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1天消耗1700升氧气,中国航天员在轨驻留6个月,氧气怎么来的?

对于我们而言,水是生命之源,没有水我们肯定就活不下去了,但对于在轨驻留的航天员而言,水和氧气都是生命之源,没有水,航天员起马可以支撑好几天,如果要是没有氧气的话,航天员一刻都支撑不了。

在过去的1年里,中国空间站正在如火如荼地组建中,已经有两批中国航天员完成了驻留任务,3名神舟12号航天员完成3个月的在轨驻留,3名神舟13号航天员也顺利完成长达6个月的在轨驻留,创造了新的纪录。

航天员6个月的在轨驻留,氧气是必不可少的,没有氧气可不行,这么多氧气怎么来的?

我们来简单地算一笔账,一个成年人一天需要570升氧气,那么3名航天员每天需要约1700升氧气,6个月需要约31万升氧气,31万升氧气要占用310立方米空间,那么这些氧气怎么来的?

运行了20多年的国际空间站有一套非常完善的“再生生保”系统,解决了生活用水和氧气问题,中国空间站也是一样,“再生生保”系统可以自动解决生命生存问题,吸入二氧化碳和废气,释放氧气。

天和核心舱有两个巨大的太阳翼电池,通过电力将水电解成氧气O2和氢气H2,水电解的化学方程式:2H2O=2H2+O2,氢气H2被作为废气放掉,把氧气释放到舱内供航天员呼吸。

通过这种方式得到氧气,制氧效率为1公斤水电解出0.9公斤氧气,570升氧气重量约0.8公斤,570升氧气刚好是一个成年人的一天的用量,那么,3公斤水电解出来的氧气才够3个成年人一天的需求。

3名航天员长达6个月的驻留,那么就需要550公斤左右的水。那么问题来了,如果每名航天员每天饮用水1公斤,生活用水3公斤,那么3名航天员6个月将消耗2200公斤水,加上制氧用水,一个月约需要2800公斤水。

近3吨水,2吨食物,2吨生活物资,再加上2吨燃料,而天舟货运飞船的最大载重约为6.5吨,如此一来,就需要一次性两艘天舟货运飞船,这成本显然有些高。

还好中国空间站的“再生生保”系统实在是太先进了,可以回收几乎所有的生活废水,航天员尿液,空气中的水蒸气、航天员汗液,这些废水通过多层净化后再次变成饮用水,而且非常的洁净。

曾经一位国外宇航员说过这样一句话:今天的咖啡就是明天的咖啡,也就是你今天喝下去的咖啡,很快就会被再次循环利用,明天你泡咖啡的用水就是今天的咖啡水。

把生活废水转化为饮用水的转化率高达80%以上,这意味着3名航天员6个月消耗不到1吨水,这已经非常少了,节约了大量发射成本,要知道多运送1公斤物资,火箭发射成本就要增加1万美金。

知道了吗?神舟13号航天员在轨驻留6个月,1天消耗1700升氧气,共需要31万升氧气,这些氧气是“再生生保”系统制出来的,原料是水。

神舟13号航天员已经回来了,神舟14号航天员名单确定了,计划在6月上旬发射,不过在神舟14号发射前,天舟4号货运飞船会先发射,旨在给神舟14号航天员提前送去食物,正所谓“人是铁,饭是钢,一顿不吃饿得荒”。有趣的科学探索内容请关注唯一

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