一位航天員一天需要550升氧氣,183天任務(wù)為何空間站氧氣沒(méi)有耗盡
截止到今天,神舟十三號(hào)的三位航天員已經(jīng)去到空間站11天了,航天任務(wù)也正在陸續(xù)展開(kāi)。而地面上的我們,其實(shí)對(duì)于空間站的一切,依舊還是充滿好奇。
比如這次三位航天員需要在空間中至少待滿183天,而我們知道,一個(gè)成年人一天的正常氧氣需求為550升左右,三人就是每天1650升,這么算下來(lái),半年的時(shí)間需要的氧氣是很驚人的。

而空間站容量有限,航天員呼吸的氧氣從何而來(lái)呢?這么長(zhǎng)時(shí)間為何一直沒(méi)有用完?
我國(guó)空間站目前的很多方面,都是借鑒了國(guó)際空間站的做法和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。以前技術(shù)不是太先進(jìn)的時(shí)候,國(guó)際空間站的氧氣,基本上都是從地面攜帶上去的。顯然這個(gè)體積不會(huì)太大,所以最初的宇航員在太空都沒(méi)有辦法待太久。

而且最開(kāi)始空間站采用的全氧環(huán)境,結(jié)果導(dǎo)致時(shí)間久了,宇航員極度不適,后來(lái)才降低氧氣含量,調(diào)整為和地面一樣的空氣占比。
隨著科技的進(jìn)步,很多物理、化學(xué)方面的知識(shí),進(jìn)一步應(yīng)用到了航天領(lǐng)域。一個(gè)我們現(xiàn)在最常用的辦法,就應(yīng)運(yùn)而生了。那就是電解水制氧法。

水是由氧氣和氫氣構(gòu)成的,通電反應(yīng)就能產(chǎn)生氧氣,所以接下來(lái)就是需要解決電的問(wèn)題。
空間站是有太陽(yáng)能電池帆板的,而且太空沒(méi)有大氣阻擋,能夠充分接收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電,進(jìn)而進(jìn)行電解水。

接下來(lái)就是需要原料水了。水在空間站就是生命,異常正規(guī),所以直接用飲用水進(jìn)行電解水就有點(diǎn)浪費(fèi)了。目前我們的電解水來(lái)源,主要有以下幾種:
第一就是廢水利用,比如洗頭、洗手、吃飯喝茶之后的殘留水;第二是航天員們平時(shí)的尿液、汗液等等。

以上兩種全部都會(huì)利用過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行多重過(guò)濾,最終轉(zhuǎn)化而成的水,不僅可以電解水,還能用于飲用。
電解水產(chǎn)生氧氣之后,空間站內(nèi)部氧氣的問(wèn)題就解決了,不過(guò)這時(shí)候可能有些小伙伴已經(jīng)注意到了,有一個(gè)隱患就是,不僅有氧氣,還有氫氣產(chǎn)生。
而且氫氣易燃易爆,怎么處理的呢?目前空間站普遍采用的辦法是將人體在空間呼出的二氧化碳收集起來(lái),和氫氣產(chǎn)生反應(yīng),生成甲烷和水,最后將甲烷排出空間站就好了。

所以這里又多了一種水的產(chǎn)生途徑。
電解水目前在空間站應(yīng)用很成熟了,1升水完全電解的話,可以產(chǎn)生620升左右的氧氣,供一位宇航員一天使用還有富余。

當(dāng)然了,畢竟是在空間站,肯定保留了好幾套方案。比如我國(guó)自主研制的第二代飛天艙外服,里面就有獨(dú)立的制氧裝置和氧氣瓶,能夠保障航天員在太空中獨(dú)立生存超過(guò)4小時(shí)。平時(shí)艙內(nèi)也儲(chǔ)備的有一些氯酸鈉和鐵的固體粉末,需要的時(shí)候只需點(diǎn)燃就能獲得氧氣。
現(xiàn)如今的空間站環(huán)境,早已今非昔比,科研團(tuán)隊(duì)也是盡可能地滿足宇航員基本生活需求。但是即便如此,還有很多方面和地面不一樣,需要航天員自己克服。

這也是為什么航天員能夠被稱為英雄的原因,他們的犧牲和付出,不斷在推動(dòng)著中國(guó)航天一路向前!