新太空服可將體液回收成水

整個(gè)系統(tǒng)的側(cè)視圖，可作為背包佩戴。圖片來源：卡倫·莫拉萊斯/美國康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院

著名科幻小說《沙丘》中，一件名為“靜止服”的全身套裝通過回收汗液和尿液，來保留沙漠星球冒險(xiǎn)者身體的所有水分。現(xiàn)在，現(xiàn)實(shí)版的“靜止服”已經(jīng)出現(xiàn)。美國康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院研究人員推出了一個(gè)用于航天服的新型尿液收集和過濾系統(tǒng)原型。相關(guān)論文發(fā)表在12日出版的《空間技術(shù)前沿》雜志上。

研究人員表示，新的服裝原型專為即將到來的月球和火星任務(wù)而設(shè)計(jì)。它包括一個(gè)基于真空的外部導(dǎo)管，通向組合的正向反滲透單元，可通過多種安全機(jī)制提供持續(xù)供應(yīng)的飲用水，能確保宇航員健康。

研究人員設(shè)計(jì)了一種尿液收集裝置。它包括由多層柔性織物制成的內(nèi)衣，可連接到模制硅膠收集杯。收集杯內(nèi)襯是尼龍-氨綸混紡面料，能將尿液吸出并流向收集杯的內(nèi)表面，然后由真空泵吸走。

收集到的尿液被轉(zhuǎn)移到尿液過濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用兩步集成正反向滲透過濾技術(shù)，可以87%的效率回收水分。該系統(tǒng)利用濃度梯度從尿液中去除水分，再用泵將水和鹽分分離。凈化后的水富含電解質(zhì)，并被泵入航天服內(nèi)的飲料袋中，可再次供飲用。收集和凈化500毫升尿液僅需5分鐘。

該系統(tǒng)集成了控制泵、傳感器和液晶顯示屏，由容量為40安時(shí)的20.5V電池供電。其總尺寸為38× 23×23厘米，重量約為8公斤，足夠緊湊和輕便，可掛載在宇航服的背部。

目前，新服裝原型已經(jīng)完成開發(fā)，并準(zhǔn)備在模擬條件下進(jìn)行測試。隨后，研究人員將在真實(shí)的太空行走中對其進(jìn)行進(jìn)一步測試。