北京時間2022年5月10日，伴隨著一聲“點火”，天舟四號貨運飛船搭乘長征七號遙五運載火箭飛向中國空間站，拉開了又一次中國載人航天飛行任務的序幕。

　　從(cong) 神舟五號21小時的太空之旅，到神舟十三號航天員長達6個(ge) 月的太空駐留，僅(jin) 靠一次性地麵補給已不能滿足任務需要。為(wei) 航天員提供環境控製、生命保障和應急保障等功能的空間站環控生保技術，成為(wei) 實現空間站在軌長期運行的關(guan) 鍵。

　　對於(yu) 保障航天員在軌生命安全的環控生保科研人員來說，安全是他們(men) 研製和運營產(chan) 品的底線。在天和核心艙發射成功一周年之際，中國航天員科研訓練中心環控生保室舉(ju) 行了一場別開生麵的座談會(hui) 。那些曾經參與(yu) 空間站任務再生式環控生保關(guan) 鍵技術攻關(guan) 的科研人員，一起回顧當初的奮鬥時光，展望中國載人航天的美好未來。

　　“好比用衝(chong) 刺的速度跑完一場馬拉鬆”

　　和熟悉的同事們(men) 再次麵對麵坐在一起，中國航天員科研訓練中心環控生保室二氧化碳去除子係統負責人張勇平感慨頗深。過去那些一起奮鬥的時刻，滿滿當當充斥著他的記憶。忙碌，將時間無限拉長。回憶起產(chan) 品研發的那段日子，張勇平覺得“那時候的每一天都在全力奔跑”。

　　從(cong) 論證設計到完成初樣產(chan) 品設計，他們(men) 隻用了3年。3年，環控生保科研團隊以過硬的攻關(guan) 能力，創造了環控生保技術發展的“中國速度”。

　　用環控生保室主任卞強的話說，“我們(men) 團隊的工作狀態，好比用衝(chong) 刺的速度跑完一場馬拉鬆”。

　　2020年初，新冠肺炎疫情來勢洶洶。環控生保科研團隊接到通知，要在短期內(nei) 完成產(chan) 品正樣交付任務。

　　那年春節，許多人都是在辦公室裏度過的。他們(men) 和家人急急忙忙吃頓年夜飯，又火速投入到工作中。

　　這是一場接力賽。

　　水處理子係統總裝集成負責人熊濤加入團隊後，經過兩(liang) 年曆練挑起大梁，擔任負責人。微量有害氣體(ti) 去除子係統負責人周國棟是個(ge) 90後，25歲就成為(wei) 最年輕的子係統負責人。二氧化碳去除子係統負責人張勇平在正樣產(chan) 品交付任務中連續工作了一個(ge) 月。完成主體(ti) 工作後，他因身體(ti) 原因不得不暫停工作。隨後，剛入職沒多久的白攀峰，在總體(ti) 負責人楊潤澤的幫帶下，及時頂上空缺，完成後續任務。

　　研究員李英斌記得，在空間站任務啟動時，他們(men) 5個(ge) 子係統負責人集中到一起，封閉辦公十多天，沒日沒夜研究討論，終於(yu) 按節點拿出了一套總體(ti) 方案。

　　如今，看著航天員在中國空間站裏自由呼吸、舒適生活，他們(men) 的心裏滿是成就感和自豪感。回憶起那段艱難的日子，曾經的技術負責人尹永利說：“那時我們(men) 隻有一個(ge) 信念，就是讓航天員在天上安全舒適地工作和生活。我們(men) 做到了！”

　　讓資源在太空“生生不息”

　　2020年5月5日，長征五號B運載火箭在文昌航天發射場發射成功，拉開了中國空間站在軌建造階段飛行任務的序幕。

　　再生式環控生保是空間站關(guan) 鍵技術之一。2005年，在國家863計劃支持下，環控生保室已經開展了基礎研究等工作。2008年，再生式環控生保通過關(guan) 鍵技術立項論證評審。

　　這十幾年來，環控生保科研團隊憑借著一股不服輸的勁頭兒(er) ，艱難起步、論證研製，攻克了大容量電解等關(guan) 鍵技術難點，為(wei) 空間站建造打下了堅實基礎。

　　在以往的載人飛行任務中，環控生保使用的是非再生技術，也就是航天員在太空生存所需的氧氣和水都從(cong) 地麵攜帶。隨著空間站任務一步步推進，航天員在太空駐留的時間越來越長，僅(jin) 依靠地麵攜帶已無法滿足要求，環控生保技術必須要從(cong) 非再生走向再生。

　　再生式環控生保係統，顧名思義(yi) ，就是實現水等消耗性資源的循環利用，保障航天員在軌長期駐留。這個(ge) 係統可以收集航天員揮發的水分、排放的尿液，還有呼出的二氧化碳，然後把這些收集到的水汽、水和二氧化碳還原成航天員可在軌利用的氧氣和水。

　　再生式環控生保係統包括電解製氧、飲水收集與(yu) 處理、尿處理、二氧化碳以及微量有害氣體(ti) 去除等子係統。其中，水氣分離是不少子係統研發過程中都要麵對的共同難題。

　　“微重力條件下，水氣處於(yu) 混合狀態。”電解製氧團隊相關(guan) 負責人解釋說，要在太空中進行電解製氧，將水電解成氧氣和氫氣後，還需要通過膜分離技術將氣體(ti) 與(yu) 液體(ti) 分離。

　　合適的膜材料並不好找。電解製氧團隊一次次調研試驗，可研製出的膜材料重量和壽命仍不符合指標要求。後來，他們(men) 通過請教行業(ye) 內(nei) 資深專(zhuan) 家，研究前沿論文，創新性地設計了新型膜結構。研製過程中，他們(men) 一次次碰壁，又一次次突破難關(guan) 。最終，研製出的膜材料，壽命比最初提升了10倍，重量也下降到了最初的1/4。

　　如今，在中國空間站天和核心艙內(nei) ，由電解水產(chan) 生的氧氣，解決(jue) 了航天員呼吸問題，大大降低了物資補給成本。這隻是再生生保技術在空間站的運用之一。

　　“一年來，我們(men) 研製的尿處理和冷凝水收集裝置成功轉化了2600多公斤的水，為(wei) 兩(liang) 艘貨運飛船節省了將近一半的上行重量。”子係統負責人丁平自豪地說，“整個(ge) 再生生保係統實現了氧氣資源100%再生，水資源80%再生。有了完整的再生係統，發射重量大大減少，每年能節約上行物資6噸左右。”

　　天上運行每一秒，地麵牽動無數心

　　4月29日，天和核心艙已在軌運行滿一年。這意味著，環控生保係統也運行了一周年。

　　一年，365天，8760小時，525600分鍾……屏幕上，代表著環控生保係統運行時間的數字不斷跳動著。每分每秒，都牽動著環控生保科研人員的心。

　　“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達到平均每年22起左右。”卞強介紹說，中國空間站環控生保係統也麵臨(lin) 著同樣的風險和挑戰。為(wei) 了保證航天員安全，團隊工作人員在各階段全方位排查故障，還進行了高強度、多批次試驗，確保產(chan) 品不帶任何隱患上天。

　　動態水氣分離器是尿處理子係統的核心部件。在進行正樣產(chan) 品交付前，設計師鄧明君像往常一樣進行產(chan) 品性能測試。電機通電運轉後，麵板顯示一切正常。鄧明君並沒因此就放鬆警惕。突然，他發現電機運行噪聲似乎有點異常。

　　鄧明君將耳朵湊近電機仔細傾(qing) 聽。經曆了近千次試驗，他對電機發出的噪聲再熟悉不過。以往的電機噪聲平穩而細膩，而這次的噪聲似乎有一絲(si) “瑕疵”。他將手輕輕放在電機上，隱約感覺到了異常振動。

　　沒有猶豫，鄧明君果斷停止試驗。上報項目組領導決(jue) 策後，他們(men) 將電機送回廠家進行拆解，成功排除了故障。

　　返修、再測試、再驗收。環控生保室的研究人員已經習(xi) 慣了排除一個(ge) 個(ge) 故障、解決(jue) 一個(ge) 個(ge) 難題。

　　神舟十二號航天員湯洪波曾在環控生保室參與(yu) 了一年研製工作。湯洪波說：“環控生保人是我們(men) 飛天時的生命守護者。在飛行的90多天時間裏，操作最多、關(guan) 注最多、維護最多的就是環控生保產(chan) 品，通話最多的也是和環控生保專(zhuan) 家們(men) 探討產(chan) 品和技術，有他們(men) 在，我們(men) 才可以安心飛行、放心工作和生活。”

　　雖然再生係統在空間站順利運行，但這個(ge) 團隊的任務遠沒結束。天上運行一天，地麵就需要保障一天。

　　“從(cong) 受領任務那天起，大家就揪著一顆心，或許要到再生係統進入空間站穩定運行15年後，這顆懸著的心才能稍稍放下。”張勇平深有感觸地說。

　　如今，環控生保室不僅(jin) 在再生式環控生保技術上取得突破，也在同步開展受控生態環控生保技術的積累和研究，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。

　　“未來航天員駐留月球、飛向火星，我們(men) 的產(chan) 品一定能為(wei) 航天員提供更好的保障，太空家園一定會(hui) 充滿生機活力。”談到未來的環控生保，大家充滿期待，也充滿了信心。（孫偉(wei) 占康 本報記者 安普忠 王淩碩）