2010年國際空間站進入全面使用階段。

2021年6月17日18:48，我們國家的三位太空員先後進入天和核心艙，這標誌著中國人首次進入自己的空間站。

目前的空間站估計可以分成兩類，一類是國際空間站，一類是中國空間站，但無論是哪一個空間站，都迫切地需要解決一個問題，氧氣問題。

大家都知道空間站距離我們特別遙遠，如果把地球上的氧氣源源不斷地運送到空間站，中間所需要耗費的時間成本是極大的，更重要的是可能這一波空氣還沒有送過去呢，上一波空氣就已經用完了。

那麼空間站是如何讓空間站的內部工作人員有氧氣可以呼吸的呢？今天這一篇文章非常有趣，我也整理了很多的資料，希望大家能夠多多支持。

第1點，人類的呼吸速度頻率以及所需總量

要注意在我們的生活當中，空氣並不是純粹的氧氣，如果空氣是純粹氧氣的話那肯定不行，除了氧氣之外還有氮氣以及其他的氣體。

同理，我們人類吸入的是氧氣，呼出的是二氧化碳，而這裡的吸入和呼出也不是純氧氣和純二氧化碳，而是氧氣所占比例較多以及二氧化碳所占比例較多，僅此而已。

每一個人的呼吸頻率不同，正常的成年人呼吸頻率為每分鐘12次到20次上下浮動。呼吸速度過快或者過慢，都有可能引起非正常的問題以及身體的異常。

如果按照這個頻率和數據進行類推，那麼一個正常的成年人，每天吸入的空氣應該在20公斤上下浮動，而在這些公斤左右的空氣當中，大約有1千克上下浮動的氧氣，會被人耗費掉。

這是一個數量非常龐大的數字，而我們之所以沒有太大的體會，是因為神奇的大自然能夠淨化我們呼出的二氧化碳，同時源源不斷的生產出氧氣來。在數百萬年甚至數千萬年的時間裡面，大自然形成的微妙平衡得以保持，所以我們自身並沒有太大的體會。

換句話來說，我們之所以可以不做體會，是因為我們無需顧慮，我們身處在一個偌大的自然當中，在自然界當中形成的很正常的動態平衡，能夠讓我們得以呼吸正常，但是在空間站當中的太空員們呢？大家有沒有考慮過這個問題？

如果我們這裡單純講，在太空員所在的空間站當中，每天來回往返運輸21千克左右的空氣，它所需要付出的成本有多大？不說空氣是否能壓縮以及壓縮之後是否會有其他變化，單純的這20千克的物品來回的傳遞所需要耗費的巨大能量，都足以讓一個中小型國家把家底掏幹。就更不用說空間站上有三個人，5個人甚至有更多人。

所以這基本阻斷了人為往空間站上輸送氧氣的可能，說得再直白一些，如果源源不斷的氧氣從地球運動到空間站，即便是舉全球之力，恐怕也支撐不了多少年，因為這中間的巨大花銷是極大的，而且各種成本是極其不可控的。

所以問題的關鍵就來了，空間站上的氧氣是怎麼來的呢？

第2點，空間站上的氧氣問題

在我們中學時期有一堂課叫做化學課，在化學課上我們清晰的了解，水的組成成分是由H2O組成的，而水是可以通過劇烈的電解水反應來制取少量的氧氣，並且在實驗階段是完全可行的。

一旦當我們了解了這個化學方程式，那就更容易理解太空站當中的氧氣是怎樣出現的了，H2O無論通過電解或者其他的化學反應，最終每兩個水分子就可以自動生成兩個氫氣以及一個氧氣。

而根據目前已知的數據以及部分地方公布的數據來看，一升水通過完全電解之後，所獲得的氧氣能夠在600升以上。

這個氧氣標準意味著什麼呢？在之前的數據比對當中，我們能夠發現一個正常的成年人所需要的氧氣，而把這一部分氧氣折算成所需要多少升氧氣的時候，預估會在550升左右，也就是說只需要一升水就足夠一個成年人一天所需要的氧氣的總消耗量。

所以我們再回過頭來看一下，往空間站當中運送一升水難度很大嗎？當然這個難度也不小，但是要遠小於運送幾十公斤的空氣，難度要小得多。

畢竟前一段時間大家也都看過空間站上甚至有飛行員在吃蘋果。這也足以說明現階段的科技力量已經突飛猛進，往空間站送各種各樣美味的食物來讓飛行員達到營養均衡，早已經不是夢想。

既然如此，往空間站當中運送水，一般的國家也能夠承擔得起，且不需要耗費太多的人力物力財力。

第3點，空間站上的水循環問題

雖然上述的方式通過科技手段完全可行，但是也不太可能每天都往空間站上頻繁地運送大量的水，畢竟這一部分資源的消耗量也極其龐大，所以空間站自身也會形成一個有效的內部循環。

首先空間站需要對水進行分解，而對水分解就需要用到電能，電能除空間站本身自帶電能之外，更重要的是空間站所能夠吸收的太陽光以及其他功能所產生的電量，所以空間站本身的電能如果合理合規的運用，理論上來說會在一個可控的範圍之內。

但是問題的關鍵在於水資源非常的緊缺，或者非常的有限，原則上來說不存在，且不會存在浪費水資源的情況，更重要的是如果往空間站運送三公斤左右的水，那這些水絕對不能全部電解成為氧氣，因為人是需要使用水源的同時一些其他方面也需要用到水。

所以為了保證空間站上的人員，能夠呼吸到乾淨的氧氣，或者能夠有空氣呼吸，氧氣是必須配備的，水資源也是必須配備的，但這個水資源顯得有些不足，而且水資源原則上來說配備的過程中也需要有餘量。

再結合各種經濟效益問題就出現了另一個不可控且必須出現的情況叫做水循環。

無論是吸入氧氣之後變成了二氧化碳，還是通過飲用水，最終這些水通過某些方式排出體外這一部分水都會進入循環體質當中，最終保證水的源源不斷的進行循環。

但是大家也大可放心，在空間站當中的水循環，其乾淨衛生標準必然是達標的。而空間站當中的保障系統也能夠有效地清除空間站當中的廢氣，包括但不限於氨氣、硫化氫等廢氣，並且提供一個合適的空氣比例。

當然在空間站當中有以上的電解水還是遠遠不夠的，畢竟如果有突發狀況，必須要有能夠應急的氧氣來提供呼吸，所以對於空間站而言，存在一些加壓的氧氣罐以及固體燃料氧氣發生器還是非常有必要的。

這中間必然會觸及到化學反應方程式，我就不多講了，簡而言之通過劇烈的反應能夠生成大量的氧氣來供空間站當中的太空人呼吸。

在人類的歷史發展征程當中，對外探索一直在驅動著人類社會的不斷進步，此處的對外探索，不但包括努力探索太空探索和海洋探索以及其他未知領域的探索。

而空間站的出現，能夠讓人類更多、更長時間在地球以外的區域進行持續不斷地探索，滿足人類好奇心的同時，也在盡最大可能推進著人類的進步。

向國際空間站、國內空間站、空間站上的太空員以及背後的科學家們致以崇高的敬意。