漫話人造空氣

河北省承德市營子區鷹城一中 高 瑩

漫話人造空氣

河北省承德市營子區鷹城一中 高 瑩

從2003年10月“神舟五號”載人飛船的首次成功發射，到今年第四季度值得期待的“神舟十一號”載人飛船與“天宮二號”空間實驗室的交會對接，這一切無不牽動著億萬中華兒女的心，也記錄著中國航天事業跨越式發展的腳步。在分享喜悅的同時，同學們或許不曾想到，宇航員在太空中呼吸的并非是純氧而是人造空氣。

說到這里，同學們或許會問：在相同條件下，純氧要比同體積的空氣更能延長使用時間，為什么在航天實際操作中，卻放棄了攜帶純氧這個方案呢？這要從上世紀六十年代的兩起由純氧引發的航天事故說起。

1961年3月23日，被確定為前蘇聯首航太空的宇航員邦達連科在充滿純氧的艙室里進行緊張的訓練。休息時，他用酒精棉球擦完身上固定過傳感器的部位后，隨手將它扔到了一塊電極板上，結果艙內燃起大火，他被嚴重燒傷，10個小時后死亡，成為人類載人航天活動中第一位遇難的宇航員。

1967年1月27日，美國肯尼迪航天中心在進行載人飛船地面聯合模擬飛行試驗時，充滿純氧的飛船座艙突然起火，在幾十秒內3名航天員被燒死在艙內。后來查明，這次起火的原因是飛船導線短路，電火花引燃了艙內塑料制品。阿波羅飛船采用的是1/3大氣壓力的純氧方案，一些在正常空氣中本來是耐火的塑料制品，在純氧中卻成了易燃物品。此外，艙門打開時間設計為90秒，著火時船內形成負壓，無論在外面還是在里面，艙門在極短的時間內都無法打開。等救援人員打開艙門時，3名航天員已被活活燒死。

通過學習同學們已經知道，可燃物在氧氣中燃燒比在空氣中更加劇烈，甚至某些在空氣中不能燃燒的物質卻可以在氧氣中燃燒。因為兩次航天事故中的太空艙內采用的都是純氧方案，這樣使一些空氣中的耐火制品，在純氧中變成了易燃物品。兩次航天事故給了后人很多啟發，科學家們開始尋找新的辦法來解決這個難題，經過艱苦努力和探索，終于研制成功了“人造空氣”，來供航天員呼吸。據航天專家介紹，目前用于航天的“人造空氣”的成分為：氮氣含量約占70%，氧氣含量占20%以上，此外還有二氧化碳等氣體，非常接近空氣的比例。在太空艙中，航天員呼出二氧化碳，吸進氧氣，飛船能根據儀器實時監測各種氣體含量，并自動調節各種氣體成分，同時將有毒的氣體過濾掉，始終保證飛船內的空氣適合航天員呼吸。

在未來的時間內，探索外層空間將會成為中國航天計劃的重要內容。按照計劃，我國將在2018年發射三艙空間站，2024年的“嫦娥四期”工程中，中國航天員將可能執行登月任務。科技在發展，時代在進步，或許若干年后執行登月任務的宇航員攜帶的新型人造空氣，是由同學們親手設計的呢。