航天领域对特种气体（特气）的需求严苛且多样，这些气体在保障航天器运行、宇航员安全及任务成功中扮演着不可替代的角色。以下是航天领域主要特气需求及其应用场景：

一、火箭推进与燃料系统

1. 氢气与氧气：作为火箭推进剂的核心组合，液氢与液氧通过化学反应产生巨大推力，推动航天器升空。其高比冲特性是深空探索的关键。

2. 氦气：用于火箭发动机冷却系统，防止高温部件损坏；同时作为增压气体，推动燃料进入燃烧室，确保喷射效率。

3. 氮气：在火箭燃料加注与贮箱增压中发挥重要作用，通过高压氮气吹除、置换系统内的杂质或残留推进剂，保障安全性。

二、生命支持与环境控制

1. 氧气：空间站及载人航天器通过电解水（水电解为氢气和氧气）实现氧气再生，维持宇航员呼吸。国际空间站依赖此技术，并结合备用固体燃料产氧系统应对突发故障。

2. 氮气与惰性气体：用于调节舱内气压，模拟地球大气成分（如氮氧混合），防止纯氧环境引发火灾风险。氦气、氖气等惰性气体亦用于环境控制系统，确保稳定气压与湿度。

三、制造、维护与检测

1. 氦气：在航天器制造中用于气密性检测，通过氦质谱检漏技术识别微小泄漏，保障燃料系统与舱体的密封性。

2. 氩气：作为焊接保护气，在航天器金属构件焊接时隔绝氧气，防止氧化，确保结构强度与可靠性。

3. 氮气：在电子设备制造中作为冷却介质，维持高功率组件稳定运行；在仪器舱灭火系统中，氮气亦用于抑制火源。

四、特殊任务需求

1. 激光与光学系统：氦氖混合气用于激光器，支持航天器的精确测距与通信设备。

2. 低温超导技术：液氦用于冷却超导磁体，在粒子加速器等科研设备中创造极端低温环境。

技术挑战与未来趋势：

航天特气需满足高纯度、极端环境耐受性等要求。中国正通过BOG提氦技术提升氦气自给率，并布局商业航天特气项目，以减少对外依赖。同时，空间站水循环与废物利用技术（如尿液电解产氧）正逐步优化，为长期太空驻留及深空探索奠定基础。

特种气体是航天技术的重要基石，其供应保障与技术创新将持续推动人类向更远的宇宙进发。