据天泉新闻于2024年11月01日 10时05分07秒发现
，航天员空间站的氧气为何用不完热点
，文|小彭的灿烂笔记

编辑|小彭的灿烂笔记

声明
：
本文陈述内容参考的“官方信息来源”
，均赘述在文章末尾
，感谢支持
。

【前言】

10月30日
，神舟十九号载人飞船成功发射
，航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽乘坐神舟
，奔赴太空
，这是我国载人航天工程
，进入空间站应用与发展阶段的第4次载人飞行任务
。

三位航天员将在轨驻留6个月
，这半年的时间里
，他们总共会消耗近30万升氧气
，可尽管消耗了如此多的氧气
，但他们携带的氧气还是不会用完……

这究竟是为什么呢?在太空当中航天员如何吸氧呢
？

【神舟十九号发射】

10月30日4点27分
，
，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭
，在酒泉卫星发射中心点火发射
。

约577秒后
，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离
，进入预定轨道
。

飞船入轨后
，顺利完成了太阳能帆板展开和天线展开等关键动作
。

这次执行任务的三位航天员分别是:蔡旭哲、宋令东和王浩泽
。

其中
，蔡旭哲是第二批航天员
，曾参加过神舟十四号任务
，有丰富的太空经验；而宋令东和王浩泽则是第三批航天员
，这是他们的首次太空之旅
。

值得一提的是
，王浩泽是我国首位"90后"航天员
。1990年出生的她
，从小就梦想成为一名航天员
。

2020年
，她从空军航空大学飞行学员中脱颖而出
，成为第三批航天员
，如今她终于圆梦
，开启了自己的太空首秀
。

而宋令东虽然年龄稍长
，但同样是第一次执行载人航天任务
，作为一名有着多年飞行经验的歼击机飞行员
，他曾参加过多次重大任务
，积累了丰富的飞行经验
，而此次
，他将在太空展现一名军人的风采
。

三位航天员将在轨工作生活6个月
，这对他们的身心都是一个巨大的挑战
。

尤其是在氧气供给方面
，半年时间里
，他们总共会消耗近30万升氧气
。

面对如此庞大的氧气消耗量
，神舟十九号是如何解决供给问题的呢?航天员在太空中又是如何呼吸的呢?

【环控生保系统】

这一切
，都离不开环控生保系统的支持
，环控生保系统
，全称是环境控制与生命保障系统
，是航天器上维持航天员生命的关键系统
。

它就像一个微型的地球
，为航天员提供适宜的温度、湿度、气压等环境条件
，并且供应航天员赖以生存的氧气、水和食物
。

根据资料显示
，一个人在正常活动的情况下
，平均每天需要消耗约550升氧气
。

也就是说
，三名航天员每天总共需要消耗1650升氧气
，如果按照半年180天计算
，他们在太空中总共需要消耗近30万升氧气
。

面对如此庞大的氧气需求
，如果完全依靠地面补给
，无疑会增加发射成本和任务风险
。

因此环控生保系统必须具备氧气再生功能
，将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气
，实现循环利用
。

这样一来
，就大大减少了补给需求
，提高了航天器的自给自足能力
。

而中国空间站的环控生保系统
，在这方面做出了独特的创新
。

它攻克了电解制氧、二氧化碳去除、微量有害气体去除等一系列技术难题
，实现了高效、稳定、可靠的运行
。

这种"变废为宝"的设计理念
，充分体现了中国航天人的智慧和创新精神
。

【中国空间站实现氧气资源100%再生利用】

在中国空间站的环控生保系统中
，有一个神奇的装置
，它就是"集成电解制氧与二氧化碳去除装置"
，简称"电解制氧装置"
。

这个装置犹如一个神奇的"魔盒"
，能够将航天员呼出的二氧化碳转化为宝贵的氧气
，实现氧气资源的100%再生利用
。

首先它会将航天员呼出的气体引入装置中
，通过特殊的吸附剂
，将其中的二氧化碳吸附分离出来
。

然后再通过电解水的方式
，将水分解为氢气和氧气
。

最后将氢气和二氧化碳反应
，生成水和甲烷
，而氧气则被收集起来
，供航天员使用
。

这个过程看似简单
，但其中却蕴含了多项尖端技术
，要知道
，二氧化碳的高效吸附分离技术
，就是一个世界级的难题
。

传统的吸附剂
，往往存在吸附容量低、再生能耗高等问题
，难以满足航天应用的需求
。

而中国空间站采用了新型的固体氨吸附剂
，不仅吸附容量高
，而且再生能耗低
，使得二氧化碳的吸附效率大大提高
。

另一个关键技术
，就是电解水制氧技术
，传统的电解水制氧
，往往存在能耗高、产氧率低等问题
。

而中国空间站采用了先进的质子交换膜电解水技术
，不仅能耗低
，而且产氧率高
，大大提高了制氧效率
。

除了这两项核心技术外
，中国空间站的环控生保系统还采用了多项创新设计
，例如高效的微量有害气体去除技术、高可靠的气体分配技术、智能化的故障诊断与容错控制技术等
，使得整个系统的运行更加高效、稳定、可靠
。

正是凭借这些先进技术
，中国空间站的环控生保系统实现了氧气资源的100%再生利用
，不仅保障了航天员的生命安全
，而且大大提高了空间站的自给自足能力
，为长期驻留创造了条件
。

这一成就
，不仅标志着中国在航天环控领域达到了世界领先水平
，而且也为人类未来的深空探索打下了坚实的基础
。

试想
，如果在月球基地或火星基地上
，也能实现这种高效的氧气再生利用
，那将大大减少补给需求
，为人类的太空家园建设带来无限可能
。

【全新的再生式生保系统】

神舟十九号载人飞船
，不仅承载着三位航天员的太空梦想
，也承载着中国航天人的智慧结晶
。

与以往的神舟飞船相比
，神舟十九号在环控生保系统方面有了全新的突破
，那就是采用了再生式生保系统
。

什么是再生式生保系统呢?简单来说
，就是在有限的空间内
，通过物质的循环利用
，实现水、氧等资源的再生和循环利用
，从而最大限度地减少补给需求
，提高飞船的自给自足能力
。

这种系统
，犹如一个微型的生态循环系统
，是人类在太空中长期生存的关键
。

神舟十九号的再生式生保系统
，主要包括三个部分:水循环系统、氧气再生系统和尿液处理系统
。

其中
，水循环系统可以将航天员的尿液、汗液等废水进行处理
，产生饮用水和生活用水
。

氧气再生系统则可以将二氧化碳转化为氧气
，实现氧气的循环利用
。

尿液处理系统则可以将尿液中的水分提取出来
，用于饮用或电解制氧
。

这三个系统的有机结合
，形成了一个完整的再生式生保系统
，大大提高了飞船的环境保障能力
。

除了再生式生保系统
，神舟十九号还采用了一系列先进技术
。

高效的热控系统、智能化的环境监测系统、舒适的噪声控制系统等
，为航天员营造了一个安全、舒适、高效的生存环境
。

这些技术的应用
，不仅保障了航天员的生命安全
，也为我国载人航天事业的可持续发展奠定了基础
。

试想
，如果在未来的深空探索中
，飞船能够实现水、氧、食物等资源的自给自足
，那将大大降低任务风险
，提高任务成功率
，为人类走向深空提供有力支撑
。

据了解
，这次任务将携带多达100多项科学实验
，涵盖了空间生命科学、空间材料科学、空间天文学等多个领域
。

这些实验
，不仅将拓展我们对宇宙的认知
，也将为人类在太空中的生存和发展提供重要的科学支撑
。

与此同时
，神舟十九号将进一步提升我国航天员的飞行经验和技能
，为未来的载人登月、深空探索等任务积累宝贵的人才资源
。

这次任务
，将有三名航天员进驻空间站
，他们将在轨工作和生活6个月
，执行出舱活动、在轨维修、科学实验等多项任务
。

这些经历
，将极大地锻炼航天员的心理素质、应变能力、协同作战能力
，为我国航天员队伍的建设和发展注入新的活力
。

【结语】

此次神舟十九号的发射
，简直就是中国载人航天事业的又一次伟大飞跃
，它不仅实现了中国空间站时代的全面开启
，也为人类探索宇宙开辟了新的篇章
。

特别是环控生保系统
，无疑是我国航天事业的重要里程碑
，为我国航天员带去了源源不断的氧气和水
，更好的保障了他们的人身安全……

参考资料
：


光明网在 2023-04-14关于《中国空间站氧气资源100%再生！》的报道

网友看法

1、网友单纯云朵Au
：
不知道最后生成的甲烷气体是如何处理的
。

2、网友芒果哥哥（佳音佳祥666）
：
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