宇航员饮用的化学水

自从１９５７年１０月４日（苏联成功地发射第一颗人造卫星）进入太空时代以来，现在已有１９０多人乘坐宇宙飞船，在太空轨道站，或在航天飞机上，共逗留了７万多个小时。其中，在天上连续生活时间最长的是苏联宇航员罗曼年科，他从１９８７年２月６日至门月２９日，在"和平'号太空站生活了１０个多月（３２６天入美国宇航员迈克尔·柯林斯等１２人乘"阿波罗"飞船登上了月球并安全返回。

人们一定会问：这些巡天揽月的英雄们不需要喝水吗？他们喝的是"天上水"，还是从地面上带去的水？都不是，他们喝的是特殊的水--"化学水"。

科学家们怎么想到制造"化学水"？这与美苏两大国在５０年代末进行空间竞赛有关。当时，苏联发射卫星的消息传到美国，美国舆论大哗，因为他们在"原子时代"（反应堆、原子弹和氢弹等）一直领先，可万万没有想到在开辟"空间时代"方面却落在苏联后头。美国总统肯尼迪对此也深感遗憾，于１９６１年５月２５日在国会上断然决定制造阿波罗登月飞船，争取在１０年内抢先登上月球。

这就遇到一个问题：飞船内部所用的电能从何而来？宇航员所需要的水怎样解决呢？当时有人建议带蓄电池或高效的银锌干电池；在飞船上放个水箱，从地球上带水上去。可是这样一来，飞船的重量太大了，显然这不是上策。至此，化学家们自然想起了氢氧燃料电池。

关于氢氧燃料电池的原理，早在１００多年前就有人提出来了，可是，由于"生不逢时"，没有派上什么用场。如今却时来运转，有幸"补天"了。

这种航天用的氢氧燃料电池主要由燃料电极（阳极）、氧化剂电极（阴极）、电解质等组成。燃料是氢气，氧气是氧化剂。两个电极之间是浸透氢氧化钾溶液的石棉隔膜，隔膜靠阳极的一侧有一层含有金属铂的催化剂。电子从阳板上的氢中逸出流向氧；阴极上的氧得到电子后生成氢氧根，并使阴极带正电。然后，氢氧报通过电解质扩散到阳极，在催化剂的作用下与氢结合生成水，并且放出电子，使阳极带负电。当在两个电极之间接上负载时，电子从负极流向正极，从而产生电流。这样，只要对电池系统维持一定的温度、一定的电解质浓度、不断地供给燃料和氧化剂，并且不让反应产物--水在电池内部储留，那么就可从电池中源源不断地输出电能。同时，从电池中排出来的水经过净化以后就可供宇航员饮用。

　　 为了满足宇宙飞船的实际需要，需将几十个这样的单电池串连起来组成一个电池组。然后，再将几个电池组并联起来为飞船供电。