1、太空舱的氧气是怎样供应的太空舱的氧气是依靠氧气发生器、高压密闭罐和固体燃料氧气发生器供应的 。氧气发生器的原理是通过电解水得到氧气 , 高压密闭罐主要是储藏从地球运送的氧气物资,固体燃料氧气发生器是通过化学反应制造氧气 。
太空舱的氧气是怎样供应的
水是由氢元素和氧元素组成 , 氧气发生器通过电解作用,将太空舱内宇航员日常生活中产生的水制造出氧气,供应宇航员吸氧 。
高压密闭罐的氧气不是制造出来的 , 而是从地球发送货运飞船与空间站对接时,输送到空间站进行储存并供氧的 。
固体燃料氧气发生器又被称为氧气蜡烛,是利用氯酸钠粉末和铁粉在600℃的高温下反应生成氧气 。
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2、空间站一直在太空运行,那么宇航员生存的氧气是如何提供的?太空中几乎没有氧气,在太空中运行的空间站需要自己制备氧气 。空间站的最主要氧气来源是通过水的电解反应,而这些水主要是由太空飞船从地球带上去的 。
水分子是由氢原子和氧原子组成,水分子之间存在互相作用,这将会引起水电离出少量的氢氧根离子(OH-)和氢离子(H+) 。如果对水施加一个电压,与电源正极相连的阳极会带上正电荷,这会吸引带负电荷的氢氧根离子向阳极移动 , 使它们在那里失去电子从而产生氧气;与电源负极相连的阴极会带上负电荷,这会吸引带正电荷的氢离子向阴极移动,使它们在那里获得电子从而产生氢气 。
通过电解水产生的氧气将会被送到太空舱的空气循环中,而具有爆炸性的氢气将会被排放到太空中 。电解水的电能来自太阳能电池板,这些电池板可以把太阳能转化为电能 。电解水的水最主要由太空飞船从地球上带上来;还有一部分来自空间站上的水回收系统,这种系统可以把宇航员产生的废水、汗水和尿液净化成可饮用的水 。在国际空间站上,电解水制氧系统(OGS)每天可以产生2.3至9公斤的氧气 。
上图为国际空间站上的应急氧气罐 。
除了电解水之外,还可以通过点燃由高氯酸锂组成的固体燃料制氧机(SFOG)来发生氧化还原反应,这也能产生氧气 。此外,无人的货运飞船还会带一些增压氧气罐上来作为补给 。
在空间站上,宇航员需要长期驻留,维持生存必须的物质是氧气,水和食物等,代谢产物是二氧化碳,液态和固态排泄物 。通过太空站配置的闭合生态和生命保障系统,可以解决航天员在空间站上生存所需的氧气和水等基本问题,但食物和一些气体还需要从地面运输 。
其中氧气主要是通过电解水方式获得,在国际空间站上配置有静态供水固定碱式电解制氧系统 。通过电解的方式把水分解为氢气和氧气,必要时也会使用固体燃料氧生成系统 。
然后通过大气控制与供给系统,将氧气与储备的氮气以一定比例混合,保证在舱内大气的总压与氧气分压,21%的氧气,78%的氮气,控制二氧化碳的含量低于0.7% 。
我国也自主研发了空间站环境生态控制系统,在神舟飞船任务得到验证,对我国载人航天工程的发展奠定了良好的基?。夜奶照疽布唇?022年升空,在2024年国际空间站退役后,中国太空站可能成为届时唯一在轨运行的空间站 。
人类要实现远距离航天需要解决的问题之一就是生命维持系统,而首先要解决的就是供氧问题 。空间站是人类在地球轨道上空的一个实验基地,其中就有生命维持系统的试验和改进任务 。目前唯一在运行的空间站就是国际空间站,这个空间战是由美国、俄罗斯、欧洲、日本、加拿大、巴西等六国航天机构推进,十六个国家参与建设的大型空间站 。
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