神舟十九号发射，3名宇航员半年要用30万升氧气，太空怎么囤氧？

人如果去到太空中最需要的是什么？无可置疑，首先肯定是维持生命的氧气。

太空中没有大气层，也没有植物的光合作用，不可能具备可供生存的自然氧气。如果只是五天四夜的太空旅游，那带着几罐氧气罐就够用了。但如果是在长期执勤的空间站呢？

就在2024年10月30日，神舟十九号载人飞船发射成功，将三名宇航员送往我国的“天宫”，开启为期6个月的太空之旅。

那么就有这样一个问题，这3名航天员需要在太空里工作生活半年的时间，按每人每天平均消耗550升氧气计算，这半年就需要30万升氧气。

在这寸地寸金的太空站里，是怎样“屯氧”的呢？

在空间站里工作生活的航天员，并不需要像潜水员一样，嘴里始终衔着氧气管。他们能够很自由的太空站里“游动”，完全不顾虑呼吸氧气的问题。

这是因为，太空站里模拟了地球的空气组成。这就不得不提到这个空气管理系统——环境控制系统。参考地球空气的组成，太空站里面的氧气控制在22%左右，其余的是氮气。这能让航天员能够感受到与地球相似的感觉，有最好的状态进行工作。

另外，这个控制系统也时时检测和调节舱内的温度、湿度与压力等参数，另外就是确保氧气持续稳定的供给。它称得上是整个太空站内的“管家保姆”。

很多朋友会以为，我们还需要一罐一罐的压缩氧气往太空站送，其实这已经是过去式。现在航天员根本不需要携带氧气上天，因为太空站里就能够自主制氧。

电解水的技术，让空间站实现了“氧气自由”，避免了以前需要依赖地面补给的方式。也让氧气的供应更加的安全稳定。

一升水通过电解，能够产生620升的氧气，按这样计算，只需要3升水就能够解决3名航天员一天的所需且有余。

电解水技术既解决了持续稳定供氧的问题，也节省了空间。但是它也有一定的弱点。就是需要稳定的电能和稳定的水源。

那假如这个系统发生故障，或是能源供应不足？那就有第二种供氧方案——固体燃料氧气发生器。

这是一种结构独立的供氧方式，这个制氧机器通过高温分解特制的固体化合物来释放氧气。固态化合物的主要作用成分是过氧化钾和氢氧化钾。一般能储存几个月甚至几年的氧气。

它主要作为备用供氧，在电解水系统出现故障的时候，可以快速启动释放氧气，让航天员能够安全撤离或是进行故障维修；或是在遇到特殊情况，比如进行某些强度比较高的科研任务时，宇航员的对氧气消耗就会快速增加，就需要使用进行供氧的补充。

由于这个固体燃料氧气发生器具有极高的稳定性和可靠度，因此当做备用供氧设备，被称为“最后的生命保障线”。

前文提到，电解水技术是需要电能与水的稳定供应。电能很好解决，在太空中没有太气层，没有气候因素，也没有“遮挡”，因此它的受光面和受光强度是可计算可控制的。那水呢？难道不带氧气罐但是需要带大量的水。

其实，我们飞船运输的水并不需要太多，空间站里面的用水，主要来自于“水循环”系统。这是一个极为精密且复杂的处理系统。

首先，系统进行水的收集，比如航天员的尿液、洗漱水等废水，还包括航天员汗液散发在空气中的湿气。然后通过系统的净化中心进行净化，并重新再利用。这样不仅解决饮用水的问题也解决了生产氧气的问题。

这个系统节约了极为宝贵的水资源，让空间站拥有更大的自主运作能力。这个水循环处理系统代表着我们航天的顶尖技术之一，它需要先进的净化技术，也需要精密的控制系统，还要确保水质符合航天员饮用标准，并且全程智能化处理。最大限度的对水进行循环再用。

那是不是我们呼出来的二氧化碳也是可以利用的，答案是：肯定的。这就又不得不提到另一个重要的循环利用系统，二氧化碳处理系统。它也是空间站里环境控制系统的重要组模。

这个系统的运作原理是采用吸附技术和膜分离技术，通过如氢氧化锂等化学吸附剂，吸收空气中的二氧化碳，再通过催化剂反应将二氧化碳分离转化为氧气。

如此，我们可以看到，无论是水还是氧气，都在空间站里形成了闭环。循环再利用，极大程度的降低了对资源的依赖，也让空间站的运作更能自主性。

尽管我们实现了资源的“源源不断”的循环供应，但这绝对不是终点。就如空间站只是我们探索宇宙的起点一样，我们还在探索更加便捷，更加持续的氧气供应模式。

比如，我们可以研究通过种植太空植物也进行光合作用释放氧气，或是通过特定的微生物将二氧化碳转化为氧气，甚至直接从土壤或是其他大气里面提取氧气。

另外，目前空间站还采用者高压氧气储蓄罐，这种容器占用的空间比较大，而且重量也高，我们的科技人员也正在研究新型的储氧容易，比如复活金属新材料、纳米材料等，实现更加高效的氧气存储与释放。

此次的神舟十九号航天员的太空任务，将搭载超过100项科学实验，将会涉及到空间生命科学、空间材料科学、空间天文学等众多领域。但愿此次的航天员能够继续给科研带来更进一步的成果。