航天员空间站的氧气为何用不完

10月30日，神舟十九号载人飞船顺利发射，航天员蔡旭哲、宋令东和王浩泽搭乘飞船前往太空。这标志着我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的第四次载人飞行任务。三位航天员将在轨道上停留六个月，在这段时间里，他们预计将消耗近30万升氧气。航天员空间站的氧气为何用不完。

10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火发射。大约577秒后，神舟十九号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。飞船进入轨道后，顺利完成了太阳能帆板和天线的展开等关键操作。

执行此次任务的三名宇航员是蔡旭哲、宋令东和王浩泽。蔡旭哲曾参与过神舟十四号的任务，积累了丰富的太空经验；宋令东和王浩泽则是第三批航天员，首次进行太空飞行。王浩泽是我国首位“90后”航天员，从小立志成为航天员，她在空军航空大学的飞行学员中脱颖而出，实现了自己的梦想。宋令东作为拥有多年飞行经历的歼击机飞行员，将在太空中展现军人的风范。

三位航天员将在轨道上生活和工作六个月，这对他们的身心是一次重大挑战。特别是在氧气供应方面，这半年的时间里，他们将总共消耗接近30万升的氧气。面对如此巨大的氧气需求，若完全依赖地面补给，势必会提高发射成本并增加任务风险。

这一切都得益于环控生保系统的支持。环控生保系统为航天员创造舒适的温度、湿度和气压等环境条件，同时提供生存所需的氧气、水和食品。一名成年人在正常活动时，平均每日需要消耗约550升氧气。因此，三位宇航员每日总共需要约1650升氧气，按照六个月180天计算，他们在太空中总共需要接近30万升氧气。

环控生保系统具备氧气再生的能力，将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气，实现循环使用。中国空间站的环控生保系统成功解决了电解制氧、二氧化碳清除以及微量有害气体去除等多项技术挑战，确保了高效、稳定和可靠的运行。这种将废物转化为资源的设计理念，展现了中国航天工作者的智慧与创新精神。

在中国空间站的环境控制与生命保障系统中，有一个名为“集成电解制氧与二氧化碳去除装置”的设备。这个装置通过独特的吸附材料将航天员呼出的二氧化碳分离并吸附，再通过电解水的方式将水分解为氢气和氧气。氢气与二氧化碳反应生成水和甲烷，同时收集氧气供航天员使用。中国空间站引入了新型固体氨吸附剂，不仅具有较高的吸附容量，还能显著降低再生能耗，从而大幅提升二氧化碳的吸附效率。此外，采用了先进的质子交换膜电解水技术，不仅能耗低，产氧率也高，显著提升了制氧效率。

除了这两项核心技术之外，中国空间站的环境控制与生命保障系统还引入了多项创新设计，包括高效的微量有害气体去除技术、高度可靠的气体分配技术，以及智能故障诊断与容错控制技术等，使得整个系统运行更加高效、稳定和可靠。这些先进技术确保了航天员的生命安全，提升了空间站的自给自足能力，为长期驻留提供了可能。

神舟十九号载人飞船不仅承载着三名宇航员的太空理想，更凝聚了中国航天工作者的智慧成果。与之前的神舟飞船相比，神舟十九号在环境控制及生命保障系统方面实现了全新进展，采用了再生式生命保障系统。这种系统类似于一个微型生态循环系统，通过物质的循环利用，达到水和氧等资源的再生和循环，从而尽可能降低补给需求，增强飞船的自给能力。

神舟十九号的再生生保系统主要由水循环系统、氧气再生系统以及尿液处理系统组成。水循环系统能够处理航天员的尿液和汗水等废水，生成饮用水和生活用水。氧气再生系统能够将二氧化碳转化为氧气，实现氧气的循环使用。尿液处理系统能够从尿液中提取水分，以供饮用或用于电解产生氧气。这些系统的有机整合构建了一个完善的再生式生命支持系统，显著增强了飞船的环境保障能力。

除了再生式生命支持系统，神舟十九号还引入了高效的热控制系统、智能环境监测系统以及舒适的噪声控制系统等，为航天员提供了一个安全、舒适且高效的生存环境。这些技术的运用不仅确保了航天员的生命安全，还为我国载人航天事业的可持续发展打下了基础。

此次任务将搭载超过100项科学实验，涉及空间生命科学、空间材料科学、空间天文学等多个领域。这些实验不仅会深化我们对宇宙的理解，还将为人类在太空中的生存与发展提供重要的科学支持。与此同时，神舟十九号将进一步增强我国航天员的飞行经验与技能，为未来的载人登月及深空探索等任务积累宝贵的人才资源。此次任务将有三名航天员进入空间站，他们将在轨道上工作和生活6个月，完成出舱活动、在轨维修、科学实验等多项任务。这一系列经历将显著提升航天员的心理素质、应变能力以及协同作战能力，为我国航天员队伍的建设与发展注入新的动力。