宇航员如何在太空中获得可以呼吸的氧气

有人说生活中最好的东西是免费的，而有些人可能不同意这句永恒的格言。

不过我们都认为，至少有一件事是如此的，那就是大多数生物没有氧气是无法生存的。

作为一个生物物种，人类不仅生活在地球上，也生活在太空中。目前还没有火星殖民地，但确实有人类长期生活在我们的星球周围。

不过，我们都知道地球上有大量的可以呼吸的氧气，但是太空中却没有，所以确保在太空中有足够的可呼吸的氧气是太空科学家和工程师最重要的任务之一。

那么宇航员如何在太空中稳定地获取可呼吸氧气呢？

首先，值得注意的是，尽管人类向太空发射了许多人造卫星，但每个人造卫星的任务目标和任务持续时间各不相同，因为许多常规的太空任务通常只持续几天或至多一两个星期。所以大多数航天器都自带氧气，飞船上也可能有应急备用系统。

然而，如果某项太空任务的持续时间更长些呢？

以国际空间站为例。它是有史以来最大、最昂贵的载人人造卫星。它每周7天，每天24小时环绕地球运行，在任何时候都能容纳至少4到7名宇航员。它已经在地球外太空中呆了很长时间，新的一批批宇航员们被送上了空间站，履行着他们各自被指派的任务职责。

像国际空间站这样的航天器，显然不能携带多年的氧气，这就是为什么需要通过科学技术来制造氧气的原因。

（1）在国际空间站上生产可以呼吸氧气的主要方法是使用氧气发生器。国际空间站上有两个氧气发生器，分别为美国的环境控制和生命支持系统（ECLSS）和俄罗斯的Elektron。

那么这些氧气发生器是如何生产可以呼吸的氧气的呢？

利用电解作用——一个将水转化为氧气的过程。水分子是由两个氢原子和一个氧原子组成的。这两种气体可以通过电解作用分离，即使电流通过水。然后氢气被排放到太空中，而氧气则在舱内循环。

并且国际空间站上的供电不是问题，由于国际空间站有巨大的太阳能电池板，电量的供应很充足。这些太阳能电池板产生的电流通过空间站电 供应给氧气发生器。

至于水，则是从地球上通过补给船运送到国际空间站。除此之外，水还可以通过冷凝器回收——从机舱空气中去除水蒸气，甚至使用宇航员的尿液过滤和回收来产生水。

（2）国际空间站宇航员获得可呼吸氧气的另一种方式是通过地球上航天机构的各种补给船运送氧气包裹。

（3）国际空间站上的第三种氧气生成方式则与化学反应有关，该系统被称为固体燃料氧气发生器。也被称为高氯酸盐蜡烛是由含有粉末状氯酸钠和铁粉混合物的罐子组成。当金属罐被点燃时，铁燃烧并产生化学反应所需的热能。这个反应产生氯化钠和氧气。这与商用飞机在舱内气压下降时制造可呼吸氧气的技术相同。

根据美国宇航局的说法，每个氧气罐每天释放的氧气足够一个人使用一天。

除了为宇航员提供可呼吸的氧气，还必须确保空间站上的空气是干净的。

目前，空气中的二氧化碳是用沸石分子筛从空气中除去的，这样可以消除宇航员呼出的二氧化碳废物。空气中还有其他一些气体，比如甲烷、丙酮、甲醇和一氧化碳等。不过都在空间站上的活性炭过滤器的帮助下被移除。

总而言之，一些非常厉害的制氧技术在起到作用，并且还有其它备用制氧手段，然后还有针对这些备用手段的备用手段。所有这些都确保了国际空间站上的宇航员有充足的清洁空气呼吸，这样他们才能安全地履行职责和进行日常活动。