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天舟八号飞船发射!中国空间站已飞行3年多,氧气为何用不完

璀璨科学  · 公众号  · 科技自媒体  · 2024-11-15 23:33

主要观点总结

本文介绍了天舟八号货运飞船的成功发射及其背后的故事。从天舟货运飞船的升级和发射频率的调整,到网友对空间站物资供应的担忧,再到空间站氧气供应的实际情况和货运飞船的作用,最后介绍了正在研制的可重复使用的货运航天飞机“昊龙”。

关键观点总结

关键观点1: 天舟八号货运飞船成功发射并带来物资补给。

天舟八号货运飞船是今年最后一艘前往中国空间站的航天器,它带来了足够的物资支持神舟十九号和神舟二十号飞行任务的航天员乘组。

关键观点2: 天舟货运飞船的升级和发射频率调整。

新批次的天舟货运飞船进行了升级,运载能力从6.9吨提升至7.4吨。发射频率也从之前的每年2艘调整为现在的每2年3艘。

关键观点3: 空间站氧气供应的实际情况。

空间站内的氧气并非直接通过货运飞船运输,而是通过电解水制备。只需运输500升水到太空,就可以制备出足够的氧气供航天员使用。

关键观点4: 正在研制的可重复使用的货运航天飞机“昊龙”。

“昊龙”货运航天飞机已经完成方案设计,正在全面开展工程研制。它采用商业运载火箭发射,可以无动力自主返航,并在指定机场水平着陆。这将实现物资的上行和下行运输,降低货运飞行器的重复使用周期和单次任务成本。


正文

11 15 日,备受关注的天舟八号货运飞船成功发射升空了,这是今年最后一艘前往中国空间站的航天器。这艘飞船之所以备受关注的原因之一,就是文昌发射场在 9 月份受到了超强台风“摩羯”的影响,这次发射任务就进行了适当的调整。而随着天舟八号货运飞船发射时间进行了调整,天舟七号货运飞船的撤离时间也相应进行了调整。

从天舟六号货运飞船开始,新一批次的几艘天舟飞船都进行了一定的升级,运载能力得到了大幅度的提升,运载能力从之前的 6.9 吨提升到了 7.4 吨,每次可以装载更多的物资前往中国空间站。

所以,天舟货运飞船的发射频率也从之前的每年 2 艘调整为现在的每 2 3 艘,也就是说,正常情况下,天舟货运飞船现在平均 8 个月就会进行一次发射。然而,天舟七号从发射升空到从中国空间站撤离,整个飞行周期接近 10 个月。

2024 1 17 日,天舟七号货运飞船发射升空,在 2024 11 10 日,天舟七号货运飞船才从中国空间站撤离,它已经在轨飞行接近 300 天时间。由于天舟七号货运飞船飞行时间比预想的长一些,而天舟八号货运飞船的发射计划也因为超强台风“摩羯”的影响而进行了调整,所以不少网友担心中国空间站内的物资会不会出现匮乏的情况。

其实大家不需要担心,虽然天舟八号货运飞船的发射计划进行了微调,但是不会影响到中国空间站的正常运行。因为从天舟六号货运飞船开始,新一批次的货运飞船运载能力大幅度提升了,搭载了更多的物资,当时天舟七号货运飞船发射升空的时候,中国空间站内的物资足够 3 名航天员在轨生活接近 1 年时间。

现在天舟八号货运飞船也已经成功发射升空了,在这次飞行任务中也会给中国空间站带去几吨的物资,可以支持神舟十九号以及明年的神舟二十号飞行任务的航天员乘组使用了。所以大家不需要担心中国空间站会不会出现物资短缺的情况。

货运飞船运输食物、水、衣服这些物资到空间站给航天员使用,这其实也是很好理解的,毕竟货运飞船内部空间还是比较大的,这些物资打包起来也不会很占用空间。而氧气就不同了,作为航天员必须的物资,氧气非常重要,理论上来说, 3 名航天员在空间站内生活半年时间就差不多需要 30 万升氧气。

中国空间站从天和号发射升空至今,已经在轨飞行 3 年多时间了,这 3 年多时间内需要的氧气也是超过百万升了,这么多氧气显然不是货运飞船、空间站能够装得下的。那为什么我们空间站内的氧气为什么总觉得用不完呢?

氧气为何用不完

其实,空间站内的氧气并不是直接运输上去的。试想一下, 3 名航天员飞行半年就差不多需要 30 万升氧气,如果使用货运飞船将这么多氧气运输上去,那这艘货运飞船的体积将会非常大,现役的火箭都没办法将其发射上去。而且,为了让空间站能够一直有氧气,就不得不有一艘货运飞船一直对接着空间站专门“输氧”。而空间站的对接口本身就很有限,只能对接数量有限的载人飞船、货运飞船。

11 10 日,天舟七号货运飞船从中国空间站撤离,当时中国空间站只有天和号核心舱、问天实验舱、梦天实验舱 3 个舱段以及神舟十九号飞船形成一个组合体而已,随着天舟八号货运飞船到来,我们的空间站又会再次形成 3 2 船组合体的状态。如果空间站的氧气来自货运飞船的话,那货运飞船撤离的那几天中国空间站岂不是没有氧气了?

空间站运行过程中所需的各种物资其实都是来自地面,也就是通过货运飞船进行补给的,氧气也是来自地球,但并不是直接运输氧气到空间站,而是通过电解水的方式来制备氧气的。

因为水由氢、氧组成,电解水就可以产生氢气、氧气,理论上来说,电解不到 500 升水就能制备出足够







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