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中国空间站氧气资源100%再生

桂粤科普
桂林理工大学教师,三年科普中国优秀信息员、广东科学传播达人。
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呼吸,是一件听起来没什么技术含量的事儿,但是,航天员在中国空间站里呼吸的氧气,却蕴含着满满的科技含量。

我国载人航天环控生保系统已实现由“补给式”向“再生式”根本转换,空间站氧气资源100%再生,水资源闭合度提升到95%以上,每年减少上行补给6吨,主要技术指标达到世界领先水平。

环控生保系统是在太空密闭环境中为航天员创造一个基本的生活条件和适宜的工作环境,保障航天员身体健康和生命安全,被誉为航天员的生命“保护伞”。

中国航天员中心是我国唯一从事载人航天器环境控制与生命保障系统研制的科研单位。据中心环控生保工程室主任卞强介绍,55年来,他们成功研发载人航天器三代环控生保系统,圆满完成神舟飞船、“飞天”舱外航天服以及空间站三舱组合体等环控生保产品研制任务。特别是空间站任务启动以来,他们相继攻克电解制氧、二氧化碳去除、微量有害气体去除和水处理、尿处理等技术难题,实现环控生保系统成功由“补给式”向“再生式”根本转换,为我国空间站建设作出了贡献。

“目前,中国空间站环控生保六大再生系统稳定运行,空间站氧气资源100%再生,水资源闭合度提升到95%以上,每年减少上行补给6吨,主要技术指标达到世界领先水平。”卞强说。

小贴士:

太空中是没有空气的,那么航天员呼吸的氧气从何而来呢?

NO.1

第一种方法是从地面直接带氧气罐。这种方法最为直接,但是效率最低。

NO.2

第二种方法是利用固体燃料氧气发生器。这种方法主要是通过化学反应产生氧气。固体原料利于存储,可以用较小的体积储备较多的氧气。例如,装着粉末状氯酸钠和铁粉混合物的金属罐子,在点燃时,会发生化学反应产生氯化钠和氧气。商用飞机在舱内气压下降时也会采用相似的办法制氧。

NO.3

第三种方法是电解水。目前,这种方式是航天员在空间站中获取氧气最主要的手段。数据表明,一个成年人每天要消耗550升氧气,而一升水电解后能生成620升氧气,所以电解一升水就足够供给一名宇航员一天所需的氧气。电解水的副产物氢气则和二氧化碳反应得到水和甲烷,甲烷排放到太空中,水则经过处理成为饮用水。

来源:综合《光明日报》、中科院物理所、山东省科协