神十五出舱,泄压要放气!空间站空气会不会越来越少?

出舱泄压!空间站空气会不会越来越少?
大家都知道,出舱之前要泄压,就是把气闸舱空气弄走。但是,可不是把所有空气都排到舱外去,不要了。而是大部分咱们存起来,小部分咱们排掉不要。存起来的以后再用。
比如,国际空间站联合气闸舱,当年首次实现泄压气体的复用,10分钟内,完成近70%气体的回收。原理是在气闸舱泄压的时候,用一台真空泵,把气闸舱里的空气抽到相邻的密封舱。剩余的大概30%气体才排到舱外。
咱们国家空间站也是类似的,采用气体复用泵对气体进行回收。泄压分三个阶段,第一阶段利用气体复用系统泄压,舱压从101kPa降到70 kPa,然后暂停泄压一段时间,航天员进行吸氧排氮等工作。第二阶段,从70kPa左右泄压到30kPa左右,这也是气体复用阶段,气体也是回收的。第三阶段,就用泄压阀泄压,把气闸舱剩余气体排到太空里。
那为什么不100%气体回收复用呢?
《载人航天器气闸舱气体复用技术现状及展望》中说,因为随着舱压的降低,泄压时间按指数规律变化,如果对剩余气体进行回收,那么气体复用泵消耗的电能、气体复用时间,将按指数规律增长,所花的代价大增,经济性下降。
那毕竟跑掉了三成空气,怎么办?
货运飞船会送上去的啊。空间站里有高压气瓶。复压的时候,先用相邻密封舱气体进行平衡复压,最后阶段,复压的速度下降,会打开高压气瓶进行补气复压。有一种情况特殊,就是出现意外,需要航天员迅速返回的时候,就要同时打开高压气瓶复压阀和舱室间平衡压力复压阀,并且把阀门开到最大。
另外,气闸舱设计的时候,在保证结构和强度的前提下,也会考虑减少气体损失。比如,梦天采用了载荷舱包裹货物气闸舱的套娃设计。货物气闸舱的外形尺寸是基于货物大小量身定制,适度空间办更多的事儿,这样就可以减少气体损耗,提高空间站内的气体利用率。在各种限定条件下,搞个最优解,真的不容易。