航天員空間站的氧氣為何用不完

10月30日,，神舟十九號載人飛船順利發(fā)射，航天員蔡旭哲,、宋令東和王浩澤搭乘飛船前往太空,。這標(biāo)志著我國載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的第四次載人飛行任務(wù)。三位航天員將在軌道上停留六個(gè)月,，在這段時(shí)間里,，他們預(yù)計(jì)將消耗近30萬升氧氣。航天員空間站的氧氣為何用不完,。

10月30日4時(shí)27分,，搭載神舟十九號載人飛船的長征二號F遙十五運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功點(diǎn)火發(fā)射。大約577秒后,，神舟十九號載人飛船與火箭成功分離,，進(jìn)入預(yù)定軌道,。飛船進(jìn)入軌道后，順利完成了太陽能帆板和天線的展開等關(guān)鍵操作,。

執(zhí)行此次任務(wù)的三名宇航員是蔡旭哲,、宋令東和王浩澤。蔡旭哲曾參與過神舟十四號的任務(wù),，積累了豐富的太空經(jīng)驗(yàn),；宋令東和王浩澤則是第三批航天員，首次進(jìn)行太空飛行,。王浩澤是我國首位“90后”航天員,，從小立志成為航天員，她在空軍航空大學(xué)的飛行學(xué)員中脫穎而出,，實(shí)現(xiàn)了自己的夢想,。宋令東作為擁有多年飛行經(jīng)歷的殲擊機(jī)飛行員，將在太空中展現(xiàn)軍人的風(fēng)范,。

三位航天員將在軌道上生活和工作六個(gè)月,，這對他們的身心是一次重大挑戰(zhàn)。特別是在氧氣供應(yīng)方面,，這半年的時(shí)間里,，他們將總共消耗接近30萬升的氧氣,。面對如此巨大的氧氣需求,，若完全依賴地面補(bǔ)給，勢必會(huì)提高發(fā)射成本并增加任務(wù)風(fēng)險(xiǎn),。

這一切都得益于環(huán)控生保系統(tǒng)的支持,。環(huán)控生保系統(tǒng)為航天員創(chuàng)造舒適的溫度、濕度和氣壓等環(huán)境條件,，同時(shí)提供生存所需的氧氣,、水和食品。一名成年人在正?；顒?dòng)時(shí),，平均每日需要消耗約550升氧氣。因此,，三位宇航員每日總共需要約1650升氧氣,，按照六個(gè)月180天計(jì)算，他們在太空中總共需要接近30萬升氧氣,。

環(huán)控生保系統(tǒng)具備氧氣再生的能力,，將航天員呼出的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。中國空間站的環(huán)控生保系統(tǒng)成功解決了電解制氧,、二氧化碳清除以及微量有害氣體去除等多項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn),，確保了高效,、穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行,。這種將廢物轉(zhuǎn)化為資源的設(shè)計(jì)理念,，展現(xiàn)了中國航天工作者的智慧與創(chuàng)新精神,。

在中國空間站的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)中，有一個(gè)名為“集成電解制氧與二氧化碳去除裝置”的設(shè)備,。這個(gè)裝置通過獨(dú)特的吸附材料將航天員呼出的二氧化碳分離并吸附,，再通過電解水的方式將水分解為氫氣和氧氣,。氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成水和甲烷，同時(shí)收集氧氣供航天員使用,。中國空間站引入了新型固體氨吸附劑，不僅具有較高的吸附容量,，還能顯著降低再生能耗,，從而大幅提升二氧化碳的吸附效率,。此外,，采用了先進(jìn)的質(zhì)子交換膜電解水技術(shù),，不僅能耗低，產(chǎn)氧率也高,，顯著提升了制氧效率,。

除了這兩項(xiàng)核心技術(shù)之外,，中國空間站的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)還引入了多項(xiàng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，包括高效的微量有害氣體去除技術(shù),、高度可靠的氣體分配技術(shù)，以及智能故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)等,，使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行更加高效,、穩(wěn)定和可靠,。這些先進(jìn)技術(shù)確保了航天員的生命安全,，提升了空間站的自給自足能力,，為長期駐留提供了可能。

神舟十九號載人飛船不僅承載著三名宇航員的太空理想,，更凝聚了中國航天工作者的智慧成果,。與之前的神舟飛船相比,，神舟十九號在環(huán)境控制及生命保障系統(tǒng)方面實(shí)現(xiàn)了全新進(jìn)展,，采用了再生式生命保障系統(tǒng),。這種系統(tǒng)類似于一個(gè)微型生態(tài)循環(huán)系統(tǒng),，通過物質(zhì)的循環(huán)利用，達(dá)到水和氧等資源的再生和循環(huán)，從而盡可能降低補(bǔ)給需求，增強(qiáng)飛船的自給能力,。

神舟十九號的再生生保系統(tǒng)主要由水循環(huán)系統(tǒng),、氧氣再生系統(tǒng)以及尿液處理系統(tǒng)組成,。水循環(huán)系統(tǒng)能夠處理航天員的尿液和汗水等廢水,，生成飲用水和生活用水,。氧氣再生系統(tǒng)能夠?qū)⒍趸嫁D(zhuǎn)化為氧氣，實(shí)現(xiàn)氧氣的循環(huán)使用。尿液處理系統(tǒng)能夠從尿液中提取水分,，以供飲用或用于電解產(chǎn)生氧氣,。這些系統(tǒng)的有機(jī)整合構(gòu)建了一個(gè)完善的再生式生命支持系統(tǒng)，顯著增強(qiáng)了飛船的環(huán)境保障能力,。

除了再生式生命支持系統(tǒng),，神舟十九號還引入了高效的熱控制系統(tǒng)、智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)以及舒適的噪聲控制系統(tǒng)等,，為航天員提供了一個(gè)安全,、舒適且高效的生存環(huán)境。這些技術(shù)的運(yùn)用不僅確保了航天員的生命安全,，還為我國載人航天事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了基礎(chǔ),。

此次任務(wù)將搭載超過100項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，涉及空間生命科學(xué),、空間材料科學(xué),、空間天文學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。這些實(shí)驗(yàn)不僅會(huì)深化我們對宇宙的理解,，還將為人類在太空中的生存與發(fā)展提供重要的科學(xué)支持,。與此同時(shí)，神舟十九號將進(jìn)一步增強(qiáng)我國航天員的飛行經(jīng)驗(yàn)與技能,，為未來的載人登月及深空探索等任務(wù)積累寶貴的人才資源,。此次任務(wù)將有三名航天員進(jìn)入空間站，他們將在軌道上工作和生活6個(gè)月,，完成出艙活動(dòng),、在軌維修、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等多項(xiàng)任務(wù),。這一系列經(jīng)歷將顯著提升航天員的心理素質(zhì),、應(yīng)變能力以及協(xié)同作戰(zhàn)能力，為我國航天員隊(duì)伍的建設(shè)與發(fā)展注入新的動(dòng)力,。