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文 | 扬名历万

编辑 | 扬名历万

前言

2021年，我国3名宇航员前往空间站生活180天，据悉3名宇航员每天需要的氧气为1650升。

而空间站在距地面400公里的太空中，不仅要面临大气稀薄的情况，还要面临没有氧气和淡水的情况。

那么，飞上天的宇航员所需要的任务资源究竟从何而来呢？

空间站中食物的来源

作为补充身体能量所需的必备条件，食物对于宇航员来说也是一个不可或缺的东西，在地面上我们可以很容易地储存食物，那么在太空中又该如何？

事实上，当人类刚刚迈入太空领域时，由于没有丰富的经验，为保证宇航员的生命安全，只能谨慎地将所有食物制成半流质的管状包装。

如我们常见的影视剧或其他文章描写中，都会看到宇航员拿着一条像牙膏一样的容器在吃东西，其实，这里面装的就是被打成浆糊的肉、菜等。

可想而知，当所有东西混在一起时，那应该是味同嚼蜡，毫无口感可言，除了这种流质食物，一些固体物也是可以被带上太空的。

如有的国家就将小块的固体面包，或者压缩饼干做成小包装，方便宇航员一口就能吃下去，不留食物残渣，但这样的食物又硬口感也是很一般。

随着世界上进入太空的国家越来越多，大家也会从其他国家携带的食物中借鉴，后来时间长了，发现在太空中吃饭可以完全不用太过谨慎。

由于重力问题，一些汤汤水水的食物肯定是不能出现在宇航员的食物列表中的，于是，新一代的宇航员开始更多追求食物的营养搭配和口感。

国际空间站甚至还做出相应决定，准许宇航员携带自己从地面购买的食品，当然前提是不能是到处飞的全流质以及具有强烈味道的东西，如榴莲。

中国空间站在近些年来，对宇航员的食品要求也是越来越人性化，既考虑到食品携带便捷的问题，还考虑到了营养价值，甚至是宇航员的口味喜好。

中国首位宇航员杨利伟曾在自己写的《天地九重》一书中提到：进驻宇航员公寓学到的第一课，不是复杂的太空生存知识，而是如何科学进食。

如2021年成功发射的神十二，中国空间站就为宇航员准备了不下一百种菜品，各种养生粥、椰蓉面包，炒饭炒面，甚至是特色菜，如常见的宫保鸡丁。

就连甜品和调料等都考虑在内，冻干冰激凌，甚至是老干妈，不仅如此，考虑到航天员可能来自不同地区，还特意备了中国八大菜系，满足不同不需求。

不过为了保障宇航员的身体状况，以及进食更加方便，大多数情况下还是首先选择分量固定、口味固定、形状固定的“食物包”。

那么除了食物外，人类生存所需的最重要的就是氧气和水了，那么空间站中的氧气又从何而来呢？

空间站中的氧气来源

在最初执行任务的太空空间站，是充斥着足够的氧气的，原因是考虑到宇宙中氧气不足，而身为人类的宇航员又不能缺少了这一项必须物质。

因此，在最初执行任务期间，宇航员全部是在全氧的工作环境中，但是这样维持了一段时间后，发现这样的条件不仅浪费资源，而且风险系数很高。

如1967年阿波罗1号太空船发生的着火事件，1月27日，三名宇航员照例在太空舱中执行测试任务，谁知指令舱中突然发生火灾。

短短几秒，火势就完全失去控制，迅速蔓延至整个舱内空间，地面执行人员花了将近五分钟才打开了变形的舱门，控制住蔓延的火势。

但是火势虽然控制住了，舱内的三名宇航员却全部牺牲了，事故后经过调查发现，火灾之所以发生，是因为舱内某处电线产生了火花。

在纯氧环境下，曾发生过不止一次这样的事故，因此后来的飞船设计者们才逐渐更改调整了舱中的氧气比例，大致接近地面的空气。

而如今较为常用的氧气获取方法，就是简单的操作：电解水，众所周知，电离水后会产生氧气和氢气，不管是携带还是回收的水资源都可以这么做。

太空领域的专家在经过对飞船环境的进一步分析研究中，发现了其他两种可以用来应付水资源和电力资源都不充足的情况，不过这些主要用来应急。

第一个就是在太空站准备加压氧气罐，这种装置在90年代的医院特别常见，由于没有先进的制氧抽氧装备，只能通过高压注射将氧气压在氧气罐中。

这种特制的蓝色氧气罐可以耐高压，且颜色醒目，在紧急条件下可以一眼被看到，因此太空船里可以进行氧气罐的少量储存。

第二种就是常见的固体燃烧制氧气，许多物质燃烧后都可以释放出少量的氧气，不过这种方法危险度较高，不到万不得已时不会使用。

电解一升水可以够一个宇航员一天还多的氧气量，那么这些用来电离的水资源又从何而来？

空间站中的水来源

相比于氧气的难以携带，宇航员日常所需的水资源就相对容易得到了，实际上，空间站的水确实是用一个个的“水包”运上去的，每个水包有20升水。

所以电离一个水包的水，就能够宇航员二十多天的氧气量，不过，这些费尽千辛万苦才被带上太空的水包可不是用来制氧的，那样做实在是大材小用。

因此，为了保证空间站里宇航员的生存环境安全，地面控制人员会选择在进入太空前，就将一定量的淡水保存在火箭里，足够空间站的人员使用。

并且经过多次的飞船改进，船舱的各项性能都得到了提升，就连储存空间都变大了，在这样的情况下，储存足够宇航员使用的淡水也是不成问题的。

但是水资源够用也不代表能够随意浪费，因为淡水虽然能够被运到太空中，但是成本较为高昂，因此“钱花在刀刃上”，水资源的节约利用就成了必要。

空间站中有一个水循环系统，可以将宇航员在工作和生活中用掉的水收集起来进行废水处理，经过多次的蒸馏萃取过滤，最终变成可饮用的生活水。

而水循环系统可不单单包括生活用水，空气中的水蒸汽，甚至是人体排出的汗液、尿液等都是被收集起来进入循环系统的，形成新一轮的水资源供给。

这些水还可以用于电离水获取氧气，保障航天员的生活物质供应，所以在空间站生活的宇航员们会格外注意水资源的节约，毕竟这里不比地球。

不过无论是自身携带水，还是利用过滤来反复净化成新的水，容量和次数都相对有限，毕竟水循环利用也要有源头，因此，及时补充水资源也是必须的。

定期从地球飞上太空的货运飞船会用他们补充水源，那么这些水资源以及通过水制造出的氧气又该如何存储呢？

如何储存制造出来的水和氧气？

既然我们可以通过化学的方法来制造氧气和水，那是不是代表着我们可以一次性产生很多的氧气？事实不然，宇航员们通常不会一次性制造很多。

这些氧气是被用于日常工作和生活中的，因此制造出的量足够一段时间使用就可以，毕竟制造一次氧气的成本太高，而且制氧工作也很繁琐。

被制造出来的氧气会被直接释放进太空舱里，但是由于氧气的易燃性，所以还需要严格控制释放的比例，既不能多到用不完，也不能少到不够用。

如果在太空舱中补充了足够的氧气，但还有多余的氧气该怎么办？那么这些多余的氧气就会被充进宇航员的太空服里，作为外出执行任务时的需要。

如果出现宇航服都被填充满了的情况，那么这些多余的氧气会被统一排放进太空舱专门的环境控制系统中，做好发生意外情况时的氧气供应。

环境控制系统会对周围环境进行管理和监测，一旦出现不稳定或者不合理的情况，就会及时进行调控，确保太空舱正常运作。

即使获取氧气的方法已经相对来说比较容易，但是在人类未知的太空领域，还应该保持应有的忧患意识，“少拿少取，细水长流”。

虽然水和氧气的获取已经不能成为人类探索太空的阻碍了，但是在不久的将来，也许人类会发明出更好的生存物质的获取方法。

结语

从一开始仰望星空到如今近距离接触，这史诗级的进步得益于新世纪的科技发展，科技进步不仅促进了社会劳动力，更加推动了人类文明前进。

中国也在“飞天”这一梦想上做出了现实行动，曾经只存在于神话故事中的幻想如今也成了现实，空间站的建立让人类文明意识越来越强大。

相信中国也能以更加饱满的姿态和高昂的精神，向着人类文明更高的方向发展，当人类不满足于地球时，才是向高级文明台阶迈进。

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