“飞船不回家,氧气还管够?”神舟二十号原定11月5日返航,却因疑似被空间微粒撞击推迟,6名航天员继续同飞,空间站瞬间“满员”,网友:半年不落地,氧气真不会告急? 其实大家完全不用担这个心,中国空间站的氧气供应系统,早就把各种突发情况都想到了,别说只是短期延期,就算是长期驻留,“呼吸不愁氧” 这事儿也稳得很。 先说说空间站里负责造氧的 “主力”—— 电解水制氧系统。 这可不是咱们平时想的 “烧烧水就能造氧” 那么简单,实打实是靠高科技撑起来的装备。2025 年刚完成升级的第三代系统,比之前的制氧效率足足提高了两成。 它的核心原理其实不复杂:给普通的水通上电流,把水分子拆成氢气和氧气,氧气直接送到舱里给航天员呼吸,氢气就收集起来留着后面再处理。而且1 升水造出来的氧,够一个人用一整天还能多剩点。 6 个航天员一天下来,总共也就需要 3300 升氧气,这套系统每天轻轻松松就能造 4000 升以上,造出来的量比实际消耗的还多不少,自然不存在 “不够用” 的问题。 而且这套系统的电也不用愁,空间站外面那一大块太阳能电池板,能不停地把光能转成电能,24 小时给制氧设备供电,压根不用担心会断电 “停工”。 不过光会造氧还不够 —— 要是制氧用的水用完了,又该怎么办呢? 这时候就得提空间站的 “循环妙招”—— 二氧化碳再生系统,它能把航天员呼出来的 “废气” 变成有用的东西。 2025 年优化过的这套系统,把二氧化碳转成其他物质的效率已经达到 98%,这在全世界都是顶尖水平。 具体怎么操作呢?舱里的通风系统会主动把航天员呼出的二氧化碳收集起来,然后把这些二氧化碳和电解水时产生的氢气一起送到反应舱里,在催化剂帮忙下发生化学变化,最后变成水和一点点甲烷。 生成的水经过净化处理后,一部分送回电解制氧系统接着造氧,另一部分直接给航天员当生活用水,比如洗漱、喝水;至于甲烷,处理一下就排出舱外了。 简单说,就是形成了 “氧气→二氧化碳→水→氧气” 的完整循环链,根本不用靠地面频繁送水过来。 按 6 个人的规模算,每天呼出来的 20 公斤二氧化碳,经过处理能生成 16 公斤水,这些水电解之后又能产出 9600 升氧气 —— 比 6 个人一天需要的氧气量多了快 3 倍,相当于 “每呼吸一次,还能给空间站‘攒点氧’”。 神舟十七号的航天员团队还专门做过一次测试:把货运飞船补给的水源关掉,单靠这套循环系统,就稳稳当当运行了 15 天,氧气和水都没出现过短缺的情况。 当然,航天领域的安全可不能有半点侥幸。除了平时用的制氧和循环系统,空间站还准备了 “应急备用方案”,双重储备能应对各种突发状况。 舱体外面特意放了 12 个高压压缩氧气罐,每个罐子里面的压力,是咱们地面大气压的 150 倍,单个就能装 5000 升氧气,12 个加起来总储量有 60000 升。 要是主系统临时出问题,这些储备够 6 个航天员应急用 18 天。这些氧气罐平时都封得严严实实,只有在系统检修或者出故障的时候才会启用,而且接口是通用设计,航天员几分钟就能接好切换过来。 除了氧气罐,每个舱段还配了 4 台固体化学氧气发生器,有点像给太空准备的 “氧气急救包”—— 里面装的特殊化学物质,一旦触发就能快速释放氧气,每台能产生 800 升氧气,24 台加起来总产氧量有 19200 升,还能再撑 5.8 天。 神舟十八号的航天员们还搞过一次应急演练:模拟电解水系统出故障,然后切换到储备供氧,整个过程顺顺利利,舱里的氧气浓度一直保持正常,这也证明了应急系统确实靠谱。 这所有环节能顺畅运转,背后还有个 “隐形帮手”—— 水资源循环利用系统。 电解水制氧需要不少水,空间站里的水可不能浪费,这套系统能把舱里所有的废水都 “弄干净” 再利用,回收利用率能达到 95%。 不管是航天员的洗漱水、尿液,还是空气中凝结的水,都会先经过过滤把杂质去掉,再用反渗透、蒸馏这些技术把盐分和有机物清除,最后用紫外线消毒杀菌。处理完的水,纯度比咱们地面上的纯净水还高。 正因为水资源能实现几乎闭环的循环,才给氧气的持续供应提供了稳定的 “原料”,不用总等着货运飞船送水过来。 至于这次导致返航推迟的空间微粒撞击,大家也不用怕会影响供氧系统。 空间站在设计的时候,一开始就考虑到了空间碎片的防护问题,舱体外部装了和国际空间站类似的防护屏技术,能挡住 10 毫米以下的细小碎片撞击。 有了这么一套 “造氧 + 循环 + 储备” 的组合办法,别说神舟二十号只是短期延期,就算是 6 个人在轨道上驻留半年,氧气供应肯定能稳稳搞定。


