科普 || 宇航員的太空生活：太空用水循環使用
日期：2021-11-04
來源：財富直飲水 瀏覽：
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從上個世紀五六十年代到今天，人類航天事業的發展走過了無數個令人心潮澎湃的時刻。從加加林太空漫步到阿波羅登月計劃。人類在太空的活動范圍被一步又一步地擴大。但是，那時候的技術畢竟還不夠成熟，大量的給養無法被送到太空中去。如何保障宇航員的生活一直都是一個難題。
有科學家想出了“電解水”的辦法。因為水是由氧氣和氫氣組成的。也就是說，我們可以反過來將水用電能進行分解，讓它變成氫氣和氧氣。這樣的話，我們就可以在太空當中獲得必須的氧氣了。但是，也許有的朋友還是會有疑問：在實驗室里電解水的實驗往往需要耗費大量的電能。我們地球上用電相對比較方便，我們在做電解水實驗的時候，尚且還要考慮這么多因素，耗費這么多電，太空上的宇航員要做這個實驗來獲得氧氣豈不是更加費勁嗎？其實，現實并不是大家想象的那樣。太空里最不缺的其實就是電。這倒不是因為太空當中的電儲備非常豐富。而是因為人類可以通過給飛船和空間站安裝太陽能發電設備來實現宇航員們的發電和用電需求。畢竟，在宇宙當中，太陽能是免費的。而且，宇宙當中的太陽能也會比地球上的太陽能要強很多。所以，只要裝上了太陽能發電裝置，宇航員們基本就不用擔心電的問題了。不過，電解水依然還是存在著不小的隱患。正如一個笑話當中所說的那樣：一個人在太空里放了一個屁，那么他很有可能會被自己的屁給炸死。從某種程度上來說，這絕不是一個笑話。因為，人體放的屁當中有很多的氫氣，而氫氣作為可燃氣體當它的濃度達到一定程度的時候，就隨時都有可能會發生爆炸。因此，宇航員在太空當中是不被允許隨隨便便放屁的。需要專門的裝置輔助他們將體內的氫氣排出來。所以，電解水不光會產生氧氣還會帶來大量的氫氣造成一些安全隱患。由此證明，它也并不是一個萬無一失的辦法。于是，為了保證太空艙內的氣體含量被始終控制在一個范圍之內，宇航員們呼吸的時候都要格外小心。比如，現在在國際上通用的辦法就是：大家把呼出來的二氧化碳收集起來，再用二氧化碳做實驗生成水和甲烷，然后再把甲烷排出去。以此來保證太空當中的氧氣和水資源。按照一個宇航員的正常體質標準來看，一個宇航員一天需要消耗掉550升氧氣。而用一升水，也就是兩瓶礦泉水去做電解水的實驗就可以獲得大約620升的氧氣。所以，宇航員在太空當中一天的呼吸完全不是問題。只要有足夠的水，就會有足夠的氧氣。那么，問題來了，宇航員們平時用到的水又是從哪里來的呢？除了我們前面提到的做實驗的方法，還有沒有更好一點的辦法呢？畢竟水和氧氣一樣，都是人體生存的必需品啊。因為自然界中的水并不是完全等同于我們的飲用水。所以，大家通過做實驗獲得的水基本上都不能直接用來喝。為了解決這個問題，通常各國都會派出自己的貨運飛船，通過貨運飛船把可以喝的飲用水送上天去。不過，長時間地依靠貨運飛船來送生活給養的確不是個辦法。因此，為了節省大家的成本與時間。宇航員們在太空艙的內部發明了一種“水循環系統”。簡單點來說，就是大家把生活當中產生的廢水甚至是宇航員們的尿液和汗液都集中收集起來。再由專門的設備進行回收和廢水處理。再將這些經過處理的廢水進行蒸餾、分離、過濾等一系列操作。最后，它們就又可以變成大家能喝的飲用水了。而且，這些水其實又可以反過來通過電解水的方法變成氧氣，以此來給大家在太空中的呼吸和生活持續不斷地供應充足的氧氣。
編輯 | 清風
來源 | ufo之家
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