對人類來說，氧氣是最基本的生存條件。在航天器中，一旦艙內(nei) 沒有氧氣，15秒內(nei) 就會(hui) 危及航天員的生命。然而，航天器中的氧氣並不是隨便放的，一個(ge) 不小心，就會(hui) 威脅到航天員的健康和生命。

在地球上，人類賴以生存的空氣主要由氮氣、氧氣、二氧化碳組成，此外還有少量的惰性氣體(ti) 。盡管其中的氧氣成分是物質代謝必需的，也是人體(ti) 生命活動最基礎的保障，但人類對氧氣的需求卻是非常苛刻的，吸入濃度過高或過低的氧氣都會(hui) 危及生命。

海平麵上，人體(ti) 肺泡正常的氧分壓為(wei) 13.3～13.7 kPa，二氧化碳分壓為(wei) 5.3 kPa，飽和水蒸氣分壓是6.3 kPa。隨著海拔高度的增加，大氣中的氧分壓會(hui) 隨之降低。高空環境中，人體(ti) 很容易缺氧，危及身體(ti) 健康和生命。

氣體(ti) 分壓

氣體(ti) 分壓是指氣體(ti) 混合物中某一種氣體(ti) 在相同溫度下占氣體(ti) 混合物相同體(ti) 積時所形成的的壓力。比如氧分壓，可以理解為(wei) ，常溫下單位體(ti) 積空氣中的氧氣在單位體(ti) 積中形成的壓力。

在載人飛行中，通過保證航天器中航天員肺泡內(nei) 氧分壓接近於(yu) 地麵時的氧分壓，使航天員們(men) 能自由呼吸。通常，航天員在太空缺氧的情況有這兩(liang) 種：

暴發性缺氧

當載人航天器內(nei) 發生氣體(ti) 壓力急速下降的情況並下降到11.6kPa以下時，人體(ti) 肺泡內(nei) 會(hui) 充滿二氧化碳和水蒸氣。由於(yu) 人體(ti) 外壓力過小，身體(ti) 無法從(cong) 外界獲得任何氧氣，經過10餘(yu) 秒鍾的時間便會(hui) 喪(sang) 失意識，這就是爆發性缺氧。

這時，人體(ti) 腦組織裏儲(chu) 存的氧氣也喪(sang) 失殆盡，如果不立即吸氧急救，航天員便會(hui) 死亡。

急性缺氧

急性缺氧發生在載人航天器內(nei) 氣體(ti) 壓力快速降到20kPa以下時，這時腦組織裏儲(chu) 存的氧氣已經降到意識開始喪(sang) 失的程度。從(cong) 氣壓降到20kPa開始，經數分鍾到10餘(yu) 分鍾後，人體(ti) 意識便會(hui) 喪(sang) 失。

通常，這種情況發生在載人航天器被太空碎片擊破或自身故障導致漏氣的時候。

那麽(me) ，一旦航天器內(nei) 氧氣濃度過高了又會(hui) 發生什麽(me) 呢？正常情況下，人體(ti) 內(nei) 氧化和抗氧化運動處於(yu) 動態平衡。人體(ti) 內(nei) 的氧氣產(chan) 生的氧自由基會(hui) 與(yu) 細胞內(nei) 的抗氧化劑，比如一些維生素或是酶，發生反應進而清除氧自由基，這是人體(ti) 自我保護的一種本領。

如果過量吸入氧氣，氧化和抗氧化的平衡就被打破了，進而引起人體(ti) 的高氧反應，也就是氧中毒。

這時，人體(ti) 內(nei) 會(hui) 產(chan) 生大量非常活躍的氧自由基，它們(men) 會(hui) 攻擊和殺死各種細胞，這就導致細胞和器官的代謝和功能障礙，甚至誘發基因突變和癌症。

因此，為(wei) 了營造航天器中的大氣環境，維持航天器艙內(nei) 氣體(ti) 壓力與(yu) 氧氣、二氧化碳的濃度是非常重要的。在空間飛行過程中，由於(yu) 失重環境的影響，載人航天器艙內(nei) 沒有氣體(ti) 對流，二氧化碳氣體(ti) 不會(hui) 因為(wei) 比重大而自然下沉，這可能會(hui) 導致另一種缺氧情況的出現。

當航天員睡覺時，由於(yu) 沒有氣體(ti) 對流，呼出的二氧化碳會(hui) 在頭部周圍聚集，濃度越來越高，時間久了，航天員會(hui) 缺氧，然後在不知不覺中喪(sang) 失生命。為(wei) 了防止這一情況，必須在艙內(nei) 進行強迫對流，驅除呼吸區的二氧化碳。同時，還要對艙內(nei) 空氣進行淨化，以便維持艙內(nei) 二氧化碳的正常濃度。

所以，航天器中的氧氣可不能手滑，不管濃淡都事關(guan) 航天員的性命。

參考文獻/《飛天英雄——追蹤航天員飛天足跡》


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