自從1957年10月4日人類進入太空時代以來（蘇聯(lián)成功地發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星），現(xiàn)在已有190多人乘坐宇宙飛船，在太空軌道站，或在航天飛機上，共逗留了7萬多個小時。其中，在天上連續(xù)生活時間最長的是蘇聯(lián)宇航員羅曼年科，他從1987年2月6日至12月29日，在“和平”號太空站生活了10個多月。美國宇航員邁克爾·柯林斯等12人乘“阿波羅”飛船登上了月球并安全返回。
　　人們一定會問：這些巡天攬月的英雄們不需要喝水嗎？他們喝的是“天上水”，還是從地面上帶去的水？都不是，他們喝的是特殊的水——“化學(xué)水”。
　　科學(xué)家們怎么想到制造“化學(xué)水”？這與美蘇兩大國在50年代末進行空間競賽有關(guān)。當(dāng)時，蘇聯(lián)發(fā)射衛(wèi)星的消息傳到美國，美國輿論大嘩，因為他們在“原子時代”（反應(yīng)堆、原子彈和氫彈等）一直領(lǐng)先，可萬萬沒有想到在開辟“空間時代”方面卻落在蘇聯(lián)后頭。美國總統(tǒng)肯尼迪對此也深感遺憾，于1961年5月25日在國會上斷然決定制造阿波羅登月飛船，爭取在10年內(nèi)搶先登上月球。
　　這就遇到一個問題：飛船內(nèi)部所用的電能從何而來？宇航員所需要的水怎樣解決呢？當(dāng)時有人建議帶蓄電池或高效的銀鋅干電池；在飛船上放個水箱，從地球上帶水上去?？墒沁@樣一來，飛船的重量太大了，顯然這不是上策。至此，化學(xué)家們自然想起了氫氧燃料電池。
　　關(guān)于氫氧燃料電池的原理，早在100多年前就有人提出來了，可是，由于“生不逢時”，沒有派上什么用場。如今卻時來運轉(zhuǎn)，有幸“補天”了。
　　這種航天用的氫氧燃料電池主要由燃料電極（陽極）、氧化劑電極（陰極）、電解質(zhì)等組成。燃料是氫氣，氧氣是氧化劑。兩個電極之間是浸透氫氧化鉀溶液的石棉隔膜，隔膜靠陽極的一側(cè)有一層含有金屬鉑的催化劑。電子從陽板上的氫中逸出流向氧；陰極上的氧得到電子后生成氫氧根，并使陰極帶正電。然后，氫氧根通過電解質(zhì)擴散到陽極，在催化劑的作用下與氫結(jié)合生成水，并且放出電子，使陽極帶負電。當(dāng)在兩個電極之間接上負載時，電子從負極流向正極，從而產(chǎn)生電流。這樣，只要對電池系統(tǒng)維持一定的溫度、一定的電解質(zhì)濃度、不斷地供給燃料和氧化劑，并且不讓反應(yīng)產(chǎn)物——水在電池內(nèi)部儲留，那么就可從電池中源源不斷地輸出電能。同時，從電池中排出來的水經(jīng)過凈化以后就可供宇航員飲用。
　　為了滿足宇宙飛船的實際需要，需將幾十個這樣的單電池串連起來組成一個電池組。然后，再將幾個電池組并聯(lián)起來為飛船供電。
　　自從1969年美國的“阿波羅11號”飛船采用這種既可發(fā)電又可供水的新型化學(xué)電池之后，美國的“天空實驗室”、“哥倫比亞號”航天飛機，蘇聯(lián)的“禮炮6號”軌道站等均采用這種先進技術(shù)。
　　編輯/劉鵬