中国空间站每天需1800升氧气,航天员住半年,33万升氧气怎么来?

水一直被视为是生命之源 , 没有水也就没有生命 , 人类航天器在遥远地外世界寻找生命时 , 首先会去寻找水 , 有水才有可能有生命存在 , 然而对于高级动物而言 , 氧气也是必不可少的物质基础之一 , 我们每天需要大量氧气来维持生命 。
地球大气中含有21%的氧气 , 并且全球植物不断地释放氧气 , 足够让全球人类呼吸 , 地球大气厚度只有100公里 , 运行在离地面400公里轨道上的空间站所处的环境完全是真空环境 , 没有水 , 没有氧气 。
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一个成年人每天需要600升氧气 , 也就是说天和核心舱内的航天员每天需要1800升氧气 , 而3名神舟13号航天员将在天和核心舱内生活半年时间 , 共需要约33万升氧气 , 这么多氧气能充满330立方米空间 , 天和核心舱内部只有110立方米 , 这么多氧气怎么来?
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众所周知 , 以美俄为首的16国共同打造的国际空间站 , 已经在400公里近地轨道上运行了20多年 , 长期有3~6名宇航员驻留在这里 , 最多的时候宇航员人数达到9名 , 每天要消耗大量的氧气和水 。
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如果完全依赖来自地面上的氧气和水 , 只怕每一个月货运飞船都要发射一次 , 给空间站运送数吨的氧气和水 , 这样一来 , 就大大增加了空间站运营成本 , 显然不太现实 , 再说了用飞船运送大量氧气还冒着极大的风险 , 氧让燃烧变得更加猛烈 。
美国曾经就吃了这样的亏 , 1967年1月27日 , 阿波罗1号飞船进行了发射前的例行测试 , 跟发射是一样的 , 三名美国宇航员爬进了阿波罗指令舱 , 但谁也没有想到 , 指令舱突然窜出火苗 , 宇航员在呼叫完“火警”17秒后全部丧命 。
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为何三名宇航员瞬间全部丧命呢?调查人员发现主要是舱内纯氧惹的祸 , 舱内一小段镀银铜电线接头上的绝缘套破了 , 接头重复摩擦产生火星 , 纯氧让小火星猛烈爆发 , 十几秒 , 火势就已经大得无法控制了 。
在纯氧环境中 , 一个小火星也会爆炸 , 就像炸药遇到火一样 , 变得十分可怕 , 我曾经就遭遇过 , 以前一位同事用氧气乙炔割枪切割金属 , 看到氧气管漏气 , 于是我用手捏住漏气处 , 这时一个小火星飞过来 , 小火星爆炸了 , 手瞬间被烧变形了 , 好几个月才恢复 。
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这两个例子充分说明 , 给飞船舱内注入纯氧直接让宇航员呼吸是很危险的 , 后来 , 美国宇航局也没有再继续这么做了 , 而是参照了地球大气的配比 , 让氧气含量约为21% , 就算舱内真的产生了一个小火星 , 也没有什么大事 。
其实不管是国际空间站 , 还是中国空间站 , 都有一套非常科学的“再生生保”系统 , “再生生保”系统解决了空间站的用水和用氧问题 , 通过太阳翼获得的电力将水电解成氧气和氢气 , 氢气属于无法呼吸的废气 , 直接被排放到舱外 , 有用的氧气被放到室内 。
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