3名航天员飞行半年需要30万升氧气,空间

对于人类来说，一天不吃不喝对生命安全的威胁还不算特别大，但是如果这么长时间不呼吸就不行了，氧气对地球的大多数生命来说是非常重要的。在一项模拟试验中，美国一位宇航员就曾经遭遇到了失压、缺氧的情况，随着舱内压力不断下降，这名宇航员舌头上的口水开始沸腾，与此同时，他也因为缺氧而很快就晕厥了。

在地球表面大气层很稳定，空气组成成分不会在短时间内发生明显的变化，所以我们不会面临缺氧的问题，而在外太空飞行的飞船、空间站基本上可以认为脱离了大气层，在飞船、空间站内的氧气是从哪里来的呢？为什么我们看到飞船、空间站内的航天员不会面临缺氧的问题？

我们先看看一个人一天需要消耗多少氧气。正常情况下，一个人每天需要消耗大约升氧气，现在我们空间站内有3名航天员在执行飞行任务，所以我们空间站内每天至少需要消耗升氧气。而神舟十四号飞船的在轨飞行时间是半年，这样一来整个任务周期内就需要消耗差不多30万升氧气。

即使我们每隔半年就会发射一艘天舟货运飞船，但这些货运飞船携带大量的食、水、科学仪器，能够搭载氧气的载荷就不会很多，从地球运输的氧气显然是不够航天员呼吸的。但是我们看到的情况是，一艘天舟货运飞船就能为3名航天员提供长达6个月的物资补给，而不需要额外再发射飞船运输氧气。这样一来，就给我们一个错觉：空间站内的氧气为什么用不完呢？

对于在轨飞行的航天器来说，食物、水、氧气这些物资都是非常的珍贵，所以不能浪费，要提高利用效率好好利用起来。之前国际空间站就出现了漏气的情况，每天有超过克氧气泄露到外太空。

虽然对于地面来说，区区克氧气微不足道，对国际空间站来说影响也不是很大，不会威胁到国际空间站的安全运行，但是在这个问题还是需要解决的，因为每天流失一点点氧气，长时间下来就会流失大量的氧气，久而久之就要不断给国际空间站运输空气。而从地球运输物资到太空的成本非常高的，所以国际空间站的氧气泄露其实就是在浪费钱，所以不得不找到这个小孔然后将其堵住。

一般情况下，如果在轨飞行的时间不是很长，比如说载人飞船飞行时间也就是三五天或者一个星期左右的话，飞船内的氧气可以直接用氧气罐运输上去就行，毕竟飞行时间短、飞船内宇航员人数不多的情况下，对氧气的消耗量自然就不会很多，氧气罐基本上就能解决了。在上世纪60年代，阿波罗载人登月飞船就是用氧气罐携带氧气的。

不过，携带氧气罐的话，还是有风险的。因为氧气罐不能接触到火花，否则会导致非常严重的后果。当年阿波罗13号飞船就是因为氧气罐爆炸，3名宇航员登月计划不得不中止。

最安全的方法，其实就是直接制备氧气。对于人类来说，制备氧气也不是什么难事，NASA的毅力号火星车已经成功在火星表面制备了氧气，在空间站内，氧气的主要来源也是通过制备的方式获得的，不过与毅力号火星车在火星制备氧气的方式有点不同，空间站内的氧气主要来自分解水。

在我们的空间站内有一套环控生保尿处理子系统，这一种设备可以从航天员的尿液中提取水，提取到干净的水后，这些水不仅可以用来日常的使用，还能用来电解水制备氧气。虽然电解水的过程需要消耗电力，但是对于中国空间站来说，电其实并不是什么紧缺的资源，因为我们空间站太阳能电池板的发电能力非常强大，一天就能发度电，完全可以满足电解水制备氧气以及日常用电的需求。

与直接用氧气罐运输氧气相比，运输水就更加可行，也更加安全。因为3名航天员在轨飞行半年需要30万升氧气，如果用氧气罐运输，难度非常大。而运输水的话，仅需50升水就能电解出满足3名航天员在空间站内生活、工作半年所需的氧气。从这两个数值来看，运输50升水还是运输30升氧气，哪个更简单，一目了然了。

如果，未来我们的空间站或者其他的航天器能够建造得更加偏大，像科幻片中的那种巨型航天器，在巨型航天器内有完善的生态系统，比如说有动物、植物、微生物，那到时候我们所需的氧气也可以通过植物的光合作用来产生。不过，这样的巨型飞船，在未来相当长的一段时间内可能都没法实现，因为实在是太难了。

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