神舟十九号飞船在10月30日成功发射升空,带着蔡旭哲、宋令东、王浩泽三位航天员开启为期6个月的太空之旅,也让我们的目光再次聚焦于浩瀚宇宙中的那片中国 “领地”—— 中国空间站。
回首过去,自2021年4月天和号核心舱发射升空,至今已在轨飞行超过3年时间。在这期间,先后有7个航天员乘组共21名航天员,在中国空间站执行飞行任务。
然而,一个有趣且关键的问题随之而来:3名宇航员在轨飞行半年差不多需要30万升氧气,那么空间站内的氧气为何用不完呢?
要解开这个谜团,我们首先得了解空间站的环境控制系统。这就好比是空间站的 “生命维持中枢”,它负责调节空间站内的各种环境因素,其中氧气的供应和循环是至关重要的一环。
在空间站中,氧气的来源并非单一,而是多种方式协同作用的结果。其中一种重要的方式就是电解水。
我们都知道,水是由氢和氧两种元素组成的。通过电解水的技术,将水电解为氢气和氧气。
在空间站中,水资源是可以通过多种途径获取和循环利用的。例如,航天员的生活用水经过处理后可以再次使用,而一些实验过程中产生的废水也能被回收利用。通过电解这些水,就可以源源不断地产生氧气。
据相关数据显示,每电解1升水,大约可以产生620升左右的氧气。按照这个比例计算,只要有足够的水,就能够满足航天员对氧气的需求。
除了电解水,空间站还采用了一种叫做固体燃料氧气发生器的设备。这种设备就像是一个 “氧气制造工厂”,它利用化学反应来产生氧气。
其原理是通过燃烧一些特殊的固体燃料,这些燃料在燃烧过程中会释放出氧气。虽然这种方式产生的氧气量相对电解水来说可能较少,但在一些特殊情况下或者作为备用手段,它发挥着重要的作用。
为了更好地理解空间站氧气供应的奥秘,我们不妨设想一个场景:假如你是一名空间站的设计师,你需要为航天员们设计一个能够长期生存的环境。你会怎么做呢?
首先,你会考虑到水的循环利用,因为水不仅是生命之源,也是氧气的重要来源。你会设计一套高效的水处理系统,让每一滴水都能发挥最大的作用。
然后,你会安装电解水设备和固体燃料氧气发生器,确保在不同的情况下都能有稳定的氧气供应。同时,你还会设计完善的二氧化碳处理装置,让航天员呼出的二氧化碳能够重新变成有用的氧气。
随着中国航天事业的不断发展,我们对空间站的建设和运营也越来越成熟。也许在不久的将来,我们会开发出更加高效、环保的氧气生成和循环利用技术,不仅能够满足空间站的需求,还可能为未来的深空探测等任务提供支持。