神舟二十一号航天员乘组在2025年10月31日发射升空到现在,已经在中国空间站飞行了接近4个月时间了,这3名航天员的在轨任务时间是6个月左右。也就是说,神舟二十一号航天员乘组的任务已经过去了差不多三分之二了,他们返航时间越来越近了,预计再过2个月左右的时间就会返回地球了。
在今年,我们不会发射神舟二十二号飞船了,而是发射神舟二十三号飞船,因为神舟二十二号飞船在2025年11月已经提前发射升空。而神舟二十一号飞船也已经在2025年11月提前返回地球,按照计划,神舟二十一号航天员乘组将会“换乘”神舟二十二号飞船返回地球。这就是为什么在2026年最先发射神舟二十三号飞船,而不是发射神舟二十二号。
现在距离神舟二十三号飞船发射时间不远了,这艘飞船已经来到卫星发射中心就位了,接下来就是进入待命状态,先为神舟二十一号航天员乘组保驾护航,预计在4月底,神舟二十三号飞船就会转入发射状态,准备去执行下一个阶段的飞行任务。
可能有一些网友好奇,我们经常看到发射载人飞船把航天员送上中国空间站,或者发射货运飞船把食物、水、衣服、燃料、科学载荷送上中国空间站,却没有听说过给中国空间站补给氧气。而空间站在外太空飞行,外太空几乎是真空状态的,航天员离不开氧气,那我们的空间站飞行了几年时间,为什么空间站内的氧气用不完呢?这些氧气是哪里来的呢?
氧气哪里来的
我们先看一下一名航天员每天需要消耗多少氧气。在正常情况下,一名航天员每天都需要消耗大约550升氧气,现在我们的空间站已经进入应用与发展阶段,每年都会发射2艘神舟载人飞船去中国空间站执行飞行任务,每艘飞船都有3名航天员,每个航天员乘组的在轨时间都是6个月左右。
按照这样计算的话,每个乘组3名航天员飞行6个月的话,一次飞行任务大概就需要消耗30万升氧气。对于很多人来说,说30万升氧气,可能不知道这是多少氧气,因为没有参照物对比。
我们常见的标准氧气钢瓶就是40升,换句话说,3名航天员在太空飞行半年所消耗的氧气需要7500个这样的标准氧气钢瓶才能装得下。这么多氧气,是怎么送到中国空间站的呢?
可能有一些网友认为是载人飞船或者货运飞船送上去的。毕竟空间站是封闭的,外太空又几乎是真空的状态,这些氧气来源只有通过飞船来提供了。但是我们看下载人飞船、货运飞船的情况后会发现,飞船根本就带不了这么多氧气罐上去。
像神舟载人飞船每年发射2次,天舟货运飞船每2年发射3次,也就是说,2年时间内,理论上只有7艘飞船前往中国空间站。其中神舟载人飞船的主要任务是搭乘航天员,返回舱内部空间不大,3名航天员坐下的情况下就没有什么空间装氧气了,所以神舟载人飞船没法给中国空间站提供这么多氧气。
虽然天舟货运飞船最大运载能力超过7吨,但是货运飞船不仅仅搭载氧气,还要搭乘航天员所需的食物、水、衣服,还要给中国空间站补给推进剂,还要带大量科学载荷去中国空间站,留给货运飞船装载氧气的空间也不会很多。
从这里可以看得出,空间站的氧气完全就没有办法通过载人飞船、货运飞船直接补给的,那空间站的氧气是哪里来的呢?空间站上所有的物资其实都是来自地球,只不过氧气是通过另一种方式进行补给的,不是直接运输氧气去中国空间站。
在空间站上有电解水的设备,1升水在电解后可以产生大约620升氧气,这样算下来的话,只需要电解不到500升水,产生的氧气已经足够3名航天员使用半年时间了。500升水对比30万升氧气,运输水要简单很多,货运飞船轻轻松松就能带这些水上去了。
虽然需要消耗不少水去电解产生氧气,但是考虑到空间站上的水都是可以循环使用的,比如说航天员产生的废弃水或者尿液,都可以通过水循环系统进行净化,这些水又能继续来电解产生氧气。所以,空间站在运行的过程中,只要有一定的水进行补给,空间站的设备能正常运行,空间站就不会出现氧气不足的情况。
当然,空间站也不能完全依赖电解水的方式产生氧气。大家也知道,我们人类离不开氧气,如果在执行任务过程中,空间站的制氧设备出现故障或者其他问题没法产生足够的氧气,那航天员岂不是缺氧了?
大家别担心,空间站肯定是有备份的氧气应急的,空间站说会有一些氧气罐来存储氧气,或者有固体氧气发生器。
我们不直接从地球运输氧气去空间站,除了飞船装不了那么多氧气外,主要也考虑到了安全的问题。想要装得下那么多氧气,那肯定是要对氧气进行压缩装到氧气罐才行。而高压的纯氧气瓶是相对比较危险的,我们不能让空间站、航天员暴露在危险之中。所以,在衡量各方面的因素后,电解水产生氧气是最佳的方案。
天舟十号要发射
之前神舟二十二号飞船出征太空的时候,没有搭乘航天员,而是满载货物前往中国空间站。虽然神舟二十二号飞船没有搭乘航天员,但是它带不了多少物资,因为载人飞船返回舱内部空间有限,又不能拆除里面的设备设施装载更多的物资,而这些物资在放置的时候还要考虑到重量分配的问题,所以神舟二十二号飞船只能带一点物资去中国空间站而已,我们的空间站的物资补给主要还是靠天舟货运飞船来完成。
按照计划,在今年我们将会发射神舟二十三号飞船、神舟二十四号飞船以及天舟十号货运飞船。当前在中国空间站执行飞行任务的是天舟九号货运飞船,这艘飞船在2025年7月15日发射升空,虽然我们官方暂时还没公布天舟十号货运飞船的发射时间,但是考虑到我们天舟货运飞船的发射频率,就知道天舟十号货运飞船发射时间的大致范围了。
在中国空间站开始建造初期,我们的天舟货运飞船发射频率相对较高,和神舟载人飞船一样,都是每年发射2艘,每次载人飞船发射升空之前,都会提前发射一艘天舟货运飞船进行物资的补给。后来的天舟货运飞船进行了升级,可以携带更多的物资去中国空间站了,所以天舟货运飞船单次支持在轨时间也延长了,发射频率调整为每2年3艘,大概就是8个月左右的时间就会发射一艘天舟货运飞船进行补给。
当前,天舟九号货运飞船已经在轨飞行7个月时间了,估计天舟十号货运飞船的发射时间不远了。不过考虑到之前神舟二十二号飞船给中国空间站补给了一部分物资,不排除天舟十号货运飞船的发射时间会稍微延迟一些,这问题都不大。
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