11月30日，神舟十五號航天員順利入駐中國空間站，與神舟十四號航天員“會師”太空。6名航天員同時在軌，創造了中國空間站訪客新紀錄，同時也對空間站的環境控製與生命保障係統提出了更高的要求。本周，《麵對麵》專訪中國航天員中心環控生保室主任卞強。
航天員的“保護傘”
距離中國空間站約400公裏的中國航天員中心，與空間站組合體1:1大小的地麵伴飛艙裏，環控生保團隊開始了一天的工作。模擬6名航天員的在軌活動，團隊需要對艙內的氧氣、二氧化碳等參數進行實時監測。
記者：為什麼伴飛艙你們也要密切關注它們的數據變化？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：因yin為wei天tian上shang的de這zhe套tao係xi統tong運yun行xing時shi間jian長chang了le之zhi後hou，我wo們men不bu知zhi道dao它ta會hui發fa生sheng什shen麼me樣yang的de問wen題ti，在zai地di麵mian這zhe套tao模mo擬ni係xi統tong的de時shi候hou，我wo們men會hui比bi天tian上shang提ti前qian一yi到dao兩liang天tian，程cheng序xu要yao提ti前qian一yi到dao兩liang天tian。
記者：什麼叫提前一到兩天？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：如果說明天要幹的事情，我今天就給它幹了。比如說像乘員輪換6個人的係統，馬上要進6個人了，我會在提前一到兩天的時候，把地麵的代謝模擬係統調成6個人的狀態，我要看看我這個環境控製能力，在什麼時間會達到最高點，在什麼時間平衡濃度會有可能超限，會啟動非再生功能。
神舟十五號飛行任務是中國空間站建造階段的最後一棒，也是空間站應用與發展階段的第一棒。6名航天員同時在軌5天，驗證空間站係統航天員在軌輪換保障能力。
記者：能保障他們幾天，最大值？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：十天。
記者：這十天再往上還有可能嗎？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：有可能。工程上給我們提的要求最大是十天，其實從目前這個係統狀態來看，長期六個人也是有可能的。
記者：你說的長期是多久？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：十shi五wu年nian。我wo們men不bu光guang在zai核he心xin艙cang有you，在zai問wen天tian艙cang還hai有you一yi套tao再zai生sheng生sheng保bao係xi統tong，這zhe兩liang套tao係xi統tong是shi備bei份fen關guan係xi，核he心xin艙cang壞huai了le用yong問wen天tian艙cang的de，如ru果guo兩liang套tao全quan壞huai，我wo還hai有you一yi套tao非fei再zai生sheng係xi統tong去qu保bao底di。有you這zhe三san套tao係xi統tong在zai天tian上shang，我wo們men可ke以yi短duan時shi保bao證zheng六liu個ge人ren十shi天tian，如ru果guo工gong程cheng上shang有you需xu要yao，六liu個ge人ren長chang期qi在zai軌gui，我wo們men也ye可ke以yi通tong過guo工gong作zuo模mo式shi去qu設she計ji。
國際空間站20年的運行經驗表明，環控生保係統在軌故障率高，平均每年22起(qi)。卞(bian)強(qiang)和(he)他(ta)的(de)團(tuan)隊(dui)也(ye)麵(mian)臨(lin)著(zhe)同(tong)樣(yang)的(de)風(feng)險(xian)和(he)挑(tiao)戰(zhan)。要(yao)攻(gong)克(ke)難(nan)關(guan)，更(geng)要(yao)杜(du)絕(jue)隱(yin)患(huan)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)安(an)全(quan)，團(tuan)隊(dui)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)不(bu)僅(jin)要(yao)在(zai)各(ge)階(jie)段(duan)全(quan)方(fang)位(wei)排(pai)查(zha)故(gu)障(zhang)，還(hai)要(yao)經(jing)過(guo)高(gao)強(qiang)度(du)、多批次試驗，讓隱患暴露出來，讓產品不帶任何隱患上天。
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：mouyicirenwufashezhiqian，youyigechanpindaowomenshoulimian，womenyigeshejishifaxianzaiyunxingguochengzhongjiushiyouyigeweixiaodezaosheng。qishisuoyoudezhibiaodoushizhengchangde，tadezaoshengshuipingyeshizhengchangde，danshicongtingjiaoshangwomenganjiao，zhelimianyouyigebuhexiedeshengyin。womenjiuguoduandibazhegechanpinjiaotingle，zuihouchaijiefaxianguozhenshizaizhouchengshangyouyigexiweideliewen。
記者：如果沒發現會怎樣？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：沒mei發fa現xian帶dai上shang天tian，帶dai上shang天tian之zhi後hou係xi統tong運yun行xing就jiu會hui有you安an全quan性xing問wen題ti。本ben來lai我wo規gui劃hua運yun行xing兩liang年nian或huo者zhe是shi三san年nian，我wo沒mei有you帶dai相xiang應ying的de備bei件jian的de話hua在zai一yi年nian半ban它ta壞huai了le，它ta的de故gu障zhang就jiu有you可ke能neng導dao致zhi某mou一yi個ge係xi統tong的de失shi效xiao，可ke能neng這zhe個ge任ren務wu就jiu得de提ti前qian結jie束shu，為wei了le保bao證zheng航hang天tian員yuan安an全quan，咱zan們men可ke能neng就jiu會hui提ti前qian返fan回hui。
在攻克15項關鍵技術和11個技術難點後，2020年3月底，再生式環控生保係統終於完成正樣飛天產品交付，實現了由“補給式”向“再生式”的重大跨越。
打造再生式環控生保係統
在以往的短期載人飛行任務中，航天員在太空生存所需的氧氣和水都從地麵攜帶，即消耗式的非再生技術，但如果在軌時長超過3geyue，jinkaodimianbugeidaijiaguoyuchenzhong。kongjianzhanrenwuqidongshi，zaishengshihuankongshengbaobeilieweikongjianzhanzhongdaguanjianjishuzhiyi，jiyunyongwulihuaxuedefangfa，duihangtianyuanchanshengdeeryanghuatan、水汽和尿等廢棄物進行回收利用，實現空間站大氣、水等物資的循環再生。
記者：再生生保就是把呼出的二氧化碳再變成氧氣，把廢水變成可以利用的純淨水，這個理論上你們認識到把它實現，難不難？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：zuidicengdejilidajiadouzhidao，danshizhenzhenzhengzhengdiyaoqushixian，bazhegehuaxuefangchengshizaitianshangqushixian，tabixuzouwanconglilundaojishu，congjishudaogongchengdeguocheng，qishijiushibayigexiaoxingdehuagongchangbandaoletianshang。
記者：核心艙應當說是寸土寸金，那一定是給你們有限的空間？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：整個工程研製之初，它已經把地方給你分配好了，這個大概是1.5個立方，就這麼大。
記者：就這麼點地，要帶一個化工廠上去，怎麼弄？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：通tong過guo高gao效xiao的de地di麵mian集ji成cheng，係xi統tong集ji成cheng技ji術shu。我wo們men自zi己ji做zuo了le一yi套tao係xi統tong，就jiu是shi翻fan轉zhuan式shi維wei修xiu的de一yi套tao係xi統tong，這zhe套tao係xi統tong不bu僅jin正zheng麵mian可ke以yi裝zhuang設she備bei，反fan麵mian也ye可ke以yi裝zhuang設she備bei。
記者：如果想再升級怎麼辦呢？總不能說是在家拆了裝修重來？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：其實係統在設計之初的時候，我們就預留了一些可供升級的接口，包括安裝位置、供電接口、信息傳送接口，後續如果係統還有一些局部上升級的話，我們會通過備件更換的方式實現係統升級。
設計初期，再生式環控生保係統包括五個子係統：電解製氧子係統、二氧化碳去除子係統、微量有害氣體去除子係統、尿處理子係統和水處理子係統。雖然原理簡單，但如何從技術到工程突破是一項世界性難題。其中，尿處理係統是讓卞強費神多的。
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：尿niao液ye當dang中zhong雜za質zhi很hen多duo，要yao想xiang提ti取qu水shui，就jiu必bi須xu對dui它ta進jin行xing預yu處chu理li。預yu處chu理li後hou的de尿niao液ye是shi一yi種zhong強qiang酸suan強qiang氧yang化hua性xing的de東dong西xi，和he它ta接jie觸chu的de東dong西xi都dou必bi須xu耐nai酸suan，還hai要yao旋xuan轉zhuan耐nai磨mo，這zhe個ge難nan度du比bi較jiao大da，尿niao處chu理li係xi統tong裏li麵mian用yong了le一yi個ge軸zhou承cheng，就jiu這zhe一yi個ge軸zhou承cheng我wo們men整zheng整zheng幹gan了le五wu六liu年nian。
記者：如果說這個問題不解決，那它帶來的影響又是什麼？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：這個產品壽命就會非常短，有的甚至於幾百個小時它就壞了，如果說十幾天、二十天、幾十天就換一個東西的話，你回收回來水的代價還不如你更換這個產品的代價，那就得不償失了。
太tai空kong中zhong的de這zhe套tao裝zhuang置zhi沒mei有you現xian成cheng產chan品pin，國guo際ji上shang也ye沒mei有you經jing驗yan可ke以yi借jie鑒jian，團tuan隊dui必bi須xu根gen據ju自zi身shen產chan品pin特te點dian自zi主zhu研yan發fa。由you於yu經jing不bu起qi技ji術shu上shang的de反fan複fu，他ta們men采cai取qu了le多duo方fang案an並bing行xing的de方fang式shi，從cong中zhong選xuan擇ze成cheng功gong率lv較jiao大da的de方fang案an繼ji續xu推tui進jin，直zhi到dao產chan品pin滿man足zu使shi用yong壽shou命ming要yao求qiu。
空間站尿箱的設計容量為22升，尿液在衛生區經過預處理後，由航天員搬運轉移至尿處理係統。
中國航天員中心環控生保室主任卞強：我們有一套係統，尿收滿了之後會自動提醒航天員這地方尿箱滿了，可以處理了。
記者：22升尿液收集起來了在尿箱裏麵，它能產生多少飲用水？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：這個效率應該是在83%左右。18公斤，22shengdeniaoyejinruzhegeshuixiangzhihou，tayaojinshuichulixitong，shuichulixitongzhihou，zuizhongdechengpinshuidoushizhuangzaizhegelimian，niaodezaishengshuihehanyedezaishengshuishihunzhede。dagaishiyixiangniaozaishengshuiheyixianghanzaishengshui，hunchengyigeruanshuixiang，bandaoyinshuijinakuaigonghangtianyuanrichangshenghuoshiyong，buguangshihe。
記者：22升要處理完了，要處理成可食用的純淨水要花多久？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：尿處理係統對這個22升的尿液進行處理的話，大概需要12個小時左右，這隻是中水，再用不到12個小時的時間，就會把它處理成純淨水。
讓太空家園更宜居
除了保障係統的功能性，環控生保團隊也會充分考慮航天員在軌生活的便利和舒適性。
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：我們盡量去讓航天員有一種家的感覺，設計的時候我們會盡量去參考我們家裏麵衛生間使用的方式。
記者：我們在地球上是有重力的，你排出來是往下，但是在天上它會飛，你怎麼把它給逮起來?
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：我們做了一套引流係統，大風量地去吸。
2021年6月17日，神舟十二號飛船發射升空，與2021年4月29日發射入軌的天和核心艙成功對接。航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波成為進駐中國空間站的第一批太空訪客。3個月的“太空出差”，他們首次在軌驗證再生式環控生保係統的全部功能。
danghangtianyuanbadiqiudeshenghuobanshangletaikong，huankongshengbaotuanduiyebahangtianyuandetaikongshenghuobanjinlekongjianzhandimianbanfeicang。tongshi，zaihangtianyuanzhichizhongxinjiankongdating，huankongshengbaotuanduiyeduishenzhoushierhaofeixingchengzujikongjianzhanzuhetishishi24小時不間斷跟蹤測控，並根據下行參數對係統作故障判斷和健康管理。
記者：你們作為生保係統的科研人員的話，最關注天上的哪一塊？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：其實我們更關注的是大小便處理這一塊。
記者：為什麼？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：因yin為wei隻zhi要yao這zhe個ge係xi統tong出chu現xian故gu障zhang，留liu給gei我wo們men的de處chu理li時shi間jian非fei常chang短duan。舉ju一yi個ge例li子zi，如ru果guo電dian解jie製zhi氧yang處chu理li係xi統tong故gu障zhang，整zheng個ge空kong間jian站zhan裏li麵mian有you一yi定ding的de氧yang氣qi，它ta可ke以yi供gong航hang天tian員yuan維wei持chi一yi段duan時shi間jian，這zhe個ge時shi間jian可ke能neng會hui達da到dao一yi天tian兩liang天tian或huo者zhe兩liang天tian三san天tian都dou有you可ke能neng。但dan是shi大da小xiao便bian係xi統tong出chu現xian故gu障zhang之zhi後hou，留liu給gei我wo們men的de處chu理li時shi間jian非fei常chang短duan。
記者：為什麼這麼說？
中國航天員中心環控生保室主任 卞強：人有三急。
記者：有堵的時候沒有？
航天員 湯洪波：沒有完全堵上，但是就是那個管路內的壓力會特別大，那個液體它就不容易在整個係統裏麵循環起來，大概20升左右的尿液要處理十七八個小時，二十個小時左右，要處理很長時間，地麵監測就發現這個處理時間超時了。
中國空間站成為宜居的“太空家園”，這背後，是當年那支平均年齡不到35歲的科研團隊，他們用10年的時間將他們的產品送上天。
如今，6名航天員在軌輪換進一步驗證了環控生保係統的保障能力，這群在航天員身後默默托舉他們飛天的人，用前後數十年的艱辛付出和24小時不間斷的日夜守護為他們一路保駕護航。然而，卞強和他的團隊目標不止於此。
zaigongkezaishengshihuankongshengbaojishushi，tuanduiyetongbukaizhanshoukongshengtaihuankongshengbaojishudejileiheyanjiu，jishengwuzaishengshijishu，tongguozhiwuguanghezuoyongheweishengwufenjiezuoyong，shixianyangqi、水和食物的循環利用，並成功實施了“綠航星際”4人180天受控生態生保係統集成試驗，為未來人類長期太空飛行，駐留月球、飛向火星的預先研究打開了新局麵。
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