Од каде доаѓа водата и кислородот на ISS?

Од каде доаѓа водата и кислородот на ISS?
Од каде доаѓа водата и кислородот на ISS?
Anonim
Слика

Химна на 13 -от оддел

Ние не сме астронаути, ниту пилоти, (Автор - Валентин Филипович Варламов - псевдоним В. Вологдин)

Од каде доаѓа водата и кислородот на ISS?

Водата е основа на животот. На нашата планета, сигурно. На некои „Гама-Кентаури“, можеби с everything е поинаку. Со почетокот на ерата на истражување на вселената, важноста на водата за луѓето само се зголеми. Многу зависи од H2O во вселената: од работата на самата вселенска станица до производство на кислород. Првото вселенско летало немаше затворен систем за водоснабдување. Целата вода и други "потрошни материјали" беа земени на бродот првично, дури и од Земјата.

Слика
Слика

„Претходните мисии во вселената - Меркур, Близнаци, Аполо ги зедоа сите потребни резерви на вода и кислород со себе и фрлија течен и гасен отпад во вселената“, објаснува Роберт Баџидијан од Маршаловиот центар.

Слика

Накратко:

Слика
Слика

Aboutе зборувам за јод и леталото Аполо, улогата на тоалетите и опциите (UdSSR или САД) за отстранување на отпадните производи на раните вселенски летала друг пат.

Слика

Оставајќи го рептилот настрана, пливав до санитарниот кабинет. Свртувајќи го грбот кон мерачот, извади меко брановидно црево и ги откопча панталоните.

- Потреба за отстранување на отпадот?

Бог…

Се разбира, не одговорив. Го вклучи вшмукувањето и се обиде да заборави на curубопитниот изглед на влекачот, досадувајќи му го грбот. Ги мразам овие мали секојдневни проблеми.

/ "Arsвездите се ладни играчки", С. Лукјаненко /

Назад на вода и О2.

Денес ISS има делумно затворен систем за регенерација на вода, и јас ќе се обидам да зборувам за деталите (колку што јас самата сфатив).

Слика

Во согласност со ГОСТ 28040-89 (дури и не знам дали с still уште е во сила), „Систем за поддршка на живот на астронаут во вселенско летало со екипаж“LSS на астронаут ја одржува енергијата и масовната размена на телото на астронаутот со животната средина на ниво потребно за да се зачува неговото здравје и работниот капацитет “. LSS на космонаутот ги вклучува следните системи:

* SOGS - систем за снабдување со состав на гас, * SVO - систем за водоснабдување, * SSGO - систем за санитарна и хигиенска заштита, * SOP - систем за напојување, * SOTR - систем за обезбедување на термички услови.

Имаме со што да се гордееме.

„Русите беа пред нас во оваа област, дури и вселенското летало Саyут и Мир успеаја да ја кондензираат влагата од воздухот и користеа електролиза - минувајќи електрична струја низ вода - за да произведат кислород“.

Робин Караскилјо, техничко водство на ECLSS.

Како сето тоа започна (кај нас)

1. СИСТЕМИ ЗА IFИВОТНА ПОДДРШКА ВО ЗАПЛАТЕНИ КАБИНИ НА СТРАТОСТАТИ, РАКЕТИ И ПРВИТЕ УМЕТНИЧКИ САТЕЛИТИ НА ЗЕМЈАТА

На првата посета на човекот во вселената надвор од линијата Карман со вселенско летало му претходеше лансирање на стратосферски балони, ракети и вештачки сателити на земјата, кои имаа системи за поддршка на животот за луѓето и животните (најчесто за кучиња).

Слика

Во стратосферските балони „СССР-1“(1933) и „Осоавиахим-1“(1934), системите за поддршка на животот вклучуваа резерви на криоген и гасен кислород; вториот беше во цилиндри под притисок од 150 атм. Јаглерод диоксидот беше отстранет со употреба на ХПИ - хемиски апсорбер на вар во согласност со реакцијата:

Ca (OH) 2 + CO2 = Ca (CO3) + H2O

Составот на KhPI вклучува 95% Ca (OH) 2 и 5% азбест.

Слика

Во ракетите, кои беа користени за истражување во близина на вселената, имаше кабина под животни под притисок, која вклучуваше три цилиндри за мешавина на воздух и кислород. Јаглерод диоксидот ослободен од животните беше отстранет со користење на ИПК.

Капсулата на „кучињата starвезди“Белка и Стрелка, во која се вратија на Земјата:

Слика

На првите сателити од вештачка земја, системите за поддршка на живот за кучиња вклучуваа некои елементи од идниот LSS за астронаути: уред за јадење, уред за отпадна вода; прочистување на атмосферата и обезбедување на кислород беше извршено со помош на супер-пероксидни соединенија, кои, по апсорпција на јаглерод диоксид и водена пареа, испуштаа кислород во согласност со реакциите:

4KO2 + 2 H2O = 3O2 + 4 KOH

2KON + CO2 = K2 CO2 + H2O

K2 CO3 + H2O + CO2 = 2 KHCO3

2. СИСТЕМИ ЗА IFИВОТНА ПОДДРШКА ЗА БИОЛОШКИ ЗЕМЈИНСКИ САТЕЛИТИ ВИД „БИОН“И „ФОТОН“

Биолошките сателити на Земјата - автоматските вселенски летала „БИОН“и „ФОТОН“се дизајнирани да го проучат влијанието на факторите на летање во вселената (бестежинска состојба, зрачење, итн.) На телото на животните.

Вреди да се одбележи дека Русија, всушност, е единствената земја во светот која има автоматски вселенски летала за истражување на биолошки објекти. Други земји се принудени да испраќаат животни во Вселената со нашите возила.

Слика

Со текот на годините, научните водачи на програмата БИОН беа О.Г. Газенко и Е.А. Илин. Во моментов, научниот директор на програмата БИОН е О.И. Орлов, заменици - Е.А. Илин и Е.Н. Јарманов.

Биолошкиот сателит „БИОН“е опремен со системи за водоснабдување и исхрана на животни, систем за регулација на топлинска влага, систем за ден-ноќ, систем за снабдување со гас, итн.

Слика

Системот за обезбедување на гас состав на автоматските вселенски летала „БИОН“и „ФОТОН“е дизајниран да им обезбеди на животните кислород, да ги отстрани јаглерод диоксидот и гасните микро-нечистотии во возилото што се спушта.

Состав:

Системот обезбедува удобни услови во гасна средина на возилото за спуштање (затворен запечатен волумен кој содржи 4, 0-4, 5 м3 воздух) и се состои од три регенеративни касети и касета за апсорпција со електричен вентилатор за секоја касета, обезбедувајќи обнова на воздухот во однос на СО2, О2, СО и други штетни примеси. Вклучувањето и исклучувањето на микрокомпресорите овозможува да се обезбеди саканиот состав на атмосферата на објектот.

Принцип на работа: воздухот на објектот се пумпа со вентилатор преку регенеративна кертриџ, каде што се прочистува од СО2 и штетни нечистотии и се збогатува со кислород.

Вишокот јаглерод диоксид се отстранува со периодично вклучување на касетата за апсорпција. Касетата за апсорпција, исто така, обезбедува чистење од штетни нечистотии. Системот работи со единица за контрола и мониторинг и анализатор на гас за кислород и јаглерод диоксид. Кога парцијалниот притисок на кислородот паѓа на 20,0 kPa, се вклучува првиот регенеративен кертриџ.

Ако парцијалниот притисок на кислородот е поголем или еднаков на 20,8 kPa, регенеративниот кертриџ се исклучува и повторно се вклучува при парцијален притисок на кислород од 20,5 kPa. Вториот и следните касети се вклучуваат при делумен притисок на кислород од 20,0 kPa (подложен на пад на концентрацијата), додека претходно вклучените касети продолжуваат да работат.

Касетата за апсорпција периодично се вклучува при делумен притисок на јаглерод диоксид од 1,0 kPa, се исклучува при делумен притисок на јаглерод диоксид од 0,8 kPa, без оглед на работата на регенеративниот кертриџ.

3. СИСТЕМИ ЗА IFИВОТНА ПОДДРШКА ОСНОВАНА НА АКЦИИТЕ ЗА КРУВИТЕ НА ВОСТОК ВОСТОК, ВОШОД, СОЈУЗ, МЕРКУРИ, EMЕМИНИЈА, АПОЛОН, ШАТЛЕ, ОРБИТАЛНА ДРATEАВА

Системите за поддршка на животот на советските вселенски бродови од типот Восток, Воскод, Сојуз, како и американскиот Меркур, Близнаци, Аполон и транспортниот брод Шатл, целосно се засноваа на резерви на потрошен материјал / u]: кислород, вода, храна, средства за отстранување на CO2 и штетни нечистотии од траги.

4. СИСТЕМИ ЗА РЕГЕНЕРАЦИЈА ЗА ИВОТНА ПОДДРШКА Врз основа на физички и хемиски процеси за екипи на орбитални просторни станици „Салут“, „Мир“, „ИСС“

Функционирањето на системите за поддршка на животот базирани на залихи на потрошен материјал земени од Земјата има значителен недостаток: нивната маса и димензии се зголемуваат директно во однос на времетраењето на вселенската експедиција и бројот на членовите на екипажот. По постигнување на одредено времетраење на летот, LSS базиран на акции може да биде пречка за спроведување на експедицијата.

Слика

Врз основа на стапките на потрошувачка на главните компоненти на LSS, добиени како резултат на долгогодишна практика на долгорочни орбитални летови на станици како што се SALUT, MIR и ISS (кислород - 0,96 кг / лице на ден, вода за пиење - 2,5 кг / лице на ден, храна - 1, 75 кг / лице на ден, итн.), лесно е да се пресмета дека потребната маса на резерви за екипаж од 6 лица и луѓе во лет од 500 дена без да се земе предвид масата на контејнерите и системите за складирање би изнесувале повеќе од 58 тони (види табела). Во случај на користење на системи за поддршка на животот базирани на залихи на потрошен материјал, би било неопходно да се создадат системи за складирање на производите од виталната активност на астронаутите: измет, урина, кондензат на атмосферска влага, користени санитарни и хигиенски и кујнски води итн.

Тоа всушност е тешко да се спроведе или воопшто не е изводливо (лет до Марс, на пример).

Во 1967-1968 година, на Институтот за медицински и биолошки проблеми на Министерството за здравство на СССР, беше извршен уникатен годишен медицински и технички експеримент со учество на тројца тестери: Г.А. Мановцева, А.Н. Божко и Б.Н. Улибишева. Во експеримент со комора под притисок, кој траеше 365 дена, се случи медицинска, биолошка и техничка проценка на нов комплекс на регенеративни системи за поддршка на животот.

Слика
Слика
Слика

LSS на копнениот лабораториски комплекс вклучуваше:

* систем за отстранување на јаглерод диоксид, систем за чистење на атмосферата од штетни нечистотии во трагови, * систем за генерирање на кислород, систем за регенерација на вода од отпад од тестери што содржат влага, санитарна и хигиенска опрема, стаклена градина, * систем за контрола и мерење опрема.

Експериментални регенеративни системи за поддршка на животот базирани на физички и хемиски процеси, тестирани во годишен медицински и технички експеримент, беа прототип на стандардниот LSS за екипажите на орбиталните станици Саyут, МИР и ИСС.

За првпат во светската практика на летови со екипаж, системот за регенерација SRV-K, систем за добивање вода за пиење од кондензат со влажна атмосфера, функционираше на вселенската станица Саyут-4. Екипажот на А.А. Губарев и Г.М. Гречко ја користеше водата обновена во системот SRV-K за пиење и подготовка на храна и пијалоци. Системот функционираше за време на целиот лет со екипаж на станицата. Слични системи од типот SRV-K функционираа на станиците Саyут-6, Саyут-7 и МИР.

Слика

[u] Повлекување:

На 20 февруари 1986 година, советската орбитална станица Мир влезе во орбитата.

Слика

На 23 март 2001 година, таа беше поплавена во Тихиот Океан.

Нашата станица Мир беше поплавена кога имаше 15 години. Сега два руски модула, кои се дел од ISS, се веќе 17. Но, никој с is уште нема да го удави ISS …

Ефикасноста на употребата на системи за регенерација е потврдена со искуството од долгогодишното работење, на пример, орбиталната станица МИР, на чија плоча успешно функционираа овие подсистеми LSS како:

Слика

Слични системи за регенерација (со исклучок на SRV-U) во моментов успешно работат на Меѓународната вселенска станица (ISS).

Слика

Каде се троши водата на ISS (с still уште нема подобра шема за квалитет, извинете ми):

Слика

Системот за поддршка на животот на ISS (SSS) вклучува потсистем за поддршка на состав на гас (SOGS). Состав: средства за следење и регулирање на атмосферскиот притисок, средства за изедначување на притисокот, опрема за депресуризација и притисок на PxO, гасна аналитичка опрема, систем за отстранување на штетни нечистотии од пешадиско борбено возило, систем за отстранување на јаглерод диоксид од атмосферата „Воздух “, значи за чистење на атмосферата.Составен дел на СОГС се капацитетите за снабдување со кислород, вклучително и извори на кислород со цврсто гориво (ТИК) и систем за добивање кислород од вода „Електрон-ВМ“. На лансирањето, СМ имаше само 120 кг воздух и два генератори на кислород со цврсто гориво TGK.

Кој се грижи broadcast Пренос во живо преку Интернет од веб камерата до ISS.

Слика

Пресметка за „Марсовецот“:

Слика

На ISS, зеолитните абсорбери на воздушниот систем зафаќаат јаглерод диоксид (CO2) и го ослободуваат во надворешниот простор. Кислородот изгубен во составот на СО2 се надополнува со електролиза на вода (негово распаѓање во водород и кислород). Ова го прави на ISS системот Електрон, кој троши 1 кг вода по лице дневно. Водородот моментално се проветрува преку брод, но долгорочно ќе помогне да се претвори СО2 во вредна вода и емитиран метан (CH4). И, се разбира, има бомби за кислород и цилиндри за секој случај.

[центар]

Слика

[/ центар]

Слика

Бањата на вселенската станица изгледа вака:

Слика

Во модулот за услуга ISS, воведени се системите за прочистување „Воздух“и БМП, подобрени системи за регенерација на водата од кондензатот СРВ-К2М и создавање кислород „Електрон-ВМ“, како и системот за примање и зачувување на урина СПК-УМ и функционираат. Перформансите на подобрените системи се повеќе од двојно (обезбедува живот на екипажот до 6 лица), а потрошувачката на енергија и маса е намалена. Во период од пет години (податоци за 2006 година) од нивното работење, беа обновени 6, 8 тони вода, 2, 8 тони кислород, што овозможи да се намали масата на товар доставен до станицата за повеќе од 11 тони На Одложувањето на вклучувањето на системот за регенерација на вода на урина SRV-UM во комплексот LSS не дозволи регенерација на 7 тони вода и ја намали тежината на испорака.

"Втор фронт" - Американци

Индустриската вода од американскиот апарат ECLSS се снабдува со рускиот систем и американскиот OGS (систем за генерирање кислород), каде што потоа се „преработува“во кислород.

Слика

Процесот на враќање на водата од урината е комплексен технички проблем: - објаснува Карасквило, -. ECLSS системот (видео) користи процес наречен дестилација на компресија на пареа за чистење на урината: урината се вари додека водата не се претвори во пареа. Пареата - природно прочистена вода во состојба на пареа (без траги од амонијак и други гасови) - се издига во комората за дестилација, оставајќи концентрирана кафеава кашеста маса од отпадни води и соли, која Караскикило милостиво ја нарекува „саламура“(која потоа се фрла во вселената)). Пареата потоа се лади и водата се кондензира. Добиениот дестилат се меша со влага кондензирана од воздухот и се филтрира во состојба погодна за пиење. ECLSS системот е способен да поврати 100% влага од воздухот и 85% вода од урина, што одговара на вкупна ефикасност од околу 93%.

Горенаведеното, сепак, се однесува на работата на системот во копнени услови. Во вселената, се појавува дополнителна компликација - пареата не се крева: не е во состојба да се издигне во комората за дестилација. Затоа, во моделот ECLSS за ISS, објаснува Карасквило.]Перспективи:

Познати се обидите да се добијат синтетички јаглехидрати од отпадните производи на астронаутите за условите на вселенските експедиции според шемата:

Слика

Според оваа шема, отпадните производи се согоруваат со формирање на јаглерод диоксид, од кој, како резултат на хидрогенизација, се формира метан (Сабатиева реакција). Метанот може да се трансформира во формалдехид, од кој се формираат моносахаридни јаглехидрати како резултат на реакцијата на поликондензација (реакција на Бутлеров).

Сепак, добиените моносахаридни јаглехидрати беа мешавина од расемати - тетроза, пентоза, хексоза, хептоза, кои немаа оптичка активност.

Прибл. Дури и се плашам да размислувам за можноста да истражувам во „знаење за вики“за да го разберам значењето на овие термини.

Современите LSS, по нивната соодветна модернизација, може да се користат како основа за создавање на LSS неопходни за истражување на длабоки вселени.Комплексот ЛСС ќе овозможи да се обезбеди речиси целосна репродукција на вода и кислород на станицата и може да биде основа на комплекси ЛСС за планираните летови до Марс и организација на база на Месечината.

Слика
Слика
Слика
Слика

Многу внимание се посветува на создавање на системи кои обезбедуваат најкомплетна циркулација на супстанции. За таа цел, најверојатно, тие ќе го користат процесот на хидрогенизација на јаглерод диоксид според реакцијата Сабатиер или Бош-Будоар, што ќе овозможи да се спроведе циклусот на кислород и вода:

CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O

CO2 + 2H2 = C + 2H2O

Во случај на егзобиолошка забрана за емисија на CH4 во вакуум на вселената, метанот може да се трансформира во формалдехид и ненапарливи јаглехидрати-моносахариди со следниве реакции:

CH4 + O2 = CH2O + H2O

поликондензација

nСН2О -? (CH2O) n

Ca (OH) 2

Би сакал да забележам дека изворите на загадување на живеалиштето во орбиталните станици и за време на долгите меѓупланетарни летови се:

Очигледно, ќе биде неопходно да се создаде автоматски систем за оперативна контрола и управување со квалитетот на животната средина. Некој АСОКУКСО?

О, не е за ништо што во Бауманк специјалитетот во СЗО КА (Е4. *) Го повикаа студентите:

Асс

Што е дешифрирано како:

ФнадворОневнимание НСподложен на располагање Аапарати

Целосно, така да се каже, ако се обидете да истражувате во тоа.

Слика

Крај: можеби не земав с everything во предвид и некаде измешав факти и бројки. Потоа додајте, поправете и критикувајте.

Ова „зборување“беше поттикнато од интересна публикација: „Зеленчук за астронаути: Како свежите зеленило растат во лабораториите на НАСА“, што моето најмладо дете го донесе на дискусија.

Мојот син денес на училиште започна да составува „истражувачка банда“за одгледување на пекиншка салата во стара микробранова печка. Веројатно, тие одлучија да си обезбедат зеленило кога патуваат на Марс. AVе мора да купите стара микробранова печка на AVITO, затоа што моите се сеуште функционални. Не го кршите намерно?

Слика

Прибл. на сликата, не на кој било начин мое дете а не идната жртва на експериментот е не моја микробранова печка

Како што ветив марки @ марки, ако излезе нешто - сликите и резултатот ќе ги фрлам на ГИК. Можам да испратам порасна салата по пошта до оние што сакаат, за плаќање, се разбира.

Примарни извори:

Користени фотографии, видео и документи:

Популарна по тема тема