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:上海云盾CDN (www.yundun.com/products/web)阅读:10

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

清明寒食吃青团,品尝新绿江南春
国三的车,能升级成国五排放吗?
月薪过万的那些人,大部分都是做什么工作的?
灵活就业人员参保缴费方法:一篇文章搞定所有问题
“你住我家,我住你家”,这届年轻人玩起了“交换旅游”,靠谱吗?
“运气”是一个概率游戏,你要学会自己创造好运
汽车被水淹没后,还有维修的价值吗?
今年的年休假没休完怎么办?
王者荣耀输出位80评分以下,50%胜率吐槽队友坑,先反省下吧
超复杂陀飞轮的发展,从平面到多轴立体陀飞轮
《逆水寒》手游成今夏最大黑马,为何武侠游戏总能迎来爆款?
钓鱼饵料指南:各种饵料特点与使用技巧
茅台飞天和茅台迎宾酒有何区别?
软籽石榴和普通石榴有什么区别
夏天车子如何防晒,只需不到一百块,终身受益
社保卡是否需要激活?如何判断社保卡是否激活?
什么样的巴花实木大板有收藏价值?
酒店床尾放的一块横布,到底有什么用?床头为何还要放四个枕头?
你应该买多大的电视
让速不让道是有效的安全驾驶经验,但要排除两种情况,不能这样做

推荐站点