科学|3名航天员每天要1650升氧气,执行180天任务所需的氧气从何而来?( 二 )



科学|3名航天员每天要1650升氧气,执行180天任务所需的氧气从何而来?
具体来说是这样的 , 宇航员在太空中吸入氧气后 , 会换出二氧化碳 , 然后收集这些二氧化碳和氢气进行反应 , 生成甲烷和水 。 最后 , 把甲烷排出空间站 , 然后留下水继续使用 。 在空间站中 , 只需要分解1升的水(也就是我们常见的两瓶矿泉水的量) , 就可以制备620升的氧气 , 而一个宇航员一天所需要氧气量是550升 , 也就是说 , 电解一升水 , 不仅够航天员一天的氧气量 , 还有剩余 。

科学|3名航天员每天要1650升氧气,执行180天任务所需的氧气从何而来?
空间站的水
水也是航天员急需的 , 所以问题其实就转换成了 , 空间站的水是如何保证的?
实际上 , 空间站的水确实是通过货运飞船送上去的 。 这些水会装成一个个“包” , 每个水包都有20升的水 , 也就是说 , 一个水包里的水就够22天氧气的供应 。 不过 , 这些“水包”并不是用来电解生成氧气的 , 因为这样做实在太浪费了 。

科学|3名航天员每天要1650升氧气,执行180天任务所需的氧气从何而来?
宇航员每天在空间站当中 , 需要用到很多水 , 把水送到空间站并不容易 , 成本高昂 。 因此 , 这些水需要被非常高效地利用 。 在空间站当中 , 有一个水循环系统 。 其中 , 这个系统会把宇航员在工作和生活中用掉的水 , 空气中的水蒸气 , 甚至是航天员的尿液、汗液、都收集起来 , 进行废水处理 , 会进行多次的蒸馏、分离、过滤 , 最终将这些废水转化为可以饮用的水 。 然后 , 再利用这些水进行电解 , 得到氧气和氢气 , 给航天员供应氧气 。
这里要补充一下 , 供应给航天员的氧气并非是纯氧 , 而是氧气和氮气的混合气体 , 这主要目的就是为了安全 。 空间站这样的水循环系统 , 就可以最大程度地节约用水 。

科学|3名航天员每天要1650升氧气,执行180天任务所需的氧气从何而来?
总结
通过空间站的水循环系统和电解水的方式 , 只需要货运飞船定期往空间站运送“水包” , 就可以确保空间站“水”和“氧气”的供应 。 除此之外 , 除了正常的氧气供应之外 , 空间站上还有一些“备份” , 比如:氧气瓶 , 还配备了氯酸钠和铁的固体粉末混合物 , 只要点燃这个固体粉末 , 就可以释放出氧气 。

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