不过用这种方法产生的氧气的含量很少,当地球上出现甲烷菌和蓝细菌的时候,地球上的氧气含量才逐渐增加 。
这些蓝细菌就像一台吸收器,把太阳能吸收之后,利用二氧化碳和水,生成了氧气和有机物 。这个过程跟植物的光合作用十分相似 。
总的来说,植物就像氧气的制造工厂,有了绿色的植物,氧气才能源源不断产生 。可是国际空间站里十分狭窄,宇航员的生活、作息都有些拥挤,是不可能种上绿色的植物的 。
在那样的真空里,细菌也很难生存,所以想利用细菌的光合作用来产生氧气是徒劳的 。
而且空间站建立在飘渺遥远的太空中,通过地面源源不断输送氧气瓶或者氧气袋也很不现实 。
然而太空站从建立到现在已经使用了几十年的时间,一代又一代的宇航员在上面生活、做实验,他们需要的氧气到底是从哪里来的呢?
电解水产生氧气
在没有植物的情况下要产生氧气,只能依靠水 。水是生命之源,读过化学的朋友就知道水是由两个氢原子和一个氧原子组成的 。
在电的作用下,水分子会产生分离,把氢原子和氧原子分开,之后氢原子和氧原子又重新组合成氢气和氧气 。
电解水来产生氧气,是太空站里氧气的主要来源,电解过程中需要的电能来自于太阳能的转化,产生的氧气能够满足宇航员生活生存的需要 。
而产生的废物氢气,则可以成为燃料,为太空站中的宇航员提供能量 。可以说这是相当便捷和便宜的产氧方式 。
一升的水,通过电解之后可以产生620升氧气 。一个成年人每天消耗的氧气大约为550升,按照这样的方式推算,太空站中的宇航员,每天只需要电解几升的水就可以满足几个人的生存需要 。
所以,只要有水就可以制造氧气,不过太空可不像地球那样,到处都有水资源 。如何解决这个问题呢?
要解决这个问题不是很难,每隔一段时间,地球都会向太空站输送一定的物资,这里面除了食物,还有水 。水的量不会很多,在太空里水是十分珍贵的资源,是需要循环利用的 。
比如宇航员会把洗脸、洗澡、尿尿产生的液体进行回收、净化,人体散热或呼吸所带出来的水蒸气散发在空气里,也能通过冷凝的方式把水蒸气收集起来利用 。
这样既节约了能源,也减少了太空站的空气污染,这样也能保证产生源源不断的氧气 。
从地球上带氧气罐
只是电解水是需要一定的设备的,如果宇航员没有其他氧气来源的话,仅仅依靠电解水,当设备损坏的时候,他们的生存就受到很大的威胁 。
你想人在太空之中,如果设备损坏了,没有人能够及时帮忙修理更换,宇航员的生存将得不到保障 。2020年的十月份,俄罗斯的国际空间站中的氧气生成系统就损坏了好几次,那时宇航员怎么办呢?
其实,这些科研人员早就想到了,在宇航员进入空间站的时候,都会带上一些加压氧气罐,之后每隔一段时间,地球就会向空间上输送一些物资补给,这些物质里边就包括了一些氧气罐,里面贮存着大量的氧气,以防意外之需 。
地面补给是空间站储备氧气的一种主要方式 。还有另外一种制氧的方式,就是采用固体燃料进行化学反应来产生氧气 。
这种固体燃料氧气发生器主要利用氯酸钠和铁的粉末进行混合,点燃这些混合物,两者发生反应之后就可以生成氧气 。
【国际空间站的氧气到底从何而来?为什么十几年了还没耗尽呢?】从这几种氧气来源方式中可以看出,宇航员所处的环境除了氧气,似乎就没有别的气体了 。
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