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航天員呼出的二氧化碳不僅(jin) 是廢氣，而且對人體(ti) 有害。座艙空氣中二氧化碳分壓一般都控製在0.5千帕以下，達到2千帕就會(hui) 影響航天員的健康和安全，嚴(yan) 重時會(hui) 危及生命。所以，航天員呼出的二氧化碳必須采取有效的措施吸收處理。
對於(yu) 短期飛行的載人航天器而言，通常采用氫氧化鋰吸收航天員排入艙內(nei) 的二氧化碳。氫氧化鋰與(yu) 二氧化碳發生反應的生成物為(wei) 碳酸鋰，實現了對於(yu) 二氧化碳的吸收。同時使用一定量的特種活性炭吸附氣體(ti) 中其他的微量有害氣體(ti) 。該方法吸收效率高，工作安全可靠，但這是一種消耗性的二氧化碳去除方法，是一次性使用的。
顯然，對於(yu) 短期飛行來說，航天員呼吸的氧氣、吸收二氧化碳使用的吸收劑和淨化裝置可以一次性地由地麵帶上天，其費效比還是可以接受的。但是，對於(yu) 長期飛行來說，大量的消耗品均由地麵帶上或送上天，其運行成本是十分昂貴的。所以，長期飛行的載人航天器對於(yu) 二氧化碳的去除需要研究新的方法。
方法之一，采用分子篩作為(wei) 二氧化碳的吸附材料，利用分子篩對於(yu) 二氧化碳的吸附能力吸收航天員排出的二氧化碳，同時利用艙外真空資源實現二氧化碳的脫附，將其排入太空。實際係統中采用兩(liang) 組分子篩床，一組進行吸附，另一組則進行解吸，兩(liang) 組交替工作，能夠有效地實現艙內(nei) 二氧化碳的淨化。該方案實現了二氧化碳吸收材料及其裝置的重複使用，但隻是將二氧化碳排出艙外，而沒有實現對於(yu) 二氧化碳的回收利用。
飛船座艙二氧化碳淨化組件及座艙通風風機
更為(wei) 合理的技術路線是氧的再生技術，即人吸收氧氣呼出二氧化碳，對於(yu) 二氧化碳進行收集和再生處理，重新生成可供人體(ti) 呼吸的氧氣。遵循這種研究思路，提出了一種基於(yu) 物理化學方法的二氧化碳收集濃縮與(yu) 再生技術。第一步，利用固態胺係統實現對於(yu) 座艙大氣二氧化碳的吸收與(yu) 濃縮；第二步，利用特種反應器實現對於(yu) 二氧化碳的加氫甲烷化的還原反應，使之生成甲烷與(yu) 水；第三步，采用電解方法對水進行電解，產(chan) 生氫氣和氧氣，氧氣重複供人呼吸使用。
對於(yu) 大型永久性空間站或未來的外星球基地，科學家們(men) 又在航天環境控製與(yu) 生命保障係統中引入了生態生保技術的概念，利用經過優(you) 選的高等植物的光合作用，吸收二氧化碳，產(chan) 生氧，提高了氧再生的能力和氧氣再生回路的閉合度，同時還可補充人所需要的食物。這種技術稱之為(wei) “受控生態生命保障技術”，是航天環境控製與(yu) 生命保障技術的新一代研究方向。
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