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靈感來自於科幻小說!科學家設計出一款新型宇航服,可將尿液轉化為飲用水「附航天裝備制造行業現狀分析」

2024-07-15科學

(圖片來源:攝圖網)

在浩瀚無垠的宇宙探索之旅中,人類要克服很多困難,其中之一便是如何在極端環境下確保太空人的生存需求得到滿足。 長久以來,太空人在執行太空行走任務時,不得不依賴笨重且功能有限的裝備,尤其是用於處理生理需求的最大吸收性服裝(MAG),其設計雖實用卻常被詬病為「成人尿布」,不僅影響舒適度,還限制了太空人的活動能力。同時,有限的飲水供應也成為了執行長時間太空任務的一大瓶頸,尤其是計劃中的月球長時間行走任務,對水資源的需求更為迫切。

然而,科技的進步正逐步打破這些限制。近日,科學家們宣布了一項革命性的發明——一款能夠將尿液轉化為飲用水的宇航服,不僅解決了太空人在太空中的飲水難題,還極大地提升了太空行走的自主性和可持續性。 這款宇航服的設計靈感源自科幻巨著【沙丘】中的「蒸餾服」,將科幻構想變為現實,意味著太空生命保障系統的重大飛躍。

該宇航服原型整合了先進的尿液收集與凈化系統,其核心在於一個高度客製化的矽膠收集杯,它能夠根據太空人的性別差異進行個人化適配,確保尿液收集的高效與私密 。該收集裝置被巧妙地嵌入到由多層柔性織物制成的內衣中,既保證了穿著的舒適性,又實作了尿液的即時收集。與矽膠杯相連的濕敏真空泵在檢測到尿液時自動啟動,將尿液迅速輸送到後續的過濾系統中。

過濾系統則是這款宇航服技術的核心所在,它采用了高效的泵送技術和滲透膜技術,能夠在極短的時間內(僅需五分鐘)將尿液中的水分與鹽分等雜質分離,實作高達87%的回收率。 這一過程不僅確保了轉化水的安全性,還極大提升了資源利用效率,為太空人在太空中的長期生存提供了堅實的保障。

研發者表示,這款創新的宇航服將被納入美國太空總署(NASA)的「阿爾忒彌斯計劃」中, 該計劃旨在推動人類在本世紀末之前實作在月球及其他星球上的長期居住與工作。

航空航天裝備產業價值鏈分布

航空航天裝備產業鏈上遊為原材料及核心零部件,原材料主要包括航空鋼材、鈦合金、鎂鋁合金以及包括樹脂基、陶瓷基以及金屬基在內的復合材料 ;中遊是航空裝備的整機制造,主要包括軍用航空裝備以及民用航空裝備兩大細分領域,其中軍用航空裝備包括戰鬥機、轟炸機等,民用航空裝備包括通用航空裝備、直升機、無人機等;下遊是航空航天裝備的套用於維護,主要包括航空公司、飛機維修以及飛機租賃等。根據航空航天裝備各產業鏈環節的毛利率情況可以可知,目前電源系統的附加值相對較高,毛利率達到了55%-60%,而機體的毛利水平則相對較低。

註:上述毛利率區間以行業代表性上市公司2022年毛利率填列

2013年之後中國持續為全球專利申請數量最多國家

從趨勢上看,2011-2012年,美國航天裝備制造專利申請數量領先,2013年,中國航天裝備制造專利申請量首次超越美國,成為全球專利申請數量最多國家 ,2020年中國專利申請數量是美國的近9倍。

統計說明:①按每件申請顯示一個公開文本的去重規則進行統計,並選擇公開日最新的文本計算。②按照專利優先權國家進行統計,若無優先權,則按照受理局國家計算。如果有多個優先權國家,則按照最早優先權國家計算。

航天裝備制造行業具有廣闊的發展前景。 隨著中國航天事業的蓬勃發展,對高效能、高可靠性航天裝備的需求不斷增加。同時,隨著科技的進步和制造技術的提升,航天裝備制造行業將迎來更多的創新機遇。未來,隨著航天領域的深入發展,航天裝備制造行業將繼續保持穩定增長,並在技術創新和市場需求的推動下,迎來更加廣闊的發展前景。

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