资料显示,每个宇航员每天大约需要消耗18.5升水,其中冷水10升,热水8.5升,如果6名乘员飞行7天,需要7770公升。经过多年来载人航天实践的不断改进,目前宇航用水采取多种办法并举的办法解决。
首先是储备水,一般载人航天器都设有相应容积的水箱,是宇航生命保障系统的必备设备之一,发射之前就注满水,供宇航员饮用。其次是人工制造水,主要由氢氧燃料电池完成。燃料电池是一种产生电和水的化学电池,电池中的氢和氧在催化剂的作用下,分别在两个电极上氧化成水。这种水首先经过冷却器冷却,使温度下降到18~24℃,然后进入银离子消毒器经净化处理送入贮水箱。燃料电池每天可产生约90千克的水,够6个宇航员饮用。美国航天飞机携带3个燃料电池,每小时可产生6.8千克纯水,24小时160千克水。
还有就是回收水,宇航员及其他乘员每人每天要排泄1.6升尿,尿中含有96%的水分。此外还有不少的洗涤水可以回收。从气体、液体、固体混合物中提炼纯水的最好办法是蒸馏方法,飞船上配备了以处理废水(尿)为主的一套蒸馏设备。这套设备由蒸馏器、过滤器、泵组成,与贮水箱连接。废水送人过滤箱进行沉渣处理,固体沉淀下来送废物压缩箱贮存,经过过滤后的尿是比较单纯的液体。这种液体经过蒸馏器进一步去掉固体和有毒物质,再经过杀菌消毒处理,并进行化验,其合格净水就可供宇航员饮用了。冷热水管道供应的冷水温度为7.2~12.7.12之间,热水温度在12.7~49℃。如果进一步加热,可得到71℃的水。宇航员用餐、洗澡、盥洗的水都是靠这些方法解决的。有人说,升空时多带点水不就得了吗。但是,由于水很重,因此把水运送到太空站的代价非常大。一个40升的水袋的质量有40千克,比一台配置高档的手提电脑要重许多倍。虽然宇航员在乘坐航天飞机进入太空站的时候能携带一定量的水,但是一旦进入太空站,就是带了大量的水,也总有用完的时候,而无论是美国太空署还是俄罗斯航天部门都不可能用火箭不停地把水发射到太空站去。
据悉,4个宇航员在太空站呆1年,需要1.8万升水才能保证他们的饮用,包括洗刷、溶化固态食品以及保证机器设备的正常运转,所以节约每一滴水关系重大。这意味着宇航员必须通过循环利用水资源才能保证太空站上水的供应,因此,太空站上任何有机的和含有水的物质都将进入一个循环系统产生可以饮用的水。首先可以回收利用的是舱内空气中的湿润成分。人呼出的每一次气息中都含有水,当我们出汗的时候,释放出来的水分就更多。太空站上的一个吸湿器就会把这些水分吸收进来,然后经过净化处理生成饮用水。当然,光靠这一点点回收来的水显然是不够的,因此宇航员排泄出来的尿就变得十分宝贵。