呼吸是人體與外界交換物質的最重要的途徑之一，也是人類最重要的生存條件。

失去食物，人最多可以活十幾天；失去水，人最多隻能活三天；失去氧氣，人可能撐不過三分鐘。

在地球上我們生活在大氣層中，不會缺少空氣。然而，在千裡之外的國際空間站中，宇航員們呼吸的氧氣是哪裡來的呢？難不成光靠補給飛船往上運嗎？

可能有的小夥伴會說了：“你傻呀，直接加氧氣罐放氧氣不就行了？”

其實早期載人航天時，科學家們就是這麼想的，直接加氧氣罐，讓宇航員呼吸純氧不就好了嗎？既方便，純氧又可以讓宇航員呼吸更長時間，不用擔心時間長了氧氣濃度降低。

同時純氧有一個好處，就是能夠避免宇航員因出艙後，從氣壓高的艙内轉到氣壓低的航天服産生人體氮氣飽和，從而避免宇航員得上減壓病。

宇航員出艙

你看，純氧好處多多，又簡單粗暴，直接用氧氣罐供純氧不就好了？

然而，由于氧氣是極佳的助燃劑，“純氧加倉”讓人類在載人航天初期受到了慘痛的教訓。

在1961年3月，蘇聯飛船在進行地面實驗時，就因故障導緻飛船起火，宇航員被活活燒死。在1967年，美國的阿波羅1号在地面實驗時，也因為電纜産生火花引發了火災，緻使三名宇航員被燒死。

阿波羅1号火災

因此，在後續的載人航天活動中，各國開始将空氣更換為模拟地球大氣的混合氣體，主要是将艙内空氣由原來的純氧替換成氮、氧混合物，并加入二氧化碳以刺激神經中樞。

像是後來的禮炮系列、和平号空間站到現在的國際空間站都使用混合氣體。而混合氣體的主要來源仍是壓縮氣瓶，利用運載火箭運輸到空間站内再打開氣瓶。

因為氧氣瓶實在是太重要了，所以空間站一直都儲備有充足的氧氣瓶。不過空間站畢竟長時間駐有宇航員，氧氣會被不斷消耗，像是屁（氨氣、硫化氫）、二氧化碳等一些有毒氣體會不斷積累，電子設備長期運轉也會不可避免産生有害氣體，因此空間站都裝備了很完善的生命保障系統以維持空氣的清潔。

又因為空間站與地面之間不能快速地與地面交換資源，隻能憑借幾周乃至幾月一次的貨物飛船傳遞物資，因此對于空間站來說，循環系統尤為重要。

在國際空間站内，氧氣循環主要靠水，電解水。

目前很多火箭都是用液氧液氫作為燃料，氫氣與氧氣燃燒會生成水，噴薄而出的水蒸氣會給火箭帶來強大的推力。反過來，通過給水通電，可以生成氫氣與氧氣。

而“被電解的水”則由回收系統在各處收集，比如呼吸帶來的水蒸氣、尿液、廢水等，回收而來的水一部分會被作為電解的對象，一部分可能會作為飲用水等重複使用。

水回收裝置

電解水是一種制造氧氣的途徑，不過你也看到了，電解水的生成物不僅是氧氣，還有氫氣。因此，需要想辦法利用起氫氣，要不然隻能眼睜睜地看着寶貴的氫氣被排放到太空。

空間站電解水的設備

通過一些巧妙構思，科學家找到了利用氫氣的途徑。

科學家通過收集宇航員們呼吸出的二氧化碳，使其與氫氣反應，即可得到水和甲烷。多餘的甲烷會被排出到太空，而産生的水則會回到空間站繼續循環。除此之外，空間站還配備氫氧化锂或者氫氧化鉀配合去除二氧化碳。

總得來說，空間站最重要的氧氣來源還是氧氣瓶，不過太空艙内的空氣會混雜着氮氣，以模拟大氣成分，增加安全性。其次會通過電解水、二氧化碳加氫法和氫氧化锂（鉀）消除法循環氧氣并去除呼吸産生的廢氣。

從原理上來說，載人航天器的空氣支持組件并沒有多麼高大上，但是既簡單粗暴，又實惠可靠。在危機四伏的太空旅行中，不正是需要這樣可靠簡單的設備來保障人員安全嗎？

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