空间站报告发布,神十九在轨3个月,消耗15万升氧气,靠什么支撑

盼波说 2025-01-05 18:20:41

浩渺的宇宙中,中国空间站以其稳定运行和卓越表现,成为人类航天事业的又一座丰碑。

作为中国航天计划的核心之一,这座“太空之家”不仅承载着我国对宇宙的探索梦想,也以持续的科技创新和显著的科研成果,为世界贡献了新的智慧。

近日发布的《中国空间站科学研究与应用进展报告》,全面展现了过去一年中国空间站在科学研究、技术试验和国际合作中的最新进展。

这份报告既是对成就的总结,也是一种展望,为中国乃至全人类的航天事业注入了新的动力。

自2021年长征五号B遥二运载火箭成功将空间站首个舱段——天和核心舱送入太空,中国空间站建设正式进入实质性阶段。

到2022年空间站全面建成,我国神舟系列飞船,以数次精准的发射和对接,奠定了中国空间站稳定运行的基础。

截至目前,8艘神舟载人飞船和7艘天舟货运飞船,不仅成功将21名航天员送入空间站,还为空间站的日常运维提供了有力保障。

随着空间站的建成,其科研价值也日益凸显,我国围绕生命科学、材料科学、微重力物理和地球观测等领域展开了多项尖端实验。

例如,在空间微重力环境中进行的高分子材料制备实验,不仅提高了材料的纯度,还揭示了地面条件下难以观测的关键物理现象。

生命科学实验则通过模拟失重环境,探索人体细胞和组织在微重力下的生长与分化,为未来长期载人飞行的生物医学研究奠定了基础。

此外,水稻太空育种、抗癌药物筛选等实验,也为农业和医药科学开辟了新方向。

当然,中国航天员的任务接力也不断开创着一项项历史性突破!2024年10月30日,神舟十九号飞船搭载三名航天员成功升空,经过6.5小时实现了与空间站对接。

蔡旭哲、宋令东和王浩泽三位航天员,肩负着维护空间站、开展科学实验和测试新技术的重要任务。

入驻空间站以来,他们开展了涵盖生命科学、生态环境监测等多领域的实验,还完成了首次舱外活动任务。

12月17日的太空出舱任务中,神舟十九号的航天员在太空中进行了长达9小时的舱外行走,实现了我国航天员单次舱外活动时间的最长纪录。

当然,这一壮举也超越了美国宇航员保持了20多年的纪录,展示了中国航天技术的非凡实力。

太空环境复杂多变,碎片撞击、辐射风险、高温和极寒交替,这些都对空间站的长期运行构成了巨大威胁。

而神舟十九号航天员出舱安装的空间碎片防护设备,能够实时监测并规避可能威胁空间站的高速微粒。

值得一提的是,空间站的长时间稳定运行除了空间防碎片装置夹持,也离不开高效的生命支持系统,而氧气供应是其中的核心问题。

太空中的氧气既无法依赖自然生成,又受到物资补给的限制,据推算神舟十九号3名航天员在轨期间,6个月的耗氧量就高达30万升,目前在轨3个月基本就耗掉了15万升!

如此巨大的耗氧量,中国空间站该怎么保障呢?这就离不开全球领先的生态循环技术——电解水制氧系统了。

这一系统通过将水分解为氧气和氢气,为航天员提供持续的氧气供应。同时,废水回收系统将航天员排出的尿液和汗液转化为纯净水,实现水资源的高效循环利用。

这种技术使空间站的氧气供应效率达到国际先进水平,为航天员的长期驻留提供了坚实保障。而中国空间站在氧气循环利用上也充分利用了“二氧化碳还原反应”,航天员呼出的二氧化碳被转化为甲烷和水,而这些水再被电解产生氧气,从而进一步提高氧气循环效率。

这种“闭环式”生态循环系统,不仅降低了对地面补给的依赖,还使空间站能够更灵活地应对突发情况。

例如,当空间站出现意外耗氧量激增时,该系统可以迅速调整资源分配,确保航天员的生命安全。相比之下,国际空间站在氧气供应方面尽管也采用了电解水制氧技术,但由于设备老化、系统复杂和维护成本高昂,其效率正在逐渐下降。

此外,近年来国际空间站频发的气体泄漏事故,更凸显了其生命支持系统的脆弱性。

特别是2023年12月的一次重大泄漏事故,导致氧气储备骤减,不得不紧急从地面补给。

中国空间站凭借高效稳定的循环技术和严格的系统管理,始终保持了高水平的氧气供应能力,为国际航天界树立了新标杆。这样的技术优势,使得中国空间站即使在充满风险的轨道环境中,依然能够稳定运行。

从另一个角度看,国际空间站的频繁故障和老化问题,也进一步突出了中国空间站的先进性。

国际空间站由于运行时间接近30年,其关键设备逐步老化,维护成本逐年攀升。与此同时,多国合作带来的管理复杂性,也让其运行面临更多的不确定性。

在航天领域,技术的进步意味着更多的可能性。中国空间站凭借在生命支持系统、舱外设备和科学实验方面的全面优势,正逐步成为国际航天合作的重要平台。

在未来,中国不仅计划邀请更多国家参与空间站的科研工作,还将利用这一平台探索更深远的宇宙奥秘。

正如一位中国航天专家所说:“空间站不仅是一个科学实验室,更是人类文明进步的象征。”随着国际空间站老化退役的时间逐步临近,中国空间站有机会成为宇宙中唯一一座人类太空站,而属于它的故事,其实才刚刚开始。

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盼波说

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