前言

11月5日，神舟二十号返航被按下暂停键。

6名航天员挤在空间站，氧气会不会耗尽？汤洪波在轨测试中惊叹：我们呼出的“废气”竟能变回纯净水和氧气！

这背后是什么技术？中国航天的底气究竟来自哪里？

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1升水变600升氧气，揭秘空间站里的“炼金术”

很多人不知道，空间站里的氧气，大部分是“水变出来”的，这可不是科幻，而是每天都在发生的真实故事。

这个过程听起来像高科技炼金术，通过电解水，水分子被拆分成氢气和氧气，氧气直接进入舱内供呼吸，氢气则被收集起来处理掉。

根据中国载人航天工程办公室的权威数据，1升普通的水，经过电解能产生超过600升氧气，而一个成年人每天正常呼吸大概需要550升氧气。

也就是说，1升水制出的氧气，足够一个人用一整天还有富余，这个交换比例，简直太划算了！

可能有人会问，空间站里的水从哪来？总不能一直靠货运飞船送吧？其实，水的循环利用是另一项黑科技，我们稍后再聊。

单说制氧效率，这套第三代电解水系统已经非常强大，6名航天员每天大概需要3300升氧气，而系统每天能轻松制出4000升以上。

神舟十五号和神舟十六号乘组曾实现“太空会师”，6人同轨工作生活了5天，当时就验证了这套制氧系统的稳定性。

据乘组航天员后续介绍：“在轨期间氧气供应特别稳定，舱内空气清新，完全感觉不到人多缺氧，和平时两人驻留时没区别。”

技术亮点拆解，用大白话讲就是：供电不用愁，空间站有巨大的太阳能电池板，能把太阳能源源不断转化为电能。

制氧纯度也极高，产出的氧气纯度高达99.99%，比地面上我们呼吸的空气纯度还高，完全符合人体呼吸标准，航天员等于在“氧吧”里工作。

能耗还特别低，升级后的系统每制1升氧气，能耗比之前减少了15%，更节能环保，也减轻了太阳能电池板的负担。

呼出的“废气”变回饮用水？这“再生神功”太牛了

如果只是靠电解水制氧，空间站的水迟早会用完，这可怎么办？

中国空间站的厉害之处就在于，能把航天员呼出的二氧化碳“变废为宝”，循环生成水和氧气，形成一个完美的闭环系统。

这个过程靠的是“二氧化碳循环再生系统”，2025年最新优化后，二氧化碳转化率达到了惊人的98%，处于世界绝对领先水平。

具体来说，分三步走：第一步，收集二氧化碳，航天员呼出的二氧化碳，会被舱内的通风系统精准捕捉，集中输送到再生系统。

第二步，神奇的化学反应，收集到的二氧化碳，会和电解水制氧时产生的氢气，在催化剂的作用下发生反应，生成水和少量甲烷。

第三步，分离再利用，生成的水会被送到净化系统，去除杂质后，一部分用于电解制氧，一部分供航天员生活使用，而甲烷则会被处理后排出舱外。

简单说就是“航天员呼吸氧气→呼出二氧化碳→二氧化碳+氢气→生成水→水再制氧”，形成一个无限循环的“生态链”。

根据官方数据，这套系统每处理1公斤二氧化碳，就能生成0.8公斤水，这些水再电解制氧，又能满足1名航天员1天的呼吸需求。

举个直观的例子，6名航天员每天大概会呼出20公斤二氧化碳，通过这套系统处理后，能生成16公斤水。

这些水电解后能产生9600升氧气，远远超过了6人每天3300升的需求，简直是绰绰有余！

而且生成的水经过净化后，纯度比矿泉水还高，航天员张陆曾在太空授课中介绍：“我们在空间站喝的水，大部分都是循环再生水，喝起来和地面的水没区别，而且特别干净。”

正是因为水资源能循环利用，才能支撑氧气的持续供应，让航天员在太空长期驻留成为可能，汤洪波由衷赞叹：“没想到我们呼出的‘废气’，能变成干净的水和氧气，中国航天的技术太牛了！”

这套循环系统的核心优势太明显了：它极大减少了对货运飞船送水的依赖，就算长时间无法补给，也能靠循环系统维持，简直是终极保障。

它还特别环保，把废弃物转化为有用资源，不用浪费宝贵的太空运输能力，也符合可持续发展的理念。

而且稳定性极强，系统有多个备份模块，就算其中一个出现故障，其他模块能立即启动，不会影响整体运行，让人特别安心。

太空里的“双保险”，万一出事怎么办？

如果电解水制氧和循环再生系统都出故障了，怎么办？这是很多人最关心的问题。

其实完全不用担心，因为中国空间站还准备了“双重应急方案”，就算主系统出现故障，也能保障航天员的氧气供应，做到真正的万无一失。

第一种应急方案是压缩氧气罐，这是长期应急储备，在空间站的舱外，存放着多个高压压缩氧气罐。

这些氧气罐的压力是地面大气压的150倍，每个罐子能储存5000升氧气，根据2025年最新配置，空间站共储备了12个。

总储存量达60000升，足够6名航天员应急使用18天，这十八天，足以支撑地面发射新的飞船进行救援。

这些氧气罐平时不用，只有在主系统需要维护、检修，或者出现突发故障时才会启用，而且罐子的接口是通用的，能快速连接到舱内供氧管道。

操作简单快捷，航天员几分钟就能完成切换，就像给手机换充电宝一样方便。

第二种应急方案是固体氧气发生器，这是极端情况下的“氧气急救包”，有点像我们常说的“救命丸”。

这种发生器里面装着特殊的化学物质，遇到紧急情况，只要点燃触发，就能在短时间内快速释放氧气，每台发生器能产生800升氧气。

这足够1名航天员使用1天多，空间站每个舱段都配备了4台这样的发生器，6个舱段共24台。

总产氧量达19200升，能满足6名航天员应急使用5.8天，这种发生器的优势是体积小、重量轻、无需供电。

就算空间站完全断电，它也能正常使用，是最后一道坚不可摧的“生命保障线”。

神舟十八号乘组在轨期间，就进行过一次应急供氧演练：模拟电解水系统故障，启动压缩氧气罐和固体氧气发生器。

结果整个切换过程流畅，舱内氧气浓度始终保持在正常水平，演练圆满成功，这也证明了应急系统的绝对可靠。

不只是炫技！这套“黑科技”将如何改变我们的生活

看到这里，你可能觉得这太空技术离我们太远了，其实不然，中国空间站氧气和水资源循环系统的突破，不仅保障了航天员的太空生活。

还有着更深远的意义，甚至能直接惠及我们普通人的生活，这绝非夸张。

它为未来的深空探测铺平了道路，中国计划开展月球基地建设、火星探测等更遥远的任务。

这些任务时间更长、距离更远，无法频繁补给，而空间站的氧气和水资源循环技术，能直接应用到深空探测中。

让航天员在月球、火星上实现“自给自足”，不用再依赖地球补给，这将大大提升深空探测的可行性和安全性。

这套技术能应用到地面的极端环境中，比如沙漠、海岛、极地等严重缺乏淡水和氧气的地方。

想象一下，在沙漠地区，可以利用空气中的冷凝水，通过循环系统净化后使用，在高原地区，可以用制氧技术为当地人提供氧气，改善生活条件。

2025年11月，中国“极地号”科考船就在南极成功试装了源自空间站的水循环净化设备，在零下40度的环境下，将融雪净化为饮用水的效率达到了95%。

这极大地改善了科考队员的生活条件，就是最好的证明，科技最终是要服务于人的。

更重要的是，它能推动环保产业的发展，水资源循环利用技术，能帮助解决地面的污水处理问题，提高水资源利用率，减少水污染。

而二氧化碳循环再生技术，能为碳中和提供全新的思路，帮助减少空气中的二氧化碳，缓解全球变暖，这是全人类共同面临的大问题。

据麦肯锡2025年报告预测，航天环控技术在民用环保领域的市场潜力将在2030年达到500亿美元，中国凭借技术先发优势。

有望占据全球40%以上的市场份额，这不仅是科技的胜利，更是经济的巨大机遇。

2025年8月，中国载人航天工程办公室也宣布，将向社会开放空间站相关技术的民用转化，目前已经有多家企业参与合作。

计划将太空循环技术应用到污水处理、空气净化等领域，相信在不久的将来，我们普通人也能享受到太空技术带来的福利。

国际空间站生命保障系统前首席科学家迈克尔·巴雷特曾评价：“中国的闭环系统设计理念超前，特别是在二氧化碳转化率和水资源回收率上，已将国际同行甩在身后。”

他们重新定义了长期驻留的技术标准，这番话，来自曾经的领跑者，分量极重。

结语

太空生存的秘诀，原来就藏在一升水里。这不仅是科技的胜利，更是中国智慧对生命极限的温柔回答。

当这些技术走出空间站，走进高原与极地，甚至你我未来的生活，中国航天点亮的，将是整个人类文明的火种。

从神舟五号到空间站，我们用每一步踏实前行，回答着关于星辰大海的古老问题。你还想了解中国航天的哪些秘密？