氧气是怎么来的-为什么宇航员可以长期呆在国际空间站 (氧气是怎么来的简单)

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• 为什么宇航员可以长期呆在国际空间站？氧气是怎么来的？
• 在轨3个月，神舟十二号载人飞船怎样确保能源供给？
• 中国空间站内部环境好吗 中国空间站内部环境怎么样

为什么宇航员可以长期呆在国际空间站？氧气是怎么来的？

长久以来，我们人类都对地球以外的世界充满着强烈的好奇心，1961年4月12日，著名的宇航员加加林（Yuri Alekseyevich Gagarin）乘坐“东方1号”宇宙飞船首次进入了太空，从此开启了人类的载人航天之路。

时至今日，人类早已不满足于“在外太空兜一圈就回来”，为了长时间地呆在外太空，人类建造了好几个空间站，而其中我们最熟悉的就是国际空间站（ISS）了。

国际空间站在外太空给宇航员提供了能够长期生存的环境，通常情况下，每个进入国际空间站的宇航员都可以在这里呆上数月的时间，相信大家一定会比较好奇为什么宇航员可以长期呆在国际空间站，下面我们就来了解一下。

想要长期维持一个适合人类生存的环境，食物、氧气以及可饮用的水是最基本的物质保障，其中食物和水都还好，但氧气的储存和运输却比较困难，并且大量地储存纯氧还有一定的风险，因此如果国际空间站的氧气只是依靠地面的供给就会是一件很困难的事情。

那么国际空间站的氧气是怎么来的呢？其实这个问题的答案并不复杂，国际空间站获取氧气的主要方式就是电解水，即利用电能将水分解成氢气和氧气。

简单地讲就是，电解水的设备所需要的电能由太阳能电池板提供，其产生的氧气用于宇航员的呼吸等用途，而氢气则会被当作废气排出。

但另一个问题就来了，国际空间站的氧气为什么一直都用不完呢？需要注意的是，水里蕴含的氧气其实是很多的，一升水完全电解后可成生大约620升的氧气，而一个人每天大概会消耗550升的氧气，也就是说，只需要很少的水量，就可以保证宇航员的氧气供应。

地面上会定期给国际空间站运送各种物资，其中当然也包括水，上图为JAXA（日本航空航天 探索 局）的“HTV-6”货运飞船准备发往国际空间站的水包，每个水包都有20升的水，如果将它们用于氧气供应，一包水完全电解后所生成的氧气就足够一个宇航员呼吸22天。

然而国际空间站里的水并不能全部用于制造氧气，这是因为宇航员的日常的生活和工作都需要大量的水，再加上从地面将水运送到外太空的成本很高，所以说在国际空间站里，水是非常珍贵的资源，必须得到有效的循环利用。

对此人们采用的方法是废水回收，具体点讲就是说把宇航员在生活和工作中产生的各种废水（如洗漱水、尿液等）全部收集起来，除此之外，那些宇航员排放在空气中的水蒸气也会通过冷凝的方式进行收集，数据显示，国际空间站在废水回收这方面做得很好，可以回收大约93%的废水。

这些废水在经过多重蒸馏、分离以及过滤等过程后，将重新转化为可饮用的水以供后续的使用。

整个过程如上图所示，我们可以看到，国际空间站中的绝大部分水都是处于不断地循环利用的状态，在这个过程中，除了无法收集到的废水以外，只有用于制造氧气的水是真正地被消耗掉了，而因为被消耗掉的水很少，完全可以依靠地面上的补给来维持，所以国际空间站就能够给宇航员提供源源不断的氧气，一直都用不完。

顺便讲一下，国际空间站中还有一个完善的环境控制与生命保障系统，这个系统可以有效地清除宇航员在这里所产生二氧化碳、硫化氢、氨气等废气，并提供合适气压以及空气的组成比例，从而保证了宇航员身心 健康 。

需要指出的是，除了以电解水的方式获取氧气之外，国际空间站还准备了两种备用的方式来应付不时之需，第一种就是直接准备了一些加压的氧气罐；第二种则是固体燃料氧气发生器，它可以利用固体粉末的化学反应来制造氧气，比如说氯酸钠和铁的固体粉末混合物在被点燃时就可以生成氧气（反应方程式为：NaClO3 + Fe +点燃 = O2 + NaCl + FeO），因为点燃就可以产生氧气，所以很多宇航员都亲切地将其称为“氧气蜡烛”。

就目前来看，我们人类还没有制造出能够完美地自给自足的封闭环境，这也是人类 探索 宇宙的一大障碍，不过人类的 科技 在不断地进步，也许会在不远的未来，我们的科学家就能够达到这个目的。

可以想象的是，到那个时候，人类就可以摆脱地球的束缚，从而真正地走进星辰大海。

在轨3个月，神舟十二号载人飞船怎样确保能源供给？

神舟12号在轨飞行三个月，能源的供给多亏了“好邻居的慷慨送电”！我们都知道，空间站上面是有太阳电池翼的。

但是，这些太阳电池翼会在三舱组合体或者五舱组合体的飞行模式下被遮挡，时长有可能达到19天之久，被遮挡的情况下就不能正常发电了！

所以，飞船的飞行，有时候就需要“邻居”供给了。

根据中国航天 科技 集团电源设计师唐筱介绍，整个空间站系统的电源其实是互通的。

所以，飞船的电源供给有时候是核心舱、货运飞船等好邻居送的。

因为，就是某一部分的太阳电池翼被遮挡，也会有部分没有被遮挡的，这些就可以继续发电。

且各个舱段的电源供给可达到1000瓦甚至更高，完全不用担心神舟12号飞船飞行3个月就没电源了。

航天飞行是一项技术要求非常高，精密度、准确性、全面性、细节性等方面，面面都需考虑到的。所以，我们国家能够建造成功空间站，被让三位航天员成功入驻，真的是非常了不起！

你是问：我们的神舟十二号载人飞船发射成功并与天和核心舱对接，即将建成的太空空间站怎样保证能源供给吧？当然是充分利用太阳能发电了。

我搜索了很多我国即将建成的太空空间站的图片，我数了一下，空间站的太阳能展板像雄鹰展翅一样，有11大块太阳电池翼，左右两个实验舱上各两个“翅膀”，货运飞船上“两个翅膀”，载人飞船上“两个翅膀”，天和核心舱上“三个翅膀”，整个空间站的能源供应就靠这11大块太阳电池翼发电。

太阳电池翼可以在轨进行整翼拆卸、转移。

拆卸转移由空间机械臂和航天员配合完成，这是航天员需要出舱完成的工作。

当空间站运行到太阳无法照射的阴影区时，怎么办呢？由锂离子蓄电池为整个舱体供电。

空间站在长达10多年的在轨运行过程中，航天员需定期对锂电池进行在轨更换。

这个就像我们骑行的电动自行车一样，电瓶用旧了就更换一组新的。

我国太空空间站的建设带动了很多技术的创新发展。

比如通信、新材料、气象等等。

前面提到的首次采用的柔性太阳电池翼，它全部收拢后只有一本书的厚度，仅为刚性太阳翼的1/15。

基板采用超薄型轻质复合材料，对用来防护空间环境的胶层的涂覆厚度也进行了严格控制。

我国航空技术的发展已经走在了世界前列，随着我国2022年空间站的建设，将有更多的科研人员飞向太空进行科学研究。

也会有很多国家的科研人员进驻我们的天宫空间站进行科学研究，和平利用太空，共同推动科学技术的不断向前发展。

放心，神舟12在如何确保长时间的、可靠的能源供给方面，有着系统性的解决方案。

1.有30余项故障预案

“无论是3个月，还是后续更长的6个月，对电源分系统来说，最重要的是做好应急处置，即故障预案的准备”，中国航天 科技 集团八院电源分系统主任设计师钟丹华介绍说。

他表示，针对飞船飞行入轨初期，到运行，到返回的全流程，研制人员制定了30余项故障预案，并开展了故障演练。

另外，为了保障航天员的安全，飞船在轨运行期间，地面将24小时监控电源分系统的性能数据。

2.“好邻居”慷慨“送电”

在神舟十二号载人飞船与中国空间站天和核心舱对接后，在三舱组合体或五舱组合体的飞行模式下，神舟十二号载人飞船会经历最长19天的大面积遮挡周期，面临太阳电池翼被遮挡、自身不能发电的情况。

这时，中国空间站的“好邻居”将慷慨解囊，热情“送电”。

中国航天 科技 集团八院电源分系统副主任设计师唐筱介绍，整个中国空间站系统里，电源的能量是可以互相传动的，神舟十二号载人飞船可以接受来自天和核心舱的 并网供电 ，“这个并网供电的源头很多，可以来自核心舱，可以来自货运飞船，也可以来自实验舱，具体根据飞船的能量平衡情况按需并网。”

3.“大联盟”实现灵活供电

中国航天 科技 集团811所载人航天型号副指挥王娜透露，多舱体并网供电，旨在满足空间站工程不同阶段的能源需求，“空间站工程是一个大系统，包括：核心舱、实验舱、神舟飞船及货运飞船，我们需要确保整个系统的正常能源供给。”

她介绍，在这个大系统内，中国空间站家族成员们组成了和谐灵活的“供电大联盟”。

其中，采用高压电源系统的天和核心舱和天舟二号货运飞船可以实现双向并网供电；考虑到货运飞船容易受到空间站其他组合体的遮挡，也为了应对未来空间站可能会出现的极个别特殊情况，核心舱可以为货运飞船提供最高2000瓦的电力，货运飞船也能为核心舱提供1000瓦左右的电力。

而为了确保航天员的安全，神舟十二号载人飞船采用了低压电源系统，因此作为受电端，它与空间站采用单向并网供电模式，根据其与核心舱的对接口位置，电力最大可达1400瓦。

王娜说，针对并网供电需求，研制人员策划了多项在轨并网供电试验，开展了包括三舱联试、五舱联试等各个层级的地面并网供电专项试验，抱着不放过每一根电缆、不放过每一个参数的态度，验证了电源分系统在空间站组合体并网供电模式下的适应性和可靠性。

说神舟十二号载人飞船在轨三个月不合理，现在应该称之为神舟十二号对接空间站在轨三个月能源供给。

空间站能源供给可以分可以为三个部分：一部分是飞船自带燃料，一分部是飞船电力供应系统。

1、先说飞船自带燃料，飞船自身还有一部分燃料，这部分燃料是神舟十二飞船发射成功所剩余的燃料，这部分燃料一般情况下不会动，它会在特殊情况下使用，比如说变轨，比如说神舟十二号返回舱离开空间站，都会使用到这部分燃料。

2、再说飞船电力供应系统，空间站在轨期间，内部需要庞大的电力系统供应，那么飞船的电力是来自哪里，就算飞船自带蓄电池，宇航员也会把电量用完的一天，所以这就得依靠我们飞船自带的“太阳板”，太阳板展开的时候，它面向太阳一面，就可以吸收阳光使太阳光转化为电能，这样就很好的供给空间站内部电源的消耗。

神舟十二号飞船在轨三个月期间，大家也不用担心飞船能源补给不够用，空间站内部的能源坚持三个月绰绰有余，就算不够用，我们还有飞舟货运飞船，这可是我们的“快递”飞船，空间站需要什么东西，飞舟就会送货上门。

我们国家的载人飞船神舟12号飞船的能源系统是，太阳能电池板加上蓄电池提供，由电池板发电直接进入蓄电池系统，由蓄电池管理系统统一调度。

当然航天这种高精尖的设备不会只有一套能源系统，每一个独立的舱室都有能源子系统，确保主网出现故障问题的时候，各分段设备能正常运行一段时间。

核心舱和各个舱段采用低压并网供电，就像我们普通家庭里面在插座上再接一个拖线板到另一个房间，输出到各舱室最大功率可达1500瓦左右。

据有关资料透露，我国的神舟9号飞船太阳能发电总功率只有2000瓦，相当于一台家庭普通空调挂机的功率。

神舟九号的一天消耗功率理论上只有60度电不到。

天和核心舱室和各单位舱室都有发电太阳能翼板，其中主翼板发电功率为一万九千瓦，翼展面积约140平方米，在太空有一百多平方的面积是多么的奢侈啊。

太阳能翼板首先为电池组储能，在非光照区为整个飞船飞船供电。

目前国际上太阳能电池翼板的光能转化率为30%左右，最高的达到33%以内。

我国的新型太阳能翼板，根据现有资料已经达到目前世界顶尖的34%转换率。

电池组采用陶瓷阻隔，同时电池也使用阻燃材料，防止温度急剧变化引发电池爆炸燃烧。

总之，热爱基建的中国人民，在美国拒绝我们加入之后，终于独立自主地在外太空建设了我们自己的大平层，三室两厅，未来不断的扩建改建，我们也要有大型的空间站了。加油航天人！

这个问题问得好。

你说的能源是指哪方面？是飞船运行的吗？当然是靠飞船，还有核心舱的，太阳板啊！太阳能不仅是我们地球的能源，而且还是整个太阳系的能源。

虽然有时候由于角度等问题挡住了，但是飞船和空间站都有能源储存的地方！放心吧。

物质资源的话，不是已经把货仓发上去了吗，够三个月了

主要是太阳能，所有的空间站所需的能源基本均由空间站的太阳板吸收太阳能后，转化为电能，供空间站使用。

在天和空间站，每一个半小时就会经历一次日出日落，也没有乌云阻隔，不用担心没有太阳光无法吸收太阳能。

对中国航天有何重大意义？中国航天正式迈入空间站时代啊！我们终于也有了自己的太空之家，建造空间站是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标。

空间站建造完成后，将在轨运营十年以上。

届时，中国航天员长期在太空驻留和多次往返也将成为常态。

这不正是我们热切期盼的么，这一天终于来了！

我们建设空间站为了什么？我想可以用十个字概括： 建站为载人，建站为应用。

航天员才是空间站的主角，现在，主角终于来了！

中国空间站：家里来人了！

神舟十二号任务作为我国空间站建造的首次载人飞行任务，承上启下，十分关键。

三名航天员将在轨把太空之家建设好，实现室内室外精装修。

载人航天三步走发展规划稳步推进，一步一个脚印，走得很扎实很从容！

神舟十二号飞船与天和核心舱成功对接 3名航天员顺利进驻天和核心舱！

神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置，于北京时间2021年6月17日15时54分，采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱（船）组合体，整个交会对接过程历时约6.5小时。

这是天和核心舱发射入轨后，首次与载人飞船进行的交会对接。

神舟十二号3名航天员顺利进驻天和核心舱 向全国人民问好！

航天面面观

在神舟十二号载人飞船与天和核心舱成功实现自主快速交会对接后，航天员乘组从返回舱进入轨道舱。

按程序完成各项准备后，先后开启节点舱舱门、核心舱舱门，北京时间2021年6月17日18时48分，航天员 聂海胜 、 刘伯明 、汤洪波先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。

后续，航天员乘组将按计划开展相关工作。

圆满成功！

今天9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心准时点火发射，神舟十二号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。

6月17日15时54分，神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口，与此前已对接的天舟二号一起构成三舱（船）组合体，整个交会对接过程历时约6.5小时。

航天员去空间站干什么？

根据神舟十二号载人飞行任务总体安排， 三名航天员在轨期间将主要完成四个方面的工作，计划开展两次出舱活动及舱外作业。

一是要开展核心舱组合体的日常管理。

包括天和核心舱在轨测试、再生生保系统验证、机械臂测试与操作训练，以及物资与废弃物管理等。

二是要开展出舱活动及舱外作业。

包括舱外服在轨转移、组装、测试，进行两次出舱活动，开展舱外工具箱的组装、全景摄像机抬升和扩展泵组的安装等工作。

三是要开展空间科学实验和技术试验。

进行空间应用任务实验设备的组装和测试，按程序开展空间应用、航天医学领域等实（试）验，以及有关科普教育活动。

四是要进行航天员自身的 健康 管理。

按计划开展日常的生活照料、身体锻炼，定期监测、维持与评估自身 健康 状态。

什么时候回来？

航天员在天和驻留约3个月后返回，搭乘神舟十二号载人飞船返回舱返回东风着陆场。

太空之家怎么样？宽敞吗？航天员吃啥喝啥？

天和核心舱提供了3倍于天宫二号空间实验室的航天员活动空间，配备了3个独立卧室和1个卫生间，保证航天员日常生活起居。

怎么样？设计师们给每一个航天员准备了一个手持终端，航天员可以根据个人需求通过App调节舱内照明环境，睡眠模式、工作模式、运动模式……不同的舱内灯光，能够调节航天员的情绪，避免长时间处于单调的环境所带来的不适。

航天食品方面，配置了 120余种 营养均衡、品种丰富、口感良好、长保质期的航天食品。

就餐区域配置了食品加热、冷藏及饮水设备，还有折叠桌，方便航天员就餐。

锻炼区配备有 太空跑台、太空自行车 ，用于航天员日常锻炼。

通过 天地通信链路和视频通话设备 ，可实现空间站与地面的双向视频通话和收发电子邮件。

载人环境控制方面，相比前期载人飞行任务，空间站核心舱配置了 再生式生命保障系统 ，包括电解制氧、冷凝水收集与处理、尿处理、二氧化碳去除，以及微量有害气体去除等子系统，能够实现水等消耗性资源的循环利用，保障航天员在轨长期驻留。

如何洗澡？

航天员要在空间站上生活90天时间，如何洗澡呢？在空间站中，水资源十分宝贵，航天员不能享受和地球上一样的淋浴和泡澡，基本都是擦澡。

每个人都能够 在一个“包裹式淋浴间”里，手持喷枪，把自己擦拭干净，最大程度上解决了个人卫生问题。

为了防止洗发料液在空间站中飞溅，航天员在洗头时会带上洗发帽。

洗发帽具有弹性收口，能够很好包裹头部。

使用时打开包装，把带有洗发液的洗发帽套在头上，用手进行揉搓直到头发清洁和头皮润湿，之后直接用干巾擦拭头发和头皮即可。

5年了！

又迎来一次载人飞行任务！

2021年6月17日9时22分， 我国将在酒泉卫星发射中心利用长征二号F遥十二运载火箭发射神舟十二号载人飞船。

航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波 将飞往空间站核心舱执行为期三个月的飞行任务。

按计划，飞船入轨后将 采用自主快速交会对接模式 ，对接于天和核心舱的前向端口，与天和核心舱、天舟二号货运飞船形成组合体。

航天员在天和驻留约3个月后返回，搭乘神舟十二号载人飞船返回舱返回东风着陆场。

预祝发射任务取得圆满成功！

对中国航天有何重大意义？中国航天正式迈入空间站时代啊！建造空间站是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标。

空间站建造完成后，将在轨运营十年以上。

届时，中国航天员长期在太空驻留和多次往返也将成为常态。

我们建设空间站为了什么？我想可以用十个字概括： 建站为载人，建站为应用。

航天员才是空间站的主角，现在，主角终于来了！

中国空间站：家里来人了！

神舟十二号任务作为我国空间站建造的首次载人飞行任务，承上启下，十分关键。

三名航天员将在轨把太空之家建设好，实现室内室外精装修。

载人航天三步走发展规划稳步推进，一步一个脚印，走得很扎实很从容！

这是863计划的展板，右下角的“2020”代表中国空间站建设。

如今，虽然因为大火箭的原因导致计划晚2年实现，但我们依然在按计划跟进，和探月工程三步走一样，载人航天三步走发展规划稳步推进。

我们没吹牛！梦想要实现！

老一辈航天人、老一辈决策者在35年前绘就的蓝图就要实现了！

航天员环控生保、中长期空间飞行医学防护、 空间站动力学与控制 、空间站大型展开机构……

今天再仔细看这些展板，你就会发现展板上的这些内容实在是太超前了，我们现在要验证的这些技术不正是30多年前所构想所描绘的么？这些老航天。老科学家们实在是太厉害了！

从“863”到“921”，一张蓝图绘到底，一任接着一任干。

我们的梦，从未走远。

你好，中国空间站！

神州十二号飞船能源供给有我们的“太阳女神”供给呀！空间站上面是有太阳电池翼的，通过这样就能实现供电了。

但是也不能完全靠太阳能，因为在太空飞行的时候，有很长时间是不能被太阳照射的，根据中国航天 科技 集团电源设计师唐筱介绍，整个空间站系统的电源其实是互通的。

所以我们在地球就不用担心啦。

中国空间站内部环境好吗 中国空间站内部环境怎么样

中国空间站内部环境非常舒适。

为了让航天员在太空中的长期生活能够更加舒适，核心舱加上两个实验舱的整体空间大小能够达到110立方米。

此外，空间站还为每个航天员配置了一台平板电脑，除了可以连接舱内设备进行工作和监测外，还可以连“WiFi”上网。

核心舱

全长约18.1米，最大直径约4.2米，发射质量20-22吨。

核心舱模块分为节点舱、生活控制舱和资源舱。

主要任务包括为航天员提供居住环境，支持航天员的长期在轨驻留，支持飞船和扩展模块对接停靠并开展少量的空间应用实验，是空间站的管理和控制中心。

核心舱有五个对接口，可以对接一艘货运飞船、两艘载人飞船和两个实验舱，另有一个供航天员出舱活动的出舱口。

实验舱

全长均约14.4米，最大直径均约4.2米，发射质量均约20-22吨。

空间站核心舱以组合体控制任务为主，实验舱II以应用实验任务为主，实验舱I兼有二者功能。

实验舱I、II先后发射，具备独立飞行功能，与核心舱对接后形成组合体，可开展长期在轨驻留的空间应用和新技术试验，并对核心舱平台功能予以备份和增强。