三位宇航员日均消耗1650升氧气,已经飞了近4个月,氧气从哪来?

近几年,我国在载人航天方面的研究可是如火如荼地进行着,比如2021年10月刚刚发射的神舟十三号载人飞船,距离成功发射已经过去4个月了。

人类想生存下去,氧气是必不可少的,但在地球上根本不用担心氧气的问题,但对于在太空中执行任务的宇航员而言,氧气就显的特别重要。


三位宇航员日均消耗1650升氧气,已经飞了近4个月,氧气从哪来?

以神舟13号为例,飞船每天需要1650升氧气,而执行任务需要6个月的时间,一共需要29.7万升氧气,难道这些氧气都得从地面上携带吗?

执行太空任务,氧气从哪来?

在地球上,我们可以尽情呼吸,吸入氧气,呼出二氧化碳;光合作用的存在,可以让二氧化碳被植物回收利用,如此循环。但是在太空上,不仅没有这种循环,也没有氧气,因此执行太空任务时,必须考虑氧气问题,不然宇航员无法呼吸,怎么执行任务呢?


三位宇航员日均消耗1650升氧气,已经飞了近4个月,氧气从哪来?

执行太空任务时,氧气的产生一般有三种:一是从地球上携带纯氧氧气瓶,在飞行前,宇航员会从地球上携带提前准备好的纯氧氧气瓶,保证在太空中也有充足的氧气供应,这种方法非常直接,但效率却很低,尤其是携带的问题;

二是固体氧气发生器,是利用化学反应直接产生氧气的一个装置,相对来说,原料占用体积小,产生的氧气较多,是太空中比较常用的供氧方法;


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三是电解水,利用电解水产生氧气和氢气,氧气用来供宇航员呼吸,而产生的氢气还能作为燃料,这种办法是太空供氧的一种主要方式。

神舟十三号上所需的氧气从哪来?

如果执行的太空任务是短途的话,那么从地球上携带氧气瓶是最好的方式,但如果执行太空任务时间较长的话,携带氧气瓶就非常不方便,而电解水相比于其他两种方法,不仅安全,而且电解产生的氢气也能继续使用。


三位宇航员日均消耗1650升氧气,已经飞了近4个月,氧气从哪来?

另外,电解时,只需要少量的水就能产生大量氧气,因此神舟十三号主要是依靠电解水的方式来产生氧气。

电解水,顾名思义当然就是让电流通过水,而水是由两个氢原子与一个氧原子所组成,通过电解让水分解成氢气与氧气,即2H2O== 2H2 O2 ,其中电流是由空间站的太阳能电池板所产生,也不用考虑用电成本。

数据表明,一升水电解后能生成620升氧气,而一个成年人每天要消耗550升氧气,所以电解一升水就够一名宇航员一天的氧气。


三位宇航员日均消耗1650升氧气,已经飞了近4个月,氧气从哪来?

说到这有人就又问了,水都用来电解产生氧气了,那宇航员在其他方面还怎么用水呢?为了充分利用水资源,我国在空间站上还设计了一个水循环系统,通过将宇航员们使用过的水收集起来,比如宇航员清洁后的水、宇航员的汗液或者尿液等等。

经过水循环系统处理,最后再转化为能够饮用的淡水,这样氧气和水资源就能交叉循环的使用,从而保证宇航员的正常生活。

三位宇航员日均消耗1650升氧气,已经飞了近4个月,氧气从哪来?

神舟十三号即将返回地球。

2021年10月16日凌晨,神舟十三号飞船在酒泉卫星发射中心成功发射升空,前往我国自主载人航天空间站天宫执行任务,这是中国空间站关键技术验证阶段的第六次飞行,同时还是该阶段最后一次飞行任务,由翟志刚、叶光富、王亚平3名宇航员共同完成,其中王亚平是我国首位出舱的女航天员,意义非凡。


三位宇航员日均消耗1650升氧气,已经飞了近4个月,氧气从哪来?

目前神舟十三号飞船已经飞行了4个月,计划于今年4月中旬返回地球,并在东风着陆场进行着落,也就是说神舟十三号要进行长达6个月的太空任务,作为时间最久的一次太空任务,对这3名宇航员而已,是一个极大的考验。

当神舟十三号返回地球的时候,将会采用之前从未实行过的,一种全新技术——快速返回技术,以此来缩短回程时间,提高飞行效率。

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页面更新:2024-03-02

标签:宇航员   升水   氧气   神舟   氧气瓶   氢气   日均   空间站   飞船   太空   消耗   电解水

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