| 空间站上的大气净化(图) |
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| 国家航天局网站 2006-03-17 |
空间站舱内大气的净化是保证空间站居民身体健康的重要条件。空间站舱内的有害大气除了航天员呼出的二氧化碳，乘员的排泄物外，舱内微生物和仪器设备挥发物所造成的污染也不可忽视，它们都会危害航天员的身心健康，从而影响飞行任务的完成。
在空间站上，净化和消除航天员不断产生的二氧化碳的方法有两种：消耗性的化学吸收法和再生技术。美国的载人航天器除“天空实验室”外，都采用氢氧化锂作为二氧化碳的吸收剂，并采用储氧技术来补偿航天员代谢消耗的氧和舱体里泄漏的氧。经过地面实验和空间的长期应用，证明氢氧化锂吸收二氧化碳的性能是安全、可靠的。超氧化物和二氧化碳反应可以放出氧气，具有吸收二氧化碳和供应氧气的双重功能。
净化和消除舱内臭气和微量污染物的方法最常用的是活性炭吸附。载人航天器常用活性炭和氢氧化锂组合结构吸收包括二氧化碳在内的各种污染物。活性炭可以有效地吸附碳氢化合物和臭气，但对一氧化碳的吸收效果不好。
中长期飞行时，太空站密闭舱的空气里还浮游着许多有害微生物，这些微生物长期在空气中传播和扩散，遇到湿空气和适宜的温度，可以按几何指数的速度繁殖和滋生，使已经免疫功能下降的航天员更容易生病。所以，必须抑制或消除这些微生物的影响。
为了避免舱内有害微生物对人体健康造成的危害，常采用的方法是在舱内安置控制微生物的通风过滤装置和抑制舱内微生物滋生的空气净化装置。
为了控制微生物的生长，在国际空间站的日本试验舱和欧空局的增压舱内，将高效粒子捕获材料过滤网巧妙地放置到空间站的密封舱内的通风管道系统上，这种网的网孔比空气中微生物还小，当含有微生物的舱内空气通过管道中的过滤网时，高效粒子捕获材料过滤网就会将微生物阻挡在进风管口的外面，其有效过滤效率可达99.9％。这样，微生物、微粒污染物就不会进入舱内继续污染舱内空气，使舱内空气得到净化。
空间站上各种不同型号的实验仪器也可以散发出不同的化学试剂。这些化学试剂中有些是比较危险的，特别是一旦它们以无法预料的方式结合的话，可能产生有害物质，危害到航天员的健康。因此，将这些化学试剂与空气隔绝，对保证航天员的健康同样至关重要。
在第一次设计国际空间站时，美国宇航局的工程师们提出了在国际空间站上建造一个中央化学处理系统的设想（图1），用它来处理和容纳所有的实验用的化学试剂。结果证明这个系统过于复杂，具体实施时有困难。
因此，专家们认为空间站本身需要有一定的检测能力，它可以检测今后15年内基础研究时所产生的化学试剂，这些化学试剂所需测量的频谱范围是很大的。显然，空间站无法提供所有的检测仪器，所以进行实验舱中的实验设备设计时，应该考虑到每个系统应该建立自己的、防止化学试剂泄露的系统，特别是要具备从投入使用到报废过程中的维护能力。对于每个实验，实验设备要提供其泄露水平的数据，确定其可能产生的泄露水平。在出现泄露时，航天员要将泄露的模块密封起来，如果可能的话，下一步要将这些泄漏的物质清除。仔细地计划和精心的设计可以使这个过程中的风险降到最低，使空间站的航天员更加轻松地呼吸。
如果采用上述方法可以将空间站中的空气净化，航天员就可以在空间站上轻快地呼吸，这是保证航天员健康生活的首要条件之一。
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图中的白色部分是
原来设想的在节点3处安装的生命支持设备 |
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