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生活在太空或火星上的一个人需要多少植物才能产生足够的氧气?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-03-29 08:51:38

这取决于植物和人。一般来说,一个成年的美国男性需要做到以下几点。这是流量,单位是克/天。要得到这样的流速需要一定数量的植物材料,而这取决于这些植物和动物的效率。

生活在太空或火星上的一个人需要多少植物才能产生足够的氧气?

传统农业

太阳→苜蓿→奶牛→奶酪汉堡和奶昔

100%→1/4%→6.25 ppm


先进的农业

太阳→海藻→奶牛→奶酪汉堡和奶昔

100%→11%→245 ppm(单位面积多生产44倍产品)


先进的农业

太阳→海藻→琼脂→芝士汉堡和奶昔

100%→11%→1.21%(单位面积增加36x产品)


现在上面的流程图显示,每天吸入686克氧气,每天吸入857克二氧化碳,每天唿出857克H2O。

像这样的事情正在发生:

生活在太空或火星上的一个人需要多少植物才能产生足够的氧气?

因此,在一个平衡方程中,180克葡萄糖与192克氧气结合,反应生成264克二氧化碳和108克水蒸气。

以每日实际数据为例,我们以氧化后的643克葡萄糖为模型,再加上每日测量的686克氧气,产生943克二氧化碳和每日386克水蒸气。也就是说,471克的水蒸气从肺中蒸发出来,而不是这个反应的一部分我们还可以看到,还有其他的反应发生,它们产生的二氧化碳并不像糖的氧化那么多。

葡萄糖氧化每天释放15.55 MJ/kg的能量。氧化的速率为每天643克,相当于身体中115.7瓦的化学能——每天2390卡。

这是典型的。

生活在太空或火星上的一个人需要多少植物才能产生足够的氧气?

44克+8克→16克+36克

我们不需要植物来清除一个人每天产生的二氧化碳。这是因为155.8克氢气吸收了857克二氧化碳,生成了311.6克甲烷和701.2克水。

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311.6克甲烷经高温分解后,可生成211.7克活性炭和77.9克氢气,用于清除空气中的异味。这需要1.2 MJ的能量每天运行这个过程。

生活在太空或火星上的一个人需要多少植物才能产生足够的氧气?

现在,每天701.2克的水被阳光电解成77.9克氢气和623.3克氧气。额外的70.6克水被电解,产生额外的7.84克氢气和62.76克氧气,使氧气达到每天686克。

这需要16.8兆焦耳/天来运行电解过程。除了1.2 MJ/天运行的热解过程,这是总共18.0 MJ/天每个成年男性。

这是每人208.3瓦。宇航服的表面积约为1.85平方米。制造一种能有效吸收阳光的透明宇航服涂层,就能轻易地产生足够的能量,让一个人无限期地活下去。

基于MEMS的机械设备安装在宇航服上,将所有废物处理成有用的产品。不只是空气。

在SpaceX星舰巡洋舰的船舱里,每个宇航员都有两套宇航服。一套太空服放在宇航员床垫下面的铺位上。通过光纤传输的激光能量照明,使宇航服保持运行。宇航服本身通过这种方式处理机舱内的空气。在紧急情况下,宇航员跳出他或她的铺位,穿上太空服准备出发,并完全充电,从客舱操作切换到真空操作。

在客舱底部的积载甲板上,有一扇带起重机的大门,允许装卸重物。储存区排列着宇航员储物柜,其中包括一个飞行板和另一套宇航服。飞行板与飞船的动力和推进剂相连。第二套太空服和另一套太空服一样,都是通过开放式光学激光器连接,以提供能量和数据,并在客舱内运行,以保持空气新鲜,使太空服内部保持无菌和新鲜。
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