科普 || 宇航員的太空生活：太空用水循環(huán)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(jì)五六十年代到今天，人類航天事業(yè)的發(fā)展走過了無數(shù)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(kuò)大。但是，那時候的技術(shù)畢竟還不夠成熟，大量的給養(yǎng)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(xué)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(jìn)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(dāng)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(xiàn)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(dāng)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(fā)電設(shè)備來實現(xiàn)宇航員們的發(fā)電和用電需求。畢竟，在宇宙當(dāng)中，太陽能是免費的。而且，宇宙當(dāng)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(fā)電裝置，宇航員們基本就不用擔(dān)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(dāng)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(dāng)中有很多的氫氣，而氫氣作為可燃?xì)怏w當(dāng)它的濃度達(dá)到一定程度的時候，就隨時都有可能會發(fā)生爆炸。因此，宇航員在太空當(dāng)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(nèi)的氫氣排出來。所以，電解水不光會產(chǎn)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(nèi)的氣體含量被始終控制在一個范圍之內(nèi)，宇航員們呼吸的時候都要格外小心。比如，現(xiàn)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(dāng)中的氧氣和水資源。按照一個宇航員的正常體質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(yǎng)的確不是個辦法。因此，為了節(jié)省大家的成本與時間。宇航員們在太空艙的內(nèi)部發(fā)明了一種“水循環(huán)系統(tǒng)”。簡單點來說，就是大家把生活當(dāng)中產(chǎn)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(shè)備進(jìn)行回收和廢水處理。再將這些經(jīng)過處理的廢水進(jìn)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(xù)不斷地供應(yīng)充足的氧氣。
編輯 | 清風(fēng)
來源 | ufo之家
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