Από πού προέρχεται το οξυγόνο σε μs. Αναγέννηση νερού ανά μs. Το μπάνιο στον διαστημικό σταθμό μοιάζει με αυτό

Δεν είμαστε αστροναύτες, δεν είμαστε πιλότοι,
Ούτε μηχανικοί, ούτε γιατροί.
Και είμαστε υδραυλικοί:
Διώχνουμε το νερό από τα ούρα!
Και όχι φακίρηδες, αδέρφια, σαν εμάς,
Αλλά χωρίς να καυχιόμαστε, λέμε:
Ο κύκλος του νερού στη φύση είναι
Ας επαναλάβουμε στο σύστημά μας!
Η επιστήμη μας είναι πολύ ακριβής.
Απλώς αφήνεις τη σκέψη να κινηθεί.
Θα αποστάξουμε τα λύματα
Για κατσαρόλα και κομπόστα!
Έχοντας περάσει όλους τους γαλακτώδεις δρόμους,
Δεν θα χάσετε βάρος ταυτόχρονα.
Με πλήρη αυτάρκεια
Τα διαστημικά μας συστήματα.
Εξάλλου, ακόμη και τα κέικ είναι εξαιρετικά,
Λούλα κεμπάπ και καλάτσι
Τελικά, από το πρωτότυπο
Υλικό και ούρα!
Μην αρνηθείτε, αν είναι δυνατόν,
Όταν ρωτάμε το πρωί
Γεμίστε τη φιάλη συνολικά
Τουλάχιστον εκατό γραμμάρια το καθένα!
Πρέπει να ομολογήσουμε φιλικά,
Πλεονεκτήματα του να είσαι φίλος μαζί μας:
Πράγματι, χωρίς αξιοποίηση
Δεν μπορείς να ζήσεις σε αυτόν τον κόσμο!!!

(Συγγραφέας - Varlamov Valentin Filippovich - ψευδώνυμο V. Vologdin)

Το νερό είναι η βάση της ζωής. Σίγουρα στον πλανήτη μας.
Σε κάποιο είδος Gamma Centauri, όλα είναι δυνατά διαφορετικά.
Με την έναρξη της εποχής της εξερεύνησης του διαστήματος, η σημασία του νερού για τους ανθρώπους έχει αυξηθεί. Πολλά εξαρτώνται από το H2O στο διάστημα, από τη λειτουργία του ίδιου του διαστημικού σταθμού μέχρι την παραγωγή οξυγόνου. Το πρώτο διαστημόπλοιο δεν διέθετε κλειστό σύστημα «ύδρευσης». Όλο το νερό και τα άλλα «αναλώσιμα» ελήφθησαν στο πλοίο αρχικά, από τη Γη.

"Προηγούμενες διαστημικές αποστολές - Mercury, Gemini, Apollo, πήραν μαζί τους όλες τις απαραίτητες προμήθειες νερού και οξυγόνου και πέταξαν υγρά και αέρια απόβλητα στο διάστημα", εξηγεί ο Robert Bagdigian από το Marshall Center.

Για να το θέσω εν συντομία: τα συστήματα υποστήριξης της ζωής των αστροναυτών και των αστροναυτών ήταν «ανοιχτά» - βασίζονταν στην υποστήριξη από τον πλανήτη τους.

Σχετικά με το ιώδιο και το διαστημόπλοιο Apollo, τον ρόλο των τουαλετών και τις επιλογές (UdSSR ή ΗΠΑ) για τη διάθεση των απορριμμάτων σε πρώιμα διαστημόπλοια, θα σας πω άλλη φορά.

Στη φωτογραφία: φορητό σύστημα υποστήριξης ζωής για το πλήρωμα του Apollo 15, 1968.

Φεύγοντας από το ερπετό, κολύμπησα στο ντουλάπι ειδών υγιεινής. Γυρίζοντας την πλάτη του στον πάγκο, έβγαλε ένα μαλακό κυματοειδές λάστιχο, ξεκούμπωσε το παντελόνι του.
– Ανάγκη διάθεσης απορριμμάτων;
Θεός…
Φυσικά, δεν απάντησα. Άνοιξε την αναρρόφηση και προσπάθησε να ξεχάσει το περίεργο βλέμμα του ερπετού, τρυπώντας την πλάτη του. Μισώ αυτά τα μικρά οικιακά προβλήματα. Αλλά τι μπορείτε να κάνετε αν δεν έχουμε τεχνητή βαρύτητα.

«Τα αστέρια είναι ψυχρά παιχνίδια», S. Lukyanenko

Επιστροφή στο νερό και το O2.

Σήμερα, ο ISS διαθέτει ένα μερικώς κλειστό σύστημα αναγέννησης νερού και θα προσπαθήσω να σας πω για τις λεπτομέρειες (όσο το κατάλαβα μόνος μου).

Για να παραδοθούν 30.000 λίτρα νερού στον τροχιακό σταθμό MIR και ISS, θα ήταν απαραίτητο να οργανωθούν επιπλέον 12 εκτοξεύσεις του διαστημόπλοιου μεταφοράς Progress, το ωφέλιμο φορτίο του οποίου είναι 2,5 τόνοι. Αν λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι τα Progresses είναι εξοπλισμένα με δεξαμενές πόσιμου νερού τύπου Rodnik χωρητικότητας 420 λίτρων, τότε ο αριθμός των επιπλέον εκτοξεύσεων του μεταφορικού πλοίου Progress θα έπρεπε να έχει αυξηθεί αρκετές φορές.

Στο ISS, οι απορροφητές ζεόλιθου του συστήματος Vozdukh δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και το απελευθερώνουν στον εξωλέμβιο χώρο. Το οξυγόνο που χάνεται στη σύνθεση του CO2 αναπληρώνεται λόγω της ηλεκτρόλυσης του νερού (αποσύνθεση του σε υδρογόνο και οξυγόνο). Αυτό γίνεται στον ISS από το σύστημα Electron, το οποίο καταναλώνει 1 κιλό νερό ανά άτομο την ημέρα. Το υδρογόνο εξαερίζεται επί του παρόντος στη θάλασσα, αλλά στο μέλλον θα βοηθήσει στη μετατροπή του CO2 σε πολύτιμο νερό και σε εκπεμπόμενο μεθάνιο (CH4). Και φυσικά, για παν ενδεχόμενο, υπάρχουν βόμβες οξυγόνου και φιάλες στο πλοίο.

Στη φωτογραφία: η γεννήτρια οξυγόνου και ο διάδρομος στο ISS, που απέτυχαν το 2011.

Φωτογραφία: Οι αστροναύτες δημιούργησαν ένα σύστημα απαέρωσης υγρών για βιολογικά πειράματα στη μικροβαρύτητα στο εργαστήριο Destiny.

Στη φωτογραφία: Ο Sergey Krikalev με τη συσκευή ηλεκτρόλυσης νερού Elektron

Δυστυχώς, η πλήρης κυκλοφορία ουσιών σε τροχιακούς σταθμούς δεν έχει ακόμη επιτευχθεί. Σε αυτό το επίπεδο τεχνολογίας, με τη βοήθεια φυσικοχημικών μεθόδων, δεν είναι δυνατή η σύνθεση πρωτεϊνών, λιπών, υδατανθράκων και άλλων βιολογικά ενεργών ουσιών. Ως εκ τούτου, το διοξείδιο του άνθρακα, το υδρογόνο, τα απόβλητα που περιέχουν υγρασία και τα πυκνά απόβλητα της δραστηριότητας της ζωής των αστροναυτών απομακρύνονται στο κενό του διαστήματος.

Το μπάνιο στον διαστημικό σταθμό μοιάζει με αυτό

Σε διάστημα πέντε ετών (στοιχεία για το 2006)Κατά τη λειτουργία τους αναγεννήθηκαν 6,8 τόνοι νερού και 2,8 τόνοι οξυγόνου, γεγονός που κατέστησε δυνατή τη μείωση της μάζας του φορτίου που παραδόθηκε στο σταθμό κατά περισσότερους από 11 τόνους.
Η καθυστέρηση με την ένταξη του συστήματος αναγέννησης νερού ούρων SRV-UM στο σύμπλεγμα LSS δεν επέτρεψε την αναγέννηση 7 τόνων νερού και τη μείωση του βάρους παροχής.

«Δεύτερο μέτωπο» - οι Αμερικανοί.

Βιομηχανικό νερό από την αμερικανική συσκευή ECLSS παρέχεται στο ρωσικό σύστημα και στο αμερικανικό OGS (Oxygen Generation System), όπου στη συνέχεια «επεξεργάζεται» σε οξυγόνο.

Η διαδικασία ανάκτησης νερού από τα ούρα είναι ένα πολύπλοκο τεχνικό πρόβλημα: «Τα ούρα είναι πολύ πιο «βρώμικα» από τους υδρατμούς., εξηγεί ο Carraskillo, «Μπορεί να διαβρώσει μεταλλικά μέρη και να φράξει σωλήνες».Το σύστημα ECLSS χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται απόσταξη συμπίεσης ατμού για τον καθαρισμό των ούρων: τα ούρα βράζονται μέχρι το νερό από αυτά να μετατραπεί σε ατμό. Ο ατμός —φυσικά καθαρό νερό σε κατάσταση ατμού (μείον ίχνη αμμωνίας και άλλων αερίων)— ανεβαίνει στον θάλαμο απόσταξης, αφήνοντας ένα συμπυκνωμένο καφέ πολτό ακαθαρσιών και αλάτων, τον οποίο ο Carraskillo ονομάζει ευγενικά «άλμη» (το οποίο στη συνέχεια εκτοξεύεται στο εξωτερικό χώρος). Στη συνέχεια, ο ατμός ψύχεται και το νερό συμπυκνώνεται. Το προκύπτον απόσταγμα αναμιγνύεται με υγρασία που συμπυκνώνεται από τον αέρα και φιλτράρεται σε κατάσταση πόσης. Το σύστημα ECLSS είναι σε θέση να ανακτήσει 100% υγρασία από τον αέρα και 85% νερό από ούρα, που αντιστοιχεί σε συνολική απόδοση περίπου 93%.
Τα παραπάνω όμως αναφέρονται στη λειτουργία του συστήματος σε επίγειες συνθήκες. Στο διάστημα, προκύπτει μια πρόσθετη επιπλοκή - ο ατμός δεν ανεβαίνει: δεν μπορεί να ανέβει στον θάλαμο απόσταξης. Επομένως, στο μοντέλο ECLSS για το ISS "...περιστρέφουμε το σύστημα απόσταξης για να δημιουργήσουμε τεχνητή βαρύτητα για να διαχωρίσουμε τον ατμό και την άλμη", εξηγεί ο Carraskillo.

Αποψη:
Υπάρχουν γνωστές προσπάθειες λήψης συνθετικών υδατανθράκων από τα απόβλητα των αστροναυτών για τις συνθήκες των διαστημικών αποστολών σύμφωνα με το σχήμα:

Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, τα απόβλητα καίγονται για να σχηματίσουν διοξείδιο του άνθρακα, από το οποίο σχηματίζεται μεθάνιο ως αποτέλεσμα υδρογόνωσης (αντίδραση Sabatier). Το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε φορμαλδεΰδη, από την οποία, ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης πολυσυμπύκνωσης (αντίδραση Butlerov), σχηματίζονται μονοσακχαρίτες υδατάνθρακες.

Ωστόσο, οι μονοσακχαρίτες υδατάνθρακες που προέκυψαν ήταν ένα μείγμα ρακεμικών αλάτων - τετρόζη, πεντόζη, εξόζη, επτόζη, που δεν είχαν οπτική δραστηριότητα.
Σημείωση.Φοβάμαι ακόμη και να εμβαθύνω στο «wiki της γνώσης» για να καταλάβω τη σημασία τους.

Το σύγχρονο LSS, μετά τον κατάλληλο εκσυγχρονισμό τους, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση για τη δημιουργία του LSS, απαραίτητου για την εξερεύνηση του βαθέως διαστήματος.
Το συγκρότημα LSS θα επιτρέψει τη διασφάλιση της σχεδόν πλήρους αναπαραγωγής νερού και οξυγόνου στο σταθμό και μπορεί να αποτελέσει τη βάση των συμπλεγμάτων LSS για τις προγραμματισμένες πτήσεις στον Άρη και την οργάνωση μιας βάσης στη Σελήνη.

Δίνεται μεγάλη προσοχή στη δημιουργία συστημάτων που παρέχουν την πληρέστερη κυκλοφορία ουσιών. Για το σκοπό αυτό, πιθανότατα θα χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία υδρογόνωσης διοξειδίου του άνθρακα σύμφωνα με την αντίδραση Sabatier ή Bosch-Boudoir, η οποία θα επιτρέψει την πραγματοποίηση του κύκλου του οξυγόνου και του νερού:

CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O

Σε περίπτωση εξωβιολογικής απαγόρευσης της απελευθέρωσης CH4 στο κενό του διαστήματος, το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε φορμαλδεΰδη και μη πτητικούς μονοσακχαρίτες υδατάνθρακες με τις ακόλουθες αντιδράσεις:

CH4 + O2 = CH2O + H2O
πολυσυμπύκνωση
nCH2O - ? (CH2O)n
Ca(OH)2

Θα ήθελα να σημειώσω ότι οι πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης σε τροχιακούς σταθμούς και κατά τη διάρκεια μεγάλων διαπλανητικών πτήσεων είναι:
- δομικά υλικά εσωτερικού χώρου (πολυμερικά συνθετικά υλικά, βερνίκια, χρώματα)
- άτομο (κατά την εφίδρωση, διαπνοή, με εντερικά αέρια, κατά τη διάρκεια μέτρων υγιεινής, ιατρικών εξετάσεων κ.λπ.)
- ηλεκτρονικός εξοπλισμός εργασίας
- σύνδεσμοι συστημάτων υποστήριξης ζωής (συσκευή διακοπής λειτουργίας-ACS, κουζίνα, σάουνα, ντους)
και πολλα ΑΚΟΜΑ

Προφανώς, θα χρειαστεί να δημιουργηθεί ένα αυτόματο σύστημα για λειτουργικό έλεγχο και διαχείριση της ποιότητας του οικοτόπου. Κάποια ASOKUKSO;

Όχι για τίποτα, όταν σπούδαζα, την ειδικότητα στο LSS την έλεγαν φοιτητές:
ΓΑΪΔΑΡΟΣ…
που αποκρυπτογραφήθηκε ως:

καιαπό έξω ΟΦροντίδα Ππιλοτικά ΕΝΑσυσκευές

Δεν θυμάμαι τον ακριβή κωδικό, Τμήμα Ε4.

Τέλος: ίσως δεν έλαβα τα πάντα υπόψη μου και κάπου μπέρδεψα γεγονότα και αριθμούς. Στη συνέχεια συμπληρώστε, διορθώστε και ασκήστε κριτική.
Μια ενδιαφέρουσα δημοσίευση με ώθησε σε αυτό το «δημοσιότητα»: Λαχανικά για αστροναύτες: πώς καλλιεργούνται φρέσκα χόρτα στα εργαστήρια της NASA.
Ο μικρότερος απόγονός μου άρχισε να συγκροτεί μια «συμμορία μελέτης» στο σχολείο σήμερα για να καλλιεργήσει μαρούλι Πεκίνου σε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων. Μάλλον αποφάσισαν να παρέχουν στους εαυτούς τους πράσινο όταν ταξιδεύουν στον Άρη. Θα πρέπει να αγοράσετε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων στην AVITO, γιατί τα δικά μου λειτουργούν ακόμα. Να μην σπάσει τελικά επίτηδες;

Σημείωση. στη φωτογραφία, φυσικά, όχι το παιδί μου, ούτε το μελλοντικό θύμα του πειράματος μικροκυμάτων.

Οπως υποσχέθηκα [email προστατευμένο], αν βγει κάτι, φωτογραφίες και θα πετάξω το αποτέλεσμα στο GIK. Μπορώ να στείλω την καλλιεργημένη σαλάτα με ρωσικό ταχυδρομείο σε όσους το επιθυμούν, φυσικά με χρέωση.

Πρωταρχικές πηγές:

ΠΡΑΞΗ ΛΟΓΟΣ Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής, Επίτιμος Επιστήμονας της Ρωσικής Ομοσπονδίας Yu.E. SINYAK (RAS) «ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ ΖΩΗΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΚΑΤΟΙΚΟΥΜΕΝΟΥ ΧΩΡΟΥ
(Παρελθόν, παρόν και μέλλον)» / Μόσχα Οκτώβριος 2008. Κύριο κείμενο από εδώ
"Live Science" (http://livescience.ru) - Αναγέννηση νερού στο ISS.
JSC NIIhimmash (www.niichimmash.ru). Εκδόσεις εργαζομένων της JSC NIIkhimmash.
Ηλεκτρονικό κατάστημα "Food astronauts"

Το νερό είναι ζωή. Αυτή η ιδέα είναι χιλιάδων ετών και ακόμα δεν έχει χάσει τη συνάφειά της. Με την έλευση της διαστημικής εποχής, η σημασία του νερού έχει αυξηθεί, αφού κυριολεκτικά τα πάντα εξαρτώνται από το νερό στο διάστημα, από τη λειτουργία του ίδιου του διαστημικού σταθμού μέχρι την παραγωγή οξυγόνου. Οι πρώτες διαστημικές πτήσεις δεν είχαν κλειστό σύστημα «ύδρευσης». Δηλαδή, όλο το νερό μεταφέρθηκε αρχικά, από τη Γη. Σήμερα, ο ISS διαθέτει ένα μερικώς κλειστό σύστημα αναγέννησης νερού και σε αυτό το άρθρο θα μάθετε τις λεπτομέρειες.

Από πού προέρχεται το νερό στον ISS;

Η αναγέννηση του νερού είναι η αναπαραγωγή νερού. Από εδώ είναι απαραίτητο να εξαχθεί το σημαντικότερο συμπέρασμα ότι αρχικά το νερό παραδίδεται στον ISS από τη Γη. Είναι αδύνατο να αναγεννηθεί το νερό εάν δεν παραδοθεί αρχικά από τη Γη. Η ίδια η διαδικασία αναγέννησης μειώνει το κόστος του διαστημικού ταξιδιού και καθιστά το σύστημα ISS λιγότερο εξαρτημένο από υπηρεσίες εδάφους.

Το νερό που παραδίδεται από τη Γη χρησιμοποιείται στον ISS πολλές φορές. Τώρα ο ISS χρησιμοποιεί διάφορες μεθόδους αναγέννησης νερού:

Συμπύκνωση υγρασίας από τον αέρα.
Καθαρισμός χρησιμοποιημένου νερού.
Επεξεργασία ούρων και στερεών αποβλήτων.

Ο ISS διαθέτει ειδικό εξοπλισμό που συμπυκνώνει την υγρασία από τον αέρα. Η υγρασία στον αέρα είναι φυσική, υπάρχει τόσο στο διάστημα όσο και στη Γη. Στη διαδικασία της ζωής, οι αστροναύτες μπορούν να εκκρίνουν έως και 2,5 λίτρα υγρού την ημέρα. Επιπλέον, ο ISS διαθέτει ειδικά φίλτρα για τον καθαρισμό του χρησιμοποιημένου νερού. Με δεδομένο όμως αυτό πώς πλένονται οι αστροναύτες, η οικιακή κατανάλωση νερού είναι σημαντικά διαφορετική από τη γη. Η ανακύκλωση ούρων και στερεών αποβλήτων είναι μια νέα εξέλιξη που χρησιμοποιείται μόνο στον ISS από το 2010.

Αυτή τη στιγμή, ο ISS απαιτεί περίπου 9.000 λίτρα νερού ετησίως για να λειτουργήσει. Αυτό είναι ένα συνολικό ποσό που αντικατοπτρίζει όλα τα έξοδα. Το νερό στο ISS αναγεννάται κατά περίπου 93%, επομένως ο όγκος των παροχών νερού στον ISS είναι σημαντικά χαμηλότερος. Αλλά μην ξεχνάτε ότι με κάθε πλήρη κύκλο χρήσης του νερού, ο συνολικός όγκος του μειώνεται κατά 7%, γεγονός που καθιστά τον ISS εξαρτημένο από προμήθειες από τη Γη.

Από τις 29 Μαΐου 2009, ο αριθμός των μελών του πληρώματος έχει διπλασιαστεί - από 3 σε 6 άτομα. Ταυτόχρονα, η κατανάλωση νερού έχει επίσης αυξηθεί, αλλά οι σύγχρονες τεχνολογίες κατέστησαν δυνατή την αύξηση του αριθμού των αστροναυτών στον ISS.

Αναγέννηση νερού στο διάστημα

Όσον αφορά το διάστημα, είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη το ενεργειακό κόστος, ή όπως λέγεται στον επαγγελματικό τομέα - μαζικό κόστος, για την παραγωγή νερού. Η πρώτη πλήρης συσκευή αναγέννησης νερού εμφανίστηκε στο σταθμό Mir και για όλη τη διάρκεια της ύπαρξής της κατέστησε δυνατή την «εξοικονόμηση» 58.650 κιλών φορτίου που παραδόθηκαν από τη Γη. Υπενθυμίζοντας ότι η παράδοση 1 κιλού φορτίου κοστίζει περίπου 5-6 χιλιάδες δολάρια ΗΠΑ, το πρώτο πλήρες σύστημα αναγέννησης νερού μείωσε το κόστος κατά περίπου 300 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.

Τα σύγχρονα ρωσικά συστήματα αναγέννησης νερού - SRV-K2M και Electron-VM καθιστούν δυνατή την παροχή νερού στους αστροναύτες στο ISS κατά 63%. Η βιοχημική ανάλυση έδειξε ότι το αναγεννημένο νερό δεν χάνει τις αρχικές του ιδιότητες και είναι πλήρως πόσιμο. Αυτή τη στιγμή, Ρώσοι επιστήμονες εργάζονται για τη δημιουργία ενός πιο κλειστού συστήματος που θα παρέχει στους αστροναύτες 95% νερό. Υπάρχουν προοπτικές για την ανάπτυξη συστημάτων καθαρισμού που θα παρέχουν 100% κλειστό κύκλο.

Το αμερικανικό σύστημα ανάκτησης νερού - ECLSS αναπτύχθηκε το 2008. Επιτρέπει όχι μόνο τη συλλογή υγρασίας από τον αέρα, αλλά και την αναγέννηση του νερού από τα ούρα και τα στερεά απόβλητα. Παρά τα σοβαρά προβλήματα και τις συχνές βλάβες κατά τα δύο πρώτα χρόνια λειτουργίας, σήμερα το ECLSS ανακτά το 100% της υγρασίας από τον αέρα και το 85% της υγρασίας από τα ούρα και τα στερεά απόβλητα. Ως αποτέλεσμα, εμφανίστηκε μια υπερσύγχρονη συσκευή στον ISS, η οποία επιτρέπει την ανάκτηση έως και 93% του αρχικού όγκου νερού.

Καθαρισμός νερού

Το κλειδί για την αναγέννηση είναι ο καθαρισμός του νερού. Οποιοδήποτε νερό συλλέγεται στα συστήματα καθαρισμού - υπολείμματα από το μαγείρεμα, βρώμικο νερό από το πλύσιμο, ακόμη και ο ιδρώτας των αστροναυτών. Όλο αυτό το νερό συλλέγεται σε ειδικό αποστακτήρα, οπτικά παρόμοιο με ένα βαρέλι. Κατά τον καθαρισμό του νερού, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί τεχνητή βαρύτητα, για αυτό ο αποστακτήρας περιστρέφεται, ενώ το βρώμικο νερό διοχετεύεται μέσω των φίλτρων. Το αποτέλεσμα είναι το καθαρό πόσιμο νερό, το οποίο στις ποιότητές του ξεπερνά ακόμη και το πόσιμο νερό σε πολλά μέρη του κόσμου.

Στο τελευταίο στάδιο, προστίθεται ιώδιο στο νερό. Αυτό το χημικό παρασκεύασμα εμποδίζει την αναπαραγωγή μικροβίων και βακτηρίων και είναι επίσης απαραίτητο στοιχείο για την υγεία των αστροναυτών. Είναι περίεργο γεγονός ότι στη Γη το ιωδιούχο νερό θεωρείται πολύ ακριβό για μαζική χρήση και χρησιμοποιείται χλώριο αντί για ιώδιο. Η χρήση χλωρίου στον ISS εγκαταλείφθηκε λόγω της επιθετικότητας αυτού του στοιχείου και του μεγαλύτερου οφέλους του ιωδίου.

Κατανάλωση νερού στο διάστημα

Απαιτούνται τεράστιες ποσότητες νερού για να εξασφαλιστεί η ζωή των αστροναυτών. Εάν δεν είχε καθιερωθεί ένα σύστημα αναγέννησης νερού μέχρι τις μέρες μας, τότε η διαστημική έρευνα πιθανότατα θα είχε κολλήσει στο παρελθόν. Λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση νερού στο διάστημα, χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα δεδομένα ανά 1 άτομο ανά ημέρα:

2,2 λίτρα - πόσιμο και μαγείρεμα.
0,2 λίτρα - υγιεινή.
0,3 λίτρα - έκπλυση τουαλέτας.

Η κατανάλωση νερού για πόσιμο και φαγητό είναι πρακτικά σύμφωνη με τα επίγεια πρότυπα. Η υγιεινή και οι τουαλέτες είναι πολύ μικρότερες, αν και είναι όλες ανακυκλώσιμες και επαναχρησιμοποιήσιμες, αλλά αυτό απαιτεί ενεργειακό κόστος, επομένως το κόστος έχει επίσης μειωθεί. Ένα ενδιαφέρον γεγονός είναι ότι εάν ένας Ρώσος κοσμοναύτης έχει 2,7 λίτρα νερού την ημέρα, τότε περίπου 3,6 λίτρα διατίθενται για Αμερικανούς αστροναύτες. Ωστόσο, η αμερικανική αποστολή συνεχίζει να δέχεται νερό από τη Γη, αλλά και Ρώσους κοσμοναύτες. Αλλά σε αντίθεση με τη ρωσική αποστολή, οι Αμερικανοί παίρνουν νερό σε μικρές πλαστικές σακούλες και οι κοσμοναύτες μας σε βαρέλια των 22 λίτρων.

Χρήση ανακυκλωμένου νερού

Ο μέσος άνθρωπος μπορεί να υποθέσει ότι οι αστροναύτες στον ISS πίνουν νερό που ανακυκλώνεται από τα δικά τους ούρα και στερεά απόβλητα. Στην πραγματικότητα, αυτό δεν συμβαίνει· οι αστροναύτες χρησιμοποιούν καθαρό νερό πηγής που παρέχεται από τη Γη για πόσιμο και μαγείρεμα. Το νερό επιπλέον περνά από ασημένια φίλτρα και παραδίδεται στον ISS από το διαστημόπλοιο φορτίου Russian Progress.

Το πόσιμο νερό παρέχεται σε βαρέλια των 22 λίτρων. Το νερό που λαμβάνεται από την επεξεργασία ούρων και στερεών αποβλήτων χρησιμοποιείται για τεχνικές ανάγκες. Για παράδειγμα, το νερό είναι απαραίτητο για τη λειτουργία των καταλυτών και για τη λειτουργία του συστήματος παραγωγής οξυγόνου. Σχετικά μιλώντας, οι αστροναύτες «αναπνέουν ούρα» και δεν τα πίνουν.

Στις αρχές του 2010, εμφανίστηκαν πληροφορίες στα μέσα ενημέρωσης ότι λόγω βλάβης στο σύστημα αναγέννησης νερού στον ISS, οι Αμερικανοί αστροναύτες έμειναν χωρίς πόσιμο νερό. Ο Vladimir Solovyov, διευθυντής πτήσης του ρωσικού τμήματος του ISS, είπε στους δημοσιογράφους ότι το πλήρωμα του ISS δεν ήπιε ποτέ νερό που προέρχεται από αναγέννηση από ούρα. Επομένως, η κατάρρευση του αμερικανικού συστήματος επεξεργασίας ούρων, που υπήρχε πραγματικά εκείνη την εποχή, δεν επηρέασε την ποσότητα του πόσιμου νερού. Αξίζει να σημειωθεί ότι το αμερικανικό σύστημα απέτυχε δύο φορές για τον ίδιο λόγο και μόνο τη δεύτερη φορά κατέστη δυνατό να διαπιστωθεί η πραγματική αιτία του προβλήματος. Αποδείχθηκε ότι λόγω της επίδρασης των διαστημικών συνθηκών, το ασβέστιο αυξάνεται πολύ στα ούρα των αστροναυτών. Τα φίλτρα επεξεργασίας ούρων που αναπτύχθηκαν στη Γη δεν σχεδιάστηκαν για μια τέτοια βιοχημική σύνθεση ούρων και ως εκ τούτου γρήγορα ερήμωσαν.

Παραγωγή οξυγόνου από το νερό

Σοβιετικοί και στη συνέχεια Ρώσοι επιστήμονες έθεσαν τον ρυθμό για την παραγωγή οξυγόνου από το νερό. Και αν στο θέμα της αναγέννησης του νερού, οι Αμερικανοί συνάδελφοι έχουν ξεπεράσει ελαφρώς τους Ρώσους επιστήμονες, τότε στο θέμα της παραγωγής οξυγόνου, οι δικοί μας κρατούν με σιγουριά την παλάμη. Ακόμη και σήμερα, το 20-30% του ανακυκλωμένου νερού από τον αμερικανικό τομέα του ISS πηγαίνει σε ρωσικές μονάδες παραγωγής οξυγόνου. Η αναγέννηση του νερού στο διάστημα σχετίζεται στενά με την αναγέννηση του οξυγόνου.

Οι πρώτες συσκευές για την παραγωγή οξυγόνου από νερό εγκαταστάθηκαν στις συσκευές Salyut και Mir. Η διαδικασία παραγωγής είναι όσο το δυνατόν πιο απλή - ειδικές συσκευές συμπυκνώνουν την υγρασία από τον αέρα και στη συνέχεια παράγουν οξυγόνο από αυτό το νερό με ηλεκτρόλυση. Η ηλεκτρόλυση - διέλευση ρεύματος μέσω του νερού - είναι ένα καθιερωμένο σχήμα που παρέχει αξιόπιστα στους αστροναύτες οξυγόνο.

Σήμερα, μια άλλη πηγή νερού έχει προστεθεί στη συμπυκνωμένη υγρασία - ανακυκλωμένα ούρα και στερεά απόβλητα, καθιστώντας δυνατή την απόκτηση νερού επεξεργασίας. Βιομηχανικό νερό από την αμερικανική συσκευή ECLSS παρέχεται στο ρωσικό σύστημα και στο αμερικανικό OGS (Oxygen Generation System), όπου στη συνέχεια «επεξεργάζεται» σε οξυγόνο.

Οι επιστήμονες αγωνίζονται να λύσουν το πρόβλημα - ένας 100% κλειστός κύκλος για την πλήρη παροχή στους αστροναύτες με νερό και οξυγόνο. Μία από τις πιο ελπιδοφόρες εξελίξεις είναι η παραγωγή νερού από διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό το αέριο είναι προϊόν της ανθρώπινης αναπνοής και επί του παρόντος αυτό το «προϊόν» της ζωτικής δραστηριότητας των αστροναυτών πρακτικά δεν χρησιμοποιείται.

Ο Γάλλος χημικός Paul Sabotier ανακάλυψε το εκπληκτικό αποτέλεσμα με το οποίο μπορούν να ληφθούν νερό και μεθάνιο από την αντίδραση υδρογόνου και διοξειδίου του άνθρακα. Η τρέχουσα διαδικασία παραγωγής οξυγόνου στον ISS συνδέεται με την απελευθέρωση υδρογόνου, αλλά απλώς πετιέται στο διάστημα, αφού δεν βρίσκει χρήση για αυτό. Εάν οι επιστήμονες καταφέρουν να δημιουργήσουν ένα αποτελεσματικό σύστημα για την επεξεργασία του διοξειδίου του άνθρακα, τότε θα είναι δυνατό να επιτευχθεί σχεδόν 100% κλείσιμο του συστήματος και να βρεθεί αποτελεσματική χρήση του υδρογόνου.

Η αντίδραση της Bosch δεν είναι λιγότερο ελπιδοφόρα όσον αφορά τη λήψη νερού και οξυγόνου, αλλά αυτή η αντίδραση απαιτεί εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, έτσι πολλοί ειδικοί βλέπουν περισσότερες προοπτικές για τη διαδικασία Sabotier.

Κάτω από τις ασυνήθιστες συνθήκες της εξω-ατμοσφαιρικής πτήσης, οι κοσμοναύτες πρέπει να έχουν όλες τις προϋποθέσεις για εργασία και αναψυχή. Πρέπει να τρώνε, να πίνουν, να αναπνέουν, να ξεκουράζονται, να κοιμούνται την κατάλληλη στιγμή. Τέτοια απλά και συνηθισμένα ερωτήματα για τη γήινη ύπαρξη στο διάστημα εξελίσσονται σε πολύπλοκα επιστημονικά και τεχνικά προβλήματα.

Ένα άτομο μπορεί να κάνει χωρίς φαγητό για αρκετό καιρό, χωρίς νερό - για αρκετές ημέρες. Αλλά χωρίς αέρα, μπορεί να ζήσει μόνο για λίγα λεπτά. Η αναπνοή είναι η πιο σημαντική λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Πώς παρέχεται σε διαστημικές πτήσεις;

Ο ελεύθερος όγκος στα διαστημόπλοια είναι μικρός. συνήθως έχει περίπου 9 κυβικά μέτρα αέρα στο σκάφος. Και πίσω από τα τείχη του πλοίου υπάρχει ένα σχεδόν πλήρες κενό, τα υπολείμματα της ατμόσφαιρας, η πυκνότητα του οποίου είναι εκατομμύρια φορές μικρότερη από ό,τι στην επιφάνεια της Γης.

9 κυβικά μέτρα είναι το μόνο που έχουν οι αστροναύτες για να αναπνέουν. Αλλά αυτά είναι πολλά. Το μόνο ερώτημα είναι τι θα γεμίσει αυτόν τον όγκο, τι θα αναπνεύσουν οι αστροναύτες.

Η ατμόσφαιρα που περιβάλλει ένα άτομο στη Γη, σε ξηρή κατάσταση, περιέχει κατά βάρος 78,09 τοις εκατό άζωτο, 20,95 τοις εκατό οξυγόνο, 0,93 τοις εκατό αργό, 0,03 τοις εκατό διοξείδιο του άνθρακα. Η ποσότητα των άλλων αερίων σε αυτό είναι σχεδόν αμελητέα.

Ο άνθρωπος και σχεδόν όλη η ζωή στη Γη είναι συνηθισμένοι να αναπνέουν με ένα τέτοιο μείγμα αερίων. Όμως οι δυνατότητες του ανθρώπινου σώματος είναι ευρύτερες. Από τη συνολική ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας, το οξυγόνο αντιστοιχεί περίπου στα 160 χιλιοστά. Ένα άτομο μπορεί να αναπνεύσει όταν η πίεση του οξυγόνου πέσει στα 98 χιλιοστά υδραργύρου και μόνο κάτω από αυτό εμφανίζεται η «ασιτία οξυγόνου». Αλλά μια άλλη επιλογή είναι επίσης δυνατή: όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον αέρα είναι πάνω από τον κανόνα. Το ανώτερο όριο της μερικής πίεσης οξυγόνου που είναι δυνατό για ένα άτομο είναι στο επίπεδο των 425 χιλιοστών υδραργύρου. Με υψηλότερη συγκέντρωση οξυγόνου, εμφανίζεται δηλητηρίαση από οξυγόνο. Έτσι, οι δυνατότητες του ανθρώπινου σώματος επιτρέπουν διακυμάνσεις στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο κατά περίπου 4 φορές. Σε ένα ακόμη μεγαλύτερο εύρος, το σώμα μας μπορεί να ανεχθεί διακυμάνσεις της ατμοσφαιρικής πίεσης: από 160 χιλιοστά υδραργύρου έως πολλές ατμόσφαιρες.

Το άζωτο και το αργό είναι το αδρανές μέρος του αέρα. Μόνο το οξυγόνο συμμετέχει στις οξειδωτικές διεργασίες. Ως εκ τούτου, προέκυψε η σκέψη: είναι δυνατόν να αντικατασταθεί το άζωτο σε ένα διαστημόπλοιο με ένα ελαφρύτερο αέριο, ας πούμε, ήλιο. Ένα κυβικό μέτρο αζώτου ζυγίζει 1,25 κιλά και το ήλιο - μόνο 0,18 κιλά, δηλαδή επτά φορές λιγότερο. Για τα διαστημόπλοια, όπου υπολογίζεται κάθε επιπλέον κιλό βάρους, αυτό δεν είναι καθόλου αδιάφορο. Πειράματα έχουν δείξει ότι ένα άτομο μπορεί να αναπνέει κανονικά σε μια ατμόσφαιρα οξυγόνου-ηλίου. Αυτό έχει δοκιμαστεί από Αμερικανούς δύτες κατά τη διάρκεια μεγάλων υποβρύχιων καταδύσεων.

Από τεχνική άποψη, η ατμόσφαιρα ενός αερίου, που αποτελείται από καθαρό οξυγόνο, προσελκύει επίσης την προσοχή. Τα αμερικανικά διαστημόπλοια χρησιμοποιούν καθαρό οξυγόνο σε πίεση περίπου 270 χιλιοστών υδραργύρου για να αναπνεύσουν τους αστροναύτες. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απλούστερο (και επομένως πιο εύκολο) να αποκτήσετε εξοπλισμό για τον έλεγχο της πίεσης και τη διατήρηση της σύνθεσης της ατμόσφαιρας. Ωστόσο, το καθαρό οξυγόνο έχει τα μειονεκτήματά του: υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς στο διαστημόπλοιο. η παρατεταμένη εισπνοή καθαρού οξυγόνου προκαλεί δυσάρεστες επιπλοκές στην αναπνευστική οδό.

Κατά τη δημιουργία ενός τεχνητού περιβάλλοντος σε οικιακά διαστημόπλοια, ελήφθη ως βάση η κανονική ατμόσφαιρα της γης. Οι ειδικοί, κυρίως γιατροί, επέμειναν να δημιουργηθεί μια γωνιά του εγγενούς πλανήτη στο διαστημόπλοιο με συνθήκες όσο το δυνατόν πιο κοντά σε εκείνες που περιβάλλουν ένα άτομο στη Γη. Όλα τα τεχνικά οφέλη που προέκυψαν από τη χρήση μιας ατμόσφαιρας αερίου, οξυγόνου-ηλίου και άλλων, θυσιάστηκαν για χάρη της απόλυτης άνεσης για τους αστροναύτες. Όλες οι παράμετροι είναι πολύ κοντά στα πρότυπα της ατμόσφαιρας που αναπνέουμε στη Γη. Δείχνουν ότι ο αυτοματισμός «κρατάει» τις παραμέτρους του αέρα στην καμπίνα πολύ «άκαμπτα», σταθερά. Οι αστροναύτες φαίνεται να αναπνέουν τον καθαρό αέρα της Γης.

Αφού οι αστροναύτες επιβιβάστηκαν στο πλοίο, μετά το σφράγισμα των διαμερισμάτων του, η σύνθεση της ατμόσφαιρας στο πλοίο άρχισε να αλλάζει. Δύο αστροναύτες καταναλώνουν περίπου 50 λίτρα οξυγόνου την ώρα και εκπέμπουν 80-100 γραμμάρια υδρατμούς, διοξείδιο του άνθρακα, πτητικά μεταβολικά προϊόντα κ.λπ. Στη συνέχεια τίθεται σε λειτουργία το σύστημα κλιματισμού, το οποίο φέρνει την ατμόσφαιρα «στα πρότυπα», δηλαδή διατηρεί όλες τις παραμέτρους του στο βέλτιστο επίπεδο.

Η ατμοσφαιρική αναγέννηση βασίζεται σε αποτελεσματικές, αποδεδειγμένες φυσικές και χημικές διεργασίες. Οι χημικές ουσίες είναι γνωστές ότι, όταν συνδυάζονται με νερό ή διοξείδιο του άνθρακα, είναι ικανές να απελευθερώνουν οξυγόνο. Αυτά είναι υπεροξείδια αλκαλικών μετάλλων - νάτριο, κάλιο, λίθιο. Για να απελευθερώσουν αυτές οι αντιδράσεις 50 λίτρα οξυγόνου -την ωριαία ανάγκη δύο αστροναυτών- χρειάζονται 26,4 γραμμάρια νερού. Και η απελευθέρωσή του στην ατμόσφαιρα από δύο κοσμοναύτες, όπως έχουμε ήδη πει, φτάνει τα 100 γραμμάρια την ώρα.

Μέρος αυτού του νερού χρησιμοποιείται για την παραγωγή οξυγόνου και ένα μέρος αποθηκεύεται στον αέρα για τη διατήρηση της κανονικής σχετικής υγρασίας (μεταξύ 40 και 60 τοις εκατό). Η περίσσεια νερού πρέπει να δεσμεύεται από ειδικούς απορροφητές.

Η παρουσία σκόνης, ψίχουλα, σκουπίδια στον αέρα είναι απαράδεκτη. Πράγματι, σε μηδενική βαρύτητα, όλα αυτά δεν πέφτουν στο πάτωμα, αλλά επιπλέουν ελεύθερα στην ατμόσφαιρα του πλοίου και μπορούν να εισέλθουν στην αναπνευστική οδό των αστροναυτών. Για τον καθαρισμό του αέρα από μηχανικές ακαθαρσίες, υπάρχουν ειδικά φίλτρα.

Έτσι, η αναγέννηση της ατμόσφαιρας στο πλοίο καταλήγει στο γεγονός ότι μέρος του αέρα από τα κατοικήσιμα διαμερίσματα λαμβάνεται συνεχώς από τον ανεμιστήρα και διέρχεται από μια σειρά από συσκευές συστήματος κλιματισμού. Εκεί, ο αέρας καθαρίζεται, φέρεται στα πρότυπα όσον αφορά τη χημική σύνθεση, την υγρασία και τη θερμοκρασία και επιστρέφει ξανά στην καμπίνα των αστροναυτών. Αυτή η κυκλοφορία αέρα συνεχίζεται συνεχώς και η ταχύτητα και η αποτελεσματικότητά της ελέγχονται ασταμάτητα από τον κατάλληλο αυτοματισμό.

Για παράδειγμα, εάν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα του πλοίου έχει αυξηθεί υπερβολικά, τότε το σύστημα ελέγχου θα το αντιληφθεί αμέσως. Δίνει τις κατάλληλες εντολές στα εκτελεστικά όργανα. ο τρόπος λειτουργίας της εγκατάστασης αλλάζει έτσι ώστε να μειωθεί η απελευθέρωση οξυγόνου.

/ Δεν χρειάζεται να με κλωτσάς - αυτός είναι ο «Μιρ». Απλά μια καλή φωτογραφία

Ύμνος 13ου τμήματος.

Δεν είμαστε αστροναύτες, δεν είμαστε πιλότοι,
Ούτε μηχανικοί, ούτε γιατροί.
Και είμαστε υδραυλικοί:
Διώχνουμε το νερό από τα ούρα!
Και όχι φακίρηδες, αδέρφια, σαν εμάς,
Αλλά χωρίς να καυχιόμαστε, λέμε:
Ο κύκλος του νερού στη φύση είναι
Ας επαναλάβουμε στο σύστημά μας!
Η επιστήμη μας είναι πολύ ακριβής.
Απλώς αφήνεις τη σκέψη να κινηθεί.
Θα αποστάξουμε τα λύματα
Για κατσαρόλα και κομπόστα!
Έχοντας περάσει όλους τους γαλακτώδεις δρόμους,
Δεν θα χάσετε βάρος ταυτόχρονα.
Με πλήρη αυτάρκεια
Τα διαστημικά μας συστήματα.
Εξάλλου, ακόμη και τα κέικ είναι εξαιρετικά,
Λούλα κεμπάπ και καλάτσι
Τελικά, από το πρωτότυπο
Υλικό και ούρα!
Μην αρνηθείτε, αν είναι δυνατόν,
Όταν ρωτάμε το πρωί
Γεμίστε τη φιάλη συνολικά
Τουλάχιστον εκατό γραμμάρια το καθένα!

Πρέπει να ομολογήσουμε φιλικά,
Πλεονεκτήματα του να είσαι φίλος μαζί μας:
Πράγματι, χωρίς αξιοποίηση
Δεν μπορείς να ζήσεις σε αυτόν τον κόσμο!!!

Το νερό είναι η βάση της ζωής. Σίγουρα στον πλανήτη μας. Σε κάποιο Gamma Centauri, ίσως όλα είναι διαφορετικά. Με την έναρξη της εποχής της εξερεύνησης του διαστήματος, η σημασία του νερού για τους ανθρώπους έχει αυξηθεί. Πολλά εξαρτώνται από το H2O στο διάστημα: από τη λειτουργία του ίδιου του διαστημικού σταθμού μέχρι την παραγωγή οξυγόνου. Το πρώτο διαστημόπλοιο δεν διέθετε κλειστό σύστημα «ύδρευσης». Όλο το νερό και τα άλλα «αναλώσιμα» ελήφθησαν στο πλοίο αρχικά, από τη Γη.

«Προηγούμενες διαστημικές αποστολές - Ερμής, Δίδυμοι, Απόλλων πήραν μαζί τους όλες τις απαραίτητες προμήθειες νερού και οξυγόνου και πέταξαν υγρά και αέρια απόβλητα στο διάστημα», εξηγεί ο Robert Bagdigian.

Στη φωτογραφία: φορητό σύστημα υποστήριξης ζωής για το πλήρωμα του Apollo 15, 1968.

Φεύγοντας από το ερπετό, κολύμπησα στο ντουλάπι ειδών υγιεινής. Γυρίζοντας την πλάτη του στον πάγκο, έβγαλε ένα μαλακό κυματοειδές λάστιχο, ξεκούμπωσε το παντελόνι του.
– Ανάγκη διάθεσης απορριμμάτων;
Θεός…
Φυσικά, δεν απάντησα. Άνοιξε την αναρρόφηση και προσπάθησε να ξεχάσει το περίεργο βλέμμα του ερπετού, τρυπώντας την πλάτη του. Μισώ αυτά τα μικρά οικιακά προβλήματα.

/"Τα αστέρια είναι κρύα παιχνίδια", Σ. Λουκιανένκο/

Επιστροφή στο νερό και το O2.

Ο σταθμός Mir μας πλημμύρισε όταν ήταν 15 ετών. Τώρα οι δύο ρωσικές μονάδες που αποτελούν μέρος του ISS είναι επίσης 17 η καθεμία. Αλλά κανείς δεν πρόκειται να βυθίσει το ISS ακόμα ...

Η αποτελεσματικότητα της χρήσης συστημάτων αναγέννησης επιβεβαιώνεται από την εμπειρία πολλών ετών λειτουργίας, για παράδειγμα, του τροχιακού σταθμού MIR, επί του οποίου υπάρχουν υποσυστήματα LSS όπως:
"SRV-K" - σύστημα αναγέννησης νερού από συμπύκνωμα ατμοσφαιρικής υγρασίας,
"SRV-U" - ένα σύστημα για την αναγέννηση του νερού από τα ούρα (ούρα),
"SPK-U" - ένα σύστημα λήψης και διατήρησης ούρων (ούρα),
"Electron" - σύστημα παραγωγής οξυγόνου που βασίζεται στη διαδικασία ηλεκτρόλυσης νερού,
"Air" - σύστημα αφαίρεσης διοξειδίου του άνθρακα,
"BMP" - ένα μπλοκ για την αφαίρεση επιβλαβών μικροακαθαρσιών κ.λπ.

Παρόμοια συστήματα αναγέννησης (με εξαίρεση το SRV-U) λειτουργούν επί του παρόντος με επιτυχία στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS).

Όπου δαπανάται νερό στο ISS (δεν υπάρχει ακόμα καλύτερο πρόγραμμα ποιότητας, ζητώ συγγνώμη):

Η σύνθεση του συστήματος υποστήριξης ζωής (SOZH) του ISS περιλαμβάνει ένα υποσύστημα για τη διασφάλιση της σύνθεσης αερίου (SOGS). Σύνθεση: μέσα ελέγχου και ρύθμισης της ατμοσφαιρικής πίεσης, εξοπλισμός εξισορρόπησης πίεσης, εξοπλισμός αποσυμπίεσης και συμπίεσης PSF, εξοπλισμός ανάλυσης αερίων, σύστημα απομάκρυνσης επιβλαβών ακαθαρσιών από το μαχητικό όχημα πεζικού, σύστημα αφαίρεσης διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα "Air", μέσα για τον καθαρισμό της ατμόσφαιρας. Αναπόσπαστο μέρος του SOGS είναι οι εγκαταστάσεις παροχής οξυγόνου, συμπεριλαμβανομένων των πηγών οξυγόνου στερεών καυσίμων (TEC) και του συστήματος παραγωγής οξυγόνου Elektron-VM από νερό. Κατά την αρχική εκτόξευση, το SM είχε μόνο 120 κιλά αέρα και δύο γεννήτριες οξυγόνου στερεού καυσίμου TGC.

Υπολογισμός για τον "Martian":

Στη φωτογραφία: η γεννήτρια οξυγόνου και ο διάδρομος στο ISS, που απέτυχαν το 2011.

Φωτογραφία: Οι αστροναύτες δημιούργησαν ένα σύστημα απαέρωσης υγρών για βιολογικά πειράματα στη μικροβαρύτητα στο εργαστήριο Destiny.

Το μπάνιο στον διαστημικό σταθμό μοιάζει με αυτό:

Στη μονάδα εξυπηρέτησης του ISS, εισήχθησαν και λειτουργούν τα συστήματα καθαρισμού Vozdukh και BMP, τα βελτιωμένα συστήματα ανάκτησης νερού συμπυκνώματος SRV-K2M και παραγωγής οξυγόνου Elektron-VM, καθώς και το σύστημα συλλογής και συντήρησης ούρων SPK-UM. Η παραγωγικότητα των βελτιωμένων συστημάτων έχει αυξηθεί κατά περισσότερο από 2 φορές (παρέχει την υποστήριξη ζωής του πληρώματος έως 6 ατόμων) και το κόστος ενέργειας και μάζας έχει μειωθεί. Σε μια πενταετία (στοιχεία για το 2006) της λειτουργίας τους, αναγεννήθηκαν 6,8 τόνοι νερού και 2,8 τόνοι οξυγόνου, γεγονός που κατέστησε δυνατή τη μείωση της μάζας του φορτίου που παραδόθηκε στο σταθμό κατά περισσότερους από 11 τόνους. Η καθυστέρηση με την ένταξη του συστήματος αναγέννησης νερού ούρων SRV-UM στο σύμπλεγμα LSS δεν επέτρεψε την αναγέννηση 7 τόνων νερού και τη μείωση του βάρους παροχής.

- Αμερικανοί

Βιομηχανικό νερό από την αμερικανική συσκευή παρέχεται στο ρωσικό σύστημα και στο αμερικανικό OGS (Oxygen Generation System), όπου στη συνέχεια «επεξεργάζεται» σε οξυγόνο.

Η διαδικασία ανάκτησης νερού από τα ούρα είναι ένα πολύπλοκο τεχνικό πρόβλημα: «Τα ούρα είναι πολύ πιο «βρώμικα» από τους υδρατμούς,εξηγεί ο Carraskillo, Μπορεί να διαβρώσει μεταλλικά μέρη και να φράξει τους σωλήνες».. Το σύστημα ECLSS () χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται απόσταξη συμπίεσης ατμού για τον καθαρισμό των ούρων: τα ούρα βράζονται μέχρι το νερό από αυτά να μετατραπεί σε ατμό. Ο ατμός —φυσικά καθαρό νερό σε κατάσταση ατμού (μείον ίχνη αμμωνίας και άλλων αερίων)— ανεβαίνει στον θάλαμο απόσταξης, αφήνοντας ένα συμπυκνωμένο καφέ πολτό ακαθαρσιών και αλάτων, τον οποίο ο Carraskillo ονομάζει ευγενικά «άλμη» (το οποίο στη συνέχεια εκτοξεύεται στο εξωτερικό χώρος). Στη συνέχεια, ο ατμός ψύχεται και το νερό συμπυκνώνεται. Το προκύπτον απόσταγμα αναμιγνύεται με υγρασία που συμπυκνώνεται από τον αέρα και φιλτράρεται σε κατάσταση πόσης. Το σύστημα ECLSS είναι σε θέση να ανακτήσει 100% υγρασία από τον αέρα και 85% νερό από ούρα, που αντιστοιχεί σε συνολική απόδοση περίπου 93%.

Τα παραπάνω όμως αναφέρονται στη λειτουργία του συστήματος σε επίγειες συνθήκες. Στο διάστημα, προκύπτει μια πρόσθετη επιπλοκή - ο ατμός δεν ανεβαίνει: δεν μπορεί να ανέβει στον θάλαμο απόσταξης. Επομένως, στο μοντέλο ECLSS για το ISS "...περιστρέφουμε το σύστημα απόσταξης για να δημιουργήσουμε τεχνητή βαρύτητα για να διαχωρίσουμε τον ατμό και την άλμη", εξηγεί ο Carraskillo.

]Αποψη:

Υπάρχουν γνωστές προσπάθειες λήψης συνθετικών υδατανθράκων από τα απόβλητα των αστροναυτών για τις συνθήκες των διαστημικών αποστολών σύμφωνα με το σχήμα:

Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, τα απόβλητα καίγονται για να σχηματίσουν διοξείδιο του άνθρακα, από το οποίο σχηματίζεται μεθάνιο () ως αποτέλεσμα υδρογόνωσης. Το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε φορμαλδεΰδη, από την οποία, ως αποτέλεσμα της αντίδρασης πολυσυμπύκνωσης (), σχηματίζονται μονοσακχαρίτες υδατάνθρακες.

Ωστόσο, οι μονοσακχαρίτες υδατάνθρακες που προέκυψαν ήταν ένα μείγμα ρακεμικών αλάτων - τετρόζη, πεντόζη, εξόζη, επτόζη, που δεν είχαν οπτική δραστηριότητα.

Σημείωση.Φοβάμαι ακόμη και να σκεφτώ τη δυνατότητα να ψάξω στο "wiki της γνώσης" για να κατανοήσω την έννοια αυτών των όρων.

Τα σύγχρονα LSS, μετά τον κατάλληλο εκσυγχρονισμό τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για τη δημιουργία του LSS απαραίτητου για την εξερεύνηση του βαθέως διαστήματος. Το συγκρότημα LSS θα επιτρέψει τη διασφάλιση της σχεδόν πλήρους αναπαραγωγής νερού και οξυγόνου στο σταθμό και μπορεί να αποτελέσει τη βάση των συμπλεγμάτων LSS για τις προγραμματισμένες πτήσεις στον Άρη και την οργάνωση μιας βάσης στη Σελήνη.

Δίνεται μεγάλη προσοχή στη δημιουργία συστημάτων που παρέχουν την πληρέστερη κυκλοφορία ουσιών. Για το σκοπό αυτό, πιθανότατα, θα χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία της υδρογόνωσης διοξειδίου του άνθρακα σύμφωνα με την αντίδραση Sabatier ή , η οποία θα επιτρέψει να πραγματοποιηθεί ο κύκλος του οξυγόνου και του νερού:

CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O

CH4 + O2 = CH2O + H2O
πολυσυμπύκνωση
nCH2O - ? (CH2O)n
Ca(OH)2

Θα ήθελα να σημειώσω ότι οι πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης σε τροχιακούς σταθμούς και κατά τη διάρκεια μεγάλων διαπλανητικών πτήσεων είναι:
- υλικά εσωτερικής κατασκευής (πολυμερικά συνθετικά υλικά, βερνίκια, χρώματα).
- άτομο (κατά τη διάρκεια της εφίδρωσης, της διαπνοής, με εντερικά αέρια, κατά τη διάρκεια μέτρων υγιεινής, ιατρικών εξετάσεων κ.λπ.)
- ηλεκτρονικός εξοπλισμός εργασίας·
- σύνδεσμοι συστημάτων υποστήριξης ζωής (συσκευή διακοπής λειτουργίας-ACS, κουζίνα, σάουνα, ντους).
και πολλα ΑΚΟΜΑ.

Προφανώς, θα χρειαστεί να δημιουργηθεί ένα αυτόματο σύστημα για λειτουργικό έλεγχο και διαχείριση της ποιότητας του οικοτόπου. Κάποια ASOKUKSO;
Α, δεν είναι τυχαίο που στο Baumanka η ειδικότητα στο LSS KA (E4. *) κλήθηκε από φοιτητές:

ΓΑΪΔΑΡΟΣ

…
που αποκρυπτογραφήθηκε ως:
ΚΑΙαπό έξω ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕΦροντίδα Ππιλοτικά ΕΝΑσυσκευές
Ολοκληρώστε, ας πούμε, αν προσπαθήσετε να εμβαθύνετε.

Κατάληξη:ίσως δεν τα έλαβα όλα υπόψη και κάπου μπέρδεψα γεγονότα και αριθμούς. Στη συνέχεια συμπληρώστε, διορθώστε και ασκήστε κριτική.

Μια ενδιαφέρουσα δημοσίευση με ώθησε σε αυτό το «βερσιόν»: που έφερε το μικρότερο παιδί μου για συζήτηση.

Ο γιος μου άρχισε να συγκροτεί μια «συμμορία ερευνών» στο σχολείο σήμερα για να καλλιεργήσει μαρούλι Πεκίνου σε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων. Μάλλον αποφάσισαν να παρέχουν στους εαυτούς τους πράσινο όταν ταξιδεύουν στον Άρη. Θα πρέπει να αγοράσετε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων στην AVITO, γιατί τα δικά μου λειτουργούν ακόμα. Να μην σπάσει τελικά επίτηδες;

Σημείωση. στην εικόνα, σε καμία περίπτωση παιδί μουκαι δεν είναι μελλοντικό θύμα του πειράματος δεν είναι δικό μουΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ.

Οπως υποσχέθηκα [email προστατευμένο], αν βγει κάτι - θα πετάξω τις φωτογραφίες και το αποτέλεσμα στο GIK. Μπορώ να στείλω τη σαλάτα με ρωσικό ταχυδρομείο σε όσους επιθυμούν, επί πληρωμή φυσικά.

Πρωταρχικές πηγές:
ΠΡΑΞΗ ΛΟΓΟΣ Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής, Επίτιμος Επιστήμονας της Ρωσικής Ομοσπονδίας Yu.E. SINYAK (RAS) «ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ ΖΩΗΣ ΓΙΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΚΑΤΟΙΚΟΥΜΕΝΟΥ ΧΩΡΟΥ (Παρελθόν, παρόν και μέλλον)» / Μόσχα Οκτώβριος 2008. Το κύριο μέρος του κειμένου.
"Live Science" (http://livescience.ru) - Αναγέννηση νερού στο ISS.
JSC NIIhimmash (www.niichimmash.ru). Εκδόσεις εργαζομένων της JSC NIIkhimmash.
Ηλεκτρονικό κατάστημα "Food astronauts"
Φωτογραφίες, βίντεο και έγγραφα που χρησιμοποιούνται:
www.geektimes.ru/post/235877 (Philip Terekhov@lozga)
www.gctc.ru
www.bezformata.ru
www.vesvks.ru
www.epizodsspace.no-ip.org
www.techcult.ru
www.membrana.ru
www.yaplakal.com
www.aviaru.rf
www.fotostrana.ru
www.wikipedia.org
www.fishki.net
www.spb.kp.ru
www.nasa.gov
www.heroicrelics.org
www.marshallcenter.org
www.prostislav1.livejournal.com/70287.html
www.liveinternet.ru/users/carminaboo/post124427371
www.files.polkrf.ru
Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια (www.bse.uaio.ru)
www.vokrugsveta.ru

Δεν είμαστε αστροναύτες, δεν είμαστε πιλότοι,
Ούτε μηχανικοί, ούτε γιατροί.
Και είμαστε υδραυλικοί:
Διώχνουμε το νερό από τα ούρα!
Και όχι φακίρηδες, αδέρφια, σαν εμάς,
Αλλά χωρίς να καυχιόμαστε, λέμε:
Ο κύκλος του νερού στη φύση είναι
Ας επαναλάβουμε στο σύστημά μας!
Η επιστήμη μας είναι πολύ ακριβής.
Απλώς αφήνεις τη σκέψη να κινηθεί.
Θα αποστάξουμε τα λύματα
Για κατσαρόλα και κομπόστα!
Έχοντας περάσει όλους τους γαλακτώδεις δρόμους,
Δεν θα χάσετε βάρος ταυτόχρονα.
Με πλήρη αυτάρκεια
Τα διαστημικά μας συστήματα.
Εξάλλου, ακόμη και τα κέικ είναι εξαιρετικά,
Λούλα κεμπάπ και καλάτσι
Τελικά, από το πρωτότυπο
Υλικό και ούρα!
Μην αρνηθείτε, αν είναι δυνατόν,
Όταν ρωτάμε το πρωί
Γεμίστε τη φιάλη συνολικά
Τουλάχιστον εκατό γραμμάρια το καθένα!
Πρέπει να ομολογήσουμε φιλικά,
Πλεονεκτήματα του να είσαι φίλος μαζί μας:
Πράγματι, χωρίς αξιοποίηση
Δεν μπορείς να ζήσεις σε αυτόν τον κόσμο!!!

(Συγγραφέας - Varlamov Valentin Filippovich - ψευδώνυμο V. Vologdin)

Το νερό είναι η βάση της ζωής. Σίγουρα στον πλανήτη μας. Σε κάποιο είδος Gamma Centauri, όλα είναι δυνατά διαφορετικά. Με την έναρξη της εποχής της εξερεύνησης του διαστήματος, η σημασία του νερού για τους ανθρώπους έχει αυξηθεί. Πολλά εξαρτώνται από το H2O στο διάστημα, από τη λειτουργία του ίδιου του διαστημικού σταθμού μέχρι την παραγωγή οξυγόνου. Το πρώτο διαστημόπλοιο δεν διέθετε κλειστό σύστημα «ύδρευσης». Όλο το νερό και τα άλλα «αναλώσιμα» ελήφθησαν στο πλοίο αρχικά, από τη Γη.

Στη φωτογραφία: φορητό σύστημα υποστήριξης ζωής για το πλήρωμα του Apollo 15, 1968.

Φεύγοντας από το ερπετό, κολύμπησα στο ντουλάπι ειδών υγιεινής. Γυρίζοντας την πλάτη του στον πάγκο, έβγαλε ένα μαλακό κυματοειδές λάστιχο, ξεκούμπωσε το παντελόνι του.
– Ανάγκη διάθεσης απορριμμάτων;
Θεός…
Φυσικά, δεν απάντησα. Άνοιξε την αναρρόφηση και προσπάθησε να ξεχάσει το περίεργο βλέμμα του ερπετού, τρυπώντας την πλάτη του. Μισώ αυτά τα μικρά οικιακά προβλήματα.

«Τα αστέρια είναι ψυχρά παιχνίδια», S. Lukyanenko

Επιστροφή στο νερό και το O2.

Υποχώρηση:
Στις 20 Φεβρουαρίου 1986, ο σοβιετικός τροχιακός σταθμός Mir μπήκε σε τροχιά.

Στη φωτογραφία: η γεννήτρια οξυγόνου και ο διάδρομος στο ISS, που απέτυχαν το 2011.

Στη φωτογραφία: Ο Sergey Krikalev με τη συσκευή ηλεκτρόλυσης νερού Elektron

Το μπάνιο στον διαστημικό σταθμό μοιάζει με αυτό

Η καθυστέρηση με την ένταξη του συστήματος αναγέννησης νερού ούρων SRV-UM στο σύμπλεγμα LSS δεν επέτρεψε την αναγέννηση 7 τόνων νερού και τη μείωση του βάρους παροχής.

«Δεύτερο μέτωπο» - Αμερικανοί

Σημείωση.Φοβάμαι ακόμη και να εμβαθύνω στο «wiki της γνώσης» για να καταλάβω τη σημασία τους.

Το σύγχρονο LSS, μετά τον κατάλληλο εκσυγχρονισμό τους, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση για τη δημιουργία του LSS, απαραίτητου για την εξερεύνηση του βαθέως διαστήματος.

Το συγκρότημα LSS θα επιτρέψει τη διασφάλιση της σχεδόν πλήρους αναπαραγωγής νερού και οξυγόνου στο σταθμό και μπορεί να αποτελέσει τη βάση των συμπλεγμάτων LSS για τις προγραμματισμένες πτήσεις στον Άρη και την οργάνωση μιας βάσης στη Σελήνη.

CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O

CH4 + O2 = CH2O + H2O
πολυσυμπύκνωση
nCH2O - ? (CH2O)n
Ca(OH)2

Θα ήθελα να σημειώσω ότι οι πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης σε τροχιακούς σταθμούς και κατά τη διάρκεια μεγάλων διαπλανητικών πτήσεων είναι:

- υλικά εσωτερικής κατασκευής (πολυμερικά συνθετικά υλικά, βερνίκια, χρώματα)
- άτομο (κατά την εφίδρωση, διαπνοή, με εντερικά αέρια, κατά τη διάρκεια μέτρων υγιεινής, ιατρικών εξετάσεων κ.λπ.)
- ηλεκτρονικός εξοπλισμός εργασίας
- σύνδεσμοι συστημάτων υποστήριξης ζωής (συσκευή διακοπής λειτουργίας-ACS, κουζίνα, σάουνα, ντους)
και πολλα ΑΚΟΜΑ

Ο μικρότερος απόγονός μου άρχισε να συγκροτεί μια «συμμορία μελέτης» στο σχολείο σήμερα για να καλλιεργήσει μαρούλι Πεκίνου σε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων. Μάλλον αποφάσισαν να παρέχουν στους εαυτούς τους πράσινο όταν ταξιδεύουν στον Άρη. Θα πρέπει να αγοράσετε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων στην AVITO, γιατί τα δικά μου λειτουργούν ακόμα. Να μην σπάσει τελικά επίτηδες;

Σημείωση. στη φωτογραφία, φυσικά, όχι το παιδί μου, ούτε το μελλοντικό θύμα του πειράματος μικροκυμάτων.

επανδρωμένες πτήσεις

Προσθέστε ετικέτες

σύνολο:0
Σε επαφή με 0
Google+ 0
Εντάξει 0
Facebook 0