不知不覺間，神舟十四号3名航天員已經駐留空間站150天了，我們需要知道，太空近似于真空環境，是沒有氧氣的，但人沒有氧氣是無法生存的，根據中國研究人員的統計，每名航天員每天消耗氧氣0.9千克，也就是氧氣的分子量是32,1千克氧氣等于31.25摩爾,每摩爾氣體常溫常壓下是22.4L,所以1千克氧氣是700L氧氣（常溫常壓），0.9千克就算630L氧氣。

【此數據來自“Design and implementation of regenerative life support system in the China space station”】

3名航天員每天需要1890L氧氣，而執行任務需要6個月的時間，一共需要34萬升氧氣，這些氧氣從哪裡來呢？

在中國空間站任務之前的載人航天中，由于飛行時間較短、乘員較少，釆用非再生式的（即消耗性 的）供氧技術即可滿足航天員在空間的代謝消耗、座艙内氧氣的洩漏損失和應急條件下恢複 艙壓的要求，

而随着中國空間站的建設，在半永久性或永久性空間站中仍采用非再生式供氧方法是不經濟甚至是不可行的。對于長期飛行的載人飛行器,使用消耗性系統必然帶來大量物質消耗，需要天地往返運輸系統頻繁供給，從而造成過重的補給負擔。因此， 為了滿足航天員在空間長期飛行的供氧需要，中國空間站釆用了再生式制氧技術。

實際上，為了更好滿足航天員在空間站的生活，無論是國際空間站還是中國空間站都構建了一套完善的再生生保系統。中國再生生保系統包括6個再生子系統，即電解制氧子系統、二氧化碳去除子系統、微量有害氣體去除子系統、尿處理子系統、水處理子系統和二氧化碳還原子系統。

空間站的大氣控制功能主要包括: 氧分壓控制、CO2分壓控制、微量有害氣體濃度控制、微生物控制、濕度控制, 其中氧分壓、CO2分壓和微量有害氣體濃度控制分别通過電解制氧、CO2去除和微量有害氣體去除等3個再生生保系統實現, 微生物和濕度控制通過非再生環控基礎功能平台實現. 艙内CO2、氧氣、濕度(水汽)以及微量有害氣體濃度等大氣成分在艙間通風的支持下實現艙間物質流轉, 即天和艙集中供應氧氣、集中處理CO2、控制濕度、淨化微量有害氣體, 通過通風流場保證各艙段間的CO2濃度、濕度、氧氣濃度場的均勻性。

這是什麼意思，因為你光有氧氣生成也不行，還需要将艙内的有害氣體祛除，艙内微量有害氣體來源比較廣泛, 主要包括人體釋放、艙内材料釋氣、食品和個人衛生用品釋氣、大小便、火災等. 環控生保系統根據微量有害氣體來源不同設計了相應的微量有害氣體去除措施, 空間站微量有害氣體去除系統主要去除正常條件下釋放到大氣中的微量有害氣體. 大小便收集和垃圾封裝、火災等過程産生的微量有害氣體, 配備了專用的淨化器進行淨化去除.

隻有将艙内的有害氣體去除了，才能保證空間站内的空氣清新，給航天員一個健康安全舒服的環境。

為了定時定量去除航天員排出的CO2和微量有害氣體，中國空間站定制了CO2去除子系統中的電動截止閥與電動切換閥，采用耐高溫材料，具備遠程高效高可靠控制能力，可以實現CO2和微量有害氣體去除系統的氣路截止與切換，為空間大氣組分的控制提供技術保證。

再生生保系統裡最核心的就是制氧了，空間站氧分壓控制功能通過電解制氧和儲存供氧共同實現. 正常條件下以電解制氧系統為主份實施氧分壓控制, 在乘組輪換或電解制氧系統維護期間, 高壓氧瓶作為電解制氧功能的備份實現輔助供氧，電解制氧技術是目前公認的最具合理性的空 間站氧氣補給技術，是物化再生環境控制和生命 保障系統的核心技術之一，是實現中長期載人航天飛行的關鍵技術 。俄羅斯在和平号空間站建造初期就對電解制氧裝置進行了飛行驗證，然後直接裝站作為主份供氧設備。

我國從 20 世紀 90 年代中期起開展了空間站電解制氧關鍵技術預先研究，2006 年順利完成了為 3 人乘組 連續供氧的 62 d 系統整合驗證試驗。這項技術最難的就是在空間站微重力環境水、氣混合物難以分離、 而系統運行特性及産氣要求需要水、氣連續、徹底 分離的難點，這就要完成單膜靜态水氣分離器技術攻關。

目前，美、俄和我國的空間站電解制氧系統均 采用常壓電解制氧技術方案，因此隻能輸出常壓 的氧氣，僅能滿足補充航天員代謝的供養需求。而在空間站運營階段和未來的載人探月 任務中，需進行大量的航天員出艙 / 月面活動，需 要消耗大量的高壓氧氣資源 。 因此，中國空間站要實現常壓供 水 、可直接輸出高壓氧氣的高差壓電解制氧技術。

中國還專門定制的艙内供氣調壓系統中的“開關”--旋塞截止閥與切換閥，可以實現供氣調壓系統中氧氣的“定量供給”。　　

除此之外，二氧化碳還原子系統能将航天員呼吸産生的二氧化碳進一步重新利用，通過二氧化碳和氫氣的化學反應，再次生成水。生成的水又可以通過電解氧技術生成氧氣，通過該系統的穩定運行，空間站内每天可多回收一公斤左右的水，使水資源的物質閉合度提高到90%以上。

中國空間站整個再生生保系統實現了氧氣資源100%再生，水資源80%再生。據介紹，有了完整的再生系統，發射重量大大減少，運營補給成本降低了70%，每年節省上行物資6噸多。

當然，中國還在研究新一代的再生生保系統，例如從尿處理系統産生的尿殘液當中來進一步提取水，将水分進一步回收，提高水資源的物質閉合度；未來還會利用新的技術，如生物再生式技術，實現食物再生，達到更高的環控生保技術水平，從而最大限度地實現空間站物資的循環使用。

新一代的再生生保系統不僅可以用于空間站，未來還可以作用于中國在月球建設的月球基地。

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