航天员呼吸的氧气哪里来
航天员呼吸的氧气哪里来
    据中国载人航天工程新闻发言人武平介绍,神舟九号任务将搭载两名航天员上天,将在轨进行3个月的太空驻留任务。除了载人飞船之外,在空间站中生活的航天员还可以通过各种渠道获取氧气,这些氧气又从哪里来?对此,中国航天科技集团空间技术研究院研制了用于宇航员太空呼吸的空气过滤装置,它是一种特殊的过滤装置。它可以过滤掉航天员呼出的二氧化碳、一氧化碳、甲醛等有害气体。此外,还能保证舱内环境健康。
规模以上企业    一、航天员呼出的氧气从哪里来?
    载人航天工程办公室主任杨利伟介绍说,航天员在太空中要保持足够的氧气供应,除了飞船外,航天员还可以通过各种渠道获取氧气,其中最重要的一个途径是通过氧气瓶。航天员一般从地面、卫星或其他飞行器获取氧气,然后通过氧气输送管道进入血液系统并在血液中形成氧气。航天医学专家表示,氧气是维持人体正常运转所必须的。一个正常的人每天需要摄入一定氧气,维持生命。在太空飞行中,航天员的氧气来自何方?他们需要从地面采集吗?航天医学专家表示,从生理角度来说,航天器内不存在氧气不足问题,因为空间站内空间非常有限。根据国际空间站设计要求,空间站需要能容纳100人左右。他们还需要保持良
好的心态和身体状况。对于宇航员来说,要满足这两个条件就足够了:不呼吸就无法完成任务。
    1、吸入空气。
    航天员每天都会吸入新鲜空气,其中80%为新鲜空气。航天员呼吸的气体中含有一定数量的氧。这些氧气经过空气循环系统,经由管道进入血液。
    2、呼出氧气。
炒花蛤    从某种意义上来说,宇航员的氧气是他们的呼吸来源。宇航员通常需要在太空中保持长时间的氧气供应,从而使他们的身体能适应太空失重带来的变化。然而,有一点需要注意:即使在空间站内,也要确保航天员一直保持足够的氧气供应。通常情况下,航天员在空间站内每小时呼吸10次左右,每次大约需要5升。如果航天员长期不进行氧气供应测试,其身体可能会有健康问题,比如睡眠不足、心率过快等。因此在国际空间站建设过程中,航天员每年都要进行呼气测试或身体健康状况评估。
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    3、将氧气通过吸入管道进入体内。
    在太空中,航天员通过吸入管道将氧气吸入体内。这是目前唯一的方法。与呼吸类似,也可以在体内直接进行。航天员会将吸入的氧气通过一条长约8米、直径为2.5米、长度为15米的吸氧管送入其体内。吸氧管也称为气管。在太空生活时间越长,则需要越长时间才能将氧气呼出,所以必须保证飞船等飞行器中充足氧的供应,才能保证航天员在太空中平稳度过。
    4、将氧气输送到飞船,由飞船的动力装置提供动力,推动飞船离开空间站。
    氧气是通过火箭发射到太空的,因此飞船需要在太空飞行一段时间后才能到达地面。因此,为更好地为航天员提供氧气,飞船还配备了供航天员在太空中使用的氧气瓶。这就意味着飞船在太空中行走需要很长时间才能到达地面。由于地球环境的限制,航天员在太空中生活和工作的时间会有所增加,所以飞船上可以提供足够的氧气。与陆地上呼吸一样,航天员呼出的二氧化碳在其体内被转化为二氧化碳气体被呼出,与二氧化碳-氧气-水-甲烷的混合物,从而进入人体。
    二、空间技术人员研制了一种空气过滤装置
    空间技术研究院空间综合技术试验中心研究员张春波介绍,天宫一号上搭载的设备是用来进行“太空呼吸”的,因此与空间站工作的空气过滤装置有本质区别。在“神九”任务中,将为航天员提供从地球到太空的一种呼吸方式,其目的是让我们可以提前“吸氧供氧”。中国航天科技集团一院空间技术研究院首席研究员付小兵介绍说,在发射前三天(神九)发射将进行为期三个月左右的在轨驻留任务。在载人飞船飞行过程中,如果航天员吸入了大量甲醛、二氧化碳等有害气体,航天员就会出现头痛、恶心等症状。这些来自外界的气体会对人体造成伤害。“而神舟九号飞船采用了自主供气模式,能够使航天员在太空获得氧气供任务使用;在轨产生的废气也会经过过滤后排放到地面上,避免了污染。”张春波说。
    1、自主供气
    神舟九号飞船搭载了两台气体压缩机,为两个核心舱的气体供气提供了动力支持。气体压缩机的主要工作原理是通过两个通道,在供气管路中把压缩后的气体从一个通道输送到另一个通道;两个通道也被称为两个“喷嘴”——两个喷嘴的另一个通道叫主喷嘴。主喷嘴通过液氮在管路中提供压力时,就把气体加压到100 MPa左右,通过喷嘴喷出增压液;在加压过程中,主喷嘴被分成两段,一段供气阀开启;另一段供气量可达300立方米。当管
路内压力上升到一定程度时,便启动主喷嘴喷射出增压液。当加压到一定程度后,主喷嘴开始关闭;再等待5秒左右,由于压力较低便关闭喷嘴并切换到由液氮构成的两个供气瓶中供气。
    2、净化处理
    如果航天员吸入了甲醛、甲苯等有害气体,可以通过净化处理后排放到地面上。那么,在太空中如何净化空气呢?付小兵介绍,天宫一号在太空中产生了大量废气,而这些废气通过一根直径为30毫米、长度为15米的滤网过滤后,都会被排放到地面上。为了保证航天员正常呼吸环境和生命安全,地面上就会安装一个专门用于净化空气装置的过滤器,可以将废气进行净化处理后再排放到地面。因此,这些废气经过净化处理后就会被排放到地面上了。
    3、再循环利用
    航天员在太空使用过的氧气瓶和过滤系统都要进行二次循环利用。以天宫一号为例,作为主供气系统,天宫一号的供氧氧气瓶从地面获取;而在天宫二号上,航天员使用过的氧怎么更改ip地址
气瓶也可以在太空再次循环使用:将航天员从地面带回后,通过管道送到舱外供氧系统供航天员使用。航天员在舱外工作和生活时,由于缺氧而出现头晕、乏力、头痛等症状时,只需通过氧气瓶输入氧气后即可缓解甚至痊愈。除了能帮助航天员缓解头晕、乏力等症状外,还能通过呼出气体中的二氧化碳来增加室内空气质量。此外,航天员还可以通过舱内自动空调进行“太空呼吸”,从而保持良好的恒温状态、获得更舒适的睡眠。
    4、防辐射设备
    空间技术研究院载人航天工程空间医学领域首席科学家黄建新介绍说,空间站上的防辐射设备主要用于人体防护和航天设备防护。其中,航天员的宇航员服采用全封闭设计,采用可重复使用技术。防辐射服将对人体起到防护作用,防辐射服能屏蔽太空中的各类微重力及宇宙射线,并在外层形成较大直径的玻璃微结构以吸收外界射线。此外,防辐射服还可防止宇航员吸入航天大气中的污染气体凝结造成肺损伤。
    三、太空驻留期间舱内环境怎样?
    航天员在空间站里生活,还能像在地球上一样呼吸吗?据航天科技集团新闻发言人武平
介绍,神舟九号将于9月15日与天宫一号目标飞行器对接。这次对接也是自神舟飞船以来的第二次对接。据介绍,这次对接采用了无对接模式。对接后,对接舱内各系统功能正常,神舟九号与天宫一号实现自动交会对接,将于9月16日下午4时许对接成功。随后两名航天员将进入天宫一号。随后与天宫二号和神舟飞船对接,神舟九号于9月16日上午9时许返回地面并与天宫一号完成为期3个月的交会对接活动,神舟九号飞船将在天宫一号完成任务后自主进行自动返回飞行。这次与天宫一号进行一次交会对接的过程就是飞行完成之后,才可以进行交会对接。
蚍蜉撼树什么意思    1、太空实验室里的空气质量如何?
    据介绍,神舟九号上,在轨飞行期间,为适应长时间飞行、交会与对接等长时间飞行要求,天宫一号空间实验室内对氧浓度和氧气流量进行了大幅度提高;通过应用各种新技术,保证了各舱段在轨环境水平适宜、氧浓度适宜和温度适宜等。此外,神舟九号空间站里还专门设置了空气净化装置,通过“过滤器”、“净化换气设备”和“消音器”三大部件将舱内空气净化系统提高到“无污染”状态。“过滤器”是保证航天员呼吸通畅的关键部件。航天员舱内活动时,需先用吸尘器吸除航天员使用过的任何东西,再打开舱门和气闸舱门;或者通
过排风扇来吸除废气并净化空气。“净化换气设备”包括排风扇和集气箱等;另外还有“消音器”装置在空气发生作用时产生噪音。
    2、航天员在空间站生活、工作和生活,与地球上没有什么不同吗?
    答:不一样。在空间站,航天员的生活设施设备将与地球上一样丰富。包括日常生活、工作和学习的主要设施、工具、食品等。在地球上,航天员在空间站里的活动是通过地面控制中心进行规划、安排和控制的。与地面控制中心的主要区别在于,在空间站里是一个可以同时进行地面、空中作业的大型多功能综合性系统,不仅有航天员日常生活所需的物品储存、工作控制、电子产品的操作使用,而且还有视频监控、微重力环境监测、个人健康监测等新技术应用,航天员活动安全有了更多保障。值得一提的是,天宫二号空间实验室虽然也可以做个人健康监测、微重力环境监测等实验项目(实验环境是对空间站环境试验的总结),但在太空中则只需操作设备即可进行活动、睡眠等相关活动。
    3、中国航天员在太空里吃什么?
    航天员在太空驻留期间会吃些什么呢?中国载人航天工程航天员系统副总设计师吴伟仁
曾表示,太空食品是中国航天员训练中心研制并投入使用的一项重要任务,也是中国航天员系统开展失重飞行和其他航天活动的重要保障项目。与神舟七号飞行时食谱相比,神舟九号的食谱将增加一些新鲜食品和易消化食品。此外,在航天员太空驻留期间还将执行一些与饮食有关的特殊任务——与地面上有些不同——包括研究人体失重生理效应方面的试验、为航天员进行心理减压和营养支持等。吴伟仁表示:“在天宫飞行期间,中国航天员将继续参加载人航天医学实验项目,与地面科研人员一起开展与地面医疗卫生相关的科学实验和医学技术研究。”此外还会开展一些其他相关科普活动。其中一项就是制作中国航天员太空午餐。
    四、为航天员做过什么安全防护措施?
    为保证航天员的生命安全,航天员在进入空间站之前都会进行一定的防护措施。首先要进行航天服的防化隔离,包括航天员的衣服、鞋子等,其次,还要使用专门的呼吸器。据中国航天员科研训练中心主任景海鹏介绍,由于空间环境下大气压力在10 MPa左右,航天员在气密状态下进行失重生命支持功能,时间大约为30分钟左右,其间航天员可能会感到口渴而饮水。针对这些问题,科研人员研制了专门的饮水设备。其中最重要的是在出舱时使用医用水瓶,为航天员提供额外氧气。
    1、航天服的防化隔离
    航天服是航天员在太空中必须穿着的服装,是航天服最重要的组成部分。航天服由外层、内层、外套三部分组成。外层用高强度面料制成,外层用合成纤维、金属材料制成,外层用特种合成纤维制成,在其表面形成一层保护膜。这种材质具有良好的抗化学腐蚀性与耐热性。
    2、航天员的呼吸器和工作服
    对于航天员的呼吸来说,这是最主要的一项防护措施。氧气是生命之源,为保证航天员在失重环境中依然能保持良好的生理状态,航天员必须配备专门的空气呼吸器。在失重环境下,航天员由于吸入空气量较少,而皮肤与空气之间形成了一个气溶胶层,这种气溶胶层不仅能保证吸入空气中95%的氧气,而且还能过滤掉部分微粒和微生物。目前世界上只有少数几个国家研制生产出能适应高低温、高密度压力环境的气溶胶过滤气化器,中国也是世界上唯一研制生产出用于航天环境工作条件下的气溶胶过滤气化器的国家。工作服一般是宇航员进入空间站工作所穿的防护服或者工作裙。
    3、航天员的“家”是什么样的?
    航天服中的氧气瓶是航天员的“生命之源”,它与飞船上的氧气瓶是一个整体,在使用过程中要随时根据需要调整氧气瓶的位置,以确保其正常工作。在航天员返回地面后,也要对其进行清洗,确保其能够正常工作。据中国航天员科研训练中心主任景海鹏介绍说:“为了保护生命之源的氧气瓶,航天员穿着航天服前都要在它上面涂上一层防锈涂料。为防止氧化,我们还在里面加上了电泳涂层。”航天员的“家”主要是单人间和双人间,单人间内有一个独立的卫生间,一个卧室内有一个卫生间。在航天员进行出舱活动前需要先在单人间内用一个电泳层对地板进行防锈处理。

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