太空是一個(gè)晝夜溫差大、強(qiáng)輻射和高真空的環(huán)境。為什么航天員能在太空過上與在地球上一樣的生活？這與空間站的環(huán)控生保系統(tǒng)密不可分。
中國空間站如何構(gòu)建宜居艙內(nèi)環(huán)境？
環(huán)控生保，全稱“環(huán)境控制與生命保障”，這套系統(tǒng)是載人航天器的關(guān)鍵組成部分，為航天員創(chuàng)造了在太空環(huán)境里生存、生活和工作的基礎(chǔ)環(huán)境。
空間站天和核心艙全長16.6米，最大直徑4.2米，可支持3名航天員長期在軌駐留。航天員在軌生活的每一天，都離不開環(huán)控生保系統(tǒng)的運(yùn)行和保障，來確保艙內(nèi)的溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、空氣質(zhì)量和水等環(huán)境條件時(shí)刻安全穩(wěn)定。
艙內(nèi)氧氣可由循環(huán)水電解制成
首先，環(huán)控生保系統(tǒng)的再生生保系統(tǒng)，不僅可以利用循環(huán)水電解制成氧氣，供航天員呼吸使用，還可以去除二氧化碳和微量有害氣體，確保艙內(nèi)空氣質(zhì)量。同時(shí)，艙內(nèi)的氣壓也需要保持在既定的范圍內(nèi)，通過結(jié)構(gòu)泄漏監(jiān)測測量儀，可以隨時(shí)監(jiān)測艙內(nèi)氣壓是否正常，判斷載人艙是否出現(xiàn)泄漏，為航天員提供預(yù)警指示。
艙內(nèi)溫濕度舒適可控
其次，空間站艙內(nèi)配備了溫濕度控制子系統(tǒng)，將整艙的溫濕度控制在理想舒適的水平上。航天員還可以根據(jù)自己的體感，像操控空調(diào)一樣，隨時(shí)調(diào)節(jié)艙內(nèi)溫度。此外，艙內(nèi)各個(gè)設(shè)備平臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度參數(shù)也是安全受控，確保各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)模塊處于安全溫度點(diǎn) 。
再生生保技術(shù)保障艙內(nèi)水資源循環(huán)可用
航天員長期駐留空間站，從地球運(yùn)送物資到太空成本高昂。因此，空間站內(nèi)的水資源循環(huán)利用技術(shù)顯得尤為關(guān)鍵。將尿經(jīng)過提純后變成可飲用的水，在常人聽起來似乎不可思議，而這已成空間站中水資源循環(huán)利用的重要手段。通過再生生保技術(shù)，可以將航天員的尿液處理成尿蒸餾水，然后進(jìn)入水處理系統(tǒng)，處理成飲用水。包括冷凝水也會(huì)通過水處理系統(tǒng)成為飲用水。同時(shí)，空間站艙內(nèi)富集的二氧化碳，可以和電解水產(chǎn)生的氫氣進(jìn)行反應(yīng)，從而獲得相當(dāng)可觀的水，提高物資利用的閉環(huán)度，盡可能實(shí)現(xiàn)空間站物資的循環(huán)使用。
硬件軟件綜合防御宇宙輻射
空間站運(yùn)行在茫茫宇宙中，如何防御宇宙輻射？第一種方法是從硬件上選用抗輻射的器件，包括核心艙外壁和設(shè)備的機(jī)殼，都可起到防護(hù)作用。第二種方法是采用軟件的方式，主動(dòng)定時(shí)進(jìn)行刷新，防止宇宙射線的干擾，如果有錯(cuò)誤可以自動(dòng)糾錯(cuò)。如此，通過硬件和軟件的結(jié)合，來進(jìn)行綜合防護(hù)。
中國空間站如何應(yīng)對空間碎片？
太空環(huán)境對空間站的威脅除了輻射和原子氧這些看不見、摸不著的東西，還有實(shí)實(shí)在在能夠肉眼觀測到的太空碎片，這是伴隨著人類探索太空產(chǎn)生的新挑戰(zhàn)。
航天科技集團(tuán)五院空間站空間碎片防護(hù)設(shè)計(jì)師 閆軍：空間碎片其實(shí)都是人造的，1957年沒有衛(wèi)星之前，是肯定沒有任何空間碎片的?？臻g碎片其實(shí)主要就這么幾種，一種就是已經(jīng)失效的衛(wèi)星；一種是操作性的碎片，比如說太陽帆板展開過程當(dāng)中，有一些爆炸螺栓會(huì)脫落，這些東西都是因?yàn)楣ぷ鳟a(chǎn)生的碎片；再就是宇宙當(dāng)中產(chǎn)生的一些撞擊，或者氣瓶、電池產(chǎn)生爆炸，在軌的一些衛(wèi)星它自身就爆炸，四分五裂。還有一種就是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)射的時(shí)候帶來很多微粒性的碎片。
我國空間碎片防護(hù)技術(shù)已達(dá)國際先進(jìn)水平
專家介紹，2002年前后，我國開始了針對空間碎片的研究。十九年間，在天宮一號(hào)、天宮二號(hào)上逐漸開始在軌試驗(yàn)，到我國首個(gè)空間站建設(shè)階段，空間碎片防護(hù)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
航天科技集團(tuán)五院空間站空間碎片防護(hù)設(shè)計(jì)師 閆軍：隨著材料學(xué)的進(jìn)步，咱們在空間碎片防護(hù)上面逐漸會(huì)采用一些新的方法，比如說最早期的天宮一號(hào)和天宮二號(hào)，咱們采用的專業(yè)上叫whipple防護(hù)屏，是通過兩層金屬板進(jìn)行防護(hù)。但是在空間站的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，我們也發(fā)現(xiàn)這種防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出來的空間站沒辦法達(dá)到它的設(shè)計(jì)指標(biāo)，后來就采用了一種纖維材料和金屬材料進(jìn)行結(jié)合，把這種先進(jìn)技術(shù)帶到空間站的防護(hù)設(shè)計(jì)中，使空間站滿足了設(shè)計(jì)要求。
（來源：央視新聞客戶端）
