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3名航天員每天需要1650升氧氣,任務(wù)長(zhǎng)達(dá)半年,氧氣從何而來的?

空間站任務(wù)和一般的太空任務(wù)不同,宇航員往往需要在太空中待更長(zhǎng)的時(shí)間,這就表明他們需要更多的氧氣補(bǔ)給。

但有資料顯示,一名成年人一天所需的氧氣大約為550升,那么3名宇航員,就意味著每天需要多達(dá)1650升的氧氣。

在這為期6個(gè)月的時(shí)間里,所需的那么多氧氣,究竟是從哪里來的呢?看似簡(jiǎn)單的問題,其實(shí)并不簡(jiǎn)單。

2021年10月16日,我國(guó)的長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭,成功將搭載了三名宇航員的“神舟十三號(hào)”飛船送往太空。并于早上的6時(shí)56分,與空間站組合體完成自主快速交會(huì)對(duì)接 。

看著宇航員在空間站開始生活和工作,有朋友們關(guān)心一個(gè)問題,這三名宇航員的氧氣從哪里來?空間站儲(chǔ)存的恐怕不夠用吧?

根據(jù)資料顯示,一名成年人一天所需的氧氣大約為550升,那么3名宇航員,就意味著每天需要多達(dá)1650升的氧氣。

在這為期6個(gè)月的時(shí)間里,共所需大概28萬升的氧氣,這么多氧氣,究竟是從哪里來的呢?

眾所周知,地球大氣層中的氧氣來源,主要有2個(gè)途徑。一是來自我們熟知的光合作用,植物的綠葉在陽光照射下,通過葉綠素將二氧化和水轉(zhuǎn)化為淀粉等有機(jī)物,然后釋放出氧氣;第二個(gè)則是來自非生物參與的水的光解反應(yīng)。

據(jù)現(xiàn)代科學(xué)研究推測(cè),地球早期的氧氣,可能正是來源于水的光解反應(yīng)。這可能也是在一些沒有生命存在的行星上,能發(fā)現(xiàn)氧氣存在的原因。

對(duì)于地球來說,氧氣的主要來源,仍然還是來自植物王國(guó)的光合作用。

難道空間站中的氧氣,也是通過植物與“黑科技”的結(jié)合,來產(chǎn)生的?

有朋友在空間站的視頻資料中發(fā)現(xiàn),能看到一些植物的存在,太空中之所以會(huì)有植物存在的原因,主要還是用于一些科學(xué)研究,但它并非是專門用來為宇航員們制造氧氣的。而且,僅靠這些作為實(shí)驗(yàn)品的植物來說,它們所產(chǎn)生的氧氣,是完全不夠宇航員們消耗的。

既然不可能通過植物產(chǎn)生,難道是專門運(yùn)送了氧氣罐?

很顯然,這也不可能。雖然食物、科研儀器以及宇航員們的生活用品,都是通過“天舟系列”貨運(yùn)飛船運(yùn)輸上去的,但氧氣罐卻不一樣,一個(gè)是占的體積大,再一個(gè)就是安全隱患大。如果發(fā)生意外,那將得不償失。

曾在1967年的1月27日,“阿波羅1號(hào)”太空船就曾發(fā)生過一起慘劇。突發(fā)的大火飛速蔓延至整個(gè)太空船,導(dǎo)致艙內(nèi)的三名宇航員全部喪生。而據(jù)事后調(diào)查發(fā)現(xiàn),原來,火災(zāi)的起因就是因?yàn)橐惶庪娋故障產(chǎn)生的電火花,當(dāng)時(shí)的太空船內(nèi),近乎是純氧的環(huán)境,由于氧氣屬于助燃劑,太空船都是電路,所以可以想象,要是發(fā)生火災(zāi),那該有多么猛烈。

而且,除了可能出現(xiàn)火災(zāi),也很難保證在運(yùn)輸途中不出現(xiàn)意外。

所以綜上所述,太空快遞“氧氣罐”是不可能的。要考慮好攜帶、環(huán)?裳h(huán)等方面,科學(xué)家在設(shè)計(jì)空間站時(shí),就想到了通過電解水產(chǎn)生氧氣,是最合適的。

首先,在太空中,擁有多面太陽能板的空間站最不缺的,就是電力了,完全可以稱得上是取之不竭。

其次,水作為人類生存的必需品,是肯定會(huì)被貨運(yùn)飛船運(yùn)輸?shù)娇臻g站上的。這些被送往太空的水,都被裝成了一個(gè)個(gè)的“水包”,而每個(gè)“水包”的重量,能達(dá)到20升.一般來說,一升水就可以電解出600多升的氧氣,這樣下來,三名宇航員每天就只需要電解接近3升的水就可以了,而20升一包的水,制成氧氣就夠他們呼吸一周了。

不過,這樣用水實(shí)在是浪費(fèi),所以,用于電解的水一般都是廢水,比如宇航員們的日常生活中,所產(chǎn)生的洗澡水、尿液、水蒸氣、汗液等。他們會(huì)將這些廢水通過空間站的設(shè)備進(jìn)行處理,在通過多次的蒸餾過濾后,轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓛舻乃_@些水一部分再次用于飲用,還有一部分就會(huì)被用來電解氧氣。這樣用水也能降低地面向空間站發(fā)送物資的壓力,節(jié)省不少成本。

不過,有朋友聲稱,電解水之后,除了產(chǎn)生氧氣,還會(huì)產(chǎn)生氫氣,氫氣是易燃易爆氣體,這難道不會(huì)造成安全隱患嗎?

恰恰相反,在太空站中,氫氣能起到重要作用。當(dāng)宇航員們吸入氧氣,呼出二氧化碳之后,會(huì)有設(shè)備收集這些二氧化碳,然后讓它與氫氣進(jìn)行反應(yīng),又形成甲烷和水。最后將甲烷排出艙外,留下水來使用。

正是因?yàn)榭臻g站搭配了強(qiáng)大的水循環(huán)系統(tǒng),再加上宇航員們吃苦耐勞的毅力,才能最大程度地節(jié)約每一滴水。

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