中国空间站是如何制造氧气和消除二氧化碳的？

最近关于国际空间站的坏消息非常多。首先，它漏气非常严重，每天泄露的空气量达到2.7千克。其次，俄罗斯舱制造氧气的设备出现了故障。美国宇航局宣布，国际空间站老化严重，将在2024年停止对它的支持。不过，预计在2022年，中国天宫空间站就将在轨道上组装完成。

在地球上，我们有持续的新鲜空气供应：我们吸入氧气呼出二氧化碳，而植物通过光合作用吸入二氧化碳释放出氧气。那么，在天宫空间站这种孤立的系统中，它是如何供应氧气的？宇航员呼出的二氧化碳会被回收利用吗？

事实上，大多数载人航天器都有自己的氧气供应系统，并且有自己的备用系统。然而，空间站与这些航天器相比，它执行任务的时间是相对较长的，因此所需的氧气供应方法更多。一般来说，有三种方法给空间站供应氧气：电解法、加压氧气罐和固体燃料氧气发生器。

电解法相信大家在中学的化学课本上都有学过，它通过电解水生成氧气和氢气。水本身不是一种良导体，但是往其中加入盐可以增强它的导电性。电流从阳极流向水再流向阴极，在这个过程中，阴极会发生还原反应生成氢气，而阳极会发生氧化反应生成氧气。生成的氧气会进入舱内循环，而氢气则会被排出到太空中。

第二种方法使用的是加压氧气罐。它不生产氧气，而是直接使用从地球上运送过来的氧气。2016年，“天宫2号”与快舟一号货运飞船成功对接，试验的就是运送物资的能力。第三种制造氧气的方法其实是它的备用系统。固体燃料氧气发生器也称为氧气蜡烛，它利用氯酸钠粉末和铁粉在600摄氏度下反应生成氧气。

氧气的问题解决了，那么我们就来说一下二氧化碳。你可能会认为，宇航员呼出的二氧化碳可能会通过一些化学反应转化为氧气。但事实上，并不是这么回事。如果二氧化碳浓度太高，那么宇航员可能会窒息死亡，因此空间站会直接把二氧化碳排到太空中。