地面补给氧气生成系统是空间站氧气的主要来源,但绝不是唯一的来源。这种理解其实有些片面的,空间站的氧气更多是来自于装备的氧气生成系统,氧气生成系统电解水制氧无论是国际空间站还是中国空间站,里面都有一套甚至多套制取氧气的设备,叫做氧气生成系统,空间站中的氧气从何而来既然空间站中的氧气占比22%,航天员又在时时刻刻地消耗着氧气,那么空间站中的氧气到底从何而来呢。
1、空间站的氧气是怎么来的?
这里以国际空间站为例说明典型的空间站运作方式。ISS现在的日常空气循环如下图:以美国舱段为例,舱内空气经过活性炭除味,催化氧化净化(TraceContaminantControlSubassembly(TCCS)),通过分子筛去除二氧化碳(CarbonDioxideRemovalAssembly(CDRA)),加入电解废水制氧(OxygenGeneratingSystem(OGS))和气瓶储备气体(Nitrogen/OxygenRechargeSystem(NORS)),通过空调系统(TemperatureandHumidityControl(THC))注回舱中,
俄罗斯舱段也有一套类似独立系统,互为备份。Nitrogen/OxygenRechargeSystem(NORS):地面运输到空间站上的氧气/氮气,航天飞机时代自带液氧,国际空间站现在用的是高压气罐,自重240pound,满载6000pound。OxygenGeneratingSystem(OGS)国际空间站的主要供氧方法,
来源是地面运输的液态水,在宇航员使用之后再生废水并电解为氢气和氧气,氢气排放,氧气用作呼吸。CarbonDioxideRemovalAssembly(CDRA)四床分子筛吸附二氧化碳并解附排放到太空,这一系统理论寿命是无限的,可以一直运作下去。TraceContaminantControlSubassembly(TCCS)氢氧化锂吸收剩余二氧化碳,活性炭过滤吸附去掉大部分污染物(气味分子),高温催化氧化去除低分子量污染物(如甲烷),
其他的部分:Solid-FuelOxygenGenerator(SFOG)只在俄罗斯舱段有,俄名Vika。氯酸钠和铁粉制成的化学制氧炬,点燃后即可释放氧气,价格昂贵但是可长期储存,现在用作ISS的应急制氧备份。TemperatureandHumidityControl(THC)空调系统,维持温度/湿度,
2、空间站有没有氧气?是如何生存的?
就在今年12月11日,空间站中的俄罗斯飞船,在进行例行检查时,又发现了一个破洞。当时这个外表看起来像一个庞大蜘蛛的黑点,出现在飞船外壳上时,可是把俄罗斯宇航员吓了一跳,要知道空间站这种位于太空的精密装备,真的是容不得半点差池。幸亏经检查后,判定这个洞以及划开的外部绝缘层,不会对飞船着陆造成恶略影响,至于为啥宇航员这么紧张,这也是有缘由的。
早在2018年8月份,在国际空间站检测中发现气压下降的情况,经排查发现同样是“联盟MS-09”号飞船,出现了一个2毫米破洞。情况紧急下一名德国航天员用手指先把漏洞堵住,把一场危机扼杀在了摇篮中,倘若没有发现,又或者是无法进行及时修补。整个国际空间站中的氧气,会在18天里漏完,到时候日常驻守的宇航员将性命不保,
而缺少宇航员进行操作,到时候空间站会不会迷失在外太空是谁都有无法保证的事情。再加上位于外天空,地面的一切应急设施都无法实施有效帮助,所以当时空间站中的6名宇航员,只能采用类似于胶带的薄膜封住漏洞。别小看这种胶带,它实则是一种空间应急材料,不过虽然有高科技材料在,但是在没有氧气的外太空,如何去除特殊胶带密封时所产生的气泡,依旧是个困难,还好最后成功了。
说起氧气,作为人类生存的必要条件之一,如何在外太空,为空间站执行任务和试验的宇航员,解决供氧问题就成了重中之重的事情。对此不少人认为空间站所需氧气,是飞船带着地球氧气运送到外天空中的,这种理解其实有些片面的,空间站的氧气更多是来自于装备的氧气生成系统,利用的是电离水的原理生成氧气,并且还可以把氢气循环利用。