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国际空间站|国际空间站如何获得可供呼吸的氧气？


国际空间站（又被称为ISS）是一个以至少321.8公里（200英里）轨道高度环绕地球的人造卫星 。 每时每刻 ， 有5-6名宇航员在国际空间站上做研究与实验等等 ， 他们所做的这一系列事情能够让我们更好的认识世间万物在太空中将会如何运作 。

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国际空间站：国际空间站是目前人类建设的最昂贵的物体（图：维基百科）

不必说 ， 这一定有某种机制、某种系统保证宇航员在空间站上尽可能的舒适 。

众所周知 ， 水、食物与氧气是人类生存所需的三大必要条件 。 在此前的其他文章中 ， 我们已经介绍了宇航员在太空中如何获得饮用水 ， 因此在这篇文章中我们将会了解 ， 在远离地球表面的空间站中宇航员又如何获得可供呼吸的空气 。

电解水
事实上 ， 电解水是国际空间站上最基本的制氧方式 。 不过 ， 究竟什么是电解水中的“电解”呢？

【国际空间站|国际空间站如何获得可供呼吸的氧气？】“电解”二字是指让电流通过含有离子液体或溶液而使其化学分解这一过程 。 因此 ， 电解水即是指让电流通过水 ， 让水分解成其基本化学成分——氢气与氧气 。
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电解水：电解水示意图

这样的制氧方式并不仅仅是在国际空间站上——想想看 ， 在地球表面供我们呼吸的氧气实际上也是形成于这样类似的过程 。 只是不同的是 ， 将水分解成氢氧元素并非靠电解这样机械性的过程 ， 而是被草木、藻类和浮游生物通过光合作用分解（即将水转换为氧气与其他有机物 ， 并释放氧气） 。

如上图所示 ， 水是由两个氢原子与一个氧原子两个部分组成 。 当被通电后 ， 这两个部分被分开并重组成了氢气与氧气 。

美国航空航天局设计了一个氧气制造系统（又称OGS）就通过电解水制造氧气 。 这样制造出的氧气被排进国际空间站的舱内 。 因此 ， 这个氧气制造系统是国际空间站上环境控制与生命保障系统的一部分（ECLSS） 。

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图中三个柜子中陈列的是国际空间站上环境控制与生命保障系统 ， 其中包括净水系统、与氧气制造系统 。

这套系统上 ， 净水系统也是非常重要的 ， 它会与氧气制造系统串联起来 ， 一起工作 。

氧气 ， 通过电解水获得 ， 那么国际空间站上的水又是怎么来的呢？那么就让我们走进国际空间站上的净水系统

在空间站内收集水
净水系统是国际空间站上环境控制与生命保障系统中的一员 ， 它能循环利用宇航员的小便、含税以及其他舱内舱外各种活动所产生的废水 。

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（一张形象的表情包）

净化系统中的水必须经过严格的测试 ， 这样才能保证其绝对的纯净 ， 并能够满足宇航员、实验动物、舱外活动以及舱内日常活动所需 。

这些水也会被电解 ， 在舱内制造供呼吸所需的氧气 。

加压氧气瓶
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加压氧气瓶为舱内提供了一个除电解以外的备用氧气源 。 这些氧气瓶由无人宇宙货船送往空间站 。 这些氧气瓶被放置在国际空间站上以便不时之需 。

除以上两种方式以外 ， 宇航员也会通过固体燃料罐产生氧气（被称之为SFOG） ， 这些燃料罐里储存着高氯酸锂 。 每一个燃料罐能够为船员提供有限的氧气供呼吸 。
相关知识
国际空间站是一个在近地轨道上运行的科研设施 ， 是人类历史上第九个载人的空间站 。 空间站的主要功能是作为在微重力环境下的研究实验室 ， 研究领域包括生物学、物理学、天文学、地理学、气象学等 ， 目前由五个国家或地区合作运转 ， 包括美国国家航空航天局、俄罗斯联邦航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大航天局、和欧洲空间局 。
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俄罗斯的火星-500建筑的三维规划 ， 是基于地面的试验以补充基于国际空间站的试验 - 用于准备一个载人火星任务 。
作者：sciabc - John Staughton
FY: Wenky
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