神舟十九号发射，3名宇航员半年用近30万升氧气，为何还没用完？

随着神舟十九号的发射成功，3名宇航员将开始一段长达半年的太空之旅。令人惊讶的是，在这半年的时间里，他们预计会消耗近30万升的氧气，差不多相当于地面上1000个家庭的用氧量。这么多氧气是如何供应的？又为何没有耗尽？

对于长期驻留在太空的宇航员来说，氧气是生命的必需品。太空中的呼吸可不像地球上这么简单，每一口氧气都必须通过科学的方法精密供应。

以一个成年人每天呼吸约550升氧气计算，3名宇航员半年的氧气总量的确达到30万升。这么巨大的消耗量，如何在太空舱内保持“源源不断”呢？

目前的宇宙飞船上，氧气并非“一次性补给”，而是利用了闭环生命支持系统来循环利用。简单来说，这个系统通过复杂的物理和化学手段，重新生成宇航员呼吸产生的废气中的氧气。

例如，当宇航员吸入氧气并呼出二氧化碳时，生命支持系统中的二氧化碳回收装置会把二氧化碳提取出来，再经过化学反应生成氧气。

一个常见的方式是利用二氧化碳电解，将二氧化碳转化为氧气和碳。电解过程需要大量的电力支持，但好在飞船上配备了高效的太阳能电池板，确保电力充足。这种氧气循环系统让氧气可以在舱内反复使用，极大地延长了氧气的使用时间。

除了回收二氧化碳，还有一种更稳定的制氧方法——水电解。水在特定条件下可以分解为氧气和氢气，因此，宇航员携带的不仅是氧气，还包括充足的水。通过电解，水分子被分解成氧气和氢气，氧气供宇航员呼吸，氢气则可以进一步用于燃料电池发电或直接排放到太空。

这样一来，携带的氧气量可以减少，因为飞船可以通过分解水源源不断地产生新氧气。这就是为什么虽然宇航员需要大量氧气，但实际带上飞船的氧气并没有预想的那么多。

尽管有这些回收和制氧方法，航天器上还是需要额外储备一定量的氧气。原因很简单：为了应急和保障宇航员的安全。一旦生命支持系统出现故障，储备的氧气就成为宇航员的“救命氧”。

此外，遇到特殊任务或出舱活动时，氧气的消耗量可能会短时增加，因此飞船设计中通常会留有足够的氧气储备，以备不时之需。

另外，为了保持环境稳定，飞船的氧气浓度和气压也需要精确控制。比如，在舱内空气过滤过程中，过滤器也会吸附一部分氧气。这样看来，虽然三人半年消耗近30万升氧气，但在循环利用和储备的帮助下，供给系统完全可以支持长期驻留任务。

在现有的太空氧气供应方式中，闭环系统虽然高效，但还不够完美。科学家们正研究未来的太空制氧新技术，如人工光合作用。通过模拟植物的光合作用，将水和二氧化碳在光照条件下转化成氧气。

这一技术如果实现，未来的宇航员可能不再需要携带大量氧气或复杂的生命支持系统，而是像植物一样依靠光照生成氧气！

在短短几十年间，人类探索太空的能力已经突飞猛进。科学家们通过巧妙的氧气循环系统，让宇航员们在太空中实现“有限资源、无限循环”。尽管地球之外的生存条件极为艰难，但这些技术突破让我们能够在太空驻留得更久、飞得更远。

也许未来有一天，人类在探索深空时，呼吸的氧气正是由太空植物或人工光合作用设备制造的。