空间站 宇航员在空间站工作时间很长,氧气是从哪里来的?为何用不完?


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人类对宇宙的探索从未停止过 , 宇航员是全人类探索宇宙的代表 , 空间站是宇航员在宇宙中的“地球”空间站为宇航员们提供生命的必须与补给 , 那么这么一个小小的空间站究竟能储存多少氧气 , 为什么能保证宇航员们这么久的宇宙航行之旅呢?
【空间站|宇航员在空间站工作时间很长,氧气是从哪里来的?为何用不完?】宇宙空间站
宇宙空间站的构造是非常复杂的 , 这些复杂的组成系统分别负责着宇航员的各种生命所需 , 在了解空间站的氧气供需系统之前 , 首先需要对空间站的组成系统做一定的了解 。
空间站最主要的部分是宇航员日常生活的地方——载人生活舱 , 这也是空间站的主体结构 。 除此之外 , 空间站还有许多不同用途的舱段 , 和人类在地球的生活区域一样 , 不同的区域具有不同的功能 。 比如在空间站的工作实验部是负责太阳能和电能之间的互相转化和对接舱口 , 它用于保证空间站的电能供应和其他航天器的对接 。
除此之外 , 单模块空间站还有12个系统用以维持宇航员正常的生命活动和工作 , 比如温度控制系统、测控和通信系统、环境控制和生命保障系统、仪表与照明系统等等 。 这些系统的相互协作共同提供宇航员生命所需的食物、氧气、水等等 。
在宇宙的真空环境中储存食物相对来说是比较容易的 , 比如地球上的真空包装 , 只是需要注意包装的材料和储存的环境 。 并且宇航员在太空中遨游10几天乃至几十天并不是和在地面上的人们一样可以有丰富的食品类型选择——比如煎、炒、蒸、煮等等烹饪类型 。
在空间站的宇航员们只能吃分量固定 , 口味固定、形态固定的“食物块” 。 因为空间站的资源有限 , 不可能为了解决进食的问题专门设置一个区域 , 一方面是客观条件无法实现 , 另一方面 , 宇航员的身体条件也不能支持这样的做法 。
宇航员除了正常的休息整顿的时间 , 大部分都用于宇宙探索的科研工作 , 同时为了维持宇航员的身体机能平衡 , 空间站配备有一些基础的运动设施方便宇航员们锻炼身体 。
除了食物以外 , 宇航员们赖以生存的水和氧气也是非常重要的存在 , 并且这两者还存在一定的互相转化的关系 , 那么空间站中的水资源又是来自于哪里呢?
宇宙空间站水的来源
首先这个问题涉及一个原理 , 在基础化学领域里有一个得到氧气和氢气最简单的方法 , 这个办法也经常在战争时期用上 。 战乱时期 , 到处一片狼藉 , 水资源也变得极具匮乏 , 除此之外 , 如果当时的特务工作者被敌方抓住关入密室 , 那么最紧要的危及生命的问题就是氧气不足 , 这时候经过专业训练的特工们会选择电解水 , 产生氢气和氧气 , 以此来维持生命 。 这个原理就是太空中电解水产生氧气的原理 。
水分子中含有氧原子和氢原子 , 将水进行电解就可以得到由两个氧原子构成的氧气分子 。 一升水在完全电解的情况下可以产生超过600升的氧气 , 而一个成年人正常情况下 , 一天消耗的氧气远小于600升 , 所以电离水是一个既方便又可以大幅度解决氧气需要的一个办法 。
在说明了氧气的产生原理之后 , 接下来具体分析宇宙空间站中的水资源的几大主要的来源:
第一个来源:在宇宙空间站建造的时候就会将宇航员们生存必需品的储存位置安排妥当 , 必须有足够安全的空间来保证宇航员的生命安全 。 所以正是因为有这样的设计考虑 , 在地面控制站的工作人员会选择在宇航员正式进入太空之前 , 在火箭中存储一定量的淡水 , 等到进入太空火箭进行舱体分离 , 这些淡水就保存在了宇宙空间站中 。

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