2024年10月30日的凌晨,酒泉卫星发命中心在落寞中被一忽儿燃烧的火光照亮。跟着引擎的轰鸣声响起,神舟十九号载东说念主飞船搭载长征二号F火箭腾空而起,直冲云表。
几分钟后,火箭与飞船胜仗差别,三名中国航天员蔡旭哲、宋令东和王浩泽开启了为期半年的天际之旅。
这段旅程不仅是对他们款式和体魄的极限挑战,同期也带来了一个亟待处罚的紧要问题:在缺少氧气的天际环境中,他们所需的氧气究竟该从何而来?
字据统计数据,在畴前的六个月里,他们所有销耗了接近30万升的氧气。但是,令东说念主奇怪的是,空间站中的氧气似乎一直充足,仿佛永恒用不完。这背后到底荫藏着什么样的奥密?中国空间站是若何应答如斯遍及的氧气需求的呢?
开赴前的准备:氧气需求与供给的贫乏
氧气对任何天际任务而言齐是宇航员糊口的基本保险。在地球上,平均每东说念主每天需要销耗550至600升氧气,这意味着三名宇航员每天至少需要1650升氧气。
如斯遍及的需求量在半年内果然高达30万升。但是,念念要在天际中佩带填塞的氧气瓶却并不施行,因为每瓶氧气瓶的分量约为70公斤,而从大地辐射的老本极为不菲,且货运飞船的承载智商有限,根柢无法一次性运输填塞的氧气瓶以知足半年的需求。
那么,神舟十九号任务是若何处罚氧气供给这一贫乏的呢?这就不得不提到中国空间站的“环控生保系统”了。恰是这套系统,使得空间站里面的氧气险些能够兑现透顶“自食其力”。
在空间站,氧气的主要开首是通过电解水来取得。电解1升水能够产生约600升氧气。因此,每天只需电解3升水,就足觉得三名航天员提供所需的氧气。
这种电解水制氧的方法不仅粗浅高效,还为知足氧气需求提供了一种可靠的处罚决策。更为要津的是,航天员呼出的二氧化碳不错被回收并加以再诈欺,从而兑现氧气的轮回再生。
空间站的环境斥逐与生命保险系统通过管说念蚁集宇航员呼出的气体,摄取吸附工夫将废气中的二氧化碳差别。
差别出的二氧化碳被输送到电解制氧安设,与电解历程中产生的氢气发生化学反馈,生成可再诈欺的氧气。通过这一历程,氧气在空间站内得以阻挡轮回,确保在历久任务时代氧气供应不会中断。
水轮回:让“水”也能自食其力
要是电解水工夫处罚了氧气的供给问题,那么水轮回系统则灵验处罚了空间站中的水源问题。在空间站里,水是极其绝顶的资源,每次补给只可带来有限的水量,远不及以知足半年所需的用水量。
为了省俭水资源,空间站安装了一套先进的水轮回系统,能够将宇航员的汗液、尿液以及空气中的水蒸气回收并净化,改造为可供饮用和平素使用的水。
这套系统对每一滴水进行多重过滤和净化处理,直至达到可再行饮用的标准。如斯一来,宇航员仅需1吨水,就能知足半年的用水需求。
这个水轮回系统不仅能够处罚航天员的饮水需求,还能提供电解水。这种轮回诈欺方式显耀松开了货运飞船的包袱,使得空间站在无需连接补给的情况下,依然能够保合手充足的水源。
在这次任务之前,1月“天舟七号”货运飞船已顺利完成了对空间站的物质补给,向空间站提供了平素必需品、水源以及备用氧气。
字据运筹帷幄,中国空间站每六个月进行一次物质补给,这一补给周期明显低于外洋空间站每三个月一次的补给模式。这种安排条款中国空间站在物质管束上具备较强的自食其力智商,并依赖多种再生系统来保管历久任务的胜仗进行。
尽管氧气主要开首于电解水系统和二氧化碳轮回系统,但天舟飞船在进行物质补给时仍会佩带备用的固体氧气。
这种固体氧具有简略的分量,便于佩带。每10克固体氧在高温下可开释出1升氧气,为伏击时候提供短期的氧气搭救。此外,天舟飞船还将佩带其他必需的科学实验斥地和生活必需品,为航天员的历久驻留提供愈加雄厚的保险。
环控生保系统的工夫封闭
中国空间站的环控生保系统远不啻于粗浅的“轮回再生”。在氧气再生的历程中,这一系统兑现了多项工夫封闭。
当先是二氧化碳的吸附差别工夫。在天际环境中,二氧化碳的差别一直是一个工夫贫乏,传统的吸附材料大批存在吸附量低和再生能耗高档问题。中国空间站引入了新式固体氨吸附剂,这种材料不仅具有较高的吸附容量,何况能效较低,从而显耀擢升了二氧化碳的差别斥逐。
另一个要津工夫是质子交换膜电解水。传统的电解水制氧方法存在产氧斥逐低和能耗较高的问题,而质子交换膜工夫不仅显耀擢升了氧气的产出斥逐,还使得系统启动愈加雄厚。
这些工夫的会通擢升了环控生保系统的自食其力智商,从而为航天员在天际中的糊口提供了坚实的保险。
在处罚了氧气和水源问题后,航天员在中国空间站的生活质料已越来越接近大地的水平。中国空间站配备了齐全的环境斥逐系统,涵盖了温度调治、湿度斥逐、杂音管束以及空气净化等功能,确保航天员能够在一个相对欢畅的环境中生活。
有了这套系统的搭救,航天员不仅能胜仗开展使命,还能够在空间站里进行健身、不雅看剧集,以致试吃我方莳植的蔬菜。
在神舟十四号任务时代,航天员们在中秋节时试吃了我方莳植的小番茄和生菜,这种逼近生活的体验使得天际生活增添了几分温馨与兴致。
空间站内配备了医疗步调和济急斥地,以应答突发景况。碰到伏击情况时,航天员能够借助这些斥地进行自救,从而确保自己的健康。这些保险斥地互相合作,共同为航天员提供了一个相对孤独且自食其力的生活环境。
科学实验与将来探索
神舟十九号不仅是一项老例的驻留任务,更是一个集科学实验于一体的“空中实验室”。在这次任务中,航天员将进行多达100项实验,波及空间生命科学、材料科学、空间天体裁等多个领域。
通过这些实验,科学家们能够真切有计划天际环境对东说念主体、材料等各个方面的影响,从而为将来的深空探索提供紧要的基础数据。
与此同期,跟着工夫和教养的阻挡蕴蓄,将来东说念主类深空探索的远景缓缓豁达。要是将来的月球基地和火星基地能够兑现水和氧气的高效自食其力,那么东说念主类在外天际诞生长久居住点的梦念念将变得九牛二虎之力。
航天员在空间站的生活并不透顶与地球断绝,他们不错通过先进的通讯系统与大地保合手随时集会,获取最新的科研数据和教导。
这种精致的关联不仅保险了任务的胜仗进行,还使得天际中的宇航员能够与地球上的东说念主们保合手集会。在应答天际严酷环境的挑战时,中国航天系统通过工夫更动和科学布局,使宇航员在空间站中的生活尽可能接近地球上的平素状态。
测度:迈向深空的将来
神舟十九号的顺利辐射以及空间站系统的日益完善,记号着中国在载东说念主航天领域迈出了新的紧要程序。跟着生命保险工夫的阻挡熟悉,将来东说念主类在月球乃至火星的深空探伤,如故不再是牛年马月的梦念念。
环控生保系统通过氧气和水的轮回再生,不仅使天际驻留成为施行,也为天地探索写下了清新的一章。
将来,东说念主类简略将简直开启深空远征,而这些天际科技的更动,将为东说念主类在天地征程上迈出更大程序提供坚实的搭救。
#智启新篇运筹帷幄#
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