电解氧装置的基本原理
此外 , 电解氧的制氧性能也非常的强大 , 一升水就可以电解出622升氧气左右 , 能够满足一名宇航员的基本氧气需求 。
当然 , 如果180天任务所需的水全靠空运也是非常麻烦的 , 所以空间站上还有回收循环系统 。
比如航天员呼出的水蒸气能够通过冷凝装置进行回收 , 而他们的尿液则可以利用环控生保系统来回收 。 在这种充分回收利用的情况下 , 空间站里的水源可以及时得到补充 , 在其中形成良好的循环 。
空间站当中有回收利用“废水”的设备
其次就是高压氧气瓶了 。 这些基本都是要通过快递不断送上空间站的 , 由于其安全性不够强 , 而且都太重了 , 所以空间站内只会少量进行存储 , 以备不时之需 。
毕竟 , 不能让航天员在空间站中还要背着氧气瓶四处走 , 这未免也太糟心了 。
空间站中的备用高压氧气瓶
最后就是固体燃料氧气发生器了 , 这种装置是通过化学反应来制造氧气的 。 国际空间站当中的固体燃料氧气发生器 , 最初被装在了星辰号的服务舱当中 。
据悉 , 这个燃料罐当中装有粉状氯酸钠和铁粉 。 当铁粉遭遇600摄氏度的高温时 , 就会开始“燃烧” , 提供热能 。 紧接着 , 其中的氯酸钠就能分解成氯化钠和氧气 。
根据资料来看每千克氯酸钠和铁粉混合物通过发生器能供提供6.5人/小时的氧气 , 俄罗斯也曾使用这一方法制造氧气 。
国际空间站中还装有固体燃料氧气发生器
由此可见 , 空间站的氧气来源是很充足的 , 不需要我们担心 。 并且为了实现长期载人飞行 , 科学家早已开始研发再生生保的关键技术 。
中国空间站再生生保关键技术研究上世纪八十年代开始 , 在国家863计划的支持下 , 我国就开始展开再生生保概念的研究 , 为此建立了整套系统 , 其中包括了多项关键技术和装置 。
简单来说 , 就是让空间站内形成一个小型“循环生态圈” , 实现一定的自给自足 。
空间站再生生保关键系统的构成
除了咱们上文当中提到的电解制氧技术以外 , 还有再生式二氧化碳去除技术、微量有害气体去除技术、空间站水处理技术等等 。
以二氧化碳去除技术为例 , 它的存在极为关键 。 因为航天员在舱内不仅需要充足的氧气 , 还要确保其环境内的二氧化碳浓度维持正常 。
毕竟如果二氧化碳浓度在密闭的舱室当中不断增加 , 人就会出现诸多不适症状 。
空间站内二氧化碳浓度过高也不行
我国的再生式二氧化碳去除技术采用的是分子筛吸附技术方案 , 主要通过吸附和解吸两条回路 , 来实现二氧化碳的不间断去除 , 将舱内二氧化碳浓度维持在标准水平之下 。
此外科学家还开发出了空间站尿液的专门处理技术 , 主要采用了蒸气压缩的蒸馏技术 。
相信随着我国宇航员的在轨时间不断延长 , 相关技术还会得到进一步改进和验证 。
科学家发明的尿液处理装置
值得一提的是 , 空间站只能算是咱们探索宇宙的基础 , 如今之所以要这样完善空间站再生生保技术 , 主要就是为了未来登陆月球或者火星做准备 。
毕竟当人类在那里建立起基地之后 , 驻扎的时间将会更长 , 在这种情况下 , 如何更高效地将人呼出的二氧化碳进行利用就显得尤为重要了 。
为未来的火星基地做准备
地外二氧化碳转化利用技术既然人类的终极目标是移民外星 , 那么呼出的二氧化碳就必须得到充分的利用 , 以满足人们的需求 。 而这里所说的转化主要对象依旧是氧气 。
由于各类技术涉及的化学反应不一样 , 所以在原料需求、转化效率等方面都存在一定的差异 , 比如热催化二氧化碳还原技术只能帮人们得到水 , 无法直接获得氧气 。 在这种情况下 , 还需要独立的电解水装置辅助 。
不同二氧化碳还原技术的验证结果
此外 , 二氧化碳转化技术不仅能制造出氧气 , 还能帮助人们获得甲酸、乙烯和甲烷有机分子等 , 这些物质作为燃料或者生物转化原料都是相当不错的!
推荐阅读
- 你不是一个伟人,没有必要居住在地球中心。
- 在“梦天”发射现场求婚:“孟博士好会啊”!
- 中国成功发射梦天实验舱,竟引发美国高度关注!
- 潘建伟再次无缘诺贝尔奖,杨振宁说出了真正的原因
- 17国科学实验项目入选中国空间站
- 中国空间站迎来梦天舱!它的功能有多强大?
- “梦天”到站!组成5舱90吨级空间站,6人6舱百吨大站即刻建成
- 中国成功发射梦天实验舱,竟引起美国高度关注!
- 祝贺!梦天舱发射任务圆满成功