神舟二十三乘组飞行满月,飞行半年大约要30万升氧气,为何用不完

从发射升空到现在,神舟二十三号航天员乘组朱杨柱、张志远、黎家盈已经飞行满一个月时间了。虽然官方没有提前透露这一次飞行任务的在轨时间是多少月,但是参考之前的惯例,我们的航天员乘组轮换周期一般都是半年左右。

3名航天员在中国空间站上生活、工作大约半年时间,就需要差不多30万升氧气,这个量是非常大的。而我们空间站第一个舱段发射升空到现在,已经运行超过5年时间了,意味着我们的空间站在过去这5年时间内,已经消耗了接近300万升氧气了。

国际空间站已经在轨运行了28年时间了,国际空间上同时在轨的宇航员比我们空间站的还要更多,有时候会有超过10名宇航员同时在国际空间站上生活、工作,意味着国际空间站上每天需要消耗的氧气也更多。

很奇怪,空间站是一个封闭的航天器,它在外太空环绕地球飞行,而空间站内部空间又不是很大,装不了多少氧气,为什么空间站运行了这么多年时间,从来就没有听说过空间站的氧气用完的?

不管是中国空间站,还是国际空间站,内部空间有限,装不了多少氧气。而且如果是直接在空间站内装纯氧的话,也是很危险的。如果直接在空间站上装氧气的话,30万升氧气的压强也会非常大,危险系数相当高。

既然空间站上没有这么多氧气,那为什么空间站的氧气用不完呢?

其实,国际空间站、中国空间站的氧气、水、食物、燃料等物资都是从地球运输上去的。我国当前有神舟飞船、天舟货运飞船可以对接到中国空间站,其中神舟飞船的主要任务就是把航天员送上中国空间站或者把航天员从空间站接回来,除此之外,神舟飞船也可以带少量物资去中国空间站。

相比之下,货运飞船的运载能力就更强大了,像我们的天舟货运飞船一次就能带7吨左右的物资去中国空间站,俄罗斯的进步货运飞船一般会带大约2.5吨物资去国际空间站,美国的货运龙飞船一般带大约3吨物资去国际空间站。

虽然货运飞船的运载能力比载人飞船更强,但是货运飞船除了携带气体外,还需要携带大量食物、水、衣服、科学载荷,以及大量推进剂,内部空间其实也是非常有限的,没法带多少氧气去空间站。

除了货运飞船、载人飞船外,空间站没有其他的途径从地面补给物资了,而载人飞船和货运飞船都没有多大的空间,带不了多少氧气,空间站上的氧气到底是哪里来的?为什么空间站的氧气用不完呢?

空间站上的氧气其实也是来自地球,也是货运飞船带上去的,但并不是说货运飞船直接装几十万升氧气去空间站,而是通过其他的方式给空间站补给氧气。

相信大家也知道,水实际上是由氢氧这两种元素组成的,空间站上的氧气就是来自水。电解1升水,差不多就可以得到大约620升氧气了,理论上来说,空间站上只要电解大约500升水,产生的氧气就已经足够3名航天员在轨生活、工作大约半年所需的氧气了。

在空间站上,有很多太阳能电池板,理论上来说,只要电解水的设备还能正常运行,空间站上还有水,空间站上的氧气就会源源不断产生。

和直接使用氧气罐运输氧气去空间站相比,电解水就非常安全了。因为氧气罐的压强会非常大,可能会出现破损、泄漏等情况,出现这些情况的话,问题可能就非常严重。

而且,电解水的过程中,可以根据实际需要来调整制备氧气的量,同时在轨生活、工作的航天员更多的情况下,就电解多一些水,就能够满足航天员呼吸所需要氧气的需要了。

电解水制备氧气,货运飞船只需要携带一定的水到空间站,就可以完美解决了空间站氧气的问题了。货运飞船想要带几十万升氧气去空间站,可能需要很多艘飞船专门装载氧气罐才行,而且安全性很低,而运输水去电解水的话,不管是我们运载能力超强的天舟货运飞船,还是运载能力只有不到我们货运飞船一般的进步货运飞船,都可以轻轻松松带几百升水去空间站。

而且,空间站上生活、工作期间,航天员其实也会产生一些废水的,比如说尿液、汗液、日常洗漱过程中也有一些废水,这些废水并不是直接“废”了,而是会进行回收,经过净化处理后,这些“废水”就能循环使用了,也可以用来电解水制备氧气。

延伸阅读:争相去月球南极找水

直接从地球运输氧气到空间站,成本其实也会非常高。因为所需的氧气实在是太多了,意味着需要经常发射货运飞船去空间站才能满足要求。

而电解水的话,就没有这样的问题了,不仅更加安全,货运飞船也有足够的空间装载各种物资以及水,货运飞船的发射次数就不需要太多。

现在我们人类主要还是在近地轨道飞行,随着科技的发展,未来我们人类还会踏上月球、登陆火星,到时候货运飞船补给氧气就更加困难了,成本也会更高。

试想一下,如果从地球运输水、氧气去火星的话,单程就需要飞行大半年时间才能到达火星,而且如果货运飞船在飞行过程中出现突发情况没法到达火星,那在火星上的宇航员可能就面临很大的问题了。因为飞船去火星需要在合适的发射窗口才能发射,如果错过了发射窗口就要等待26个月了。

去月球的情况其实也是这样的。所以,为了未来在月球建造月球基地、月球科研站,为了在月球开发资源,很多国家现在都在月球南极地区寻找水资源。

在月球上找到水资源,就能电解水产生氧气、氢气了。其中氧气可以给航天员呼吸,氢气则可以作为飞船、月球车或者其他航天器、设备的燃料。

有一些人把月球当作我们人类走向宇宙深处的跳板。因为未来我们可以在月球上开发水资源,电解水产生氧气、氢气。这样一来的话,我们从地球出发的飞船,就不需要携带太多的食物、水、氧气了,飞船可以轻装上阵,去月球上补给这些物资后再飞往宇宙深处。

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更新时间:2026-06-26

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