sponsored links

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

古人一直希望有朝一日能夠上九天攬月,現在我們終於擁有了自己的空間站,能夠讓宇航員長期駐留在太空中。

空間站是一種可以在近地軌道長時間執行的載人航天器,空間站中擁有供宇航員工作、生活所需要的一切設施,維持宇航員生存所須的水、氧氣、食物等也應有盡有。

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

人只要活著就需要呼吸,氧氣對人的生存至關重要,因為我們身體中的每個細胞都需要消耗能量,而能量的轉化過程需要氧氣的參與。

太空中空空蕩蕩的,食物和水都是從地面運上去的,地面會定期透過貨運飛船對空間站中的物資進行補給,那麼空間站中的氧氣也全部都是從地面運上去的嗎?

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

氧氣還真不是全從地面運上去的,大多數情況是利用空間站上的製氧裝置製造氧氣。

太空中製造氧氣並不難,只要有水就行,這種製取氧氣的方式相信大家在初中都學過,就是將水電解成氫氣和氧氣。電解水的電力來源於太陽能發電。至於產生的氫氣,可以和收集自宇航員撥出的二氧化碳反應,生成甲烷和水,其中甲烷會被排出空間站。

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

之所以選擇在空間站中製造氧氣,而不是從地面運輸氧氣到太空,是出於經濟和安全形度的考慮。

氧氣在常溫常壓下是氣態的,要想運輸氧氣到空間站中,就必須將它儲存在密封的容器中,而要想在有限的容器中儲存大量的氧氣,就必須將它液化。這種儲存方式不易,需要使氧氣處於高壓低溫狀態,相較於直接運水上太空,這種直接從地面運輸氧氣到太空中的方式並不划算。

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

此外,氧氣是助燃劑,萬一在運輸途中發生洩漏,可能會引發火災,從而燒燬貨運飛船。並且大量的氧氣瓶儲存在空間站中也具有一定的安全風險,遠沒有在空間站中儲存水可靠。

水的安全、穩定性高,並且儲存容易,在空間站上只需將水電解就能製得氧氣,綜合來說比直接運氧氣上太空更划算、更安全,故而,科學家選擇了在空間站中直接製造氧氣。

一個成年人,一天24小時大約要消耗550升的氧氣,而一升的水(一升水在常溫常壓下,質量大約1千克)電解之後可以產生620升的氧氣。也就是說,僅需兩瓶500毫升的純淨水,就能保證宇航員一整天的氧氣消耗量。

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

製得的氧氣並不能直接供宇航員呼吸,因為人在純氧環境下呆久了對人體是有害的。因此需要將氧氣和氮氣等氣體,按照地表大氣的成分比例混合,這樣才能供宇航員直接呼吸。

這些水在空間站中也在不斷地迴圈,包括尿液、汗液在內,以及洗漱產生的廢水,都會被收集起來,淨化之後進行二次利用。電解所用的水大多是二次利用的迴圈水。

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

不管是製氧,還是水迴圈,都是基於環境控制與生命保障系統完成的。正是這一系列巧妙的閉環設計,減輕了地面向空間站供應物資的壓力。雖說是閉環,但在迴圈過程中都不可能保證100%的轉換效率,所以每隔一段時間仍然需要補充水等物資。

氧氣對宇航員的生存至關重要,考慮到太空中的不確定因素較多,一旦出現事故,基本上只能聽天由命,所以空間站上對氧氣的供應做了多重保障,除了電解水製取氧氣,空間站上也會儲存一定量的氧氣瓶和固體氧。氧氣瓶就不多說了,大家都懂,而固體氧的主要原理是透過固體化學物質的分解產生氧氣。

不管是國際空間站,還是我國的天宮空間站,都是採用了上述方法制造氧氣,而在潛水艇中也採用了類似的方式進行供氧。

空間站中的氧氣為什麼感覺永遠用不完,從何而來?

分類: 科學
時間: 2021-07-12

相關文章

中安時評:《從偉大抗戰精神中讀懂“三個永遠銘記”》
四萬萬人齊蹈厲,同心同德一戎衣.九十年前的1931年9月18日,法西斯侵略者悍然發動震驚中外的"九一八"事變,拉開了中國人民抗日戰爭的序幕.習近平總書記在紀念中國人民抗日戰爭暨世界 ...

知識猶如浩瀚的海洋永遠學不完

知識猶如浩瀚的海洋永遠學不完
隨著年齡的增長,我覺得自己越來越需要了解,如茫茫大海.具體來說,如專業工作.人際曲折.健康指南.職業規劃.星座運勢.抽象的生活本質.生命意義.悲喜劇安排.內心追求等,太多的未知需要自己去理解和回答,太 ...

秦始皇的兵馬俑中的土牆為什麼不能挖,看完漲知識

秦始皇的兵馬俑中的土牆為什麼不能挖,看完漲知識
秦始皇兵馬俑是我國文化之一,象徵著大秦的軍隊實力,承載了古人的智慧,那麼秦始皇兵馬俑的土牆為什麼不能挖呢,這裡有很多秘密. 一.兵馬俑的土牆作用 兵馬俑的土牆究竟是幹什麼用的呢,在兵馬俑的坑中除了有大 ...

航天員在空間站的排洩物是怎麼處理的?噁心,普通人恐難接受

航天員在空間站的排洩物是怎麼處理的?噁心,普通人恐難接受
人只要活著,除了呼吸,還需要進食和排洩,這是生命的基本特徵之一.在生物學上這屬於新陳代謝,更加一般地講就是生命體需要從外界吸收各種營養物質,吸收並且轉化成自身所需要的物質和能量,同時把代謝過程中的廢物 ...

1965年,中美在海南空戰17分鐘,我軍一彈未發,為何美軍死傷慘重

1965年,中美在海南空戰17分鐘,我軍一彈未發,為何美軍死傷慘重
1994年,美國特遣隊來到中國進行國事訪問,在交流的過程,特遣隊中的一個名叫科英的人表示,自己要見一位名叫谷德合的軍官. 此時谷德合已經辦理了離休手續,正在家裡頤養天年.承歡膝下.接到這通電話後,谷德 ...

如何在空間站製造重力?我國航天員天宮歸來,3個月失重考驗很大

如何在空間站製造重力?我國航天員天宮歸來,3個月失重考驗很大
9月17日中午,我國3名航天員乘坐神舟十二返回艙順利回到地面,由於他們在空間站待了3個月,長期處於失重狀態,所以出艙的時候,都需要人攙扶或者抬著.航天員的身體素質萬里挑一,在空間站也一直堅持在鍛鍊,即 ...

旅遊景點中有名的“無心插柳柳成蔭”

旅遊景點中有名的“無心插柳柳成蔭”
1.蟲二是一個漢語詞彙,拼音是chóng èr.意即風月無邊,用來形容風光美好宜人或一種由外部環境引起的無邊無際的舒適感覺. 來源素有爭議,一說是杭州西湖湖心亭有一石碑,即是清乾隆手書之"蟲 ...

如果從空間站跳向地球,宇航員將會經歷什麼?

如果從空間站跳向地球,宇航員將會經歷什麼?
人類可以體驗飛行的專案,恐怕就是高空跳傘這種極限運動,從數公里高的高空逐漸降落,又刺激又驚險. 那麼如果將這一高度提升至近地球軌道,假設宇航員從空間站的高度跳向地球,將會發生什麼呢? 由於外太空沒有空 ...

渝影片丨航天員在空間站喝水如何保證
來源:上游新聞-重慶晨報 航天員在空間站喝水如何保證?專家表示,空間站中的尿處理和水迴圈利用系統,是由航天科工集團負責研製,能夠回收迴圈利用空間站中80%以上的水,並能達到飲用級標準. 上游新聞記者 ...

比遊戲還刺激,好康的空間站歷史

比遊戲還刺激,好康的空間站歷史
神舟十二號的成功發射又一次把"空間站"這個概念重新推向公共視野.也許讀者們都已經對"空間站"這個概念並不陌生,在無數的影視作品中多多少少都有所瞭解,那麼何不來一 ...

白切雞“骨中帶血”,吃了不拉肚子嗎?行話:斬開雞骨一線紅

白切雞“骨中帶血”,吃了不拉肚子嗎?行話:斬開雞骨一線紅
有網友曾調侃說:"沒有一隻雞可以活著走出廣東."的確,廣東人愛吃雞是出了名的. 而作為愛吃雞的廣東人來說,可以說是將雞吃出來了新高度.什麼紅燒,煮燉等等之類的吃法,都已經是小兒科了 ...

人類不穿太空服能在太空中活多久?

人類不穿太空服能在太空中活多久?
#頭條科技復薪計劃第二期# 人類不穿太空服能在太空中活多久? 眾所周知,宇宙空間裡不存在供生物呼吸的氧氣,這也是生物無法在太空生存的直接原因.人體一旦暴露在宇宙空間裡,會瞬間失去外部供氧來源,只能依賴 ...

港星李中寧:生意失敗後,66歲做保安,從未找妹妹“許仙”接濟

港星李中寧:生意失敗後,66歲做保安,從未找妹妹“許仙”接濟
香港電影興盛在上世紀八九十年代,在那個年代也湧現出很多耳熟能詳的電影明星:梁朝偉.郭富城.洪金寶等.他們以出色的表演,佔據著國內電影的半壁江山.很多不出名的小角色,也有自己的一席之地. 港星李中寧號稱 ...

封面獨家 | 唐國強:在《長津湖》中演毛主席,怕說演得不好,沒敢去影院

封面獨家 | 唐國強:在《長津湖》中演毛主席,怕說演得不好,沒敢去影院
封面新聞記者 杜恩湖 "聽到許多朋友說,電影<長津湖>中拍得很成功,還稱讚我演的毛主席神形兼備.實話說,我怕觀眾說我演得不大好,沒敢去電影院看<長津湖>.過幾天,我還 ...

中美會晤的三大成果,對中國非常有利

中美會晤的三大成果,對中國非常有利
#我和祖國在一起#中美高層的會晤再瑞士蘇黎世進行,那麼,此次的會晤究竟有多重要?都達成了哪些重要成果呢? 對此次中美高層會晤,不僅中美兩國的媒體,進行了大篇幅報道,多個國家的記者,都來到了瑞士的蘇黎世 ...

孩子不想去學校,一提學習就感覺到疲憊!抑鬱催眠,好轉立竿見影
啊漫老師_催眠抑鬱恐懼雙相.焦慮強迫驚恐! 一個高中孩子不想去學校,在學校感覺學習累,感覺疲憊. 一次催眠,孩子就感覺到興奮和輕鬆,更知道如何與爸爸相處! 1.連線症狀的原因. 一個孩子學習感覺到累, ...

12星座中,哪些星座最不容易被別人定義?

12星座中,哪些星座最不容易被別人定義?
每個人都知道,無論你被貼上什麼標籤,只有他們可以定義自己,不要因為別人的話而懷疑你的生活.每個人都必須朝自己內心的想法前進,我們看看十二個星座中哪些是不容易定義的. 射手座會做盡可能多做事情,他們不喜 ...

法國外交官:法國永遠不會將自己的安理會席位讓給歐盟
俄羅斯衛星通訊社10月8日報道,法國外交部主管歐洲事務的國務秘書克萊門特·伯恩重申,法國永遠不會將其在聯合國安理會的席位讓給歐盟. 他在法國電視臺BFMTV一檔節目中回答能否確認法國永遠不會將其安理會 ...

馬權友:練太極拳中定於命門

馬權友:練太極拳中定於命門
圖為作者馬權友 練太極拳中定於命門 作者馬權友 練太極拳要求身體中正,頭上領,骶骨墜,上下對拉,驅直脊柱.有了身正,行氣就會順暢,就能做到太極拳論所說的:"尾閭中正神貫頂".而身正 ...