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空间站的氧气从何而来,总不会是从地球运过去的吧?那可太贵了

  如果说这个世界上有什么是人生存所必须却又不要钱的,那一定就是氧气了。
  在地球表面,氧气随处都是,再加上它无色又无味,所以我们经常忽视了它的存在。而就是这不被我们所重视的氧气,在太空中却是极难寻得,太空是近乎于真空的,在那里不仅没有可供人类呼吸的氧气,也没有任何其它气体。既然如此,一刻也不能停止呼吸的人类又是如何在太空安家的呢?空间站已经运行了几十年,为什么其中的氧气还没有耗尽呢?真空环境对于人来说是十分危险的,这不仅是因为在真空环境下无法呼吸,还因为在真空环境下,人的血液可能会沸腾蒸发。为什么呢?因为液体的沸点与周围的气压密切相关。
  在绝对真空的环境下,水的沸点接近于0 ,虽然太空并不是绝对真空的,但水的沸点也不会超过10 ,所以人体暴露于真空环境之下会发生什么就显而易见了。
  所以人类要想前往太空,首先要解决的一个问题就是空气。要前往太空就必须要使用化学动力火箭,而化学动力火箭的有效载荷是非常有限的,任何一点重量的增加都会导致发射成本的大幅提升,所以最早的航天探测器携带的都是纯氧。地球表面的空气是由多种气体所组成的,其中有氮气、氩气、二氧化碳以及水蒸气等等,而人呼吸所需要的只是氧气,所以出于节约运输空间和减少运输重量的目的,航天器就都成为了低压纯氧环境。
  纯氧环境是十分危险的,所以事故也就如期而至,在20世纪60年代,美国和苏联都曾经先后出现过纯氧测试舱着火的事故,并有数名宇航员因此而牺牲,所以之后只得降低了氧气的比例。
  在后来的国际空间站中,空气的组成成分已经和地球表面差不多了。那么问题来了,氧气的比例降低之后,所占用的空间和重量就大幅增加了,难道国际空间站中的空气都是从地球运上来的吗?当然不是,如果是这样那可就太贵了。平均来讲,向太空中运送一公斤的物资大概需要5万美元的成本,而一个人每天所需的氧气约为600升,而宇航员在空间站中一住就是几个月,靠运输送氧,那成本可太高了。
  事实上空间站中的氧气主要是依靠电解水来提供的。
  电解水是个非常简单的化学反应,只需要用到电和水,而电可以通过空间站上的太阳能电池板提供。电解水制造氧气的效率是非常高的,1升水在电解之后就可以得到超过600升的氧气,也就是说1升水就可以满足一个人一天的氧气需求。那么问题来了,电解水所需要的水从何而来呢?水是可以循环利用的。电解水除了能够生成氧气以外,还能够生成氢气,而人呼吸会产生二氧化碳,将氢气与二氧化碳相结合就能够再次还原为水和甲烷。
  在空间站中,水的消耗是非常少的,因为不仅是电解水的过程,其它方面的用水,甚至是饮用水都是能够循环利用的。
  喝进去的水还能够循环利用?是的。一位美国宇航员曾经说过一句名言,至今仍在宇航员中广泛流传,这句话是:"今天的咖啡就是明天的咖啡"。在空间站中由于水资源极其宝贵,所以即便是尿液,也会经过强大的过滤系统还原为可以继续饮用的水。不过虽然空间站中的空气循环系统和水循环系统都极其强大,但也不能够做到百分之一百循环利用,所以偶尔还是需要补给飞船来运送一些氧气和水源的,当然还有空间站中不能自给自足的食物。
  宇航员也不会永远呆在空间站里,有时候他们需要出舱执行任务,而太空出舱与潜水是不同的。
  潜水时只需要一个氧气瓶来提供呼吸所需的氧气,但是太空出舱不仅需要用于呼吸的氧气,还需要充入氧气给宇航服内加压,因为人体是不能暴露于真空之中的。那么为什么宇航服内充入的是氧气,而不是空气了呢?因为低压纯氧环境是目前宇航服内的最理想环境。宇航员出舱是要执行任务的,而太空是近乎于真空的,如果宇航服内的压力过高,就会导致宇航服过度膨胀,这样一来宇航员就变成了个气球人,无法自由活动了。而且宇航服内的环境不像空间站里那样复杂,所以不会因纯氧环境而造成危险。

未来人类能源科技,走向何方。作者村夫马克吐华能源是取之不尽,用之不竭,未来只有用科技来解决!但是很多人又会问,目前全人类都在探找更多更好的方法,希望能用上更清洁能源。所以全世界的科学家都在找,研究。而且还跑到月球上去找。而找每天一个小知识,黑洞来源于网络黑洞是一个非常神秘的物理概念,是爱因斯坦广义相对论中所预言的一种天体。它不向外界发射或反射光线或其他形式的电磁波,而且它总是从外面吸进东西,但从不吐出来,是个地地道道的无NatureCommunications现代层化湖泊含铁沉积物中有机质的矿化作用NatureCommunications现代层化湖泊含铁沉积物中有机质的矿化作用地质历史时期有机质的矿化(有机质转化为二氧化碳或甲烷等)一定程度上控制了温室气体的含量变化(Keil地质学的发展将导致物理学进步陨落地质学创始人张海亭先生在上世纪末,张海亭先生提出了铁镁质橄榄岩和菱镁矿的陨落成因,指出了板块运动的片面性与局限性!小行星俯冲瞬间高速流动的物质转化的金属氢形成聚合反应陨落地质学好奇号火星车在火星上拍到一团火,清晰可见,会是什么?五十多年前,在技术的帮助下,人类终于实现了飞天的梦想,走出地球,开始探索神秘的宇宙。面对浩瀚的宇宙,地球渺小如尘埃,人类要实现飞跃发展,走向星空探索宇宙奥秘是一个必然的过程。这条路在无尽的拉格朗日里,来一场说走就走的太空之旅半个世纪前,三名美国宇航员搭乘阿波罗11号,实现了人类历史上第一次登陆月球,这次航行花费了5天时间。2021年4月24日,中国首辆火星车正式命名为祝融,寓意点燃我国星际探测的火种。全球备受争议的第八洲,被11名科学家找到,却并非是东非大裂谷要知道地球作为太阳系八大行星之一,如今已有45亿岁的年纪,此外地球的直径大约在4万公里左右,表面积大约在5亿平方公里左右。而且在地球上海洋的面积大约在71左右,而陆地的面积大约在2黑洞!黑洞!黑洞!Blackhole!Blackhole!Blackhole!本文为蔡荣根院士为大学科普杂志2021年第一期撰写的卷首语最近几年黑洞这个词经常进入人们的视野。2016年2月11日,美国LIGO(激光干涉引力波天文台)团队与美国国家科学基金委宣第八大洲要出现?科学家新西兰附近7。2级地震后,新俯冲带形成不少的科学报告指出,曾经我们的地球板块是一个整体,而在地球经过大陆板块运动之后,就形成了多个板块,逐步的演变出了如今的七大洲四大洋。当然严格地来说,地球的板块其实也是连接在一起的,美国造火箭飞船,只为早日载人登陆火星,上火星就那么难吗?火星与月球美国宇航局未来如何登陆火星,宇航员在此途中又会遭遇哪些困难?随着科学技术的飞速发展,现代人类正在逐渐一步步地征服黑暗的太空。50年前,美国完成了载人登月,而在未来,中国航违背熵增原理,这个赌徒连接了物质与信息科学家们降服了麦克斯韦妖。(图片来源SamuelVelascoQuantaMagazine)1867年,麦克斯韦提出了著名的麦克斯韦妖一项似乎违背了熵增原理的思想实验。现在,这个实
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