众所周知,人类呼吸离不开氧气。而太空中没有氧气,但是国际空间站在太空中飞行了十几年,直到现在氧气一直都没有消耗完,这是为什么呢?国际空间站的氧气来自哪里?
国际空间站的氧气主要是通过水的电解来产生的。水是由氢和氧两种原子组成的,当水通过电流时,就会分解成氢气和氧气。空间站上有一个叫做氧气生成系统(OGS)的装置,它利用这个原理,将水分解成氧气,并将其输送到空间站舱内。
电能是由空间站上的太阳能电池板产生的,通过空间站的电网输送到氧气发生器中;水一部分是从地球上运送上去的,每次发射任务都会有水补给;另一部分是通过水回收系统(WRS)来回收利用。水回收系统可以将空间站内的尿液、湿度、冷凝水、宇航员呼吸产生的水蒸气等收集起来,经过净化处理后,变成可以饮用或电解的水。
氧气不是制造出来的,而是从地球输送到空间站的。加压氧气罐是另一种提供可呼吸氧气的方式,无人航天飞船携带这些氧气罐,送达至空间站,并储存在空间站内以备不时之需。
通过化学反应来制造氧气的备用系统,该系统被称为固体燃料氧气发生器(SFOG),位于国际空间站的“星辰”号服务舱中。它可以利用固体粉末的化学反应来制造氧气,比如说氯酸钠和铁的固体粉末混合物在被点燃时就可以生成氧气(反应方程式为:NaClO3 + Fe +点燃 = O2 + NaCl + FeO),因为点燃就可以产生氧气,所以很多宇航员都亲切地将其称为“氧气蜡烛”。
每千克混合物通过SFOG能够提供6.5人小时的氧气,俄罗斯的宇航服也使用 SFOG来制造氧气。
所以,氧气是通过多种方式来保证充足和平衡的,为了不让它用完,空间站上还有一些仪器和传感器来监测和调节舱内的氧气含量和压力。
空间站上的空气和地球上的空气有一些不同,主要是由氧气和氮气组成的,但是几乎没有其他的气体,比如二氧化碳、水蒸气、臭氧等。但空气压力也和地球上的海平面相同,101.3千帕。这样可以让宇航员更舒适和安全,避免出现减压病或火灾等危险。
国际空间站上有一些仪器和系统,可以监测和调节舱内的空气质量和温度,也可以回收宇航员呼出的二氧化碳,将其转换为甲烷燃料。
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