人類必須吸取氧氣才能維持生存，但在沒有氧氣的太空，航天員又怎能維持呼吸呢？中國在10月18日成功發射「神舟十三號」飛船進入太空，並成功與中國空間站連接，三位航天員進駐其中，進行維期6個月的航天任務。為了解決航天員吸取氧氣的需要，中國空間站透過電解水來取得氧氣。
「電解」二字是指讓電流通過含有離子液體或溶液而使其他學分解這一過程。因此，電解水即是指讓電流通過水，讓水分解成基本化學成分，即氫和氧。電解製氧不同於光合作用，前者是透過化學的分解作用，後者是透過綠色植物吸收二氧化碳和水，從而產生氧氣。
由於在空間站製氧需要水，所以淨水系統也是非常重要的，它會與氧氣製造系統串聯起來，一起工作。淨水系統能夠循環利用航天員的小便及其他艙內艙外各種活動所產生的廢水，以滿足航天員、實驗動物、艙外活動及艙內日常活動所需。
在空間站內，航天員尚且能循環小便以獲得水並藉此製氧，但在沒有水的月球上，又如何獲取氧氣呢？中國在7月19日於深圳舉辦了「深空探索科學技術與應用大會」，其中航太五院508所的果琳麗研究員介紹了中國的航天最新成果，就是利用月壤製造氧氣。
原來，月壤中雖然沒有氧氣，但卻有氧元素，透過熔融電解法，便能獲取氧氣。這種方法是將月壤加熱到非常高的溫度，然後進行通電，讓各個元素單獨電離出來，氧離子之間就有機會相互結合，形成氧氣。具體來說，月球表面有一些鈦鐵礦和氧化亞鐵，可以作為反應原料。只要把這些礦物加熱到攝氏1600 – 2500度，就可以製造出氧氣。這個方法製造的氧氣效率也不錯，每100公斤的樣品就能製造出20-30公斤氧氣。
果琳麗研究員介紹，航太五院511所已通過利用嫦娥探測器平台，應用小型反應爐，開展月面製氧試驗，取得了一定成效。未來有望再接再厲，嘗試在月球上製造第一口氧氣。不僅如此，在這個電解的過程中，還會有其他的反應產物出現，例如鐵和矽，這些產物對於人類的工業開發也當重要，可謂是一舉兩得。
由此可見，透過電解過程，無論在空間站或月球，甚至其他星球上，中國航天員都能獲取維持生命的氧氣，能夠在太空進行呼吸。
原文刊登在《大公報》3/11/2021
https://www.tkww.hk/epaper/view/newsDetail/1455599136157077504.html
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