
清理一千克废气,需要吸收剂近两千克。太空计划持续半年,光吸收剂就要用一吨。NASA正在测试一套系统,改用固态胺,它清理二氧化碳的能力可以再生。今后无论飞一年还是两年,净化器都只有家用空调那么大。
CAMRAS是NASA 探索生命保障计划(Exploration Life Support)的一部分。它的动机来自于空间探索的不断深入。从最初满足一个人停留几分钟,到保障几个甚至更多的人在太空中生活几个月,以至数年,这中间除了时间上的延长,更需要针对舒适性、可持续性以及成本不断提出新的解决方案。ELS 的短期目标着眼于重返月球,并建立前哨战,远景目标则准备服务于登陆火星。
早在人类上一次登陆月球的时候,宇航员及其飞船的生命保障系统就已经非常成熟了。作为太空舱的众多子系统之一,在阿波罗飞船上,CAMRAS的老前辈曾经在效率和可靠性上创造了奇迹。同样使用密封的空气,阿波罗飞船的氧气利用率是我们常见的潜水器具的15倍。也就是说,携带等量的氧气,一名潜水员只能在水下呼吸1个小时,而阿波罗飞船的保障系统能够让这些氧气用15个小时。当时所采用的手段,就是循环利用——宇航员呼出的气体通过净化,被除去其中的二氧化碳,以备再次使用。像一般家庭所用的空调一样,阿波罗飞船的保障系统还可以除湿、除味和控制温度,而其体积甚至也与一台窗式空调差不多。
CAMRAS的研究方向,则是在此基础上,采用新技术进一步利用太空舱内部的资源,通过循环使用座舱中的废物,降低太空舱对地球补给的依赖,并帮助太空舱内的空气质量尽可能保持长时间的良好。
“星座”计划准备在2020年重返月球。它的核心部分是锥形的“猎户座”号太空舱,能够搭载6名宇航员飞往月球并返回。当空气质量变差时,太空舱当然不能像公交车一样,打开窗户换气。因此在猎户座号狭窄的空间里,6个人的活动空间有限,能够呼吸到的新鲜空气将更有限,情境很像这次实验中只有16立方米的密闭小屋。显然,4月份的实验是一次非常接近现实情况的考验。
来源:新知客