党报发文称铁路与民资难接轨 政策7年来难落实
前不久,我國剛剛成功發射了神州十二號載人航天飛船。還沒有等大家緩過神來,神州十三號又發射上天了。宇航員王亞平一條內容為“出差半年”的朋友圈也刷爆了網絡。很多網友都留言說,看見王姐的女兒喊著媽媽加油,真是覺得又感動又心疼。畢竟,這次三位中國的宇航員需要在軌飛行長達半年。
而且,他們還將成為第一批在太空度過新春佳節的中國宇航員。在萬家團圓的日子裏,我們的宇航員卻不能和家人們在一起。那麽,在這半年的時間裏,我們的宇航員需要靠什麽來生存呢?太空是一個沒有氧氣的環境,我們的宇航員又該如何解決這個難題呢?
從上個世紀五六十年代到今天,人類航天事業的發展走過了無數個令人心潮澎湃的時刻。從加加林太空漫步到阿波羅登月計劃。人類在太空的活動範圍被一步又一步地擴大。但是,那時候的技術畢竟還不夠成熟,大量的給養無法被送到太空中去。如何保障宇航員的生活一直都是一個難題。
因此,那個年代大家的解決辦法也非常簡單:讓所有的宇航員自帶幹糧,我們再把任務周期縮短一些。隻要保證大家在規定時間內回到地球,大概率就不會出現什麽太過棘手的問題。可是,吃的固然能夠解決,但是人類呼吸所必須的氧氣怎麽辦呢?
為了解決這個問題,上世紀五六十年代人們通常采用的都是製作好的壓縮氧氣。但是,這種氧氣供氧量很不穩定,可能在攜帶的過程當中就已經嚴重“縮水”了。而且,最要命的是,它的安全性還沒有絕對的保障。
我們都知道,一個物體想要燃燒必須達到三個條件:第一是具備可燃物,第二是溫度達到該物體的燃點,第三是讓可燃物接觸氧氣。我們通常所用的幹粉滅火器就是通過人為將可燃物和氧氣隔離來實現滅火的。
宇宙飛船常常需要依靠地麵的點火裝置才能夠上天。一般來說,飛船內部都會有隔熱層。但是,有時候隔熱層也會偶爾失靈造成很要命的後果。所以,換一個角度來看,隻要在整個宇宙飛船的內部溫度夠高,周圍又有充足的氧氣。那一件東西燒起來隻是時間問題了。
比如1967年的阿波羅一號火災事故導致了三名美國宇航員喪生。之後人們調查的時候發現:原來是因為宇航員活動的時候無意之間產生了電火花,這些電火花波及到了旁邊的物體。而整個艙內為了保證宇航員的呼吸,設置的都是有氧環境。所以,當一顆小小的電火花觸及到了可燃物。
它就瞬間演變成大火。熊熊燃燒的大火也立刻吞噬了整個航天艙。外麵的救援人員整整花了五分鍾才打開艙門,這個時候,一切都已經太遲了。宇航員的生命已經被無情的大火奪走了。
因為這一次的事故,美國人將阿波羅登月計劃足足推遲了十年。在這十年當中,美國人不斷地想辦法,到底怎麽樣既能夠解決宇航員的呼吸問題,又能夠保證大家的安全呢?
後來,有科學家想出了“電解水”的辦法。因為水是由氧氣和氫氣組成的。也就是說,我們可以反過來將水用電能進行分解,讓它變成氫氣和氧氣。這樣的話,我們就可以在太空當中獲得必須的氧氣了。但是,也許有的朋友還是會有疑問:在實驗室裏電解水的實驗往往需要耗費大量的電能。我們地球上用電相對比較方便,我們在做電解水實驗的時候,尚且還要考慮這麽多因素,耗費這麽多電,太空上的宇航員要做這個實驗來獲得氧氣豈不是更加費勁嗎?
其實,現實並不是大家想象的那樣。太空裏最不缺的其實就是電。這倒不是因為太空當中的電儲備非常豐富。而是因為人類可以通過給飛船和空間站安裝太陽能發電設備來實現宇航員們的發電和用電需求。畢竟,在宇宙當中,太陽能是免費的。而且,宇宙當中的太陽能也會比地球上的太陽能要強很多。所以,隻要裝上了太陽能發電裝置,宇航員們基本就不用擔心電的問題了。
不過,電解水依然還是存在著不小的隱患。正如一個笑話當中所說的那樣:一個人在太空裏放了一個屁,那麽他很有可能會被自己的屁給炸死。從某種程度上來說,這絕不是一個笑話。因為,人體放的屁當中有很多的氫氣,而氫氣作為可燃氣體當它的濃度達到一定程度的時候,就隨時都有可能會發生爆炸。因此,宇航員在太空當中是不被允許隨隨便便放屁的。需要專門的裝置輔助他們將體內的氫氣排出來。
所以,電解水不光會產生氧氣還會帶來大量的氫氣造成一些安全隱患。由此證明,它也並不是一個萬無一失的辦法。
於是,為了保證太空艙內的氣體含量被始終控製在一個範圍之內,宇航員們呼吸的時候都要格外小心。比如,現在在國際上通用的辦法就是:大家把呼出來的二氧化碳收集起來,再用二氧化碳做實驗生成水和甲烷,然後再把甲烷排出去。以此來保證太空當中的氧氣和水資源。
按照一個宇航員的正常體質標準來看,一個宇航員一天需要消耗掉550升氧氣。而用一升水,也就是兩瓶礦泉水去做電解水的實驗就可以獲得大約620升的氧氣。所以,宇航員在太空當中一天的呼吸完全不是問題。隻要有足夠的水,就會有足夠的氧氣。那麽,問題來了,宇航員們平時用到的水又是從哪裏來的呢?除了我們前麵提到的做實驗的方法,還有沒有更好一點的辦法呢?畢竟水和氧氣一樣,都是人體生存的必需品啊。
因為自然界中的水並不是完全等同於我們的飲用水。所以,大家通過做實驗獲得的水基本上都不能直接用來喝。為了解決這個問題,通常各國都會派出自己的貨運飛船,通過貨運飛船把可以喝的飲用水送上天去。
不過,長時間地依靠貨運飛船來送生活給養的確不是個辦法。因此,為了節省大家的成本與時間。宇航員們在太空艙的內部發明了一種“水循環係統”。簡單點來說,就是大家把生活當中產生的廢水甚至是宇航員們的尿液和汗液都集中收集起來。
再由專門的設備進行回收和廢水處理。再將這些經過處理的廢水進行蒸餾、分離、過濾等一係列操作。最後,它們就又可以變成大家能喝的飲用水了。而且,這些水其實又可以反過來通過電解水的方法變成氧氣,以此來給大家在太空中的呼吸和生活持續不斷地供應充足的氧氣。
說完了這些,還有人關心宇航員在太空裏吃什麽呢?他們會不會也可以像地球上這樣去做飯呢?
關於這一點,首先需要明確的是,為了防止航天器發生故障和艙內險情。航天員一般是不能在艙內直接生火做飯的。不過,各國為了讓自家的宇航員吃好喝好也是費盡了心思。比如美國人就把他們鍾愛的罐頭帶上了太空。這些罐頭在太空的環境之下開蓋即食,對於航天員來說十分方便。那麽中國宇航員在太空裏到底有什麽可以吃的呢?
根據中國航天管理部門公布的信息來看。中國宇航員們在太空中的食譜也相當豐富。比如有尖椒土豆、紅燒豬排、香菇肉末、醬香油麥菜等等“硬菜”。在飯後他們還有水果沙拉、小甜點之類的食物。而且,如果碰上像中華民族的傳統節日端午節、中秋節這一類的節日。中國的宇航員還能就地吃上粽子和月餅。
當然,為了方便工作後勤部門還為他們準備了罐頭。這可真是外國人有的,咱們的宇航員現在都有了,而且他們沒有的咱們也通通都有了。不得不感歎一聲,我們的航天員真是把每一個小細節都鑽研到了極致啊。
不過,這一切都是在不用明火加熱的前提下進行的。因為太空當中沒有任何引力。所以,航天員們吃飯喝水通通都跟在地球上不太一樣。比如在2013年的太空任務中,宇航員王亞平就為我們全國的青少年講了一堂“太空實地物理課”。
而且,在這次課程當中王亞平也親自表演了宇航員在太空中是如何吃飯,如何喝水的。隻見她把一個小小的水球吞進嘴裏,喝水就算是完成了。在太空中吃飯,自然也是同樣的原理。
人類對於太空的探索是一個永無止境的過程。在這項偉大而又光榮的事業中很多人為此獻出了自己的生命。每一個航天人都是偉大的,他們在人們看得見或是看不見的地方默默奉獻著自己的一切。也許他們的名字並不為人們所知。但是,正如天上的每一顆自然界的星星一樣。當人們抬起頭,仰望天空的時候,總能看到他們熠熠閃光的背影。
本文到此結束,希望對大家有所幫助呢。
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