波雨天随着神舟十九号飞船的成功发射，航天员蔡旭哲、宋令东和王浩泽踏上了为期六个月的太空之旅。自2021年中国空间站建设启动以来，这一宏伟工程不仅稳定地运行在地球轨道上，还逐渐成为中国在航天技术领域的标志性成就。在这一过程中，公众对太空生存环境的关注与日俱增，尤其是关于航天员在空间站中的氧气供应问题。
空间站氧气供应的关键技术
航天员在空间站的生存，依赖于一个复杂的“生命维持系统”，其核心任务是为航天员提供安全、稳定的生活环境。具体而言，空间站中的氧气供应主要依靠两种技术：电解水和固体燃料氧气发生器。
1. 电解水技术
电解水是空间站氧气的主要来源。水分子由氢和氧组成，通过电解设备可以将水分解为氢气和氧气。每电解1升水大约能产生620升氧气，这足以满足几名航天员的日常需求。太空中，水资源非常有限，每位航天员每天需要约2.5升水来满足饮用和清洁等基本需求。而航天员的新陈代谢产生的废水和实验废水则可以回收，进一步用于电解水。
2. 固体燃料氧气发生器
除了电解水，空间站还配备了固体燃料氧气发生器。这种设备通过化学反应释放氧气，虽然产生的氧气量有限，但在电解水设备出现故障或供水问题时，它能快速提供氧气，保障航天员的生命安全。
二氧化碳的再利用
在一个封闭的生态系统中，资源的高效利用至关重要。航天员呼出的二氧化碳并不是废物，而是可以被再利用的资源。中国空间站配备了二氧化碳还原器，它能将二氧化碳和氢气转化为水和甲烷，其中的水又可以用于电解，生成新的氧气。这种“资源再生”技术不仅提高了资源利用率，也有效减少了废物的排放。
高效的水循环系统
水不仅是氧气的来源，也是航天员生活中必不可少的物资。中国空间站的水循环系统表现出极高的效率，能够通过多重过滤、蒸馏和吸附等技术，回收几乎所有的废水，再次用于电解生成氧气或作为航天员的饮用水。这种系统大大降低了水的消耗和补给频率，降低了飞行任务的成本。
持续的技术创新
中国航天技术的发展不仅体现在现有的氧气和水循环系统上，未来的技术创新也在不断推进。研究团队正在探索基于微藻的生物氧气生成系统，利用微藻的光合作用在太空中自然生成氧气。这一方法既环保又高效，能够减少对机械设备的依赖。
中国科学家还在开发适应极端温度条件的低温燃料氧气生成器，以确保在深空探测任务中，航天员依然能够获得充足的氧气保障。
通过一系列先进的技术和系统，中国空间站实现了航天员所需氧气的高效循环利用，确保了长期驻留的安全与舒适。随着未来技术的不断发展，航天员在空间站的生活条件也将更加接近地球的舒适环境。正是这些创新与优化，使得航天员空间站的氧气为何用不完的谜底得以揭晓，也为未来的深空探测任务铺平了道路。
