天河核心舱环控生保系统在轨稳定运行一年

今年4月29日，天河核心舱已经绕地球运行一整年。今年，天河核心舱保障了神舟十二号、神舟十三号乘员长期驻留，支持了舱外活动、机械臂索引货运飞船、手动遥操作等多项特殊任务。在核心舱内部，直接保障航天员在轨生命安全的环控生保系统稳定运行，实现了从“补给”到“再生”的伟大跨越。

一周年之际，中国航天员科研训练中心环控生保室主任边强难掩激动之情。他说，“这一年，环控生保系统保障了6名航天员在轨的安全和生命，取得了很多成绩，得到了肯定，但压力和责任也很大，经历了很多惊心动魄的不眠之夜。”

在过去，宇航员在太空中生存所需的氧气和水是从地面运送的。如今空间站的航天员已经在轨三个多月，仅靠地面补给已经不能满足任务需求。为航天员长期在轨工作提供环境保护、生命保障和应急支持的空间站环境控制和生命保障技术，必须从非再生向再生转变。

环保系统是在封闭的空间站舱内，创造一个类似地球环境的可回收系统。通过收集航天员的汗液和呼出的水蒸气，可以净化成可饮用的再生水，尿液也可以收集处理成可饮用的纯净水。同时，电解制氧系统使用循环水来电解氧气；舱内收集的二氧化碳与电解水产生的氢气反应再次获得水，提高了物料使用的闭环程度。

原理很“简单”，但如何从技术到工程实现突破，是一个世界性难题。电解制氧、水处理、尿液处理、冷凝水收集、尿液收集应采用水气分离器。这套装置在太空中没有现成的产品，也没有国际经验可供参考。每个研发团队都要根据自己的产品特点自主研发。

环境健康险研发团队不断走访国内高校和科研院所，与权威专家进行研究探讨。水气分离装置的研制，从设计、研发、测试到样品制备，需要近十年时间，尤其是产品测试的时间要按照空间站任务指标的1.5倍来考核，一点蛛丝马迹都不能漏掉。经过成千上万次的试验，不断改进材料和结构，直到满足寿命、可靠性和稳定性的要求。

如今，在空间站和核心舱中，环控再生和生保技术的应用大大降低了物资供应成本。整个再生生命保障系统实现氧资源100%再生，水资源80%再生。据介绍，有了完整的再生系统，发射重量大大减轻，运行补给成本降低70%，每年节省上行物资6吨以上。

再生之难，在于生生不息。天上一天，地上一天，就算航天员再忙再休息，环控生保系统也不能停止运行。

航天员唐洪波曾经在环控保健室参与过一年的研发工作，对环控员有着特殊的感情。“环境控制员是我们飞行时的生命守护者。在90多天的飞行中，操作最多、关注最多、维护最多的就是环控产品，和环控们聊得最多的就是讨论产品和技术。有了它们，我们可以安心飞行，放心工作和生活。”

目前，环控生保室不仅在再生生保技术上取得了突破和验证，而且开展了受控生态环控生保技术的积累和研究