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神舟十九号已飞一个半月!3名航天员6个月要30万升氧气,为何氧气用不完

璀璨科学  · 公众号  ·  · 2024-12-17 20:37

主要观点总结

神舟十九号飞船在轨飞行一个半月,航天员开展各领域空间科学实验和试验。包括果蝇生物效应实验、节律监测引导试验、物资信息管理系统的在轨升级与测试、健康维护与保养、空间站站务管理等。接下来关注出舱活动,安装空间碎片防护装置。空间站氧气供应通过电解水产生,运输水到太空更加安全高效。

关键观点总结

关键观点1: 神舟十九号航天员的主要任务和成果

航天员正在按照任务安排持续开展各领域空间科学实验和试验,包括果蝇实验、节律监测、物资管理系统升级等。出舱活动将是接下来的重要任务,包括安装空间碎片防护装置,以确保空间站安全稳定运行。

关键观点2: 航天员在轨工作的特点

航天员在轨期间工作繁忙,需要完成多项科学实验和试验。他们入选乘组后需要参加任务训练,掌握专业技能。航天员进行工作时,需要高效管理空间站内的物资,包括物资信息管理系统的应用,以便实时了解物资情况。

关键观点3: 空间站氧气供应的原理

空间站内的氧气供应通过电解水产生。由于空间站无法从大气中直接获取氧气,因此需要通过电解水设备产生所需的氧气。运输水到太空更加安全高效,而且空间站内航天员产生的废弃水也会回收利用,电解这些回收的水一样可以产生氧气。


正文

自从在 10 30 日发射升空至今,神舟十九号飞船已经在轨飞行一个半月时间了,在过去这 40 多天时间内,神舟十九号的航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽正在按照任务安排持续开展各领域空间科学实验和试验等多项工作。现在官方又公布了神舟十九号航天员乘组的画面,在最新的画面中,正在进行一系列的科学实验、试验。

在空间站内,航天员们进行着空间果蝇生物效应及分子机制实验,他们在软手套罩内完成了果蝇转移和收集、并进行了气体净化组件更换。除此之外,还完成了果蝇收集管转移存储等操作。这一项科学实验有望首次实现空间站内代际清晰的果蝇传代培养。另外,他们还进行了节律监测引导试验,使用活动度记录装置采集自身活动度、心率等数据,并进行备份和下传。

在空间站的物资管理方面,航天员们还完成了物资信息管理系统的在轨升级与测试。这个系统就相当于“智能管家”,在进行升级后,中国空间站内的物资管理就更加高效了。毕竟这一个物资信息管理系统能够实时记录空间站内各种物资的情况以及位置的变化情况,通过系统就能知道空间站内各种物资还有多少,放在哪里,这样一来就大大方便了航天员的工作。

除此之外,航天员们还进行了健康维护与保养方面、空间站站务管理方面等各种工作,例如进行听力测试,做好失重防护锻炼等工作,以及完成空间站内的环境卫生、物资整理等工作。总的来说,航天员们在轨飞行期间,需要完成的工作还是非常多的工作非常繁忙。而那些科学实验也是很专业的工作,所以每次执行飞行任务之前,航天员入选乘组队伍后就需要参加一系列的任务训练,掌握了专业技能后才能更高效地完成这些任务。

现在航天员们进行的主要还是常态化的科学实验、试验,接下来他们会进行一项备受关注的任务,那就是出舱活动。和之前神舟十八号飞行任务一样,神舟十九号航天员们也需要出舱给中国空间站安装空间碎片防护装置。在此之前,神舟十九号航天员们已经完成了前向、后向舱门空间碎片防护装置安装工作。

可以预见,在未来的载人飞行任务中,航天员们会经常出舱给中国空间站安装防护装置或者安装其他设备。一方面,我们的空间站运行时间会很长,超过 10 年时间,长时间太空飞行期间,这些空间站会面临一系列的问题,包括空间碎片、空间小颗粒的撞击等。在此之前,中国空间站天和号核心舱太阳翼就曾经遭到空间小颗粒的撞击,神舟十七号航天员们在出舱活动中进行了修复。

神舟十八号、神舟十九号飞行任务期间,航天员们都需要出舱给空间站安装空间碎片防护装置,也是为了提高空间站应对空间小颗粒、空间小碎片威胁的能力,避免我们的空间站频繁遭到这些小颗粒、小碎片的撞击,确保空间站能够安全、稳定运行。

另一方面,随着科技的进步,我们的空间站也会根据实际的要求进行升级,这样的话,有时候就需要更换一些没法满足新要求的设备,或许需要直接更换舱段或者新增加新的舱段。现在我们空间站是 T 字基本构型,未来我们的空间站会有新的舱段,从“ T ”字基本构型变身为“十”字构型。

为何氧气用不完

神舟十九号飞船已经在中国空间站飞行了 40 多天时间,而中国空间站自首个舱段发射升空到现在也已经在轨飞行超过 3 年半时间。国际空间站的飞行时间更长,首个舱段曙光号在 1998 年就已经发射升空,至今已经在轨飞行了 20 多年时间。这些空间站飞行时间都这么长,为什么我们从来没有听说过空间站出现氧气不足或者食物短缺的情况,这是怎么回事呢?

以中国空间站为例, 3 名航天员在中国空间站执行飞行任务是常态化的事情,在 2 个航天员乘组在轨轮换期间,中国空间站会短暂住满 6 人,这个过程大约会持续几天时间,这期间需要的氧气也会多一些。而在平常时,中国空间站只有 3 名航天员在轨飞行,在这样的情况下, 3 名航天员飞行半年时间就需要大约 30 万升氧气。

从数值来看, 30 万升氧气不是小数目,我们的空间站内没有这么大的空间装得下这么多氧气。而且,空间站内的空气也不能是纯氧,而是有氮气之类的气体,所以,平时空间站内的氧气含量和大气中氧气含量是差不多的。所以,平时空间站内的氧气并不会很多。既然这样,为什么我们的空间站内不会出现氧气耗尽的情况呢?







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