3名航天员每天要1650升氧气，执行180天任务所需的氧气从何而来？

一个成年人单日呼吸次数2~2.5万次，单日消耗氧气量约550升。中国空间站在轨航天员为3人，每天需要消耗1650升氧气，以在轨6个月计算，所需氧气量约30万升。然而这些氧气从哪来？有人说直接用货运飞船送压缩纯氧，到底行不行，一个案例揭开答案。1967年1月27日，阿波罗一号在佛罗里达州卡纳维拉尔角34号发射台进行模拟发射测试。维吉尔·格里森、爱德华·怀特和罗杰·查菲这三名宇航员，因意外事故被大火烧的面目全非，仅仅14.7秒，舱内温度超过550℃。惨烈到什么程度，后来打开舱门进去清理，发现航天员的遗体、航天服和设备都融在一起了，根本分不开。这跟纯氧有啥关系？阿波罗一号是阿波罗计划的第一个载人任务，结果发生这么惨烈的悲剧，肯定要调查透彻。后来发现是线路损坏产生了微弱的火花，在正常空气中影响微乎其微，可偏偏当时舱内是纯氧环境，火势瞬间爆发后，将这三人活活烧死。也就是说，在纯氧环境下，任何一点微不足道的火花，都有很大可能升级成一场大型火灾事故。有些经验，真的是“前人栽树后人乘凉”，就像一直有人在吵，为什么高铁不让吸烟，仔细了解后你就知道这操作有多危险。有了阿波罗一号这次事故经验，航天大国都意识到纯氧的潜在危害性，于是决定模拟地球空气环境，也就是78%氮气、21%氧气以及部分二氧化碳的组合。空间站的氧气到底从哪来？为何这么多年还没耗尽？ 主要通过货运飞船运送水包。以中国天舟二号举例，每次运输货物重量约4.7吨，除了航天员需要的任务装备、科研物资等，还包括大量生活物资，其中就有水包。水和氧气的关系很容易理解。空间站的太阳能电池在吸收能量后转化为电能，通过直流电促使水分子发生化学反应，析出氧气后用排水集气法收集。（2H2O → 2H2 + O2）假设一升水被电解后能产生620升氧气，一个20升的水包，就能解决一名宇航员22天的氧气需求。空间站配备了多套制氧设备，例如俄罗斯的Elektron和美国的氧气制造系统（OGS），然而货运飞船每次发射成本都十分昂贵。SpaceX的龙货运飞船，用猎鹰9号火箭发射，每千克货物的发射成本约为2940美元。俄罗斯的进步号货运飞船，用联盟号火箭发射，每千克货物的发射成本约为6000美元欧洲的自动转移飞行器（ATV），用阿里安5号火箭发射，每千克货物的发射成本约为14000美元。中国天舟货运飞船，用长征七号火箭发射，每千克货物发射成本约1400美元。虽然中国天舟货运飞船货物发射成本最低，但也经不起这么高的开支，所以抱着“性价比”的原则，不仅是我国宇航员，国际空间站内的宇航员同样会搜集任何液体。这些液体中就包括尿液，大家也不要觉得不适，特殊时期没办法。此外，空间站内的冷凝功能可以捕获从人体皮肤表层蒸发的水汽。汗液、尿液等废水经过多重蒸馏、分离以及过滤等过程后，可以用来继续通过电解水获得氧气，也可以饮用。当然了，人体会产生汗液，自然也会产生废气，在密闭的空间站内呼吸，如果气体十分浑浊，也会明显增加不适感，这点不用担心，空间站内都有先进的净化系统，硫化氢、氨气等废气会被及时排出空间站。至于呼出的二氧化碳，其实也可以用来生产氧气。例如2010年，国际空间站投入使用萨巴捷系统，可以用电解水产生的氢气和二氧化碳，通过化学反应生成水和甲烷，能有效提高空间站内部对氧气的自给率。为了应对突发情况，空间站也有其他备用氧气来源。如果电解水设备发生故障，且无法在短期内修复，那么可以从加压氧气罐中获得氧气。一般情况下，空间站内储备的加压氧气量，足以让宇航员呼吸数十天。跟加压氧气罐同样作为紧急储备的还有固体燃料氧气发生器。普遍的有俄罗斯Vika氧烛和美国氯酸钠氧烛，这玩意体积小、重量轻，方便携带储存，点燃后能获得氧气，所以也被称为“氧气蜡烛”。但固体燃料氧气发生器，存在一定安全隐患，只能作为紧急备用。也就是说，空间站氧气主要靠电解水获得，再让加压氧气罐和氧气蜡烛打辅助，足以解决日常或紧急情况下的氧气需求。

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