空间站氧气怎么解决(了解航天员的氧气怎么供应)

空间站上氧气从何而来?

真的是没有办法了,所以要脱离尿液,相信么?

单人每日耗氧550升左右,而我国3名宇航员正在太空飞行,180天耗氧29.7万升左右,而且空间站离地球约400公里高,那里基本上是真空的,大气十分稀薄,更何况氧气。

人赖以生存的三个主要因素是食,水和氧,离开了食,人能够光喝一口水,勉强能维持数天,但是离开了氧,人在十几秒内便失去知觉,大脑在几分钟之内完全死掉了,当然少数人也许撑得更久一点,但是憋气极限只有20多分钟,基本上没有什么不同。

 

空间站氧气怎么解决(了解航天员的氧气怎么供应)

 

何不把压缩氧气直接送到上面来呢?

1961年4月12日,加加林乘坐东方一号首次进入外太空,这是载人航天史上具有重要里程碑意义的第一步,但是“转转回来了”太烧钱了,于是各国都开始建议“空间站计划”。

以国际空间站为例,16个国家在1993年开始建造,90年代末开始投入使用,算算时间,也要约20年,里面是如何保证时时刻刻都有氧气的呢?

有的人说直接把压缩氧气送上不是完了?

 

空间站氧气怎么解决(了解航天员的氧气怎么供应)

 

那可能送来的并不是氧气,是生命,1967年1月27日阿波罗1号太空船试验中突然起火,几秒钟后火势迅速扩散,14.7秒钟后舱内温度超过550°C。

里面宇航员们一直喊着“火”和“让我们走吧”之类的话,但阿波罗舱门非常复杂,当火势扩散时,宇航员们需要在短期内打开舱门,这几乎是不切实际的,而且飞船的内部空间是相对独立的,当火焰燃烧时,内外气压各不相同,外界的大气紧紧地“按住”着舱门,于是3名宇航员便被活活地烧死在舱内。

后来技术人员以4分55秒的速度将舱门打开,消防队到达时已经过去9分钟,因此无论在什么情况下也无法救出其中的宇航员。

 

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当技术员推开舱门时,屋内的情景顿时让人目瞪口呆,只看到三人的尸体与宇航服之间,均是融合而成,分分合合,由于宇航服内尼龙材料含量很高,飞船里还有很多泡沫、塑料等,所以温度很高时,它们会如此融合,景象吓人。

后经检查,出现这一故障可能为座底下线短路,线外层为特氟龙材料,里面为铜线并镀有银层,但不知发生了什么事故,这根线的外皮划了出来,又刚好旁边的冷却管破裂,管内乙二醇滴在线上,线短路供给热,乙二醇与金属起了化学反应,原本这起事故不会造成大的灾难,基本上都是电路火花等,可巧在纯氧环境下,氧气作为助燃剂时,一点点火花就会升级为滔天火势。

 

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纯氧直接运上去,安全隐患很大,如果在整个过程中也会产生些许火花,但是这不又会造成悲剧吗?

空间站上的氧气从哪里来?为何数十年仍未枯竭?

1。货运飞船定期向空间站运送货物,包括制氧产品

目前,我国在空间站担负着运输物资的重任,天舟二号长10.6米,直径最大3.35米。

天舟二号可分为货物舱和推进舱,推进舱负责提供动力,货物舱负责运送物资,一般天舟二号每次执行任务,货物重量约为4.7吨,其中包括预先为航天员准备好的舱外航天服,任务装备,生活物资和科研物资等,与传统货运飞船耗时2天相比,天舟二号在整个过程中只需6个多小时即可完成物资运输任务。

 

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在大量的材料中有一部分是氧气罐。氧气罐被送往空间站之后不会马上投入使用,而会被储存以供随时需要。

另外还有许多由高氯酸锂构成的SFOG(固体燃料制氧)罐经引燃后发生化学反应可得到氧气。

或与氯酸钠、铁粉一起点燃时也能产生氧气,这都是航天圈中的“氧气蜡烛”。

反应方程式:NaClO3+Fe+点燃=O2+NaCl+FeO

 

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2、电解水制氧

地面国家将定期通过货运飞船把水包送到空间站上,每一个水包里有20升水,一升水经电解后可得到620升氧气。

电解水设备需要的电力,是靠太阳供给的,水经电解产生氢气与氧气,氢气留在水中继续使用,氧气供给宇航员每天呼吸。

正常成年人每天需要550升氧,电解一升水能产生620升氧,即20升水包能解决宇航员22天内的供氧问题。

 

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但仅仅是不断地把水包由地面输送到空间站是不切实际的,毕竟每次派出货运飞船都要付出高昂的代价,因此奔走呼号为了节省而将污水中的清水再抽走。

简单地说,宇航员从空间站中生成的任何液体都能收集起来进行二次利用,如汗液和尿液等,甚至泪水。

而且从宇航员皮肤表面蒸发到空气中的水蒸气还会受到空间站冷凝功能的“捕获”作用,基本是一个空间在废水回收上,效率还可达93%。废水经多重蒸馏,分离和过滤,净化为洁净的可饮用水,继续利用,既可饮用,又可用于电解产生氧气。

 

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再说说电解水时生成的氢气吧,氢气虽有风险,却能与宇航员呼出二氧化碳相结合而获得水和甲烷。

宇航员住空间站,千变万化还都是普通人,因此人体内还会有废气如硫化氢和氨气,以保证空间站里的空气清新,间站内拥有完善的环境控制和生命保障系统,废气将和甲烷和二氧化碳等其他气体一起从空间站中排出,以确保宇航员的身心舒适。

 

空间站氧气怎么解决(了解航天员的氧气怎么供应)

 

因此总体上说,尽管国际空间站已经使用了大约20年时间,但是氧气在化学上并不是有多宝贵,而是很容易就能制造出来,加上循环利用和在地面上输送,只要工作正常,空间站里氧气就不会枯竭。

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