宇航员在国际空间站的生活需要氧气,这些氧气是从哪里来的?

2024-05-17 14:08

1. 宇航员在国际空间站的生活需要氧气,这些氧气是从哪里来的?

1957年10月4日,人类文明史上第一颗人造卫星发射成功,标志着人类正式开启太空 探索 时代。 探索 太空自然少不了宇航员的加入,而在1961年,人类也实现了首位宇航员上太空的壮举,从此人类开始了快速的太空发展时代。
  
 宇航员进入太空之中,想要更安全稳定的工作,就需要一个停靠站,而这个停靠站就是空间站。对于刚刚走进太空 探索 时代的人类来说,一个空间站有着非常重要的意义。只有地球轨道上有了空间站,我们的宇航员才能够有较长的时间在太空呆着,完全一系列的太空实验和观测。
  
 正是意识到空间站对于人类 探索 太空的重要性,上个世纪80年代,美国率先提出了建设国际空间站的建议,然后由来自全世界的11个国家合作,花费十年的时间在1993年建设完成。这是人类当代规模最大的航天工程。
     
 国际工作站投入使用之后,给人类带来了巨大的好处,很多有关太空的实验和观测数据都是通过国际空间站进行的。我们经常会在网上看到有关国际空间站的消息,甚至现在还有国际空间站的直播,让普通人也可以真切看到宇航员在空间站的工作和生活情景。
  
 当我们看到宇航员在空间站悠闲地进行着各种工作的时候,一个问题浮现出来:国际空间站的氧气是如何来的?我们都知道,人类是喜氧生命,一刻都离不开氧气,在地球的时候,有大气中的氧气,人们可以自由呼吸生存。
  
 可是离于地球之后,太空可是一个真空环境,没有氧气。宇航员想要在国际空间站进行长时间的工作和生活,自然离不开充足氧气的供应,这些氧气又是如何来的呢?可能有人会说了,这不是一个很简单的问题吗?空间站中的氧气当然是从地球通过火箭直接运输上去的,事实真是如此吗?
  
 其实这个认知是不完全正确的,国际空间站相当于一个小型的生态圈。氧气是必不可少的物质,而这些氧气如果是直接从地球通过火箭运输上去,那就需要面对很多的难题,首先运输氧气需要一个坚实的罐子,它可是非常占地方和占质量的。
  
 而人类现在的航天运输能力还不是非常强大,运输物资的时候都要进行严格的挑选,在有限的空间中运输更重要的物资才是火箭运输的重要责任。而氧气罐会占有不小的运输空间,无形之中会增加运输成本。其次纯氧的提炼危险又高成本,而且这些压缩氧气并不适合人类直接呼吸。
  
 由此可见,从地球直接运输压缩纯氧气到国际空间站是一个非常不切实际的想法,科学家自然也没有采用这样的方式,那国际空间站的氧气供应要如何实现?这个时候,科学家想到了电解水,我们都知道水是生命之源,从微观的角度来看,它是由氢原子和氧原子组成。
  
 通过电离水就可以得到氢气和氧气,然后这些氧气被释放到空间站内部,满足宇航员的日常呼吸需求,而氢气则收集起来另有它用。而要实现这样的电离水,就需要一个氧气生态系统,科学家为此专门研制出一种适用于国际空间站的氧气生态装置。
  
 这种设备具有很高的氧气生成效率,每天可以生产12磅的氧气,这些氧气可以供应10人使用。而空间站一般来说,基本都是长期有3名航天员驻扎,进行交接工作的时候会有6名宇航员。这些氧气完全可以供3名宇航员使用了。
  
 另外,这套系统在紧急情况时,还能增加氧气的生成量,最高可以达到每天生成20磅。同时,国际空间站内还配置了高效的空气过滤系统,对呼出的二氧化碳进行分离后,二氧化碳与氢气反应,生成水和甲烷。甲烷直接排出,水用于水循环或电解产生氧气。包括氨气、硫化氢及仪器工作产生的垃圾气体则会被彻底滤除。
  
 相信很多朋友对于这样先进的氧气生成系统还是第一次听说,的确,在人类的日常生活中,我们基本见不到这样先进的氧气生成系统,它一般也是应用在一些前沿的科学领域,尤其是航天领域中。而航天领域更是集合了人类当前最先进的各种 科技 。
  
 我们可以从空间站的设备以及宇航员的设备就可以看出,很多的东西都是人类当前最先进的,而人类一旦研究出什么先进的技术,往往也是优先应用到太空 探索 中。只有先进的设备更新,才能够让人类的太空 探索 之中更加顺利,我们才能够不断获得更多有关太空的认知。
  
 国际空间站作为人类进军太空的一个重要中转站,未来它的作用会越来越重要。尤其是人类在未来几十年会先后启动登月和登火星计划,不管是载人登月还是载人登火星,如果从地球直接出发前往,那需要的成本会非常高,同时安全性也会降低一些。
  
 可如果是从空间站进行中转再出发,那安全性就会高很多。尤其是未来对于火星的载人 探索 甚至是在上面建立基地,我们更是离不开空间站的中转。只不过,目前的国际空间站设备已经在不断老化,已经面临淘汰的局面。
  
 当现在的国际空间站淘汰之后,地球轨道唯一留存的空间站可能只有中国的空间站了。相信很多朋友都知道,我国近年来的航天技术发展是非常快的,不仅先后对月球进行了正面和背面的 探索 ,而且更重要的是,我国的空间站也在加紧建设当中。
  
 要知道,上个世纪的国际空间站,可是集合了11个国家才建成的,那个时候,由于我国的航天技术还比较落后,没有加入到国际空间站的建设当中。而现在我国建设的空间站是由我国自主建设的大型空间站,一旦建成,将成为太空中唯一的空间站。那个时候国际空间站也落幕了,我国的空间站将上场。
  
 上个世纪太空 探索 是由以美国为首带动着人类前进,而本世纪我国的空间站将带领着人类继续前行,我国也会成为新的人类航天领路人,这是作为一名中国人的骄傲,也是每一位华夏儿女的骄傲。

宇航员在国际空间站的生活需要氧气,这些氧气是从哪里来的?

2. 太空是真空状态,空间站的氧气是怎么来的?


3. 空间站里,宇航员呼吸的氧气是哪里来的?

我们人类不管是在哪里都需要一些必须的生存条件就比如说一些物质基础,以及其他方面的和物质也包括非常多的,如水和空气。对于我们人,动物以及植物来说以及一切有生命的东西而言氧气都是必不可少的。而空气中其他的气体成分则是辅助我们平时对氧气的吸收以及代谢。
所以进入外太空的那些宇航员也需要氧气的供给,有许多网友就好奇怪外太空离我们地球这么远,他们根本就没有氧气,那么他们平时的呼吸氧气是靠什么来完成的。我接下来就解释下这个问题。
首先将氧气运输到外太空,许多人都知道的氧气最主要的运输方式就是用工具把它装进去。有很多人想到的就是用瓶子,毕竟我们在医院或者是一些高原缺氧的地区都可以看到有那种专门用来装氧气的氧气罐,但是这并不是普通的罐子,而且对于很多人来说,这种罐子非常的沉重,所以非常不方便携带。而且它是通过将氧气压缩成密度非常大的液体状态再装进罐子里的。
当然了,这也是为了保证能够运输更多的氧气,而且能够节省更多的空间。当我们在外太空的时候,就已经有一些专门的空间站,我们国家之所以会花这么多的钱在一个外太空建造这样一个地方,就是为了方便我们的宇航员能够及时在这里进行体力的恢复以及氧气的吸收。这里的氧气也是来源于地球上运上去的氧气。
但是除了这个以外,还有另外一种方法,这种方法则是采用原地取材的方式来利用一些能够利用的化学物质反应后生产出我们所需要的氧气。当然了这个过程非常麻烦但是相比于把氧气从地球上用瓶子运上去更加划算,毕竟要从地球上运上去所需要的路费实在是太贵了,而且人力也是一个重要的问题。
所以现在已经大多数都是采用在空间站上用一些化学实验来制造氧气。当然了,这个过程还是非常的成功的,因为到目前为止已经有很多个空间站都是利用这种方法来制造氧气的。空间站的环境对宇航员来说非常的重要,目前为止最适合人类呆的地方,也就是说宇航员适合居住的地方就是我们的国际空间站。
毕竟这里花费的资源以及花去的一些人力物力都是最大的。现在也制造出了非常多的仪器,就是来专门制造氧气的就比如说有一个非常有名的仪器,它的原理就是通过高压电将水分解成氢气和氧气。其实这是一个非常环保的方式,因为整个化学过程都没有产生废气。
所以我们平时都是把这些氧气拿来利用,而氢气则是可以做燃料也可以有很多的用处。但是并不是所有反应都能够做到像现在这样,还是有许多过程中会产生一些有毒有害的气体,而这个时候我们则需要用大量的时间来处理这些废弃了就比如一个过程等有毒气体,我们需要把它加工之后加工成一些没有害的气体,然后再排到太空中。
而有一些反应则不会产生有害也不会产生有好处的气体,但是这些产生的气体却可以随便的排放,因为他们的排放根本就不会影响任何一个事物。
这些年以来,我们国家对于这方面已经是投入了越来越多的钱在里面,因为宇航员是代表着我们国家的航天事业,而且航天事业正是一个科技最主要的内容。因为不管是直接从陆地上搬运氧气还是说在空间站直接利用一些原理把氧气制造出来都是一个非常耗费财力、人力的事情。

空间站里,宇航员呼吸的氧气是哪里来的?

4. 航天员在空间站中长时间生活,空间站是如何给航天员提供氧气的?

是利用电能分解水产生了氧气。

国际工作站投入使用许多关于太空的实验和观测数据都是通过国际空间站进行的。我们经常在网上看到关于国际空间站的新闻,甚至现在还有国际空间站的直播,让普通人也能真切地看到宇航员在空间站的工作和生活。当我们看到宇航员在空间站悠闲地做着各种工作时,一个问题浮现出来:国际空间站的氧气是怎么来的?众所周知,人类是爱氧的生命,任何时候都离不开氧气。在地球上时,大气中有氧气,所以人们可以自由呼吸和生活。但离开地球后,太空是一个没有氧气的真空环境。宇航员想要长期在国际空间站工作和生活,自然离不开充足氧气的供应。
空间站是如何给航天员提供氧气的?无论是国际空间站还是中国空间站,都有一套或多套生产氧气的设备,称为制氧系统。有了这个设备,空间站可以为很多宇航员提供源源不断的氧气。制氧系统的原理很简单,就是利用电能分解水,然后生成氧气和氢气,其中氧气供给宇航员呼吸。氧气生成所需的电能通过太阳能电池板获得。
空间站每天需要制造多少升氧气?航天员每天需要呼吸的空气量约为11000升,呼进时的含氧量为22%,呼出时的剩余含氧量约为15%。简单来说,宇航员每天大约需要550升氧气。氧气是由制氧系统产生的,每升水可以产生620升氧气。这样每天消耗不到一升水产生氧气,足够一个宇航员呼吸。具体来说,在三个月的驻留期间,只需要消耗不到270升水来制造氧气,就足够他们三个呼吸了。
(图片来源于网络,如有侵权,请联系作者删除)

5. 宇航员在空间站工作很长时间,为什么氧气用不完?是从哪里来的?

自古以来,我们人类对地球以外的宇宙空间,都保持着非常强烈的好奇心。随着观测技术以及深空探测技术的不断进步,近50多年来,我们向太空发射了众多探测器,同时也向地外空间和月球发射了一批载人探测器,为拓宽我们的视野、开展系列太空实验、揭示宇宙更深层次的奥秘打下了坚实基础。目前,我们人类再也不满足“上天”后兜一圈再回来这种“短期”目标,为了实现宇航员更长时间地停留在外太空,空间站应运而生。
     
 
  
  
 在以美国为首建设的“国际空间站”即将退出 历史 舞台之际,我国的科学家们“十年磨一剑”,一步一个脚印,开启了我国自主建造空间站的征程,近期,我国将3名宇航员顺利送入天和空间站,开启了我国独立自主持续开展外太空实验的序幕,世界很多国家在纷纷赞叹我国取得的成就的同时,也积极寻求与我国的合作,目前我国已经批准除美国之外,若干国家入驻天和空间站开展太空实验的申请。
     
 
  
       
 
  
  
 无论是在地球上,还是在太空中,抑或在空间站中,要想维持人类的生存,必须要有适合人类生存的环境,以及足够的食物、饮用水以及氧气,这些都是最基础的条件。食物和水可能还好一些,可以通过飞船携带和后期运输补给,以特定的容器进行放置和保存。
  
 但是,氧气作为一种流动性很强的气体,它的存储和运输无疑是非常困难的,而且要存储能够宇航员们长时间所需的数量,必须要有足够大的空间,而且氧气作为一种强效的助燃剂,还会有很大的风险,另外,如果空间站的氧气,只是单纯地依靠地球的供给,那么时效性、安全性都是不可靠的,而且成本也会非常得大。
     
 
  
  
 所以,最可靠的氧气供应来源,必然会来自于空间站本身。大家在中学上化学课时,相信都记得老师做过的电解水实验,通过电能的输入,可以将液态水分解为氢气和氧气。在完全电解的情况下,1升水可以产生大约620升的氧气,而一名宇航员24小时的需氧量,大约只有550升左右,也就是说,只需要很少量的水,通过电解的方式,就能够支撑1名宇航员1天的呼吸所需。所以,空间站的氧气来源问题,可以转化为水的来源以及电能的来源两个问题。
     
 
  
  
 从水的来源来看,主要包括3个方面的途径。一种是飞船携带。搭载宇航员的宇宙飞船,除了携带必要的太空探测和研究仪器设备、食物以外,一般还会携带大量的淡水,这些淡水除了满足宇航员正常的生活用水、实验用水以外,还会预留一部分专门用于电解来产生氧气。
  
 第二个来源是循环利用。由于从地面向空间站运输物资的成本相当高,因此空间站内的淡水十分珍贵,由宇航员工作和生活中产生的废水,都会采取特殊的收集和回收设备进行再利用。比如,宇航员的洗漱水、洗澡水甚至尿液都会被收集起来,另外,宇航员通过呼吸作用排放出来的水蒸汽,也会利用特定的装置进行冷凝收集,这些收集来的废水,通过多重蒸馏、分离和过滤等工序以后,可以重新转化为可以直接饮用的水,以供后续的生活、工作和电离使用。
     
 
  
  
 第三个来源就是从地面再运输。如果宇航员在空间站中工作的时间过长,比如一年以上,那么原本飞船一次性携带的物资包括水源,可能就不能满足需求了,这个时候就需要从地球上再发射货运飞船,向空间站中进行物资补给,其中包括各种食物、淡水,甚至包括一定量的氧气。
     
 
  
  
 从能源的供给来看,和空间站中其它很多仪器设备一样,电解水所需的能量,一般都是来自空间站外部的太阳能电池板,将太阳辐射能转化为电能,通过特定的电能存储设备储存起来,在需要的时候供应给各种仪器和设备。电解产生的氧气,通过特定的设备与氮气混合,从而模拟出与地球表面差不多的空气环境,电解产生的氢气,则会以废气的形式排到空间站之外的宇宙空间中。
     
 
  
  
 当然,除了电解水产生氧气的方式以后,空间站中还会有其它的几种方式来做为备用,以防不时之需。比如,飞船在发射时本身就会携带一些加压的氧气罐,虽然数量不多,但也能够宇航员使用一段时间。再比如,飞船内部还会配有固体燃料氧气发生器,以氯酸钠和铁为主体的固体粉末,在被加热时,会生成氧气。
  
 从目前来看,我们在太空中仍然不能完全模拟出完全理想的工作和生活环境,即使在空间站中拥有适宜的空气、温度和足够的食物,但也不可避免地出现失重问题,出舱时也会受到一定的宇宙高能粒子辐射,而且随时可能会有突发事件的发生,所以宇航员们在空间站中的工作和生活,是非常艰苦和危险的。在此,向宇航员们致以崇高的敬意!

宇航员在空间站工作很长时间,为什么氧气用不完?是从哪里来的?

6. 宇航员在空间站工作很长时间,为什么氧气用不完?氧气来源是怎样的?

宇航员在空间站工作很长时间,为什么氧气用不完?氧气来源是怎样的?
一:乘坐“神舟十三号”的三位宇航员的生活情况引起热议说到“神舟十三号”这个名字,相信对于很多中国人来说都是一个非常熟悉的名字吧。没错,“神舟十三号”作为中国空间站关键技术验证阶段的最后一次飞行任务来说,它在所有中国人的心目中都有着非常重要的地位,乘坐“神舟十三号”的三位宇航员翟志刚、王亚平和叶光富在太空中的生活情况也引起了很多人的热议。

很多网友在看到乘坐“神舟十三号”的三位宇航员翟志刚、王亚平和叶光富在太空中的生活情况后,纷纷都在评论区中留言说:“哇,三位宇航员要在太空中呆六个月的时间,你们都辛苦啦!为你们疯狂打call!”不得不说,从网友们的评论来看,我们可以看得出来大家对“神舟十三号”三位宇航员的生活情况还是非常关注的。
二:宇航员在空间站工作很长时间,为什么氧气用不完?氧气来源是怎样的?那么,宇航员们在空间站工作那么长时间,他们为什么会有用不完的氧气呢?现在,让我们来详细说一下宇航员在空间站工作的时候氧气的来源吧。
根据网络上的相关信息来看,我们可以了解到宇航员们在空间站工作的时候,他们都是依靠着“电解水”的方式来获得人体活动时所需要的氧气的。

说到“电解水”这个词,相信对于很多有学习过化学知识的人来说都是一个非常熟悉的名词吧。没错,“电解水”是化学实验室中非常常见的一种实验,当我们在纯水中进行通电的时候,水分子就会被分解成“氢气”和“氧气”这两种物质,而分解出来的“氧气”刚好就成了宇航员们在空间站工作时的氧气来源。

因此,我们可以知道宇航员在空间站工作的时候是不会遇到氧气供应不足这种问题的,他们都是通过“电解水”的方式来获得自己所需要的氧气的。
三:你觉得我们国家的航天技术发展得怎么样?对于我们国家的航天技术发展,就我而言,我觉得我们国家的航天技术发展得还是非常快的。因为我觉得我们国家现在已经获得了很多航天领域方面的成就,我们在航天领域这方面的话语权也变得越来越多了。所以,我觉得我们国家的航天技术发展还是非常快的。

7. 太空中并没有氧气,那空间站的氧气是从何而来的?

移居太空的这个想法是多少人梦寐以求的,或者是想要到太空旅行的人非常的多,但是作为想要移居太空的第一点就是需要拥有空间站,这是作为太空城的基础,目前空间站已经在地球的轨道上漂浮了十多年了,和这一太空站一起飘的还有很多研究宇宙和科学的科学家们,国际空间站到现在已经建成了十来年了,也有很多的科学家在空间站上生活过以及工作过。那么只要有人居住过的话,就会消耗资源,作为人类生活最最离不开的就是氧气了。那么空间站上的氧气是从哪里来的,这十多年来为什么还有氧气呢?

其实空间站只是作为科学研究的平台,也就是类似一个小型生物圈的平台,这一个国际空间站只要的目的是模拟人类在太空当中会遇到的问题,这些问题可以作为以后建设太空城的参考,那么最最基本的就是氧气了,在太空当中要如何去产生氧气呢?

一开始有人提出了从地球上将食物和氧气带到太空当中去,这也许是最快捷的办法,但是成本太大了,而且不现实,如果将这样的空罐子从地球搬到太空当中,会占用火箭的大部分运输空间,而且为了带更多的氧气的话,就会提取纯氧,但是提取纯氧的话是非常危险的,而且成本高,更主要的是,纯氧需要加工之后才可以供给人类呼吸,所以在太空当中还需要将纯氧稀释掉,总结出来的结果就是不实际。那么最后科学家得出来一个比较简单的方式就是电解水,从地球上运送水到太空站去电解产生氧气。

空间站是一个封闭的空间,在这一个封闭的空间当中一定会有的就是大量二氧化碳,和甲烷,所以可以将这些气体利用起来的话,就可以不浪费一点资源了。科学家也根据这个状况研究出来一套能够将空气过滤,把氧原子从空气当中分离出来,将无用的气体排出空间站。有人生活在空间站当中的话就会产生排泄物和体液,这一些也成为了氧气和水资源的来源。
虽然这一些办法称得上治标不治本的方式,但是还没有研究出来新方法的时候,就是最好的办法,现在科学家也开始实验将植物光合作用提炼出来,如果人类能够使用光合作用的话,那么就能够方便的将二氧化碳转变成氧气了,而且还能够产生糖,虽然只能够解决一部分的问题,但是现在要建设太空城的话,还有很多的问题需要去面对的,现在的空间站也只是初步阶段,需要去发现的问题还是有很多的,找寻解决问题的办法也是非常的多,不过在未来还是有可能能够建设起来一座太空城的。从现在的太空站算是建设太空城的第一步,只要踏出这一步就可以去找寻到解决的办法。

太空中并没有氧气,那空间站的氧气是从何而来的?

8. 太空没有氧气,那空间站的氧气从何而来?


最新文章
热门文章
推荐阅读