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案例簡(jiǎn)講:
大家都知道在一個(gè)密閉的空間里面,沒(méi)有任何動(dòng)植物進(jìn)行光合作用的時(shí)候,氧氣是非常容易消耗干凈的。
就比如在一個(gè)玻璃杯里面點(diǎn)了一只蠟燭,然后把玻璃杯做密封,只需要10秒左右蠟燭就會(huì )滅掉。
而蠟燭在沒(méi)有燃燒完之前滅掉,是因為空氣當中,沒(méi)有氧氣了。
那同樣的道理大家都知道,空間站是一個(gè)非常密閉,而我把空間站送上太空的過(guò)程當中,容不得半點(diǎn)差池,也就是說(shuō)空間站本身的密度,是非??捎^(guān)的。
如果想要打開(kāi)空間站的門(mén),那可要費老鼻子勁了,在這種情況之下,空間站里面有人吸入氧氣,呼出二氧化碳,那為什么氧氣一直沒(méi)有消耗干凈?
換句話(huà)來(lái)說(shuō),空間站,究竟有怎樣神奇的地方,能夠源源不斷地造氧呢?
第1點(diǎn),空間站的氧氣來(lái)源
在我們中學(xué)的時(shí)候,學(xué)過(guò)化學(xué)公式,如果把水做電解反應的話(huà),它能夠生成氧氣和氫氣。
而在空間站當中,就是利用氫原子和氧原子產(chǎn)生的一系列化學(xué)反應來(lái)電解生成的。
這里面有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),我們來(lái)講一下:
關(guān)鍵一:根據化學(xué)方程式,兩個(gè)水能夠生成一個(gè)氧氣和兩個(gè)氫氣,也就是說(shuō)只要我有非常充足的水資源,就能夠產(chǎn)生氧氣和氫氣。
關(guān)鍵二:它生成的不只有氧氣,還有氫氣,氫氣這種東西,如果密度達到一定程度,是非常容易爆炸的,那空間站當中的氫氣會(huì )怎么處理呢?
這有幾種不同的處理方式,最簡(jiǎn)單粗暴的處理方式,就是直接把氫氣排出空間站之外。
關(guān)鍵三:電能在哪里出現,大家不要忘記,空間站大多是有太陽(yáng)能板。
太陽(yáng)能板圍繞地球做一個(gè)勻速圓周運動(dòng)的過(guò)程當中,會(huì )主動(dòng)吸收太陽(yáng)能。
也就是通過(guò)太陽(yáng),對太陽(yáng)能板的照射,以此來(lái)產(chǎn)生能量,供應空間站的衣食住行,吃穿用,正因如此,空間站當中的電力是不會(huì )出現缺失的。
如果計算公式?jīng)]有出現問(wèn)題,甚至還會(huì )有盈余,這一部分電力,就可以充當電解水的主要能源。
關(guān)鍵四:水在哪里出現,那既然是通過(guò)電解水有電了,水在哪里解決?
答案是人工運送水,在整個(gè)空間站當中,是一種非常稀缺的戰略物資。
空間站當中的宇航員,他們每天都需要喝一定量的水,這一部分水可以通過(guò)排泄的方式,進(jìn)入一套廢水回收系統。
廢水回收系統,再經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應,一系列的過(guò)濾綠化,最終又能夠生產(chǎn)出符合人類(lèi)飲用標準的水。
這一部分水可以繼續飲用,生成一系列的緩解反應,但是水終究是有損失的,包括但不限于排出去的一些廢水,或者無(wú)法進(jìn)行收集的水以及電解水產(chǎn)生的氧氣。
也就是說(shuō)空間站早晚會(huì )有缺水的時(shí)候,那空間站在缺水之后,又應該如何來(lái)處理呢?
很簡(jiǎn)單由地面補充水資源,之前經(jīng)過(guò)一系列的計算,每消耗一升水,就意味著(zhù)宇航員,可以滿(mǎn)足一天的氧氣用量。
而水生產(chǎn)出氧氣之后,經(jīng)過(guò)一系列的反應,最終排出去一部分廢氣。
在此循環(huán)過(guò)程當中,可能會(huì )需要消耗更少的水,但即便如此消耗水資源,也是非??捎^(guān)的一筆數據。
這種情況之下,就需要從地面,再源源不斷地發(fā)送火箭,給空間站做能源對接,以此來(lái)實(shí)現水資源,以及其他資源的補充。
關(guān)鍵五:每一次運送物資可以運送多少?
舉一個(gè)簡(jiǎn)單案例,當初俄羅斯聯(lián)邦,在向空間站運送物資的時(shí)候,其中一次運送量超過(guò)了4位數及以上。
如此龐大體量的物資,都可以運送上去,宇航員的飲用水這一塊,自然也就不用再多顧慮什么了。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),這一次物資運送,就足以讓一批宇航員順利下崗,可以熬個(gè)3個(gè)月,8個(gè)月的,不成問(wèn)題。
第2點(diǎn),宇航員的整體生存狀態(tài)
宇航員是非常偉大的一種工作,同時(shí)也是非常危險的工作。
但我們始終明白,即便現在科技再發(fā)達,也不可能讓宇航員在太空當中,想干什么就干什么,終究是有限制的。
比如吃飯,喝水等方方面面,都會(huì )有這樣或者那樣的限制條件。
正是因為有宇航員的存在,我們更方便地了解宇宙,更方便地了解地球。
在宇航員的外太空探測過(guò)程當中,打下來(lái)的基礎,也為人類(lèi)探索其他星球,奠定了伏筆。
啟示錄
其實(shí)空間站也好,探索其他星球也好,仍然有很多的難關(guān)等待我們去克服。
但是所有的路都是一步一步走的,饅頭也是一口一口吃的,一口吃不成胖子,一切都需要慢慢來(lái)。
宇航員作為這個(gè)世界上,最值得尊重的行業(yè)之一,他們往往需要付出巨大的犧牲,甚至到了關(guān)鍵時(shí)刻要付出生命,為他們點(diǎn)贊,致敬!