缺氧？失重致身体萎缩？航天员是如何解决这些问题的

中国载人航天、央视新闻 2021-07-07 11:53:59

中国载人航天工程办公室消息，北京时间2021年7月4日14时57分，经过约7小时的出舱活动，神舟十二号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。此前6月17日上午9时22分，神舟十二号飞船在我国甘肃酒泉卫星发射中心顺利升空，聂海胜、刘伯明和汤洪波三位航天员开始为期三个月的太空驻留工作。

空间站中的氧气从何而来?

航天员要想在空间站中长期生存，至少需要三样东西：食物、氧气和水。食物和水还好说，定期由地面发射上去的货运飞船进行补给，氧气就比较麻烦了。航天员无时不刻不在呼吸，需要的氧气量特别大，全部依靠地面进行补给根本不现实。所以现在空间站采用了两种方式来供给氧气。

1.氧气生成系统——电解水制氧

无论是国际空间站还是中国空间站，里面都有一套甚至多套制取氧气的设备，叫做氧气生成系统。利用这套设备，空间站就能够为多名航天员提供源源不断的氧气。

氧气生成系统的原理很简单，就是利用电能分解水，然后产生氧气和氢气，其中的氧气供应航天员呼吸。制氧所需的电能通过太阳能电池板获得。

2.地面补给

氧气生成系统是空间站氧气的主要来源，但绝不是唯一的来源。万一这套系统哪天出现故障了，没有了替代方案，后果将不堪设想。

空间站中的另外一种氧气来源就是地面补给。国际空间站每隔一段时间就会收到来自地面的物资补给，这其中就包括氧气。空间站里面通常都会存放多个氧气罐，里面存储着大量的氧气以防意外情况发生。

另外，现在的空间站采用的是与地面空气成分接近的方案，即氧气占22%，氮气占78%。在这种空间站环境中，航天员也不需要带着氧气罩，就跟在地面上正常呼吸一样。不同的是，空间站中的空气成分少了稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)、二氧化碳和其他物质(如水蒸气、杂质等)，理论上来说更加纯净了。

航天员每天需要呼吸的空气量大约是1.1万升，呼入时氧气含量是22%，呼出时剩余的氧气含量是15%左右。简单换算一下，航天员每天大概需要550升的氧气。

通过氧气生成系统制取氧气，每一升水能够制取620升的氧气。这样的话，每天消耗不到一升水制取氧气，就足够一名航天员呼吸用了。具体到通过神舟十二号发射上天的三位宇航员身上，中国空间站在他们停留的三个月时间里，只需要消耗不到270升的水来制取氧气，就够他们三个人呼吸用了。

航天过程中，失重仍是航天员安全最大威胁

在太空飞行的航天员，面临着一系列健康挑战。在失重条件下，人的骨质每个月最多以2%的速度流失，2/3的身体体液会分布在心脏以上，造成心血管失调，肌肉也会萎缩，营养素也会流失。而要对抗这一切，最重要的方法就是在太空进行体育锻炼。

太空失重环境易造成肌肉萎缩和骨量丢失，航天员如何锻炼身体?

在这次太空之旅，神舟十二号上有配备自行车、拉力器、企鹅服用来帮助航天员锻炼。中国载人航天工程航天员系统总设计师黄伟芬表示，在轨航天员每天至少有两个多小时进行相关的训练，空间站里有跑台、自行车，还有拉力器、企鹅服相关的设备，作为防止航天员失重生理效应的对抗措施。但也不需要每天这样做，一个星期有3～4次，就能达到效果。

为确保航行中航天员身材处于最佳形态，每名航天员都会衣着“生活马甲”，该设施可以监测血压、深呼吸等，一旦出现异常，天空医监医保人员能够指点航天员自我医治。同时，飞艇内也装备了航天药箱、小药包和集体急救小药包，能满足罕见疾病医治所需。

责编：涂诗卉

来源：中国载人航天、央视新闻

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