为满足人类在太空驻留及活动的需求，美苏等国在20世纪就建成了自己的空间站，中国也分“三步走”逐步建设了天宫空间站。然而，国际空间站的航天员接受采访时曾提到，初到空间站的人会闻到空气中始终存在一股发霉的气味。可见，在较为密闭的空间站内，新鲜的空气显得尤为重要。

在真空的宇宙中，水和氧气是维持生命最珍贵的资源。航天员动辄要在轨工作半年以上，不可能像潜水一样仅靠携带氧气瓶生存。因此，航天大国纷纷开发了各种技术，以确保航天员在太空中也能获取充足的空气。

国际空间站已在轨运行了20年以上，其主要使用环境控制和生命支持系统来调节舱内空气的温度、湿度、二氧化碳浓度以及氧气和氮气的比例，以确保航天员的健康和安全，并减少对补给的需求。环境控制和生命支持系统主要包括水回收管理系统、空气再生系统和氧气生成系统等。水回收管理系统可以将大约90%的生活废水净化为舱内用水；空气再生系统则负责净化舱内的空气，去除二氧化碳、挥发性有机化合物和其他污染物。空气再生系统主要使用化学吸收剂，如钾超氧化物和锂氢氧化物颗粒来吸收航天员呼出的二氧化碳，并释放出氧气。此外，氧气生成系统主要利用电解水来产生新鲜的氧气，利用先进的闭环系统还可以减少水的消耗量。

中国空间站则采用了环控生保系统来保证空气质量。该系统同样能够去除二氧化碳和微量有害气体，并实现氧气的再生和水资源的循环利用。环控生保系统通过循环水电解制氧，产生新鲜的氧气。使用基于电化学还原过程的二氧化碳与氢气还原技术，可以将二氧化碳转化为甲烷、水蒸气、甲醛、甲醇等多种有价值的化学物质，并去除微量有害气体。最后，经过再生处理，90%以上的生活污水和空气冷凝水可再次供航天员日常使用。

国际空间站新安装的生命支持系统。

不过，在空间站经年累月运行后，舱内难以清洁的位置也会滋生霉菌。天宫空间站在设计之初就大量使用抗菌材料，同时航天员会定期清洁仪器与设备，以克服霉菌生长问题。

国内外相关科研人员也针对这一问题开展深入攻关。美国宇航局研究了利用植物消除有害的细菌、真菌与病毒，诸如黄金藤、蜘蛛植物和水松等就表现出较强的去除苯的能力。

此外，研究表明植物及其根系、相关的微生物在净化空气方面也发挥着重要作用。国外研究人员曾经设计了一种带有活性炭滤网的植物盆，并配上电动风扇，在加强气体流动的同时也强化了过滤效果。

未来，随着科技的进步，将有更多先进的技术被应用到空间站中。这些技术将致力于持续提升航天员的生活质量，尤其是在空气质量方面。

来源/《中国航天报·飞天科普周刊》

文/闫嘉伟