文编|凌洋

近日，神舟二十三号载人飞船已完成全部总装测试，正式就位待命，预计将于近期搭载3名航天员奔赴中国空间站，开启为期6个月的在轨驻留任务。

消息一出，无数网友纷纷留言致敬中国航天，与此同时不少人都在猜想，3名航天员在轨半年，每天需消耗约1650升氧气，6个月累计需要近30万升氧气，如此庞大的需求量，飞船和空间站既装不下这么多氧气罐，也无法频繁补给，可为何能保证航天员全程氧气用不完？

背后的真相，藏着中国航天的硬核实力，每一个细节都令人震撼。

首先，我们先算一笔明白账，让大家直观感受30万升氧气到底有多庞大，根据中国载人航天工程相关数据显示，一名成年航天员在太空中，每天正常呼吸需要消耗约550升氧气，呼入时氧气含量约22%，呼出时剩余氧气含量约15%，看似消耗不大。

但3名航天员每天的消耗量就达到1650升，在轨驻留180天，累计需求量高达29.7万升，约合130多公斤液态氧。

如果单纯依靠地面运载氧气罐补给，不仅需要占用飞船大量载荷空间，还得频繁发射货运飞船补充，成本极高且风险重重，而中国航天早已攻克这一难题，靠的就是一套“自产自销+循环再生”的硬核系统，再生式环控生保系统。

很多人不知道，中国空间站早已实现氧气资源100%再生，这套被称为航天员“生命保护伞”的环控生保系统，就像一个小型“太空氧气工厂”，能将航天员呼出的二氧化碳、产生的水汽甚至尿液。

转化为可循环利用的氧气和水，从根本上解决了长期在轨驻留的氧气补给难题，其难度不亚于“把一个小型工厂搬到天上”。

中国航天员中心的科研团队历经多年攻关，攻克15项关键技术和11个技术难点，才实现了环控生保系统从“补给式”向“再生式”的重大跨越，这项技术目前已在轨稳定运行700多天，主要技术指标达到世界领先水平。

这套再生系统的核心，就是两大“制氧神器”，电解制氧子系统和二氧化碳还原系统，两者协同工作，实现氧气的循环再生，让每一缕氧气都能物尽其用。

其中，电解制氧子系统是氧气的主要来源，其原理看似简单，却暗藏高科技，利用空间站太阳能电池板提供的源源不断的电能，将水分解成氢气和氧气，其中氧气直接供给航天员呼吸，氢气则被安全排放到太空中。

据测算，每1升水就能制取620升氧气，3名航天员每天只需消耗不到1升水制氧，就能满足全天呼吸需求，6个月累计消耗的水还不到200升，远比运输30万升氧气更加便捷、高效。

可能有人会疑问，空间站的水又是从哪里来的？其实，空间站的水也实现了95%以上的闭合循环，除了地面少量补给，大部分都是循环再生而来。

航天员在轨生活中产生的所有水汽，包括呼吸呼出的水蒸气、洗漱产生的废水，都会被冷凝器回收。

甚至航天员的尿液，也会经过多重过滤、净化处理，转化为可循环利用的纯净水，既可以用于电解制氧，也可以供航天员饮用、洗漱，真正实现了“变废为宝”。这种水资源循环技术，每年能减少上行补给6吨，极大降低了航天任务的成本和风险。

而二氧化碳还原系统，则负责解决“废气变氧气”的难题，进一步提升氧气的循环利用率，航天员呼吸会呼出大量二氧化碳，如果任由其在舱内堆积，不仅会导致氧气浓度降低，还会危害航天员的身体健康。

这套系统会主动收集舱内的二氧化碳，通过化学反应将其与氢气结合，转化为氧气和水，其中氧气重新加入舱内空气循环，水则进入水资源再生系统，实现二次利用。

也就是说，航天员呼出的二氧化碳，最终会重新变成氧气被再次吸入，形成一个闭环循环，让氧气“用了又生、循环不息”。

除了这套核心的循环再生系统，中国航天还做了双重保障，确保氧气供应万无一失，一方面，神舟飞船和空间站会携带一定量的应急氧气，包括高压氧气罐和固态氧烛。

一旦再生系统出现故障，应急氧气能立即启动，保障航天员在故障排查期间的呼吸需求，足够支撑到地面制定解决方案。

另一方面，地面团队会通过1∶1大小的地面伴飞舱，同步模拟航天员在轨活动，提前一两天监测舱内氧气、二氧化碳等各项指标，预判可能出现的问题，提前做好应对预案，做到未雨绸缪。

值得一提的是，这套环控生保系统还具备灵活调节能力，既能满足3名航天员的常规驻留需求，也能应对乘组轮换时6名航天员同时在轨的高负荷场景。

据航天科技集团五院空间站系统副主任设计师介绍，电解制氧子系统设计了不同挡位，3人驻留时用低挡位，6人满员时可调至高档位，提高产氧速率，确保氧气供应不脱节。

神舟十二号航天员汤洪波曾评价这套系统：“系统的可靠性和产品的一贯表现，让我们可以安心地工作和睡觉，感受不到它们的存在，就是它们最好的状态。”

或许有人会对比国际空间站的制氧技术，事实上，中国的再生式环控生保系统早已实现弯道超车。

国际空间站的氧气再生率约为90%，仍需要定期从地面补给氧气，而中国空间站实现了100%氧气再生，完全摆脱了对地面补给的依赖。

同时，中国的系统更简洁、高效，没有采用国际空间站那种易产生振动、干扰科学实验的大型离心机，而是通过更先进的技术实现气液分离，稳定性和安全性更具优势。

神舟二十三号的就位，不仅标志着中国载人航天工程进入新阶段，更彰显了中国航天的自主创新实力。

30万升氧气看似是一个无法攻克的难题，但中国航天人用智慧和汗水，打造出“循环再生”的解决方案，既解决了长期在轨驻留的生命保障问题，也为未来的载人登月、深空探测奠定了坚实基础。

要知道，未来的载人登月任务，航天员在轨时间将更长，对氧气、水的需求量也更大，而这套再生系统的成熟应用，将让中国航天员在更远的太空，也能“呼吸无忧”。

很多网友看完背后的技术原理后，纷纷感慨：“原来中国航天早已这么强大，看似简单的‘氧气用不完’，背后是无数科研人员的默默付出”“不用频繁补给，靠自己‘造’氧气，这就是中国硬核实力”“向中国航天人致敬，是他们用坚守，为航天员撑起了一片安全的太空家园”。

事实上，每一项航天技术的突破，都离不开科研团队的日夜攻关，从电解制氧到二氧化碳还原，从水资源循环到应急保障，每一个细节都凝聚着中国航天人的智慧与担当。

如今，神舟二十三号已整装待发，3名航天员即将奔赴浩瀚苍穹，开启新的太空征程。我们不必再为“氧气不够用”而担忧，因为中国航天早已用硬核技术，为他们筑牢了生命保障防线。

从神舟一号到神舟二十三号，从短期在轨到长期驻留，从依赖补给到自主再生，中国载人航天的每一步跨越，都在书写着属于中国的航天传奇。

相信在不久的将来，随着航天技术的不断突破，中国航天员将走向更远的太空，探索更未知的宇宙，而那些藏在“氧气用不完”背后的硬核实力，也将继续支撑着中国航天，向着星辰大海不断前行，书写更多属于中国的辉煌。

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