近日,一則突發消息讓全國航天迷揪緊了心:原計劃于11月5日返回地球的神舟二十號載人飛船,疑似遭遇太空微小碎片撞擊。為了確保萬無一失,指揮中心果斷決定推遲返回。如今4天過去了,遲遲沒有新消息傳來,在天宮空間站內,6名航天員已經同時在軌生活8天,這比原定的5天多出了3天。而此時,空間站內還進行著生物實驗,4只實驗鼠也“同居”艙內,這讓很多人擔心:天宮空間站的空氣、水、食物,還夠用嗎?
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其實,這次“被迫滯留”的考驗,正好也展示出中國空間站的強大韌性。外界或許擔心資源緊張,但對中國航天員來說,這樣的應急情況早在設計圖紙階段就被考慮得一清二楚。天宮空間站的生命保障系統,堪稱一座能在太空“自給自足”的微型生態圈。
先來說說最重要的氧氣。
在地球上,我們呼吸空氣幾乎不費力,但在太空中,每一口氧氣都來自科技的奇跡。天宮空間站內部配備了再生式生命保障系統,核心是電解水制氧。簡單來說,就是把水“分解”成氧氣和氫氣。每1升水可以產生約620升氧氣,6名航天員每天只需電解5升左右的水,就能滿足呼吸需求。更重要的是,這個系統有多級冗余設計:除了電解系統,還有高壓氧氣瓶以及固體氧氣發生器作為備用。即便電解系統出現故障,也能立刻切換模式,確保航天員的氧氣供應穩定無憂。
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航天員呼出的二氧化碳也不是直接排掉的,中國空間站采用了“電解水制氧 + 二氧化碳還原”雙回路體系,讓“廢氣”中的碳元素循環起來,讓電解副產的氫也不浪費,實現了氧氣與水的再生閉環。也就是說:航天員呼出的氣體,最終又變成了他們呼吸的氧氣與喝的水。所以中國空間站的氧氣資源已經能夠100%再生,永不缺氧。
接下來是水。航天員喝下的每一滴水,都可能是“二手水”。空間站的水回收系統回收率超過95%,能將航天員的尿液、汗液、呼出的水蒸氣,乃至艙內空氣冷凝水,全部收集、凈化、再生。經過多級過濾與紫外消毒處理后,這些水的純度甚至高于地球上的純凈水。NASA曾說“喝自己的尿”是宇航員的日常,這話不假,中國的系統則更先進、更節能,但本質上還是一樣的原理。
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那么食物夠不夠?
答案同樣是——綽綽有余。中國的航天員食譜堪稱“舌尖上的太空”。從主食、配菜、湯品到零食,種類多達上百種。為了防止“同款食物吃膩”,菜單還特別設計了周期性更換機制,每10天循環一次。天舟九號7月份為天宮空間站送去了足以支撐9個月的物資儲備,包括飲用水、食品、氧氣發生劑等。因此,即便6人同時在軌超過原定時間,短期內都是“吃喝不愁”。此次任務中,還攜帶了新鮮蔬菜、堅果、蛋白質棒等易儲存高能食物。
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那4只實驗鼠呢?
神舟21號上天的時候,帶上去4只實驗小白鼠,它們是空間生命科學實驗的重要成員,主要用于研究太空微重力對生物體骨骼與肌肉的影響,本來計劃是實驗5-7天就回來,沒想到也被迫滯留。不過為它們準備的食物、水源,早已單獨配給,并有自動循環裝置。所以這幾只“太空鼠”不僅不會搶資源,反而幫助科學家理解未來人類長期太空駐留的風險。
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那么我們的航天員,遇到了這種突發事件,到底會不會有危險?
事實上,我們的空間站在設計之初,就遵循“發一備一”安全機制。每一次載人發射,地面都有一艘備用飛船處于應急待命狀態,這一次,是神舟二十二號。如果空間站出現緊急情況,它可以在短時間內發射執行救援任務。除此之外,空間站艙體本身有極強的抗風險能力,具備獨立封艙、分區供能、自動修復等多重防護。哪怕受到微小碎片撞擊,也不會立刻危及航天員安全。本次事件本來不大,只是面對微小碎片可能帶來的風險,工程團隊還是以科學、謹慎的態度處置。這種“寧可多留幾天,也不冒一絲風險”的思維,正是中國載人航天精神的體現。
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從另一個角度看,這次“太空滯留”,其實是一場完美的“實戰演練”。
它驗證了天宮空間站在極端情況下的生命保障、能量循環與人員協同能力。過去,這些參數只能在地面模擬艙測試,如今卻在真實太空環境中得到了驗證。此外,正好也讓全世界看看,我們中國的太空救援,到底要花多長時間。與此同時,6名航天員在軌的長時間合作,也為未來空間站執行多任務、多乘組的常態化運行打下基礎。
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