每天消耗1650升，3位航天员在轨183天，所需氧气从何而来？

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人离开了空气，也许只能存活2 3分钟，我们在地面上每时每刻都在呼吸，大气层的存在让我们忽略了空气的价值。但如果在距离地面400公里的太空之中，空气就成了最宝贵的东西了，因为那里是一个真空的环境。

神舟十三号载人飞船成功已经有一段时间了，三位航天员也在按照既定的规划执行太空任务，他们要在空间站内生活六个月之久。

从他们在空间站生活的视频画面中，我们可以看到航天员除了要“飘着”之外，在其他方面似乎跟在地面上没什么不同。

他们虽然不能打火锅，但航天食品也丰富多样，可以满足三位航天员不同的口味需求。虽说睡觉需要把自己“绑起来”，但作息时间还算规律，而且周末会有自己的私人时间……总之航天员在空间站上的生活，都是尽可能跟在地面上类似。

不过有一个问题往往会被人们忽略：空间站所处的太空环境，是完全真空的一种状态，没有任何空气。但是三位航天员每天要消耗1650升左右的氧气，那么这些氧气是从哪里来的呢？我们一起来看下这个问题。

人们对空气既熟悉又陌生，熟悉是因为我们无时无刻都在呼吸，甚至都感觉不到它的存在；而陌生是因为大部分人只知道空气可以提供氧气，而不知道它的另外一个作用：气压。

在在大气压强下的沸点是100摄氏度，随着压强的降低，水的沸点也会下降。在绝对真空的环境下，水的沸点接近0 ，这意味着人体内37 的体液会瞬间沸腾，所以人体必须在一定的空气压强下才能生存。

另外，人只能呼吸氧气，而且已经适应了地球大气中氧气占比21%的环境，氧气含量过高或者过低对身体都有害。

人类最早的载人航天工程，航天器采用的是低压纯氧环境 ，这样可以最大限度的降低航天器的重量，节约发射成本，然而现实给了航天科学家们重大的打击。

我们知道第一位进入太空的宇航员是苏联的加加林，但在他之前，苏联年龄最小的（23岁）宇航员瓦连京•邦达连科才是第一人选。不幸的是邦达连科在一次纯氧舱环境测试中发生重大事故牺牲了，造成事故的原因就是充满纯氧的实验舱失火后难以扑灭，将他活活烧死了。

同样的悲剧还发生在美国的阿波罗计划上，1967年阿波罗1号的三位宇航员在地面测试纯氧舱，因突发火灾而牺牲，否则他们极有可能成为第一批踏上月球的宇航员。

纯氧环境特别容易发生火灾，一丁点火星都有可能造成事故，而且火灾难以扑灭，要知道在纯氧环境下，金属都是可以燃烧的！

科学家们意识到了低压纯氧方案的危险性，于是在1973年的天空实验室规划中， 采用了75%氧气和25%氮气的低压环境，但这并不是最佳方案。

后来到了国际空间站，航天科学家们采用了跟地球大气一样的空气环境： 78%氮气、21%氧气以及部分二氧化碳；气压采用标准大气压，也就是101300帕斯卡。

这个方案大大降低了载人航天事故发生的概率，跟地面一样的空气成分和大气压强，有利于宇航员快速适应太空环境。最主要的区别就是空间站内的二氧化碳含量较高，是地面的十倍，但这并不影响宇航员们的正常生活。

总之在今天，无论是国际空间站还是我国空间站，都是采用的跟地面上一样的空气成分和大气压强：氮气、氧气和二氧化碳，这是吸取 历史 教训后作出的最佳选择。

空间站任何一次发射任务的成本都是巨大的，比如美国主导的国际空间站，原计划预算的费用是500亿美元，但是后期的运营花费竟然高达1100亿美元，其中火箭发射的成本占了主要部分。

所以每次发射任务，都要以尽可能少的成本，运送尽可能多的物资进入空间站，航天员在太空生活所需的每一种物资，都是经过认真考量和详细计算的。

早期载人航天时，太空舱采用低压纯氧的方案，就是为了节约发射成本。现在我们知道，低压纯氧的方案并不行，空间站内的空气环境必须要跟地面上一样。

一般情况下，一个成年人一天24小时，大约要消耗550升的氧气，也就是说我国空间站三位航天员，每天要消耗1650升氧气，在轨六个月所需氧气超过了30万升，这相当于375升液氧，换算成重量的话约为427公斤。

那么空间站内的氧气都有哪些来源呢？在搜集了各种资料后，目前最主流的方式有两种：

1、从地面运送上天

我国空间站载人飞船发射之前，一般会提前发射相对应的货运飞船，提前运送物资。比如天舟三号为神舟十三号运送的物资当中，就包含了航天员在轨六个月生活所需的食物、水源和氧气。

而在国际空间站内，由于已经处于长期有人照料的运营阶段，宇航员所需物资都是通过补给飞船运送，物资当中也包含了氧气部分。

所以空间站内的氧气，有一大部分都是来自地面补给，都是通过货运或者补给飞船带上去的。

2、电解水获得氧气

我们知道水在电解之后会生成氧气和氢气，相比携带液氧上太空，携带液态水要更加方便，也更加安全。

电解水的好处是显而易见的，少量的水就可以电解成大量的氧气。一升水完全电解之后，可以生成620升氧气，完全足够一名航天员一天呼吸使用。

当然了，空间站内的水资源同样是非常宝贵的，不过这些水都是可以重复利用的。空间站上有完整的水循环系统，航天员生活产生的废水，比如汗液、洗澡水甚至尿液等，全都可以收集起来蒸馏净化之后重新使用。

另外，电解水生成的氢气也不会浪费，而是收集起来，借助催化剂的作用，在特制的反应器装置当中，与航天员呼吸产生的二氧化碳发生化学反应，重新生成水，只留下甲烷作为废气排当空间站外。

所以空间站内氧气的第二个来源就是电解水，水资源是循环利用的，氧气也可以部分循环利用。

总之空间站内的氧气，一部分通过货运飞船或者补给飞船从地面运送上天，另一部分则在空间站上通过电解水来获取，这两种方式结合起来，完全可以为航天员提供足够的氧气。

读到这里你可能会觉得奇怪，前面不是已经叙述了空间站氧气的来源了吗，怎么还要单独用一个章节来说明神舟十三号任务的氧气来源呢？

这是因为很多朋友对我国空间站内氧气的来源问题有误解，网络上铺天盖地的文章都在说我国空间站的一部分氧气是通过电解水获取的！ 但实际上并非如此，神舟十三号三位航天员所需的所有物资，包括氧气在内，都是通过天舟三号提前运送到空间站的。

天舟三号货运飞船总重约为13.5吨，其中物资部分总重不到5吨，这些物资一共分成200多个包裹，涵盖了航天员生活物资、航天饮水、气体补给、卫生用品、应急储备物资、出舱消耗品、维修备件以及实验载荷等。

其中携带最多的是航天员生命基本物资，如果按照每人每天所需约2.5公斤水、0.6公斤食物、0.9公斤的氧气来计算的话，满足三位航天员在轨生活183天需要超过2.3吨的这部分物资。载人航天工程的专家表示，天舟三号携带了将近3吨的生命保障物资，其中加压气体多带了一些。

也就是说，神舟十三号三位航天员，在轨六个月所需所有基本物资水、食物和氧气，全都通过天舟三号运送到空间站了，而且加压气体还多运了一些。我国空间站目前所需的氧气，都来自于地面运送。

神舟十三号已经成功发射一段时间了，三位航天员已经按照计划，按部就班的执行每天的太空任务，从目前情况来看，航天员在轨六个月所需的水、食物和氧气，都是通过天舟三号运送至空间站的。

我国空间站目前正处于初期建造阶段，在空间站整体建设完成之前，很多方面的任务都要稳妥谨慎。因此航天员呼吸所需的氧气，目前以地面运送为主，未来当然也会通过电解水来获取。

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