文章图片
文章图片
目前在太空中连续工作时间最长的人是斯科特·凯利 ， 他在太空中连续工作了340天 。
340天的确是一个很长的时间 ， 但对于在空间站工作的宇航员来说 ， 长时间的工作基本是一个常态 ， 短则四五个月 ， 长则七八个月 ， 都是十分普遍的 。 以我国神舟十四号航天员为例 ， 他们在空间站上执行工作任务的时长就达到了180天 ， 也就是6个月 。 太空不比地球 ， 那里没有任何生存所需的资源 ， 所以为了保障航天员的生存就必须要提前做好准备 ， 而在诸多生存资源中 ， 有一个是最重要的 ， 它就是氧气 。
我们知道一个人一天要吃多少食物 ， 也知道一个人一天要喝多少水 ， 但很少有人能说出一个人一天需要多少氧气 ， 因为氧气太普通了 ， 在地球上 ， 它无处不在 ， 以至于大多数时候我们都忽略了它的存在 。
那么一个人一天到底需要多少氧气呢？这并不难计算 。 一个成年人在平静的时候 ， 每分钟大概要呼吸20次 ， 每一次呼吸大概需要350毫升空气 ， 那么一分钟就需要7升空气 ， 一个小时就是420升空气 ， 一天24小时就是10000升空气 。
空气中的氧气含量为21% ， 10000升空气的21%就是2100升 ， 如此说来一个人一天需要2100升氧气了？不是 。
人所吸入的氧气并不会全部被利用 ， 大部分还会吐出来 ， 一般而言 ， 人所吸入的空气中只有5%的氧气被吸收掉了 ， 而10000升的5%就是500升 ， 一个人一天24小时大概需要500升氧气 。 一天500升 ， 半年就是90000升氧气 ， 如果空间站内有3个人 ， 那就需要270000升氧气 ， 如此之多的氧气从何而来呢？难道都是从地球上运上来的吗？这当然是不可能的 。
目前来讲 ， 空间站上的氧气获取途径主要有三种 ， 其中最主要的来源就是氧气发生器了 。
氧气发生器是一种氧气制取设备 ， 而这种设备的基础原理十分简单 ， 就是电解水 。 电解水不还是要从地球上运水过来？的确如此 ， 但这比直接运送氧气要方便多了 。 首先空间站上水资源的消耗速度是比较慢的 ， 这是因为空间站内有着一整套循环收集再利用系统 ， 航天员所呼出的水汽、尿液都可以被回收处理再次利用 ， 在宇航员之间流传着这样一句意味深长的话：“今天的咖啡就是明天的咖啡” ， 我们都明白这是什么意思 。
其次 ， 相比之下 ， 运水比直接运送氧气要划算得多 。
一升水电解之后能够获得多少氧气？大概600升左右 。 是的 ， 你没有看错 ， 就是600升 ， 这就是气体与液体的体积差异 。 由此可见 ， 只需要一升水就可以满足一名航天员一整天的氧气需求 。 空间站上常见的第二种氧气获取途径就是固体燃料氧气发生器了 ， 从名字上就可以看出来这也是一种制取氧气的设备 ， 只不过这回用的不是水了 ， 而是固体燃料 。
国际空间站上的固体燃料氧气发生器用的是铁粉和氯酸钠粉末 。
【航天员在空间站上一待就是半年，氧气从何而来？三种途径】其中铁粉的作用是燃烧提供热能 ， 而氯酸钠则可以在高热状态下分解为氯化钠和氧气 ， 粗略计算 ， 一千克铁粉和氯酸钠混合物大概能够产生135升氧气 。 空间站上的第三种氧气获取途径就是高压氧气瓶了 ， 除了利用氧气发生器制取氧气之外 ， 也要使用宇宙飞船为空间站运送少量的氧气 ， 这些氧气就被装在高压氧气瓶之中 ， 平时并不使用 ， 只是作为一种储备 ， 正所谓有备而无患嘛 。
推荐阅读
- 占星基础｜行星无力，当星体失去力量之时
- 吞噬星空：罗峰特殊能力曝光，不过很快罗峰就会舍弃这种能力
- 星际争霸中的虫族是如何将一整颗星球给吞噬掉的？
- 银河系有多少颗星球？有哪些星球适宜人类居住？
- 让科学家都“摸不着头脑”的宇宙10大定律！
- 金星离地球最近，为何人类没能亲自踏足？金星环境犹如地狱
- 曾经困扰人们的虱子是怎么来的？为什么如今很少看到了？
- 太阳系是扁平的，为什么宇宙飞船不向上下两侧飞行？
- 猴子和大象如何才能获得快乐？