古人一直希望有朝一日能夠上九天攬?jiān)拢F(xiàn)在我們終于擁有了自己的空間站，能夠讓宇航員長(zhǎng)期駐留在太空中。
空間站是一種可以在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的載人航天器，空間站中擁有供宇航員工作、生活所需要的一切設(shè)施，維持宇航員生存所須的水、氧氣、食物等也應(yīng)有盡有。
人只要活著就需要呼吸，氧氣對(duì)人的生存至關(guān)重要，因?yàn)槲覀兩眢w中的每個(gè)細(xì)胞都需要消耗能量，而能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程需要氧氣的參與。
太空中空空蕩蕩的，食物和水都是從地面運(yùn)上去的，地面會(huì)定期通過(guò)貨運(yùn)飛船對(duì)空間站中的物資進(jìn)行補(bǔ)給，那么空間站中的氧氣也全部都是從地面運(yùn)上去的嗎？
氧氣還真不是全從地面運(yùn)上去的，大多數(shù)情況是利用空間站上的制氧設(shè)備制造氧氣。
太空中制造氧氣并不難，只要有水就行，這種制取氧氣的方式相信大家在初中都學(xué)過(guò)，就是將水電解成氫氣和氧氣。電解水的電力來(lái)源于太陽(yáng)能發(fā)電。至于產(chǎn)生的氫氣，可以和收集自宇航員呼出的二氧化碳反應(yīng)，生成甲烷和水，其中甲烷會(huì)被排出空間站。
之所以選擇在空間站中制造氧氣，而不是從地面運(yùn)輸氧氣到太空，是出于經(jīng)濟(jì)和安全角度的考慮。
氧氣在常溫常壓下是氣態(tài)的，要想運(yùn)輸氧氣到空間站中，就必須將它存儲(chǔ)在密封的容器中，而要想在有限的容器中存儲(chǔ)大量的氧氣，就必須將它液化。這種存儲(chǔ)方式不易，需要使氧氣處于高壓低溫狀態(tài)，相較于直接運(yùn)水上太空，這種直接從地面運(yùn)輸氧氣到太空中的方式并不劃算。
此外，氧氣是助燃劑，萬(wàn)一在運(yùn)輸途中發(fā)生泄漏，可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)，從而燒毀貨運(yùn)飛船。并且大量的氧氣瓶存儲(chǔ)在空間站中也具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，遠(yuǎn)沒有在空間站中存儲(chǔ)水可靠。
水的安全、穩(wěn)定性高，并且存儲(chǔ)容易，在空間站上只需將水電解就能制得氧氣，綜合來(lái)說(shuō)比直接運(yùn)氧氣上太空更劃算、更安全，故而，科學(xué)家選擇了在空間站中直接制造氧氣。
一個(gè)成年人，一天24小時(shí)大約要消耗550升的氧氣，而一升的水（一升水在常溫常壓下，質(zhì)量大約1千克）電解之后可以產(chǎn)生620升的氧氣。也就是說(shuō)，僅需兩瓶500毫升的純凈水，就能保證宇航員一整天的氧氣消耗量。
制得的氧氣并不能直接供宇航員呼吸，因?yàn)槿嗽诩冄醐h(huán)境下呆久了對(duì)人體是有害的。因此需要將氧氣和氮?dú)獾葰怏w，按照地表大氣的成分比例混合，這樣才能供宇航員直接呼吸。
這些水在空間站中也在不斷地循環(huán)，包括尿液、汗液在內(nèi)，以及洗漱產(chǎn)生的廢水，都會(huì)被收集起來(lái)，凈化之后進(jìn)行二次利用。電解所用的水大多是二次利用的循環(huán)水。
不管是制氧，還是水循環(huán)，都是基于環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)完成的。正是這一系列巧妙的閉環(huán)設(shè)計(jì)，減輕了地面向空間站供應(yīng)物資的壓力。雖說(shuō)是閉環(huán)，但在循環(huán)過(guò)程中都不可能保證100%的轉(zhuǎn)換效率，所以每隔一段時(shí)間仍然需要補(bǔ)充水等物資。
氧氣對(duì)宇航員的生存至關(guān)重要，考慮到太空中的不確定因素較多，一旦出現(xiàn)事故，基本上只能聽天由命，所以空間站上對(duì)氧氣的供應(yīng)做了多重保障，除了電解水制取氧氣，空間站上也會(huì)儲(chǔ)存一定量的氧氣瓶和固體氧。氧氣瓶就不多說(shuō)了，大家都懂，而固體氧的主要原理是通過(guò)固體化學(xué)物質(zhì)的分解產(chǎn)生氧氣。
不管是國(guó)際空間站，還是我國(guó)的天宮空間站，都是采用了上述方法制造氧氣，而在潛水艇中也采用了類似的方式進(jìn)行供氧。
