一吨液氧能占多大空间?快来算一算这惊人的体积!

水与氧气,作为生命存在的基石,在宇宙的广袤中寻找生命的过程中,它们始终是探索者们首要关注的要素。水,被视为生命的源泉,而氧气则是维持生命活动的物质基础。在地球这个蓝色星球上,这一观念得到了深刻的印证。

我们的地球大气中含有约21%的氧气,这一比例足够为全球人类提供充足的呼吸之需。得益于全球植物持续释放氧气,维持了这一生态平衡。当我们将目光转向距离地面400公里的轨道上的空间站时,那里却是一个截然不同的环境——真空、缺乏水和氧气。

在空间站内,一个成年人的生存离不开大量的氧气。以天和核心舱内的航天员为例,他们每天需要消耗大量的氧气。例如,神舟13号的三名航天员在半年的时间内,共需约33万升的氧气,这相当于一个相对较大的空间被氧气充满。在空间站内部有限的110立方米空间内,如何满足这一需求成为了一个挑战。

国际空间站作为多国联合的太空项目,已成功运行了近20年之久。在此期间,宇航员们的生活支持系统一直是人们关注的焦点。特别是对于氧气和水的供应问题,如何在不依赖地面大量补给的情况下维持宇航员的生命活动显得尤为重要。

过去的历史告诉我们,纯氧环境虽然提供了充足的氧气,但也可能带来极大的风险。例如,在某次飞船的测试中,由于纯氧环境中的小火星引发的,导致宇航员瞬间丧命。为了安全起见,太空站的氧气含量通常被调整至与地球大气相似的比例。

无论是国际空间站还是空间站,都拥有一套先进的“再生生保”系统。该系统不仅解决了空间站的用水和用氧问题,还采用科学的方式对水资源进行再利用。例如,通过将水电解产生氧气和氢气。氢气被排放到舱外,而氧气则供内部使用。这样不仅可以为宇航员提供足够的氧气,还能通过废水回收系统将废水净化成可饮用级别。

具体而言,“再生生保”系统不仅检测和监控空气中的氧气浓度和二氧化碳浓度,还对少量有毒气体进行监测和处理。这种先进的系统保证了空间站中的空气环境与地面空气相近,为航天员的身体健康提供了保障。虽然空间站内部结构和材料都是经过精心选择的航空材料以保障其无毒安全,但有时也会产生少量的有毒气体和废物。

为了保证宇航员的基本需求,“再生生保”系统不仅能够解决水的循环利用问题,还通过对废水、物的处理与净化达到维持空间环境的目的。虽然三名航天员每天需要消耗大量水资源和食物资源,但通过这一系统的有效运作,实际所需的补给量得到了显著降低。

“再生生保”系统不仅体现了现代科技的进步和人类对太空探索的智慧结晶,更为宇航员的生命安全提供了坚实的保障。