太空中没有氧气宇宙飞船怎么前进,太空中没有空气飞船怎么推进

首页 > 科学 > 作者:YD1662023-11-01 06:01:24

被困于密闭空间易导致严重后果

如果空气中的二氧化碳过多,肺泡中的二氧化碳分压随之上升,由于动脉血气分压与肺泡是平衡的,这时候动脉血液会因为溶入更多二氧化碳而呈酸性。大脑监测到这个情况,会指令呼吸系统更加急促地呼吸,从而导致更多二氧化碳进入血液,这就是危险的高碳酸血症。研究表明,在正常气压下,人只需要在二氧化碳浓度为3.5%的环境里呆上15分钟就可以出现意识丧失,随着时间的推移和二氧化碳浓度的上升,人会因二氧化碳中毒而死亡。

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二氧化碳中毒

宇宙飞船和空间站都是狭小的密闭空间

美国为阿波罗计划所打造的指令舱,其容积为6.2立方米(加压容积10.4m³),设计为3名宇航员生存14天;阿波罗登月舱可容纳体积为4.5立方米,设计为2名宇航员生存最多75小时;俄罗斯联盟号MS飞船的轨道舱和返回舱的内部空间为10.5立方米,设计为3人生存10天;神舟飞船返回舱的内容积大约为6立方米。由此可见,各国打造的载人航天飞船其内部空间都是极其狭小的。

即便是为宇航员长期逗留、保障其长时间生活的空间站,它内部的空间也非常有限。前苏联和平号空间站曾创下一人驻留437天的纪录,但它的内部加压容积也仅有350立方米;而目前在轨运行的最大航天器国际空间站,其可居住容积为388立方米、加压容积916立方米,用以保证6名宇航员长期驻留。

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国际空间站内部并不宽敞

在如此狭小的空间里长期生活并不是一件惬意的事,由于设备故障,国际空间站的二氧化碳浓度一度达到1%。机组人员在8个小时内经历了头痛、嗜睡、精神迟钝、情绪波动和睡眠中断。宇航员们不可能打开窗户出去透透气,因此在太空飞行中,我们不仅要考虑充足的氧气供应,还需要从空气中滤除二氧化碳。

飞船的生命保障措施

如果飞船仅仅计划作短时间的太空飞行,它只需要携带压缩氧气罐就能满足需要。而对于空间站这样的长时间飞行器,则大多采用制氧机(OGS)电解水的办法来生产氧气。在将宇航员的生活废水以及从空气中过滤的水气进行处理后,可以利用太阳能电池所产生的电能来分解水,产生的氢气排出飞船,氧气用于呼吸。

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水的电解

除了利用电解水来满足大多数氧气需求外,空间站还利用液态氧推进剂和固体高氯酸锂罐作为备份。高氯酸锂燃烧可以生成气态氧气,每一个罐可以为一名乘员提供一天的应急氧气需求。

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