太空真空环境里一丝空气都没有，可航天员在天宫连续驻留半年，舱内氧气从没断过，不少人好奇，这么多氧气到底从哪凭空变出来？
 
很多人默认空间站氧气都是地面货运飞船大批量运上去，其实这种思路完全行不通，氧气高压储存体积大、运输风险高，每次天舟飞船运力有限，单纯靠运送气态氧气，根本撑不起多名航天员长期在轨生活，我国天宫空间站采用的是自主循环再生供氧体系，九成以上氧气依靠站内设备自产，地面只做少量物资补充和应急储备。
 
整套供氧的核心根基是电解水制氧设备，这套装置属于再生式环控生保系统里的核心子设备，依靠空间站外侧大面积太阳能帆板持续供给电力，设备内部会通入净化完成的液态水，通过电解反应拆分出水分子，一边产出可供航天员呼吸的氧气，另一边生成氢气。
 
产出的氧气会直接接入舱内空气循环管路，系统能实时监测舱内氧气浓度，自动调节电解设备运行功率，航天员呼吸消耗多少，设备就同步产出对应量的氧气，不会出现氧气浓度过高或者不足的情况。电解产生的氢气不会直接丢弃，会输送到二氧化碳还原子系统参与二次反应，只有少量多余氢气会直接排放到太空真空环境。
 
这里的水源并不是全部依靠地面运送，空间站搭建了完整的水资源回收闭环，所有能收集到的水分都会经过多层过滤、催化氧化、杀菌净化，转化成符合饮用、电解标准的再生水。
 
航天员日常呼出气体里裹挟的水汽，会被舱内冷凝装置捕捉收集，日常洗漱产生的废水、甚至人体尿液，都会送入专用水处理、尿处理设备提纯，净化后的水分为两路使用，一路供给航天员饮用、清洁，另一路专门输送给电解制氧装置，作为制氧原料。
 
官方公开数据显示，完整运行水循环与二氧化碳还原系统后，空间站水资源闭合度能够达到九成六以上，也就是说航天员日常消耗的水，绝大多数都能重复回收利用，每次天舟货运飞船只需要携带少量补给水，就能支撑数月在轨需求，而1升经过净化的水，电解后可以产出数百升氧气，三名航天员全天呼吸所需，只需要电解三升左右再生水，水的循环利用直接解决了长期供氧的原料难题。
 
光有制氧设备还不够，航天员持续呼吸会不断释放二氧化碳，如果舱内二氧化碳堆积超标，会出现头晕、胸闷等中毒反应，环控生保系统配套了二氧化碳去除装置，持续吸附过滤空气中的二氧化碳，富集后的二氧化碳会和电解产生的氢气在催化反应器内发生化学反应，重新生成水与甲烷，甲烷无利用价值直接排向太空，新生成的水再次回流到水处理系统，又能送去电解制造氧气，由此形成水、氧气、二氧化碳的完整闭环，实现物质反复循环利用，也是空间站氧气能够持续自产的关键逻辑。
 
整套再生供氧体系是日常运行的主力，能满足航天员九成以上供氧需求，但航天工程讲究多重冗余保障，天宫空间站每一个舱段都配备两套备用供氧方案，应对主设备检修、临时故障等突发情况，保证生命安全不会出现缺口。
 
第一种备用方案是高压储存氧气罐，罐体提前装填从地面加注的纯氧，平时处于封存待机状态，一旦电解水设备停机维护，控制系统会自动切换氧罐供气，罐体储存总量充足，足够多名航天员短期使用，等待地面调度货运飞船补充物资或者完成设备维修。
 
第二种是极端断电、设备全部失效时使用的固体氧气发生器，也被称作氧烛，内部装填特制化学粉末，不需要电力驱动，只要触发点火装置，粉末发生热分解反应就能快速释放大量氧气，单台发生器产氧量可以支撑一名航天员一天左右呼吸，各个舱段均匀布置多台，就算空间站完全失去供电，也能依靠这套化学装置维持舱内供氧，留出充足等待地面救援的时间。
 
对比早期神舟载人飞船短期飞行采用的纯补给式供氧，如今空间站这套再生生保技术实现了根本性升级，不用频繁从地面运输大量气体、淡水，大幅缩减货运飞船上行物资压力，每年能够减少数吨补给物资运送，整套技术指标达到世界先进水平，也是我国能够实现航天员连续半年、六人同舱驻留的技术基础。
 
很多人会疑惑，这套循环系统会不会存在杂质堆积、空气污浊的问题，环控生保系统里还搭配了微量有害气体去除子系统，持续过滤舱内挥发的异味、微量有毒气体，搭配空气微生物净化组件，实时清理空气中的细菌颗粒物，在自产氧气的同时同步净化空气，维持舱内气压、气体比例贴近地面生活环境，保障航天员长期在轨身体健康。
 
这套看似复杂的循环设备，就是把地球自然界的水气循环缩小复刻到密闭舱体中，地面依靠植物光合作用完成氧气更新，空间站依靠物理、化学设备人工复刻循环流程，不用依赖外界持续输送，才能支撑长期载人航天任务，也是载人航天工程里公认的航天员生命保护伞，每一项设备参数、反应流程都经过地面上万次模拟试验，在轨运行全程由地面测控中心实时监控，不存在氧气耗尽、循环失效的安全隐患。