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标题: 真空情况的太空，天天斲丧1650升氧气，三名宇航员的氧气从何而来 [打印本页]

作者: 王胜权 时间: 2023-3-31 11:20
标题: 真空情况的太空，天天斲丧1650升氧气，三名宇航员的氧气从何而来
梦天实验舱11月1号与空间站完成交会对接，神舟14的三位宇航员，也在两天后顺遂进入梦天实验舱睁开工作，正式向全天下宣告，中国天宫空间站已经完全建成。

梦天实验舱对接乐成
在为故国的巨大成绩而兴高采烈的同时，不光也产生了一个问题，太空中是真空情况，根本没有氧气的存在，那三名宇航员实利用命期间，所呼吸的氧气到底从何而来呢？
经验辅导

最轻易想到的答案，当然是从地球上运送氧气，就像潜水员背的氧气瓶那样，把氧气以雷同的情势送到太空中。

潜水
但是直接送氧气瓶显然不现实，毕竟你不能要求宇航员，一天24小时都背着个氧气罐，还要隔几个小时，就停动手头的工作去换一个。
由于发射一次货运飞船的代价着实太高，而且对于货品的重量也有着严酷的要求，三天两头往上送氧气这种事儿，就算是以美国的神壕水平，怕是也负担不起。

货运飞船发射
于是，科学家们想出了一个办法，把纯氧压缩之后，再通过货运飞船运送上去。
固然人类无法直接呼吸纯氧，但是和其它气体混淆之后，运送上去的纯氧，也足够宇航员用很长时间。

美国运载火箭
看上去好像是美满解决了问题，不光让宇航员们有氧气可用，还在最大水平上低落了本钱，但是氧气的不稳固性，却是一个不定时炸弹。
当这枚炸弹爆炸后，所带来的后果，让大家直接放弃了这个方案。

阿波罗1号载作为老美的探月筹划先行者，在1967年1月27日的一次例行测试中，指定舱内突然发出火灾，并在短时间内敏捷爆发，根本没办法控制。
固然地面职员只用了五分钟时间，就控制了火势，并打开舱门，但惋惜的是，舱内的三位宇航员却早已丧命。

阿波罗1号着火
根据火灾的观察结果，这场变乱的因由，只是电线某处产生的火花，但是由于舱内是纯氧情况，火灾敏捷蔓延到无法控制的地步，最终导致三名宇航员丧生。
前苏联也曾有过雷同的事件，1961年3月，一名太空人在模拟舱中训练时，同样发生了火灾，而且由于舱内的纯氧情况，导致这名太空人最终死亡。

“阿波罗1号”三名宇航员
电解水技能

这两次血淋淋的变乱，给全部科研工作者敲响了警钟，固然纯氧情况的设计能够节流重量，淘汰开支，但是却有极强的不稳固性，非常轻易造成更大的丧失。
既然从地球上直接运送氧气的方法并不可取，那就只能选择在空间站中制造氧气，找到一种安全节能的方法，就成了摆在科学家们面前的困难。

对中学化学另有点印象的朋友，应该还记得水电解后，可以产生氧气和氢气的知识点，这也成了科学家们起首想到的法子。
电解水的方法放在地球上，显然是非常不划算的，毕竟地球上并不缺少氧气，而且这个过程非常斲丧电能，完全就是脱了裤子放屁，多此一举。

电解水
但空间站中的情况和地球截然相反，空间站自己是极其必要氧气的。
再加上和太阳的间隔相对比力近，也没有大气层这个中心商赚差价，太阳能发电的服从要远高于地球，用电本钱大幅度低落。
电解水自然也就成了最好的选择。

太阳能发电版
但是另一个问题随之而来，电解水所产生的氧气和氢气的比例是1:2。
但是氢气对人体根本没有作用不说，照旧和性情火爆的易燃易炸品，留在空间站中不太符合，那么电解出来的氢气要怎么处置惩罚？

直接排放到空间站之外，当然是一种选择，但是利用服从显然不高，空间站中的任何资源都是非常名贵的，我们当然要尽可能地提高全部资源的利用率，各种气体同样也不破例。
人体呼吸会产生二氧化碳，氢气和二氧化碳颠末一系列反应后，可以得到甲烷和水。
这时间就可以把甲烷直接排挤空间站，水就可以继续循环利用，绝不浪费一点资源。

天生甲烷的反应式
如许一整套流程下来，空间站中的氧气完全可以做到自给自足，只要能够提供充足的水源，就完全不必要担心氧气不够用的问题。
水的来源

但是新的问题也就随之而来，宇航员们呼吸的氧气必要用水，日常饮用和洗漱必要用水，一些科学实验同样必要用水，空间站里的水够用吗？

宇航员喝水
电解水的斲丧其实并不大，一升水就可以得到600多升氧气，一名宇航员天天的用氧量在550升左右。也就是说，只必要两升多的水，就可以满足三名宇航员一天的斲丧。
日常饮用的话，一名宇航员天天大概要两公斤的水，三个人加起来也就是12斤左右，如果只算日常饮用水，半年下来差不多要一吨多一点。

饮用水
如果再算上电解水、科学实验、洗漱等各方面的需求，怎么也得三吨水，才能满足空间站正常运转的需求。
固然运送水的本钱相对氧气来说比力低，但是单纯从地面运送显然也不现实，毕竟500克的水运送本钱，就能达到9100美元到27000美元不等。

长征五号运载火箭
这个代价着实是有点遭受不起，以是再生水，就成了解决太空用水的最好办法。
详细再生的原理，不是我等凡人能搞清楚的，但是遵循的根本原则，照旧能够简朴了解一下，那就是绝不浪费一滴水。

空间站水循环
宇航员们呼吸所产生的水蒸气，皮肤上蒸发的汗液，甚至是人体代谢所产生的水分（包括尿液），都会被收集起来，颠末严酷的净化处置惩罚体系，重新转化成可以饮用的水。
固然乍一听到的时间，心里或多或少都会有点别扭。
但事实上，颠末层层净化过滤之后，再生水是完全可以达到饮用水尺度的，甚至是远远优于饮用水尺度，只要能降服生理障碍，就没有任何问题。

当然，这些水也并不是能够无穷循环利用的，中国空间站对水的利用率在80%左右，也就是说每一吨水中，有800公斤可以被转化成再生水，剩下的就在循环的过程中被斲丧掉。
而且再生水也不是真的就能做到十拿九稳，宇航员们天天都会对再生水进行检测。

净化再生水
只有各项检测结果都完全达标的水，才会作为饮用水使用，不达标的也不浪费，可以用来电解生氧。
为了宇航员们能在太空中生存，科学家们可谓是费尽心思，宇航员们降服重重困难，在万籁俱寂的太空中，为了我们的将来而奋斗，向全部的航天工作者致敬！

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