空间站的氧气从哪里来?其他物资是如何补充的?

空间站作为人类长期驻留太空的前哨站,宇航员可以在空间站从事一些长期实验项目。而要想在空间站中长期生活,必要的补给自然不可缺少。维持人体生命系统维持的物质包括食物水氧气大气压力等,空间站的食物和水主要是通过运输飞船定期运输货物来进行补充。

空间站如何获取氧气

电解水获取氧气效率较高,一升水电解出来的氧气,就可供一个宇航员一天所需。如果是携带分解氧气的化学物质,那么产生同样体积的氧气,需要携带更重的载荷。但电解水速度很慢,如果是要用到大量氧气的地方,比如航天员出舱活动,会经过一个减压舱,回到舱内需要补充气体,就需要利用化学物质分解获得大量氧气。

一般这种物质主要是氯酸钠和铁,氯酸钠加热能分解释放出氧气。舱内的压力也是保障宇航员生命健康的一个指标,压力以达到一个标准大气压为适宜。作为一个独立的太空生命支持系统,空间站要包括的东西,自然比单独一艘载人飞船更多。

空间站体积大小的影响

宇航员在载人飞船中待的时间有限,因此舱内的体积不用设计的足够大。而空间站要满足宇航员日常生活起居的需要,足够大的体积才能符合要求。不过用于科学研究的空间站并不要求体积越大越好,毕竟发射空间站舱段需要耗费很大成本。在保障符合预期水平的前提下,把空间站的体积增大到一定程度即可。国际空间站是数十个国家联合参与的,其设计体积也达到了足够大的程度。

我国的空间站设计的体积相比国际空间站小了很多,然而功能上却不输于后者,一些方面还领先后者。空间站越大,需要维护的地方越多,一般空间站会长期驻留几名宇航员。要保障几个宇航员的正常生活需要,所需的物资自然就要多一些。

空间站的舱段越多,要保持舱内的气压和氧气含量要求就越高,一次性运输的物资消耗的速度就越快。所以空间站循环利用水很有必要,在各种物料循环中,水算得上循环效率最高的。

宇航员长期在空间站生活所面临的风险

因为水提取出来也更容易,电解可以分解成氢气和氧气,两种成分在空间站都有重要的作用。氢气可以用来给氢燃料电池补充燃料,氧气除了能够用于提供宇航员生命活动正常所需外,还能作为发动机推进剂。

所以循环水在空间站算得上主要的循环过程。对于宇航员来说,在空间站内生活数月不是一件容易事。空间站内部的空间有限,而且长期处于失重的环境下,在这样的环境中生活久了,就可能患上一些疾病。

因此挑选宇航员有着严格的要求,纵使如此,宇航员每天都得进行一定程度的锻炼,以防止肌肉长期失重萎缩。如果是进行短期任务的话,那么宇航员所面临的风险也会小很多。不管怎么说,空间站是人类进行长期太空航行的一个实验平台。

人类要进行更遥远的深空旅行,自然就得解决长期在太空失重环境下的生活问题。这样来看,空间站的相关研究具有重要的前景性。

 

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