瞧一瞧：太空水循环新技术-从太空背包到徒步旅行2011-07-11

六件仪器装备将搭载执行STS-135任务的亚特兰蒂斯号航天飞机进入太空（来源美国国家航空航天局）

图实验员正在观察浸透的过程（来源美国国家航空航天局）

据美国国家航空航天局网站6月14日报道，在亚特兰蒂斯号航天飞机最后一次飞行中，美国国家航空航天局的科学家们计划在微重力环境下实验一种新方法，这种方法运用正浸透技术，使航天员获得循环可利用水。

水是生活的必需品，当未来的太空探险者在超出低地轨道进行探险时，他们唯一的供水来源只能在太空飞船上完成。此次实验正是为了使航天飞机上可获得的资源，如污水、尿液等转化成富含水合物和营养的饮用水。实验方法运用的是一种称为正浸透的处理技术。

美国国家航空航天局埃姆斯研究中心科学家迈克尔弗林解释说正浸透是通过半透膜完成水的自然扩散，这种半透膜作为一道屏障，它答应小分子通过，如水，同时阻止像盐、糖、淀粉、蛋白质、病毒、细菌和寄生虫等较大的分子。伍德沃德表示这是一般的膜，但是这种膜是由不漏气或者不易燃烧的塑料改制而成的，并且解释说这种装置被改装成能够在太空中完成快速转化的版本，使航天员在失重状态下更易完成工作。这种膜对大多数水起作用，如果循环利用尿液，必须进行两个阶段。首先运用活性炭过滤床，过滤掉尿素，而酒精只能通过半透膜来过滤。

来自佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心的科学家们将测试合适太空环境的实验装备，此套装置将于今年夏季搭载执行STS-135任务的亚特兰蒂斯号航天飞机进入太空。在肯尼迪中心，由美国国家航空航天局项目经理斯宾塞伍德沃德领导的团队，将对为航天员准备的包括在航天飞行货舱中的六件正浸透实验工具进行测试。此项测试在离开国际空间站之后，连续进行直到STS-135任务结束。航天员将拆迁价格不合理怎么办
准备好的包括染色的低浓度液体注入仪器装备的外层，代表着污水，然后将高度浓缩的液体注入内层。在六件仪器装备中重复这样的过程。该计划可以使航天员借助半透膜之间液体的流淌纯熟地操作仪器，从而观察能否对失重状态下的工作有帮助。

实验经过五个小时之后，航天员将运用样本注射器联结到每一个实验袋的内部，从6个实验仪器中分别取出60毫升样品。一旦样品搭载亚特兰蒂斯号航天飞机被带回地面，肯尼迪太空生命科学实验室的科学家霍华德莱文(Dr.HowardLevine)和迈克尔罗伯茨博士(Dr.MichaelRoberts)将从事带回地面样品的分析，观察在微重力状态下正浸透是怎样正常工作的。

该装置除了能适用航天服之外，还广泛应用于美国航空航天局各个领域。它能够作为国际空间站上的应急备用水源，可以在紧急返回地球期间以及未来长期太空探索期间提供富含水合物和营养的水源。除了水的循环利用，实验的结果对太空生活其他一些方面也是有帮助的。

弗林称，正浸透是一个类似负责将人体肠道中的水吸收到血液的过程，也如同植物根部从土壤中吸收水分的过程。此外，一些药物运输舱也需要运用正浸透技术。对失重如何影响正浸透的研究，能够为科学家研究零重力对太空植物以及太空中人类消化系统功能的影响提供见解。所有这些可以帮助未来太空旅行者更好的顺应长期任务，为未来深空探索提供重要的信息。

浸透的关键是一层有选择透过能力的膜，水在外界压力作用下通过半透膜从高浸透压侧扩散至低浸透压侧溶液中，达到脱盐目的。如果在这层膜的两边放两种不同浓度的溶液，水会从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动(水是穿过这层膜的)，这是正浸透的原理。这是由于水中离子的浸透压导致的。反浸透是克服这种浸透压让水从高浓度向低浓度移动，由于要克服浸透压，所以反浸透要在外力的作用下进行。正浸透技术已经在实际当中得到应用，这种技术可以将不明纯度的水在六到八个小时内土地征收一亩地多少钱
转化成可饮用的水。这种技术还可以给不同领域提供帮助，从户外运动到军事及自然灾害后用水等。(亚南编译)

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