在人類探索太空的征程中,太空艙作為微型生態(tài)系統(tǒng)的終極試驗(yàn)場(chǎng),其空氣循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著航天員的生命安全與工作效率。而這項(xiàng)尖端技術(shù),正在被中國科技企業(yè)漢良轉(zhuǎn)化為民用領(lǐng)域的創(chuàng)新方案,為深海工作站、高原科考站乃至高端住宅提供全新的空氣治理范式。
一、太空級(jí)挑戰(zhàn):密閉空間的呼吸困局
太空艙的空氣循環(huán)系統(tǒng)需在完全密閉、微重力環(huán)境下實(shí)現(xiàn)四大核心目標(biāo):持續(xù)供氧、精準(zhǔn)除碳、動(dòng)態(tài)凈化和濕度調(diào)控。傳統(tǒng)空氣凈化設(shè)備在應(yīng)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)、微生物氣溶膠等污染物時(shí),往往面臨濾網(wǎng)效率衰減快、能耗過高、氣流組織混亂等問題。
漢良研發(fā)團(tuán)隊(duì)曾參與中國空間站環(huán)控生保系統(tǒng)設(shè)計(jì),深諳極端環(huán)境下的空氣治理痛點(diǎn)。其總工程師王立軍指出:“太空艙的經(jīng)驗(yàn)證明,真正的健康呼吸需要建立‘監(jiān)測(cè)-處理-反饋’的動(dòng)態(tài)閉環(huán),而非簡單的物理過濾?!?/p>

二、漢良解決方案:四維空氣生態(tài)體系
基于航天級(jí)技術(shù)轉(zhuǎn)化,漢良推出“天穹”智能空氣循環(huán)系統(tǒng),構(gòu)建起四大核心技術(shù)矩陣:
1. 仿生肺膜分離技術(shù)
采用航天器二氧化碳去除裝置的同源材料,通過中空纖維膜選擇性分離氧氣與二氧化碳,配合智能補(bǔ)氧模塊,使艙內(nèi)氧氣濃度始終穩(wěn)定在19.5%-23.5%的黃金區(qū)間。
2. 等離子體矩陣凈化
借鑒空間站微生物防控機(jī)制,通過多級(jí)等離子場(chǎng)域分解甲醛、苯系物等污染物,對(duì)0.01μm級(jí)超細(xì)顆粒物的捕獲效率達(dá)99.97%,較傳統(tǒng)HEPA濾網(wǎng)能耗降低60%。
3. 渦環(huán)送風(fēng)拓?fù)渌惴?/p>
基于微重力流體力學(xué)研究成果,開發(fā)出無死角立體送風(fēng)模式。通過48個(gè)微型矢量噴口形成層流氣幕,在避免直吹不適感的同時(shí),實(shí)現(xiàn)全艙空氣每小時(shí)完全置換12次。
4. 生態(tài)負(fù)氧離子再生
模擬森林瀑布環(huán)境,采用高壓電暈法釋放5000-6000個(gè)/cm3的生態(tài)級(jí)負(fù)氧離子,與NASA空間站植物栽培艙的負(fù)離子濃度持平,有效緩解密閉空間綜合癥。
三、從太空到人居:技術(shù)轉(zhuǎn)化的跨界實(shí)踐
漢良已將該系統(tǒng)應(yīng)用于多個(gè)標(biāo)志性項(xiàng)目:
- “蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器:在3000米深海環(huán)境中維持72小時(shí)空氣質(zhì)量優(yōu)級(jí);
- 青藏高原生態(tài)觀測(cè)站:實(shí)現(xiàn)海拔5000米地區(qū)室內(nèi)氧濃度等效平原值;
- 北京冬奧會(huì)速滑館:創(chuàng)造PM0.3濃度低于1μg/m3的“冰雪純凈空間”。

在民用領(lǐng)域,漢良推出的“星環(huán)”家用版空氣主機(jī),將航天技術(shù)濃縮至0.5m3體積,通過腦電波睡眠模式、過敏原預(yù)警等智能功能,重構(gòu)家居空氣管理邏輯。其搭載的“女媧”AI系統(tǒng),可自主學(xué)習(xí)家庭成員呼吸特征,提前3小時(shí)預(yù)判并調(diào)節(jié)空氣參數(shù)。
四、未來展望:空氣管理的范式革命
據(jù)漢良2023年白皮書顯示,其新一代光催化耦合人工葉綠體技術(shù)已進(jìn)入實(shí)測(cè)階段。該技術(shù)通過模擬植物光合作用,在分解污染物的同時(shí)主動(dòng)產(chǎn)生氧氣,使空氣系統(tǒng)從“凈化解毒”升級(jí)為“生命支持”。
“我們正將太空艙的生態(tài)閉環(huán)思維注入民用產(chǎn)品,”漢良CEO陳默在日內(nèi)瓦國際發(fā)明展上表示,“未來的空氣循環(huán)系統(tǒng)不再是獨(dú)立設(shè)備,而是建筑的生命循環(huán)系統(tǒng)?!痹谶@場(chǎng)從“空氣凈化”到“空氣創(chuàng)造”的革命中,中國科技正以航天級(jí)標(biāo)準(zhǔn)重新定義人類呼吸的邊界。
