

随着医院挤满了 COVID-19 患者,NASA 宣布 将推迟一次即将到来的卫星发射。为飞行提供燃料所需的液态氧目前在医院中更为急需,医生利用这一重要资源来挽救危重 COVID-19 患者的生命。
美国压缩气体协会(一个行业协会)负责技术和监管事务的副总裁理查德·克雷格 (Richard Craig) 表示:“医疗用氧是我们会员的优先事项。”
缺乏有资质运输氧气的卡车司机的问题更是雪上加霜,人们还担心其他火箭发射也会因此被推迟。
在最近于科罗拉多州举行的太空会议上,SpaceX 总裁格温妮·肖特韦尔 (Gwynne Shotwell) 邀请任何拥有液态氧资源的人与其联系。“我们肯定会确保医院获得他们所需的氧气,但对于任何有多余液态氧的人,请给我发邮件,”她说道。
SpaceX 创始人埃隆·马斯克 (Elon Musk) 在 推特 上表示,短缺“有风险,但尚未构成限制因素”。该公司今年计划进行超过 26 次火箭发射。
这次推迟为何重要?
Landsat 9 的发射已推迟到最早的 9 月 23 日,它旨在每八天对地球成像一次,监测陆地资源并为科学家提供宝贵的信息。
在发射前的简报会上,Landsat 9 项目科学家杰夫·马塞克 (Jeff Masek) 将 Landsat 比作瑞士军刀。“我们从一组基本的观测或测量数据中,满足了一系列不同的科学应用需求,”他说。
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宾夕法尼亚州立大学工程设计、电气工程和航空航天工程教授斯文·比利恩 (Sven Bilén) 指出,虽然医院至关重要,但航天工业对氧气的需求也在增加。“我认为人们在说我们应该关注地球上的人道主义危机和气候变化时,并没有完全理解太空为我们提供了什么,”他说。“这是改善地球生活的系统的一部分,无论是通过 GPS 信号还是可以追踪飓风的天气卫星。”
火箭为什么需要氧气?
当你燃烧某些东西时,你会对其进行氧化。在地球上,如果你生火,它可以从空气中获取氧气。但比利恩说,当火箭升入大气层时,空气中的氧气很快就所剩无几了。这意味着火箭需要自带大量的氧气才能工作。
比利恩指出,在 20 世纪 20 年代,罗伯特·戈达德博士 (Dr. Robert H. Goddard) 在他早期革命性的火箭发动机测试中使用了液态氧,而液态氧至今仍是最常用的火箭推进剂之一。如今,它还在许多其他行业中使用,如化工和高炉。
比利恩将燃烧过程比作那些 YouTube 视频,视频中人们试图越来越快地生火,直到他们终于想到往火上倒液态氧。这加速了反应,迅速将整个东西烧成了焦炭。“这基本上就是你希望在火箭中发生的事情,”他说。“你试图以足够快的速度供应氧气,使火箭燃料以所需的速度燃烧,从而产生推力将火箭送入太空。”

液态氧是如何制造的?
为了制造行业内称为 LOX 的液态氧,工程师会采集空气并将其冷却到低温或极低的温度。然后,这种液体经过蒸馏过程,有时会多次蒸馏,将氧气与氮气和其他空气成分分离。
比利恩说:“在医院里,医生会让病人吸氧,以提高他们呼吸的氧气水平,使其高于空气中天然存在的水平。“他们不一定需要或想要 100% 纯氧。”
但从火箭的角度来看,你需要相当纯净的氧气,因为它是一种与火箭燃料结合的化学过程。这意味着用于太空发射的氧气必须纯得多。
在医疗环境中,氧气几乎完全以气态形式使用。液态氧可能作为液态形式到达现场的主要原因是,这样可以提供更紧凑的储存方式。
与 COVID-19 大流行期间的许多行业一样,液态氧供应商(如 Air Liquide、Praxair 和 Airgas)可能不得不调整其产品以满足当前人口的需求。“问题在于,目前生产氧气的装机能力有限,”比利恩说,“而现在使用氧气的人却在增加,尤其是在医疗方面。”
接下来会发生什么?
比利恩将此比作 2020 年的卫生纸短缺,当时人们开始在家工作,从需要工业级卫生纸转变为需要小卷装。“这个行业不可能一蹴而就,但过了一段时间,他们就理顺了供应线,解决了这个问题,”他说。
他预计市场会通过开始为最需要的人生产更多氧气来解决这个问题。“这只是一个暂时的故障,”他说,并补充说,如果真的有需要,政府可以使用《国防生产法》来指示空气产品公司优先向医院供应氧气,而不是像 SpaceX 这样的公司。