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《中国日报》在2022年10月公布了神舟十四号航天员乘务组拍摄的最新作品 ， 展示了他们在上空俯瞰中国时的景象 。 如今三位航天员已经在空间站中停留了四个多月 ， 距离任务完成顺利回归已然不远 。
宇航员在空间站中拍摄的黄河入海口照片
而宇航员在轨的这些日子 ， 人们对于他们的生活感到十分的好奇 ， 比如宇航员如何在太空洗澡洗头、如何上厕所等等 。 当然其中最关键的 ， 还是他们的呼吸问题 。
据悉 ， 3名航天员每天呼吸约需要1650升氧气 ， 那么执行180天的任务就需要297000升氧气 。 这显然不是个小数字 。
这么多的氧气难道都是从地面运上去的吗？
神舟十四号的三名宇航员
今天我们就来看看 ， 空间站中的氧气究竟从何而来 。
空间站的氧气从何而来？【3名航天员每天需约1650升氧气，执行180天任务所需氧气从何而来？】生活在地面的人们很难察觉到氧气的存在 ， 因为它几乎无处不在 。
可是密闭的太空舱当中没有植物 ， 无法进行光合作用 ， 将人呼出的二氧化碳吸收利用 ， 形成稳定的氧气供给环境 ， 因此为了宇航员的生命安全着想 ， 科学家们为制氧操碎了心 。
植物的光合作用可以制造氧气
我们先来了解一下为什么说3名航天员每天需要的氧气大约是1650升 ， 这到底是怎么估算出来的 。
摄氧量就是人身体组织摄取氧气的含量 ， 据悉 ， 在正常条件下 ， 一个休息的成年人每分钟呼吸的空气量大约为7、8升 ， 一天24小时算来就总共约需要1.1万升空气 。
而根据人类吸入和呼出气体中氧气的占比来看 ， 吸入的空气氧含量约为21% ， 呼出的气体氧含量约为16％ 。 因此成年人每次呼吸会消耗的纯氧量 ， 约为空气的5%左右 。
人的呼吸作用会消耗大量的氧气
这样算来 ， 一名宇航员要在空间站正常生活至少需要约550升的纯氧 。 而三名宇航员 ， 每天就需要至少约1650升的氧气 。
由于神舟十三号、神舟十四号的航天员 ， 在轨工作时间都长达180天 ， 所以就导致氧气消耗量累加起来还是非常多的 。 这样的话 ， 传统航天飞机的供氧装置 ， 就不太适用了 。
一般来说空间站的氧气主要有三个来源 ， 分别是氧气发生器、高压氧气瓶以及固体燃料氧气发生器 。
宇航员在轨工作的时间越来越长
首先氧气发生器指的就是制氧机器 ， 这种机器会通过电解水的方式 ， 将水中的氢元素和氧元素成功分离 ， 然后再生产出氧气 。
从国际空间站和我国空间站的反馈来看 ， 电解氧是目前公认的最具合理性的空间站氧气补给技术 ， 而俄罗斯早在1986年和平号空间站建造的初期就已经进行了相关的验证 。
电解氧装置主要包括了电解芯体、氢水/氧水静态水气分离器、蓄能水箱、循环泵、氢氧压力平衡阀等组件 ， 各国制造的都有所差异 。
美国空间站当中的电解氧装置结构
比如国际空间站上美国电解制氧装置 ， 就采用的是固体聚合物电解质水电解和动态水汽分离的技术方案 。
至于我国的电解制氧装置研究时间 ， 则要稍微落后于美国和俄罗斯 ， 真正开始于上世纪九十年代 。
在科学家的努力之下 ， 该装置于2006年完成了3人乘组连续供氧62天的验证试验 。 并且在6年之后 ， 顺利完成在轨飞行验证 。
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