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3位航天员太空出差都带了什么电(3名航天员每天要1650升氧气
发布时间:2023-12-29 04:59:10编辑:徐离露家来源:
最新动态,我是华网在线网程程来为大家解答以上问题,3位航天员太空出差都带了什么电(3名航天员每天要1650升氧气很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
说到载人航天,相信大家可能都会想到我们的神舟系列飞船、俄罗斯的联盟号飞船以及美国的载人龙飞船、航天飞机。虽然人类社会发展了很多年,在航天领域的进步也非常大,但是能够实现载人航天的国家屈指可数,到目前为止也只有3个国家真正掌握了发射载人飞船将宇航员送上外太空的技术。之所以这么少国家可以发射载人飞船,主要还是因为载人飞船的技术要求极高,毕竟需要考虑到飞船的可靠性、安全性,需要安全将宇航员发射升空并安全返回地球,不能随便冒险。
虽然我们国家的载人航天事业起步时间比美国和俄罗斯要晚一些,但是最近这十多年我们的进步可以说是非常大,载人飞船搭载的航天员从1名到现在的3名,在轨飞行的时间从几天到现在的几个月,例如神舟十二号飞船就在太空中飞行了3个月才返回地球,而此时正在外太空飞行的神舟十三号飞船已经飞行了近4个月了,预计再飞行2个多月才返回地球,也就是说神舟十三号飞船任务时间长达半年。随着我们空间站的建造工作稳步推进,未来我们航天员在外太空执行6个月的飞行任务将会是常态化的事情。
神舟十三号是我国载人航天工程发射的第十三艘飞船,也是我国空间站关键技术验证阶段最后一次飞行任务,对于我们国家空间站关键技术的验证来说是非常重要的,创造了很多个首次。比如说它首次与49吨级的空间站组合体自主快速径向交会对接,与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成了四舱组合体。再比如说,搭载的航天员首次在空间站驻留6个月,我国女航天员首次进驻我们的空间站,航天员王亚平也成为了我国首位实施出舱活动的女航天员。
自去年10月发射升空以来,这3名航天员已经飞行了近4个月,也就是100多天。在今年这些航天员还在距离地球大约400公里的外太空度过了一个非常有意义的新年,他们从遥远的太空传回了新年祝福。可能有一些朋友好奇,飞船、空间站的空间有限,而氧气、水这些物质是消耗品,航天员飞行了这么长时间,为什么还没用完呢?
我们知道,人类的生存是离不开水、氧气的。在我们人体的组成中,水的占比可以说是最大的,大约占了体重的70%,在血液、唾液、汗液、尿液中都含有大量的水,那些组织、器官中的含水量也很高,如果我们的人体严重缺水,就会出现问题。因为水参与体内营养物质的吸收、消化、代谢,还能提高免疫力,人的一生需要消耗近100吨水。
如果说,一两天不进食、不喝水,我们倒是还可以生存下来,但是没有氧气就不行了,在没有氧气的情况下,大约5分钟我们就会窒息而亡。虽然氧在自然界广泛分布,大约占了地壳质量的48.6%,是丰度最高的元素,在大气中氧气大约占了21%,但随着海拔的上升,地区的引力逐渐减弱,这时候聚集的气体就会减少,压强也会下降,氧气含量也会下降。比如说在一些高原地区的气压大约相当于平原的二分之一,这时候氧气的含量也会下降,所以在高原可能会出现我们常说的高原反应,出现诸如头晕、呼吸困难、心悸、疲劳、乏力等症状。特别是当进入到外太空以后,大气压、密度都已经非常低,接近真空状态,空气中的氧气含量几乎可以忽略不计了。在飞船、空间站内生活,氧气就是一种奢侈品,3名航天员每天要1650升氧气,这么多氧气是哪里来的?他们飞行了几个月,空间站内的氧气为什么还没耗尽呢?
在地面,可以通过光合作用的方式来生成氧气,所以在正常情况下地面是不会出现缺氧的情况,但在飞船、空间站内就不一样了。空间站、飞船没有这么多植物可以光合作用,所以最直接的方式,就是从地面直接用货运飞船带氧气罐去太空。不过这一种方法并不是最佳的,因为,氧气罐能够装的氧气有限,也是很危险的,当年阿波罗13号飞船在奔月的过程中就出现了氧气罐爆炸的问题。
除此之外,我们还可以通过化学反应的方式来制备氧气,比如说使用固体燃料氧气发生器,这些固体燃料便于储存,仅用较小的空间就可以储备较多的氧气。还有一种方法就是通过电解水的方式来制备氧气。由于电解水的过程也存在一定的危险性,也需要较多的能量,所以我们很少会看到在地面电解水制备氧气,但是在空间站内,电解水制备氧气就是一种非常这样的方法。
一方面,空间站有很大面积的太阳能电池板,所以供电是不成问题的,原则上只要有太阳光照射就能够获得源源不断的能量。另一方面,在空间站电解水的时候所产生的氧气可以供航天员呼吸,而产生的氢气则可以直接排放到太空中,这样一来,氢气的危险性就基本上不存在了。理论上来说,只需要分解1升水就能够制备大约620升氧气,1升水也就是大约相当于2瓶矿泉水的量,而1名航天员一天所需的氧气只是550升,也就是说,分解1升水就足以满足1名航天员一天所需的氧气。与直接运输氧气相比,运输水要容易得到,而空间站的水,一般都是用货运飞船送上去的,科学家会根据使用情况不定期给空间站补给水、食物,所以一般来说,空间站是不会出现缺水、缺氧的问题。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。
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