太空任务要如何供氧？一天需要1650升氧气

发布时间：2023-09-09 11:00:13 所属栏目：外闻来源：互联网

导读： 　　对于人类来说，太空任务的意义在于寻找未知并不断拓展科学知识的边界。然而，在如此极端的环境中，人类必须面对一个重大挑战：如何保证太空船及舱内乘员持续供氧？想象一下，每天需要1

　　对于人类来说，太空任务的意义在于寻找未知并不断拓展科学知识的边界。然而，在如此极端的环境中，人类必须面对一个重大挑战：如何保证太空船及舱内乘员持续供氧？想象一下，每天需要1650升氧气，相当于将超过300个大型气瓶打开！这个庞大的数字令人难以置信，但其中却蕴藏着科技创新的奇迹。

　　太空任务的氧气需求：高强度耗能

　　在现代太空探索的过程中，氧气是一种不可或缺的资源。它不仅能够提供人类生存所需的呼吸氧气，还在航天器的火箭推进中扮演着重要角色。太空任务的氧气需求非常高，因为这些任务通常需要在极端的环境中进行，并且需要应对高强度的耗能。

　　太空任务的氧气需求来自于宇航员的生存需求。无论是国际空间站还是远征航天任务，宇航员都需要足够的氧气以维持正常的呼吸。在太空站中，氧气通过化学反应和电解水来生产，然后通过系统管道供应给宇航员。为了保证宇航员能够在太空中长时间生存，太空站必须携带足够的氧气储备。

　　除了人员生存所需，氧气在太空任务中还有推进系统的重要作用。无论是发射火箭还是太空飞船的航行，推进系统都需要大量的氧气作为燃料。常用的燃料是液体氧和液体氢的组合，其中的液体氧起到的就是氧化剂的作用，它能与液体氢进行高温反应，产生巨大的推力，将火箭推向太空。

　　由于太空环境的特殊性，太空任务对氧气的耗能要求非常高。首先，太空中极度的低温会导致氧气的蒸发和冷凝过程更为复杂，需要特殊的设计和控制。其次，太空的真空环境会对氧气的稳定性和存储方式提出更高的要求。太空站和太空飞船必须采取专门的措施来确保氧气的安全储存和供应，在高压和低温的极端环境中保持其稳定性。

　　太空任务的氧气耗能还与太空探索的目标和任务有关。例如，举行长期太空站任务的国际空间站需要大量的氧气来保持宇航员的生存，而探索其他行星的任务则需要携带足够的氧气以供宇航员在行星表面进行工作和研究。

　　对于更为远大的目标，例如登陆和定居火星，太空任务的氧气需求将更加巨大。

　　太空舱的氧气供应：精密循环系统

　　太空探索一直是人们的梦想，而确保宇航员在太空舱内获得足够的氧气供应则是其中不可或缺的一项任务。为此，科学家们设计了精密循环系统，以确保太空舱内的氧气供应充足可靠。

　　在太空中，宇航员所处的环境非常特殊。太空舱内没有新鲜的空气流动，也无法像地球上那样通过呼吸就能获取足够的氧气。因此，科学家们发明了精密循环系统来解决这一难题。

　　精密循环系统的核心组成部分是氧气发生器和二氧化碳移除器。氧气发生器负责将二氧化碳和其他杂质转化为可供宇航员呼吸的氧气。而二氧化碳移除器则用于去除空气中的二氧化碳，以确保空气的纯净度。

　　在太空舱内，宇航员的呼吸产生的二氧化碳通过通风系统进入二氧化碳移除器。在这里，二氧化碳经过化学反应转化为氧气和其他物质，而剩余的物质则通过排气系统排出太空舱。通过这种新型的方式，自动化的精密血液循环系统极好地保证了载人太空舱内的氧气供应的持续性与心理健康的稳定性。

　　精密循环系统还具备监测和控制功能。它能够实时监测太空舱内的氧气含量、二氧化碳浓度以及其他指标，以确保空气的质量处于一个安全范围内。当空气中的氧气含量过低或二氧化碳浓度过高时，系统会自动调整，以保持氧气供应的稳定性。

　　为了确保太空舱内氧气供应的可靠性，精密循环系统还采取了多重备份和紧急措施。系统中的各个关键部件都设置了备用装置，以应对可能出现的故障。此外，在紧急情况下，比如系统故障或外部灾难，太空舱内还储备有足够的氧气供应，以供宇航员紧急使用。

　　太空任务的氧气补充：有效保障生命

　　太空探索是人类的壮举，但在极端的太空环境中，保障宇航员的生命安全是至关重要的。其中，维持氧气供应是其中不可或缺的一部分。

　　航天任务中的氧气需求

　　在太空中，宇航员所依赖的主要气体之一就是氧气。太空任务的持续时间通常很长，从几天到几个月不等。在这样的情况下，航天器必须提供足够的氧气供应，以确保宇航员的呼吸正常进行，并支持他们进行科学实验和其他任务。

　　传统的氧气供应方式

　　在过去，太空探索中使用的常规氧气供应方式包括携带氧气罐和通过地面补给航天器的供氧系统。然而，这些传统方式存在一些问题。首先，携带氧气罐需要占用宝贵的航天器空间，限制了任务中的其他装备和实验设备。

　　地面补给系统需要准确计算任务期间氧气消耗速度和补充需求，任何错误估计都可能导致供气不足或浪费。因此，寻找一种更有效的氧气补充方式是前进的必然选择。

　　创新的氧气供应方式

　　随着航天科技的不断进步，新的创新方法已被应用于太空任务的氧气补充。例如，一种有效的方法是通过水分解产生氧气。这种方法能够利用宇航员产生的废水，将其分解成氧气和氢气，并将氧气用于宇航员的生活和工作空间。这种补充方式不仅能够循环利用资源，还显著减少了对地面补给系统的依赖。

　　一些航天器也开始采用氧气自动生产仪，以实时监测和补充太空舱内的氧气。这种仪器能够检测舱内氧气水平，并自动启动生产设备来满足需求。这种系统的优势在于实时监测和自动调节，减少了人为错误和提供快速的氧气补充。

　　保障航天任务的氧气供给意义重大

　　太空探索对宇航员生命安全的要求极高。无论是执行任务期间的紧急情况还是长时间任务期间的氧气使用，有效的氧气补充对于宇航员的健康和任务的顺利进行至关重要。适当的补充方式不仅可以保障宇航员的生命，还能节省宝贵的航天器空间和资源。因此，在太空中进行长时间的飞行任务时，宇航员需要大量的饮用水。然而，由于缺乏足够的水源，这些水的供应成为一个问题。

（编辑：好传媒网）

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