“月宫一号”的奥秘——水循环篇

作者：易越、刘博杰（硕士研究生）

地球水循环（图片来自网络）

水是一切生命有机体的组成物质，也是生命代谢活动所必需的物质。水循环在生态系统中起着重要作用，也是保障整个“月宫一号”系统顺利运行的关键因素。

地球水循环是指地球上不同地方的水，通过吸收太阳的能量，改变状态到地球上另外一个地方。例如，地下水被植物吸收，然后通过蒸腾作用以水蒸气的形式存在空气中，最后又通过降水以及渗透重新回到地下。

在“月宫一号”里，内部水的再生度达到了100%，也就是说在整个实验过程中，并没有水从外部输送进舱，也没有水从舱内排出。那么问题来了，志愿者会不断消耗干净的饮用水，并且会不断产生尿液等废水，饮用水会越用越少，废水会越积越多，那么“月宫一号”是怎么做到在105天密闭实验期间都不输送水的呢。下面小编带大家了解一下“月宫一号”里水循环的奥秘。

大家都知道“月宫一号”中有种植的植物，而植物是有蒸腾作用的。那么什么是蒸腾作用呢？蒸腾作用是水从植物表面（主要是叶子）以水蒸汽状态散失到大气中的过程，形象地说蒸腾作用就是水不断从叶子上跑到空气中。那么蒸腾作用有什么用呢？植物的蒸腾作用主要是保障植物的供输系统正常运行，你想呀，只有水不断从叶子上蒸发，才能促使根不断从土壤中吸收水分，才能不断地把营养物质运送到各个所需的地方。“月宫一号”就是巧妙地利用了植物的蒸腾作用，蒸腾作用产生的水蒸气又是怎么收集的呢？原来水蒸气遇冷就会变成水，这个过程物理上叫冷凝。“月宫一号”内有空气冷却系统，将植物蒸腾作用产生的水蒸气通过空气冷却系统转化为冷凝水。

冷凝得到的冷凝水还不够干净，里面可能含有悬浮颗粒物、有机物、细菌等，所以冷凝水是不能直接饮用的，因此“月宫一号”内还设有冷凝水净化系统，通过冷凝水净化系统，就可以获得干净的饮用水啦。那么您可能会问，冷凝水净化系统都有什么呀？这个可需要一点专业知识咯，空气冷却系统收集到的冷凝水要经过初虑，活性炭吸附，超滤和紫外消毒这些过程才能饮用。这些过程就可以去除水中的悬浮颗粒物、有机物以及微生物等，从而获得安全的饮用水。

那么志愿者还会不断产生尿液等废水，这些废水又是如果处理的呢，这个就稍微简单一些讲啦，这些废水经过复杂的净化过程，就变废为宝，可以用来灌溉植物了，而植物又通过吸收这些水维持自身的蒸腾作用，使得舱内的水能一直循环。看完这些，您是不是明白了为什么在长达105天的时间内都可以不从舱外向舱内输送水了呢？

（责任编辑：李乐园 博士研究生）

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