空间站中的氧气为什么感觉永远用不完,从何而来?

Mr.zhuMr.zhu2025-05-10 14:37:50来源:汇率网 (www.huilv5.cn)阅读:18

古人一直希望有朝一日能够上九天揽月,现在我们终于拥有了自己的空间站,能够让宇航员长期驻留在太空中。

 

空间站是一种可以在近地轨道长时间运行的载人航天器,空间站中拥有供宇航员工作、生活所需要的一切设施,维持宇航员生存所须的水、氧气、食物等也应有尽有。

 

人只要活着就需要呼吸,氧气对人的生存至关重要,因为我们身体中的每个细胞都需要消耗能量,而能量的转化过程需要氧气的参与。

 

太空中空空荡荡的,食物和水都是从地面运上去的,地面会定期通过货运飞船对空间站中的物资进行补给,那么空间站中的氧气也全部都是从地面运上去的吗?

 

氧气还真不是全从地面运上去的,大多数情况是利用空间站上的制氧设备制造氧气。

 

太空中制造氧气并不难,只要有水就行,这种制取氧气的方式相信大家在初中都学过,就是将水电解成氢气和氧气。电解水的电力来源于太阳能发电。至于产生的氢气,可以和收集自宇航员呼出的二氧化碳反应,生成甲烷和水,其中甲烷会被排出空间站。

 

之所以选择在空间站中制造氧气,而不是从地面运输氧气到太空,是出于经济和安全角度的考虑。

 

氧气在常温常压下是气态的,要想运输氧气到空间站中,就必须将它存储在密封的容器中,而要想在有限的容器中存储大量的氧气,就必须将它液化。这种存储方式不易,需要使氧气处于高压低温状态,相较于直接运水上太空,这种直接从地面运输氧气到太空中的方式并不划算。

 

此外,氧气是助燃剂,万一在运输途中发生泄漏,可能会引发火灾,从而烧毁货运飞船。并且大量的氧气瓶存储在空间站中也具有一定的安全风险,远没有在空间站中存储水可靠。

 

水的安全、稳定性高,并且存储容易,在空间站上只需将水电解就能制得氧气,综合来说比直接运氧气上太空更划算、更安全,故而,科学家选择了在空间站中直接制造氧气。

 

一个成年人,一天24小时大约要消耗550升的氧气,而一升的水(一升水在常温常压下,质量大约1千克)电解之后可以产生620升的氧气。也就是说,仅需两瓶500毫升的纯净水,就能保证宇航员一整天的氧气消耗量。

 

制得的氧气并不能直接供宇航员呼吸,因为人在纯氧环境下呆久了对人体是有害的。因此需要将氧气和氮气等气体,按照地表大气的成分比例混合,这样才能供宇航员直接呼吸。

 

这些水在空间站中也在不断地循环,包括尿液、汗液在内,以及洗漱产生的废水,都会被收集起来,净化之后进行二次利用。电解所用的水大多是二次利用的循环水。

 

不管是制氧,还是水循环,都是基于环境控制与生命保障系统完成的。正是这一系列巧妙的闭环设计,减轻了地面向空间站供应物资的压力。虽说是闭环,但在循环过程中都不可能保证100%的转换效率,所以每隔一段时间仍然需要补充水等物资。

 

氧气对宇航员的生存至关重要,考虑到太空中的不确定因素较多,一旦出现事故,基本上只能听天由命,所以空间站上对氧气的供应做了多重保障,除了电解水制取氧气,空间站上也会储存一定量的氧气瓶和固体氧。氧气瓶就不多说了,大家都懂,而固体氧的主要原理是通过固体化学物质的分解产生氧气。

 

不管是国际空间站,还是我国的天宫空间站,都是采用了上述方法制造氧气,而在潜水艇中也采用了类似的方式进行供氧。

猜你想看

夏天穿内衣太不容易了!教你一招,轻松选到合适的内衣
饭局上,领导说“敬你一杯”,笨蛋才说“该我敬您”,情商高的人这样说
高启强干嚼咖啡、老默炫棒棒糖,这些“狠人”解压法真有效吗?
刀郎又火了,“借歌复仇”的说法成立吗?
路面积雪,起步打滑怎么破:这4个小技巧很管用
买车多了项新参考指标:中国汽车耐腐蚀与老化评价规程
新手应该如何避免过度健身?
北京:推动个人名下第二辆及以上小客车有序退出
那些可以被称作神作的纪录片
老话说“人穿三衣,诸事不顺”,3种衣服尽量少穿,对自己不好
距北京一个多小时车程的雾灵山,这里的秋色足可以惊艳到你
AI大模型下的人才竞争多激烈
情侣住酒店,为何进房间要先拔掉电视插头?保洁阿姨说出原因
正在热播的五部电视剧:《迷航昆仑墟》排第四,你在追哪一部?
C1能驾驶拖挂房车吗
魔力宝贝回忆手游终极攻略:玩转八大职业与宠物冒险的秘诀
为什么高档车都用宽轮胎,普通车都用窄轮胎?
世界上最贵的七种酒,第二款酒的酒瓶镶有6,500颗钻石
升学宴用什么酒好 适合升学宴的白酒
30岁男人在职场中必须要注意的关键点有哪些?

推荐站点