国际空间站 氧气，国际空间站寿命

用户问题：

国际空间站的氧气来自哪里？为什么十几年都没用完？

出色的回答：

国际空间站是一个怎样的世界？里面宇航员的生活是什么样的？首先，我们可以肯定的是，国际空间站的宇航员拥有生存所需的一切，比如物质、水、氧气和食物。而且水和物质可以从地面运输，但是氧气很难从地球连续运输到空间站。

“快，快开火”当一名宇航员在纯氧舱训练时，舱内突然发生了熊熊大火。23岁的苏联太空宇航员邦达连科被大火包围，抢救十个小时后死亡。

这是1963年人类太空飞行史上第一次残酷的太空事故。当时，宇航员测试了如何适应空间站的生活。纯氧舱充满了低压氧气，没有其他气体。

自1971年苏联首次在太空建立空间站以来，人类探索太空已经有40多年了。

如何解决宇航员在空间站依赖的氧气？

众所周知，地球大气中含有大量的氧气，氧气含量随着海拔的升高而降低。海拔越高，氧气含量越少。相反，海拔越低，含氧量越多。

空间站建在距离地球表面300多公里的太空中，那里世界上没有气体，氧气自然消失。

那么，地球上的氧气是怎么来的呢？

地球上的氧气主要来自植物的光合作用。绿色植物的叶子含有叶绿素。在阳光的照射下，叶子可以吸收空气中的二氧化碳，并利用身体根部输送的水分将其转化为淀粉等有机物，并在此过程中释放氧气。

地球上的氧气大部分来自植物的光合作用，氧气约占空气含量的21%。

地球早期没有植物，但大气中也有少量氧气，这是二氧化碳和低能电子发生两次解离反应产生的。

我们知道二氧化碳分子包含一个碳原子和两个氧原子。早期地球大气中的二氧化碳分子通过捕获大气中的电子生成碳原子阴离子或氧原子和氧分子。这些氧原子可以结合成氧分子，即氧。

然而，这种方法产生的氧含量很小。当地球上出现产甲烷菌和蓝藻时，地球上的氧气含量逐渐增加。

这些蓝细菌就像一个吸收器。吸收太阳能后，它们利用二氧化碳和水产生氧气和有机物。这个过程非常类似于植物的光合作用。

一般来说，植物就像氧气工厂。有了绿色植物，氧气就可以源源不断地产生。然而，国际空间站非常狭窄，宇航员的生活和日程都很拥挤，不可能种植绿色植物。

在这样的真空中，细菌很难生存，所以利用细菌的光合作用来产生氧气是徒劳的。

而且空间站建在遥远的太空，通过地面连续运输氧气瓶或氧气袋是不现实的。

然而，空间站自建立以来已经使用了几十年。一代又一代的宇航员在上面生活和做实验。他们在哪里需要氧气？

除了植物的光合作用外，还有其他产生氧气的方式吗？

电解水制氧

没有植物，我们只能依靠水来生产氧气。水是生命之源。学过化学的朋友都知道，水是由两个氢原子和一个氧原子组成的。

在电的作用下，水分子会被分离，将氢原子和氧原子分离，然后氢原子和氧原子会重新结合成氢和氧。

电解水制氧是空间站氧气的主要来源。电解过程中所需的电能来自太阳能的转化，产生的氧气可以满足宇航员的生活和生存需要。

产生的废氢可以作为燃料为空间站的宇航员提供能量。可以说，这是一种非常方便、廉价的制氧方式。

一升水电解后能产生620升氧气。一个成年人每天消耗大约550升氧气。按照这个计算，空间站的宇航员每天只需要电解几升水就可以满足几个人的生存需求。

因此，只要有水，就能产生氧气，但与地球不同，太空中到处都有水资源。如何解决这个问题？

解决这个问题并不难。每隔一段时间，地球就会向空间站运送某些物质，包括食物和水。水不多了。在太空中，水是非常珍贵的资源，需要回收利用。

比如宇航员会对洗脸、洗澡、小便产生的液体进行回收净化，人体散热或呼吸产生的水蒸气会散发到空气中，水蒸气也可以通过冷凝的方式收集使用。

这样既节约了能源，又减少了空间站的空气污染，从而保证氧气的持续产生。

从地球上带来氧气罐。

只有电解水需要一定的设备。如果宇航员没有其他氧气来源，他们只能依靠电解水。当设备损坏时，他们的生存将受到极大威胁。

如果你想在太空，如果设备损坏了，没有人能及时帮助修理和更换，宇航员的生存将得不到保证。2020年10月，俄罗斯国际空间站制氧系统多次受损。宇航员会做什么？

事实上，这些研究人员早就认为，当宇航员进入空间站时，他们会带来一些加压氧气瓶。之后，每隔一段时间，地球就会向太空运送一些物资。这些材料包括一些氧气瓶，可以储存大量氧气，以备不时之需。

地面

补给是空间站储备氧气的一种主要方式。还有另外一种制氧的方式，就是采用固体燃料进行化学反应来产生氧气。

这种固体燃料氧气发生器主要利用氯酸钠和铁的粉末进行混合，点燃这些混合物，两者发生反应之后就可以生成氧气。

从这几种氧气来源方式中可以看出，宇航员所处的环境除了氧气，似乎就没有别的气体了。

空间站里的气体成分是纯氧吗？这样是否更有利于宇航员的生活和工作呢？

其实纯氧的气体对宇航员来说存在一定的危险。早期载人探测器里面确实是纯氧的环境，因为制造氧气需要一定的设备，这些设备有一定的重量，在发射的时候重量越轻，发射越顺利。

所以，早期的探测器里是一个低压的纯氧环境。可是后来发生了几起事故之后，科学家意识到低压纯氧的环境会威胁宇航员的生存。

文章开头所举的那位宇航员，就是在纯氧舱进行测试的时候发生了意外，而被活活烧死的。

无独有偶。1976年，美国阿波罗一号在进行地面纯氧测试时，也因为发生火灾，造成三名宇航员死亡。

纯氧的环境之所以会容易发生火灾，是因为氧气本身是一种助燃物，当环境里有可燃物，温度又恰好到了着火点时，此时在纯氧的助推下，就可能发生爆炸。

发生了这样的事故之后，科学家恍然明白，低压纯氧的环境并不适合宇航员的生活，那样实在太危险了，就像在宇航员身上绑了一个不定时的炸弹一样。

后来科学家把太空舱里的气体改为跟空气十分接近的成分，大约有25%的氧气，74%氮气，还有小部分其它气体，这样空间站里的气压跟地面上的气压相似，宇航员比较容易适应。

宇航员在空间站里工作，有时需要出舱进行各种实验。

宇航员出仓需要携带氧气罐吗？

这次神舟12号飞船把刘伯明、汤洪波，几位宇航员送到了空间站里，在进入空间站的第18天，刘伯明与汤洪波两个人先后从天和核心舱出来，在舱外开展工作。

那时候我们只看到了宇航员身着白色宇航服，身上并没有携带氧气罐，难道太空里有氧气吗？

其实不是的，这里面的秘密就隐藏在那套白色的宇航服里，他们身上穿的那套宇航服具有自动制氧功能，有一套完整的供氧系统。

宇航服里除了有氧气瓶之外，还携带了制氧设备，这套供氧系统产生的氧气可以供宇航员在舱外工作四至六小时之需。我们可不要小看了这一套宇航服，它的造价每一套在3000万人民币左右，只能穿6到8个小时。

结语：

人类向太空迈出的每一个步伐，都是智慧与勇气的结晶。探索太空这条路并不平坦，至今，已经发生了七起严重的航天事故。

到目前为止，已经有20多位宇航员为航天事业献出了宝贵的生命。让我们向这些人类的勇士致敬，感谢他们用生命为我们开启了一扇探索太空之门。

其他网友观点

其实原因很简单，我们知道水是由水分子和氧分子构成的，如果把水电解的话，就可以产生氧气，国际空间站上的氧气就来源于电解水，因为水蕴含的氧气非常多，一升水通过电解可以产生620升氧气，而人每天消耗的氧气平均只有550升，只需要一升水就可以满足一个宇航员一天的需求了，地球上的货运飞船会定期给国际空间站运送补给物资，其中就包括水包，一个水包大概含有20升水，单单这包水电解出来的氧气就可以满足一个宇航员22天的氧气量了，货运飞船一次可以运送几十包这样的水包，所以即使国际空间有9个人，也不用担心缺氧，毕竟货运飞船会定期给国际空间站补充水包，一次补充的量可以维持好几个月。当然，宇航员还想到了其他办法制造氧气，平时国际空间上的宇航员还会产生很多废水（如洗漱水、尿液、汗液、水蒸气），宇航员会利用专门的仪器把这些废水收集起来，然后利用机器经过多重蒸馏、分离以及过滤转化为可以饮用的饮用水，或者利用这些水电解制造氧气，这样又可以补充一部分氧气。为了以防万一，国际空间站还准备了两套备用氧气生成设备，一套是加压氧气罐，一套是固体燃料氧气发生器。加压氧气罐很容易理解，平时我们在医院使用到的那些氧气罐就是加压氧气罐，为了应付不时之需，国际空间站会准备几套这样的加压氧气罐。而固体燃料氧气发生器则利用固体粉末（氯酸钠和铁的固体粉末混合物在被点燃时会产生氧气）的化学反应来制造氧气，由于这种方式只要点燃就可以产生氧气，所以不必担心空间站的氧气被耗尽。

其他网友观点

飞船运送氧气到太空，成本高又危险，为何空间站还有源源不断的氧气，原来跟尿液有一定关系，不得不佩服科学家的脑洞！

你是否有过这样的疑问？太空是没有氧气的，那么生活在空间站的宇航员又是如何呼吸的呢？短期可以从地球携带上去，但是长期在上面生活和工作，氧气总有消耗殆尽的一天，他们又是如何获得源源不断的氧气？真相揭开的一刹那，才让人恍然大悟

我们知道形成生命的条件，空气、水分以及适宜的温度等等，这些都是地球生命必不可少的，所以宇航员去到真空中就会面临严峻的挑战，那里是一个失重和缺氧的环境，根本不适合人类生存，所以只能采取有效手段为宇航员提供水源和氧气

氧气对人体的新陈代谢起到了非常重要的作用，如果缺氧的话，就会很快窒息而亡，或者大脑受到不可挽救的伤害，人体的能量来源于糖类的有机分解，空间站虽然没有氧气，但可以想方设法制造出来

空间站氧气首先来源于地球的供给，“进步号”做出重大的贡献！

首先空间站的氧气就是从地球运送上去的，但这也是短期的解决办法，国际空间站有配备的补给飞船，这一架航天器就是专门给空间站输送物资的，因为宇航员除了氧气，还需要消耗大量的食物以及生活用品或者其他工具

地面人员会把液态氧运送上去，经过升华就能产生大量的氧气，俄罗斯有名为“进步号”的无人货运飞船，就是专门给空间站输送物资的，包括氧气，生活物品，货物，燃料，设备仪器等

可以说，进步号为国际空间站的正常运行做出了非常突出的贡献，而且进步号并不只有一艘，到1993年就已经发展了两代，发射了四十二艘，M号20艘，不过让人感到意外的是，给国际空间站补给物资之后，就会进入大气层自行烧毁，壮烈牺牲

进步号，由仪器舱、货舱、燃料舱组成，其中货仓的体积为6.6立方米，每次可运送1.3吨物资，还可以输送一吨的燃料，与空间站对接之后，可飞行两个月，它的前身是联盟号宇宙飞船，为宇航员运送了大量的物资以及氧气，一直默默无闻的在付出着

虽然国际空间站有专门的补给飞船，但这也不是长久之计，食物可以慢慢消耗，但是氧气没有了，怎么办呢？这也不用担心科学家，自有办法

还有货运飞船的发射成本非常高昂，来来回回的输送还存在着很大的风险，要是把氧气大量的储存在空间站，也有一定的安全隐患，特别是氧气提纯这个过程

国际空间站究竟是什么

我们很多人都听说过国际空间站，但也有相当一部分人，根本不了解它是一个什么样的存在，既然问到空间站的氧气，从何而来，首先就来搞清楚国际空间站是一个什么样的概念

国际空间站就是人类搭建的，最大在轨运行的空间平台，就像一艘大型的卫星，在太空围绕地球飞行，于1998年开始建设，前后大约花费了十年的时间，涉及到很多国家参与

美国，俄罗斯，巴西，加拿大，比利时，丹麦，法国，日本，德国，挪威，意大利，瑞典，瑞士，英国，西班牙，荷兰一共16个国家

建设空间站是非常复杂和困难的，需要飞船分批把零部件运到太空组装，太阳能的电池长度就达到了73米，八个太阳能电池能够创造90千瓦的发电功率，拥有388立方米的居住范围

国际空间站里的氧气大多为电解水，尿液通过净化也可以电解！

除了运送之外，宇航员能够获取源源不断的氧气，最根本的原因就是电解水产生的，宇航员在太空消耗的氧气很多，甚至超过了食物

我们知道水是由氢元素跟氧元素组合而成的，空间站外面安装了很多太阳能电池板，只要太阳一照射就能提供转化为电能，有了电自然就能够电解水提取氧气了

但是太空中的水比黄金还贵啊！哪有那么多水资源来进行电解呢？这也不用担心，最近几年送到国际空间站的两套太空马桶，就能很好的解决这个问题，国外称为通用废物管理系统，这种太空马桶的价值高达两三千万美元

除了可以用来方便之外，最大的功能就是回收液体（包括尿液），从而净化出达标的饮用水，一升水能电解出620升氧气，完全可以保证每位宇航员每天消耗550升的用量

人每天喝下去的水都要排出来，通过这一套通用废物管理系统回收之后，就能够循环利用，除了能给宇航员宇饮用之外，还能进行电解形成氧气，简直就是一举多得，所以空间站就有了，源源不断的氧气，维持正常的运转

除了尿液，还可以回收汗液以及其他生活废水，甚至还能回收大便之中的水分，所以这一套通用废物管理系统才会如此昂贵，把宇航员排出的二氧化碳跟电解出来的氢原子组合，又能够产生水跟甲烷，水当然是宝贵的可以饮用，甲烷就会排到太空中去

如果空间站有四五名宇航员，每天就会产生大量的尿液，但是尿液含有95%的水分，回收比例特别高，接着又可以继续电解为他们提供氧气了，所以说尿液的回收，也能给宇航员提供氧气了！经过了解，实在佩服科技人员的脑洞，他们真是太伟大了！

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图说天下

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