发布日期:2024-12-02 12:37 点击次数:169
2024年10月30日的凌晨,酒泉卫星发命中心在沉着中被一忽儿焚烧的火光照亮。跟着引擎的轰鸣声响起,神舟十九号载东谈主飞船搭载长征二号F火箭腾空而起快播3.5不升级版,直冲云表。
几分钟后,火箭与飞船顺利区分,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外之旅。
这段旅程不仅是对他们神气和身段的极限挑战,同期也带来了一个亟待处置的首要问题:在虚浮氧气的天外环境中,他们所需的氧气究竟该从何而来?
凭据统计数据,在以前的六个月里,他们系数破钞了接近30万升的氧气。可是,令东谈主奇怪的是,空间站中的氧气似乎一直充足,仿佛经久用不完。这背后到底荫藏着什么样的私密?中国空间站是若何粗放如斯雄壮的氧气需求的呢?
起程前的准备:氧气需求与供给的穷苦
氧气对任何天外任务而言王人是宇航员生涯的基本保险。在地球上,平均每东谈主每天需要破钞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。
如斯雄壮的需求量在半年内确实高达30万升。可是,思要在天外中佩带弥散的氧气瓶却并不试验,因为每瓶氧气瓶的分量约为70公斤,而从大地放射的本钱极为隆盛,且货运飞船的承载才略有限,压根无法一次性运载弥散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置氧气供给这一穷苦的呢?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已矣透澈“自力餬口”。
在空间站,氧气的主要起原是通过电解水来获取。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,就足合计三名航天员提供所需的氧气。
蝴蝶谷娱乐这种电解水制氧的方法不仅简便高效,还为知足氧气需求提供了一种可靠的处置决策。更为要道的是,航天员呼出的二氧化碳不错被回收并加以再愚弄,从而已矣氧气的轮回再生。
空间站的环境放置与生命保险系统通过管谈汇注宇航员呼出的气体,承袭吸附技艺将废气中的二氧化碳区分。
区分出的二氧化碳被运送到电解制氧安装,与电解经过中产生的氢气发生化学反馈,生成可再愚弄的氧气。通过这照旧过,氧气在空间站内得以不断轮回,确保在经久任务时期氧气供应不会中断。
水轮回:让“水”也能自力餬口
要是电解水技艺处置了氧气的供给问题,那么水轮回系统则灵验处置了空间站中的水源问题。在空间站里,水是极其稀奇的资源,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。
为了从简水资源,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,转化为可供饮用和往常使用的水。
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圭臬。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置航天员的饮水需求,还能提供电解水。这种轮回愚弄神志显耀消弱了货运飞船的职守,使得空间站在无需鄙俚补给的情况下,依然能够保捏充足的水源。
在这次任务之前,1月“天舟七号”货运飞船已奏效完成了对空间站的物质补给,向空间站提供了往常必需品、水源以及备用氧气。
凭据探讨,中国空间站每六个月进行一次物质补给,这一补给周期显着低于外洋空间站每三个月一次的补给形态。这种安排条款中国空间站在物质治理上具备较强的自力餬口才略,并依赖多种再生系统来守护经久任务的顺利进行。
尽管氧气主要起原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。
这种固体氧具有苟简的分量,便于佩带。每10克固体氧在高温下可开释出1升氧气,为紧要时辰提供短期的氧气维持。此外,天舟飞船还将佩带其他必需的科学实验开发和生活必需品,为航天员的经久驻留提供愈加踏实的保险。
环控生保系统的技艺冲破
中国空间站的环控生保系统远不啻于简便的“轮回再生”。在氧气再生的经过中,这一系统已矣了多项技艺冲破。
领先是二氧化碳的吸附区分技艺。在天外环境中,二氧化碳的区分一直是一个技艺穷苦,传统的吸附材料多半存在吸附量低和再生能耗高级问题。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,从而显耀进步了二氧化碳的区分效果。
另一个要道技艺是质子交换膜电解水。传统的电解水制氧方法存在产氧效果低和能耗较高的问题,而质子交换膜技艺不仅显耀进步了氧气的产出效果,还使得系统运转愈加踏实。
这些技艺的交融进步了环控生保系统的自力餬口才略,从而为航天员在天外中的生涯提供了坚实的保险。
在处置了氧气和水源问题后,航天员在中国空间站的生活质地已越来越接近大地的水平。中国空间站配备了完满的环境放置系统,涵盖了温度转念、湿度放置、杂音治理以及空气净化等功能,确保航天员能够在一个相对舒心的环境中生活。
有了这套系统的维持,航天员不仅能顺利开展使命,还能够在空间站里进行健身、不雅看剧集,以致试吃我方耕作的蔬菜。
在神舟十四号任务时期,航天员们在中秋节时试吃了我方耕作的小番茄和生菜,这种靠拢生活的体验使得天外生活增添了几分温馨与根由根由。
空间站内配备了医疗方法和济急开发,以粗放突发景况。遭受紧要情况时,航天员能够借助这些开发进行自救,从而确保自己的健康。这些保险开发相互衔尾,共同为航天员提供了一个相对落寞且自力餬口的生活环境。
科学实验与翌日探索
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、空间天文体等多个范围。
通过这些实验,科学家们能够深切盘考天外环境对东谈主体、材料等各个方面的影响,从而为翌日的深空探索提供首要的基础数据。
与此同期,跟着技艺和教训的不断积存,翌日东谈主类深空探索的远景从容恢弘。要是翌日的月球基地和火星基地能够已矣水和氧气的高效自力餬口,那么东谈主类在外天外扶助永恒居住点的梦思将变得垂手而得。
航天员在空间站的生活并不透澈与地球拆开,他们不错通过先进的通讯系统与大地保捏随时调和,获取最新的科研数据和教导。
这种细巧的关系不仅保险了任务的顺利进行,还使得天外中的宇航员能够与地球上的东谈主们保捏调和。在粗放天外严酷环境的挑战时,中国航天系统通过技艺改进和科学布局,使宇航员在空间站中的生活尽可能接近地球上的往常状态。
测度:迈向深空的翌日
神舟十九号的奏效放射以及空间站系统的日益完善,美艳着中国在载东谈主航天范围迈出了新的首要措施。跟着生命保险技艺的不断熟练,翌日东谈主类在月球乃至火星的深空探伤,已经不再是牛年马月的梦思。
环控生保系统通过氧气和水的轮回再生,不仅使天外驻留成为试验,也为世界探索写下了极新的一章。
翌日,东谈主类简略将信得过开启深空远征,而这些天外科技的改进,将为东谈主类在世界征程上迈出更大措施提供坚实的维持。
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