氧气作为人类的生命之源人类一分钟也离不开它,但我们发现在神十三航天员进入空间站时为什么没有使用供氧设备呢?处于真空状态的空间站氧气从何而来呢?空间站也叫太空站,是一种在近地轨道长时间运行并能提供多名航天员进行长期工作和生活的载人航天器,不过空间站不具备返回地球的能力,空间站在距离地面大约400公里的地方,这里的氧气十分稀薄甚至可以说是没有,那么空间站内就需要注入“人工空气”,这样才能让航天员正常工作和生活。 事实上空间站舱内的空气和地面有所不同,地表的空气中但大部分都是氧气和氮气,另外还有少量的稀有气体以及二氧化碳这样的污染物,而空间站的气体只有氧气和氮气,航天员所呼出的二氧化碳等“废气”会通过舱内的通风净化设备进行不停止地过滤和净化。人只要生存就需要无时无刻的进行呼吸,那么三名航天员在空间站的这六个月时间需要消耗多少氧气呢?一个成年人一天大约需要呼吸20000次到28000次,如此估算下来航天员在太空执行任务期间3个人每天需要消耗1650升氧气,那么180天就至少需要30万升氧气。 如果是在地面这个过程中自然毫不费力,但是在400公里的高空如此巨量的氧气需求绝非是一件简单的事情。在地球氧气可以依靠植物的光合作用进行源源不断的获取,但是太空上并没有绿色植物,也无法进行光合作用,难道航天员每天所需的氧气需要依靠地面输送吗?其实这一点当初国际空间站并不是没有想过,但运送氧气的成本远比运送食物和水的成本高,而且直接运送氧气也非常不安全,这不仅仅是在运送途中有安全隐患,在输入到空间站的过程中也一样。 后来人们想到了在空间中直接制造氧气,方法就是我们熟知的电解水。水的成分就是氧气和氢气,而空间站中最不怕浪费的就是电,所以通过太阳能发电进行分解水成为了航天员氧气的来源。理论上来说一升水就能分解出620升的氧气,这几乎可以满足一个人一天的氧气量。虽然空间站的水资源也十分宝贵,但是用于电解氧气的水可以是航天员生活中的废水收集之后进行蒸馏净化从而重新使用,最后电解出来氢气也不会浪费,会收集起来。 |