人離開了空氣，也許只能存活2～3分鐘，我們在地面上每時每刻都在呼吸，大氣層的存在讓我們忽略了空氣的價值。但如果在距離地面400公里的太空之中，空氣就成了最寶貴的東西了，因為那裡是一個真空的環境。

神舟十三號載人飛船成功已經有一段時間了，三位航天員也在按照既定的規劃執行太空任務，他們要在空間站內生活六個月之久。

從他們在空間站生活的影片畫面中，我們可以看到航天員除了要“飄著”之外，在其他方面似乎跟在地面上沒什麼不同。

他們雖然不能打火鍋，但航天食品也豐富多樣，可以滿足三位航天員不同的口味需求。雖說睡覺需要把自己“綁起來”，但作息時間還算規律，而且週末會有自己的私人時間……總之航天員在空間站上的生活，都是儘可能跟在地面上類似。

不過有一個問題往往會被人們忽略：空間站所處的太空環境，是完全真空的一種狀態，沒有任何空氣。但是三位航天員每天要消耗1650升左右的氧氣，那麼這些氧氣是從哪裡來的呢？我們一起來看下這個問題。

空間站內空氣的主要成分

人們對空氣既熟悉又陌生，熟悉是因為我們無時無刻都在呼吸，甚至都感覺不到它的存在；而陌生是因為大部分人只知道空氣可以提供氧氣，而不知道它的另外一個作用：氣壓。

在在大氣壓強下的沸點是100攝氏度，隨著壓強的降低，水的沸點也會下降。在絕對真空的環境下，水的沸點接近0℃，這意味著人體內37℃的體液會瞬間沸騰，所以人體必須在一定的空氣壓強下才能生存。

另外，人只能呼吸氧氣，而且已經適應了地球大氣中氧氣佔比21%的環境，氧氣含量過高或者過低對身體都有害。

人類最早的載人航天工程，航天器採用的是低壓純氧環境

，這樣可以最大限度的降低航天器的重量，節約發射成本，然而現實給了航天科學家們重大的打擊。

我們知道第一位進入太空的宇航員是蘇聯的加加林，但在他之前，蘇聯年齡最小的（23歲）宇航員瓦連京•邦達連科才是第一人選。不幸的是邦達連科在一次純氧艙環境測試中發生重大事故犧牲了，造成事故的原因就是充滿純氧的實驗艙失火後難以撲滅，將他活活燒死了。

同樣的悲劇還發生在美國的阿波羅計劃上，1967年阿波羅1號的三位宇航員在地面測試純氧艙，因突發火災而犧牲，否則他們極有可能成為第一批踏上月球的宇航員。

純氧環境特別容易發生火災，一丁點火星都有可能造成事故，而且火災難以撲滅，要知道在純氧環境下，金屬都是可以燃燒的！

科學家們意識到了低壓純氧方案的危險性，於是在1973年的天空實驗室規劃中，

採用了75%氧氣和25%氮氣的低壓環境，但這並不是最佳方案。

後來到了國際空間站，航天科學家們採用了跟地球大氣一樣的空氣環境：

78%氮氣、21%氧氣以及部分二氧化碳；氣壓採用標準大氣壓，也就是101300帕斯卡。

這個方案大大降低了載人航天事故發生的機率，跟地面一樣的空氣成分和大氣壓強，有利於宇航員快速適應太空環境。最主要的區別就是空間站內的二氧化碳含量較高，是地面的十倍，但這並不影響宇航員們的正常生活。

總之在今天，無論是國際空間站還是我國空間站，都是採用的跟地面上一樣的空氣成分和大氣壓強：氮氣、氧氣和二氧化碳，這是吸取歷史教訓後作出的最佳選擇。

空間站內的氧氣從何而來

空間站任何一次發射任務的成本都是巨大的，比如美國主導的國際空間站，原計劃預算的費用是500億美元，但是後期的運營花費竟然高達1100億美元，其中火箭發射的成本佔了主要部分。

所以每次發射任務，都要以儘可能少的成本，運送儘可能多的物資進入空間站，航天員在太空生活所需的每一種物資，都是經過認真考量和詳細計算的。

早期載人航天時，太空艙採用低壓純氧的方案，就是為了節約發射成本。現在我們知道，低壓純氧的方案並不行，空間站內的空氣環境必須要跟地面上一樣。

一般情況下，一個成年人一天24小時，大約要消耗550升的氧氣，也就是說我國空間站三位航天員，每天要消耗1650升氧氣，在軌六個月所需氧氣超過了30萬升，這相當於375升液氧，換算成重量的話約為427公斤。

那麼空間站內的氧氣都有哪些來源呢？在蒐集了各種資料後，目前最主流的方式有兩種：

1、從地面運送上天

我國空間站載人飛船發射之前，一般會提前發射相對應的貨運飛船，提前運送物資。比如天舟三號為神舟十三號運送的物資當中，就包含了航天員在軌六個月生活所需的食物、水源和氧氣。

而在國際空間站內，由於已經處於長期有人照料的運營階段，宇航員所需物資都是透過補給飛船運送，物資當中也包含了氧氣部分。

所以空間站內的氧氣，有一大部分都是來自地面補給，都是透過貨運或者補給飛船帶上去的。

2、電解水獲得氧氣

我們知道水在電解之後會生成氧氣和氫氣，相比攜帶液氧上太空，攜帶液態水要更加方便，也更加安全。

電解水的好處是顯而易見的，少量的水就可以電解成大量的氧氣。一升水完全電解之後，可以生成620升氧氣，完全足夠一名航天員一天呼吸使用。

當然了，空間站內的水資源同樣是非常寶貴的，不過這些水都是可以重複利用的。空間站上有完整的水迴圈系統，航天員生活產生的廢水，比如汗液、洗澡水甚至尿液等，全都可以收集起來蒸餾淨化之後重新使用。

另外，電解水生成的氫氣也不會浪費，而是收集起來，藉助催化劑的作用，在特製的反應器裝置當中，與航天員呼吸產生的二氧化碳發生化學反應，重新生成水，只留下甲烷作為廢氣排當空間站外。

所以空間站內氧氣的第二個來源就是電解水，水資源是迴圈利用的，氧氣也可以部分迴圈利用。

總之空間站內的氧氣，一部分透過貨運飛船或者補給飛船從地面運送上天，另一部分則在空間站上透過電解水來獲取，這兩種方式結合起來，完全可以為航天員提供足夠的氧氣。

神舟十三號空間站任務所需的氧氣從何而來？

讀到這裡你可能會覺得奇怪，前面不是已經敘述了空間站氧氣的來源了嗎，怎麼還要單獨用一個章節來說明神舟十三號任務的氧氣來源呢？

這是因為很多朋友對我國空間站內氧氣的來源問題有誤解，網路上鋪天蓋地的文章都在說我國空間站的一部分氧氣是透過電解水獲取的！

但實際上並非如此，神舟十三號三位航天員所需的所有物資，包括氧氣在內，都是透過天舟三號提前運送到空間站的。

天舟三號貨運飛船總重約為13。5噸，其中物資部分總重不到5噸，這些物資一共分成200多個包裹，涵蓋了航天員生活物資、航天飲水、氣體補給、衛生用品、應急儲備物資、出艙消耗品、維修備件以及實驗載荷等。

其中攜帶最多的是航天員生命基本物資，如果按照每人每天所需約2。5公斤水、0。6公斤食物、0。9公斤的氧氣來計算的話，滿足三位航天員在軌生活183天需要超過2。3噸的這部分物資。載人航天工程的專家表示，天舟三號攜帶了將近3噸的生命保障物資，其中加壓氣體多帶了一些。

也就是說，神舟十三號三位航天員，在軌六個月所需所有基本物資水、食物和氧氣，全都透過天舟三號運送到空間站了，而且加壓氣體還多運了一些。我國空間站目前所需的氧氣，都來自於地面運送。

結語

神舟十三號已經成功發射一段時間了，三位航天員已經按照計劃，按部就班的執行每天的太空任務，從目前情況來看，航天員在軌六個月所需的水、食物和氧氣，都是透過天舟三號運送至空間站的。

我國空間站目前正處於初期建造階段，在空間站整體建設完成之前，很多方面的任務都要穩妥謹慎。因此航天員呼吸所需的氧氣，目前以地面運送為主，未來當然也會透過電解水來獲取。

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