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神舟二十三蓄势待发!3名航天员半年呼吸30万升氧,技术助力“无限循环”

   时间:2026-02-26 07:16:57 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

酒泉卫星发射中心内,一辆火箭转运车正缓缓驶向技术区,为即将到来的航天任务做最后准备。2026年2月,长征二号F遥二十三运载火箭完成出厂测试,神舟二十三号载人飞船也已提前抵达发射场。按照计划,三名航天员将于4月搭乘飞船前往中国空间站,开启为期六个月的太空驻留。

在密闭的太空舱内,三名航天员半年需消耗约30万升氧气——这一数字相当于将1500个标准氧气瓶送入太空。若完全依赖地面补给,每克物资的运输成本堪比黄金,如此庞大的氧气需求显然不现实。然而,中国空间站的氧气供应不仅充足,甚至实现了"自给自足"。这一突破性的成果,源于一套精密的物质循环系统。

该系统的核心在于"水-氧循环":通过电解水产生氧气,同时将航天员呼出的二氧化碳转化为再生水。具体而言,一升水电解后可生成约620升氧气,仅需不到500升水就能满足三人半年的需求。但水从何来?中国空间站的环控生保系统给出了答案——通过尿液净化、冷凝水回收等技术,实现了95%以上的水资源闭合度,每年减少6吨物资补给。

这套系统的运行逻辑堪称精妙:首先,水箱中的水被电解为氧气和氢气,氧气直接供航天员呼吸;其次,分子筛吸附舱内二氧化碳,与电解产生的氢气在萨巴蒂尔反应器中反应,生成水和甲烷;最终,水被回收再利用,甲烷则排出舱外。如此循环往复,形成了一个近乎完美的闭环:水→电解→氧气→二氧化碳→再生水→再电解……

实现这一闭环并非易事。中国航天员科研训练中心历时多年,攻克了电解制氧、二氧化碳去除、尿处理等十余项世界级难题。其中,尿处理子系统能将尿液净化为可饮用的纯净水,技术指标达到国际领先水平。神舟十四号航天员蔡旭哲曾评价:"再生生保系统让我们在太空能呼吸到新鲜氧气,喝到充足的水。"

目前,中国空间站的氧气再生率达100%,水资源闭合度超95%,每年节省运输成本超1亿美元。更值得骄傲的是,这项技术完全由中国自主掌握,是全球唯一实现全系统闭环运行的案例。从早期神舟飞船的"补给式"保障,到如今空间站的"再生式"生态,这一跨越标志着中国载人航天技术迈入新阶段。

天和核心舱在轨运行首年,便实现了氧气100%再生、水资源80%再生;2022年二氧化碳还原子系统随天舟四号上行后,闭环系统彻底打通。截至目前,该系统已稳定运行数年,经受住了神舟十二号至二十一号所有乘组的考验,舱内空气质量、水质指标均优于医学标准。

当神舟二十三号的三名航天员即将启程时,他们或许不会意识到:呼吸的每一口氧气,可能来自同事几天前呼出的二氧化碳;饮用的每一滴水,或许曾是自己的尿液。在这个400公里高空的"生命之环"中,每一次呼吸都在参与一场精密的物质循环——这不仅是技术的胜利,更是人类探索太空的智慧结晶。

 
 
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