太空生命维持系统就是宇航员在太空的“生命保护伞”，主要负责制造氧气、净化水、调节温度和处理废物，确保人在密闭的航天器里能像在地面一样生存 。

电解制氧子系统，中国空间站的再生式环控生保系统。
中国空间站的再生式环控生保系统是在密封舱内建立一个类似地球环境的可循环系统，通过冷凝干燥组件收集航天员的汗液和呼出的水汽，净化为可供饮用的再生水，尿液也能收集处理为可饮用的纯净水；通过电解制氧系统利用循环水电解制氧；将舱内收集起来的二氧化碳和电解水产生的氢气反应，再次获得水。该系统包括6个再生子系统，即电解制氧子系统、二氧化碳去除子系统、微量有害气体去除子系统、尿处理子系统、水处理子系统和二氧化碳还原子系统。1

 

【1 它是航天员生命的“守护伞”，构建宜居的“太空家园”．中国载人航天公众号 [引用日期2022-08-20]】

 

系统具体干哪些活

这套系统不光是供氧，还得把宇航员产生的废气、废水都处理干净，维持一个舒服的生活环境。

1. 管气：通过电解水产生氧气供人呼吸，同时把呼出的二氧化碳收集起来去掉，防止中毒 。
2. 管水：把尿液、汗液甚至空气里的水汽都收集起来，净化成能喝的水或用来制氧 。
3. 管环境：控制舱内的温度、湿度和气压，还要过滤掉设备挥发出来的有害气体 。
4. 管废物：收集大小便和生活垃圾，进行稳定化处理，避免滋生细菌或产生异味 。

技术经历了哪几代变化

为了让宇航员在太空待得更久，这套技术从“全靠带”发展到了“自己造”。

1. 第一代（非再生式）：氧气、水、食物全部从地面带上去，用完了就没了，只适合短期飞行 。
2. 第二代（物化再生式）：利用物理和化学方法，在空间站里把水和氧气循环起来用，食物还得地面补给，适合中长期驻留 。
3. 第三代（生物再生式）：引入植物和微生物，构建一个小生态系统，实现食物、水、气的全部循环，是未来去月球、火星的关键技术 。

现在中美空间站做得怎么样

目前主流的空间站都用上了第二代再生技术，资源循环效率已经非常高。

• 中国空间站：
  • 实现了氧气资源100% 再生，水资源闭合度提升到95% 以上。
  • 拥有电解制氧、二氧化碳去除等六大再生子系统，每年能减少约 6 吨的地面物资补给 。
  • “月宫一号”地面实验曾实现 4 人密闭生存 370 天，系统闭合度达 98% 以上 。
• 国际空间站：
  • 水回收系统能回收利用宇航员产生的98% 的水分，包括尿液和冷凝水 。
  • 通过电解制氧和二氧化碳去除系统，支持宇航员长期在轨工作和生活 。
    

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空间站电解水产生的氢气，目前主要通过二氧化碳还原系统与航天员呼出的二氧化碳反应，生成水和甲烷，实现资源循环利用 。

氢气具体变成了什么

1. 大部分变成水：氢气和二氧化碳在催化剂作用下发生化学反应，生成了水，这些水经过深度净化后，既能作为饮用水，也能再次用于电解制氧 。
2. 少部分变成甲烷：反应过程中还会产生甲烷气体，因为空间站暂时用不上这种气体，通常会直接排放到太空中，避免在舱内积聚 。

为什么要回收氢气

1. 减少地面补给：回收氢气能显著提高水的再生率，每天多回收一公斤左右的水，大大减少了从地球运输物资的次数和成本 。
2. 消除安全隐患：氢气属于易燃易爆气体，如果直接积攒在舱内存在风险，通过化学反应消耗掉能保障舱内环境安全 。

技术升级的时间点

• 早期直接排放：在神舟十四号任务之前，因为空间站还没安装专门的还原设备，电解水产生的氢气是直接排放到太空的 。
• 现在循环利用：从 2022 年开始，空间站上行安装了二氧化碳还原子系统，氢气才开始被收集起来参与反应，标志着再生生保系统功能的进一步完善 。