空间站里的航天员呼吸的氧气是从地球上带过去的吗

人类的生存离不开空气中的氧气,那么,在空间站中航天员呼吸所用的氧气是从哪里来的呢?

空间站距离地球表面三、四百公里,在这个高度上,不可能实现就地取材。空间站中上有三种可以供应氧气的方法:1.高压氧气瓶。2.固体燃料氧气发生器。3.电解水法。

高压氧气瓶很容易理解,类似平时我们在医院使用到的氧气罐,其中都是纯氧。

固体燃料氧气发生器则利用固体粉末混合物的化学反应来制造氧气,由于这种方式只要点燃就可以产生氧气,因此被宇航员戏称为“氧气蜡烛”。

不过,直接携带氧气的方法是非常不安全的,因为氧气是最好的助燃剂,不仅在运输过程中有安全隐患,在输入到空间站以及空间站使用氧气的过程中,如果出现“火花”,那后果将不堪设想。人类航天史上就曾上演过这样的悲剧。1967年,美国“阿波罗1号”的三位宇航员在地面测试纯氧舱时,太空舱内的一处电线产生了火花,由于舱内是纯氧环境,导致火势迅速蔓延,三位宇航员不幸遇难。

因此,电解水制氧法,就成为空间站中制造氧气的主要方法。

电解水的原理很简单,我们知道一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,如果把水电解的话,就可以产生氧气和氢气。氧气可供航天员呼吸用,氢气可以作为燃料,或用其他方法进行处理,例如通过化学反应生成甲烷和水,把甲烷排出空间站,留下水继续使用。

一升水通过电解可以产生620升氧气,而人每天消耗的氧气平均约为550升,所以只需要一升水就可以满足一个宇航员一天的需求了。除了可以用货运飞船定期给空间站补充水包,宇航员日常洗漱、排便等产生的废水也可以通过专门的仪器收集起来,用于电解制造氧气。

为了安全起见,空间站中并不是纯氧环境,而是大致模拟地球大气环境,氧气占比22%,氮气占比78%,只是没有氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体和其他杂质。在这种空间站环境中,航天员可以像在地面上一样正常呼吸。

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