2023年10月30日，神舟十四号载东谈主飞船收效辐照，将蔡旭哲、宋令东和王浩泽三位航天员送入天外。

他们将在中国空间站扩充为期6个月的任务，这标记着中国天外探索行状又迈出了迫切一步。

本年4月天和号核心舱辐照腾飞的场景还百不获一在目，转倏得半年时刻昔日了，时期共有21名航天员在这个“天外之家”里职责和生活。

3名宇航员在天外中生活半年，需要破费快要30万升氧气，按常理来说，空间站中的氧气应该早就耗尽了吧？

可神奇的是，空间站中的氧气似乎恒久齐用不完，背后究竟有怎么的好意思妙？

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什么是空间站？

空间站动作东谈主类在天外中的"第二个家"，为航天员提供了一个相对厚实的职责和生活环境。

关系词，在这个与地球截然有异的环境中，防守人命所需的基本要求变得极端额外。

氧气、水、妥贴的温度和压力，这些咱们在地球上习合计常的东西，在天外中齐需要用心接头和崇尚。

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在这个"天外之家"中，有一个系统饰演着至关迫切的脚色，它便是环境闭幕与人命保险系统。

这个系统就像空间站的"人命防守核心"，考究为航天员创造一个安全、舒畅的糊口环境。

环境闭幕系统综合

环境闭幕系统的主邀功能包括防守氧气浓度、闭幕二氧化碳浓度、调养气压和温度等，在地球上，这些要求是当然形成的，但在天外中，每一项齐需要东谈主为闭幕。

氧气浓度的防守是最过失的任务之一，在空间站内，氧气浓度需要保捏在19.5%到23.5%之间。

低于这个范畴会导致缺氧，高于这个范畴则会加多失火风险，为了达到这个谋略，系统接管了多种手艺，包括电解水制氧和固体燃料氧气发生器等。

闭幕二氧化碳浓度相似迫切，在密闭的空间站内，东谈主呼出的二氧化碳如若得不到实时处理，很快就会积贮到危机水平。

系统通过化学吸赞赏膜分歧等手艺，将二氧化碳从空气均分歧出来，保捏舱内空气崭新。

此外，系统还需要调养气压和温度，空间站内的气压频繁防守在地球海平面气压的70%摆布，这么不错减少舱体线路的风险，同期也便于航天员出舱活动时的妥贴。

温度则保捏在20-25℃之间，为航天员提供舒畅的职责和生活环境。

氧气供应——人命之源

在天外环境中，氧气供应靠近着特有的挑战，莫得大气层，莫得植物光联接用，一切齐需要东谈主为创造和崇尚。

中国空间站接管了多种氧气供应格式，其中最主要的是电解水手艺。

电解水手艺的旨趣其实很通俗:通过电解将水剖释成氧气和氢气，这个过程不仅能提供氧气，还能产生氢气，后者不错用于其他用途或排出舱外。

这种举止的上风在于原料丰富(水不错轮回运用)，过程可控，居品朴直，但它也有局限性，比如需要破费普遍电能。

动作备用，空间站还配备了固体燃料氧气发生器，这种安设通过烧毁特殊的化学物资(如过氯酸锂)来产生氧气。

它的优点是体积小、分量轻，适联接为济急系统。但由于原料不行再生，不允洽历久使用。

氧气的轮回运用亦然一个迫切话题，航天员呼出的二氧化碳经过处理后，部分不错升沉为氧气重新运用。

这个过程触及到复杂的化学响应和生物过程，是畴昔深空探伤任务中的过失手艺之一。

水资源的过失作用

在空间站中，水不仅是防守人命的必需品，照旧制氧的迫切原料，因此，水资源的料理和运用成为环境闭幕系统的核心任务之一。

电解水手艺是空间站制氧的主要格式，这项手艺的核心是一个电解槽，内部装有特殊的电极和电解质膜。

当电通顺落后，水分子被剖释成氧气和氢气，这个过程看似通俗，但要在微重力环境中厚实开动，需要处分很多手艺难题，如气泡分歧、电极材料选拔等。

水轮回运用系统是另一个手艺亮点。

在空间站中，每一滴水齐额外无比，航天员的生活废水、尿液，以至呼出的水蒸气，齐会被麇集起来，经过一系列处理后重新运用。

这个过程包括过滤、蒸馏、氧化等多个法子，最终取得的水质以至优于大地的自来水。

提高水资源运用后果是一个捏续的挑战，工程师们束缚优化处理经由，开采新的膜材料和催化剂，尽力提高水的回收率。

在最新的系统中，水的轮回运用率如故达到90%以上，这意味着只需要补充很少许的水就能防守系统历久开动。

空间站环境接头的挑战

在阻塞的空间站环境中，二氧化碳的处理是一个辣手的问题，过高的二氧化碳浓度会导致头痛、疲劳，严重时以至危及人命。

当今，空间站主要接管化学吸附法和膜分歧手艺来处理二氧化碳。

化学吸附法使用特殊的吸附剂(如沸石)来拿获二氧化碳分子，这些吸附剂不错在加热时开释吸附的二氧化碳，已毕轮回使用。

膜分歧手艺则运用特殊的膜材料，让二氧化碳选拔性地透过，从而将其从空气均分歧出来。

烧毁物料理是另一个迫切挑战，在地球上，咱们风俗了"用完就扔"的生活格式，但在空间站中，这是不行采取的。

每一种烧毁物齐需要妥善处理:固体烧毁物会被压缩、储存;液体烧毁物经过处理后轮回运用;气体烧毁物则需要净化或排出舱外。

微重力环境给环境闭幕系管辖来了额外的挑战，在莫得重力的情况下，气液分歧变得费事，这影响了很多处理过程的后果。

工程师们不得不重新接头很多建立，比如使用离心力或名义张力来已毕气液分歧。

辐射防守亦然一个断绝漠视的问题，天外中的高能粒子辐射会对东谈主体形成伤害，因此空间站的外壳需要特殀接头来顽抗这些辐射。

同期，环境闭幕系统还需要监测舱内的辐射水平，确保航天员的安全。

畴昔氧气运用手艺预测

尽管现存的氧气供应手艺如故绝顶老到，但科学家们并未罢手探索，畴昔的深空探伤任务对氧气供应提议了更高的要求，这鼓舞了新手艺的研发。

光解水手艺是一个有远景的标的，这种手艺效法植物的光联接用，运用光能径直将水剖释成氧气和氢气。

比拟电解水，光解水不需要电能输入，表面上后果更高，但当今这项手艺还靠近着催化剂后果低、厚实性差等问题，需要进一步盘问。

微生物制氧是另一个令东谈主容许的范畴，某些微生物大约通过光联接用或其他代谢阶梯产生氧气。

如若大约在空间站中培养这些微生物，不仅不错提供氧气，还可能匡助处理废料、坐褥食品。

虽然，在密闭环境中闭幕微生物滋长是一个广泛的挑战，需要处分诸多手艺难题。

在氧气存储和分拨方面，新材料的应用带来了新的可能，举例，某些金属有机框架材料(MOFs)具有极高的气体吸附智力，不错在较低压力下储存普遍氧气。

这种材料有望大幅减少氧气储罐的体积和分量。

关于畴昔的月球基地或火星探伤任务，飞速取材制氧将成为过失手艺。

月球名义的岩石中含有普遍氧元素，如若大约开采出高效的提真金不怕火手艺，就不错大大减少从地球运载氧气的需求。

在火星上，大气中的二氧化碳也不错成为制氧的原料，好意思国的"证据号"火星车如故收效演示了这项手艺，为畴昔的载东谈主火星任务铺平了谈路。

结语

环境闭幕系统动作空间站的"人命防守核心"，其迫切性了然于目，它不仅保险了航天员的人命安全，也为咱们盘问阻塞生态系统提供了珍视的训导。

这些手艺不仅应用于天外探索，也为地球上的环境保护和资源运用提供了新的想路。

跟着东谈主类探索的脚步徐徐蔓延到更远的天外，环境闭幕手艺将靠近更大的挑战，但恰是这些挑战，鼓舞着科技的卓越，引发着东谈主类的创造力。

每一次的手艺迫害，齐让咱们离星辰大海的祈望更近一步。

在浩荡的天地中，地球就像一艘广泛的天地飞船，而咱们齐是这艘飞船上的乘客，空间站的环境闭幕系统，某种进程上便是这艘"地球飞船"的缩影。

通过盘问和完善这个系统，咱们不仅在为天外探索铺路，也在学习如何更好地保护咱们的地球家园。

畴昔的谈路还很长，但东谈主类的忽闪和勇气，必将引颈咱们克服一切费事J9九游会，最终已毕星际旅行的伟大祈望。