Sistema ng paglilinis ng hangin sa mga istasyon ng kalawakan. Pagbabagong-buhay ng tubig bawat µs

Sa hindi pangkaraniwang mga kondisyon ng isang extra-atmospheric na paglipad, ang mga kosmonaut ay dapat ibigay sa lahat ng mga kondisyon para sa trabaho at pahinga. Kailangan nilang kumain, uminom, huminga, magpahinga, at matulog sa angkop na tagal ng oras. Ang gayong simple at ordinaryong mga katanungan para sa makalupang pag-iral sa mga kondisyon ng kalawakan ay nagiging kumplikadong mga problemang pang-agham at teknikal.

Ang isang tao ay maaaring mawalan ng pagkain sa loob ng mahabang panahon, nang walang tubig - sa loob ng ilang araw. Ngunit kung walang hangin ay mabubuhay lamang siya ng ilang minuto. Ang paghinga ay ang pinakamahalagang tungkulin ng katawan ng tao. Paano ito nasisiguro sa paglipad sa kalawakan?

Ang libreng volume sa spacecraft ay maliit. karaniwang may humigit-kumulang 9 na metro kubiko ng hangin na nakasakay. At sa likod ng mga dingding ng barko ay may halos kumpletong vacuum, ang mga labi ng isang kapaligiran na ang density ay milyun-milyong beses na mas mababa kaysa sa ibabaw ng Earth.

9 cubic meters lang ang kailangan huminga ng mga astronaut. Ngunit ito ay marami. Ang tanging tanong ay kung ano ang mapupuno ng volume na ito, kung ano ang hininga ng mga astronaut.

Ang atmospera na nakapaligid sa isang tao sa Earth, sa isang tuyong estado, ay naglalaman ng bigat ng 78.09 porsiyentong nitrogen, 20.95 porsiyentong oxygen, 0.93 porsiyentong argon, 0.03 porsiyentong carbon dioxide. Ang dami ng iba pang mga gas sa loob nito ay halos hindi gaanong mahalaga.

Ang mga tao at halos lahat ng nabubuhay na bagay sa Earth ay nakasanayan nang huminga ng halo ng gas na ito. Ngunit ang mga kakayahan ng katawan ng tao ay mas malawak. Sa kabuuang presyon ng atmospera sa antas ng dagat, ang oxygen ay humigit-kumulang 160 millimeters. Ang isang tao ay maaaring huminga kapag ang oxygen pressure ay bumaba sa 98 millimeters ng mercury, at sa ibaba lamang nito nangyayari ang "oxygen starvation". Ngunit ang isa pang pagpipilian ay posible rin: kapag ang nilalaman ng oxygen sa hangin ay mas mataas kaysa sa normal. Ang pinakamataas na limitasyon ng bahagyang presyon ng oxygen na posible para sa mga tao ay 425 millimeters ng mercury. Sa mas mataas na konsentrasyon ng oxygen, nangyayari ang pagkalason sa oxygen. Kaya, pinapayagan ng mga kakayahan ng katawan ng tao ang pagbabagu-bago sa nilalaman ng oxygen sa humigit-kumulang 4 na beses. Sa loob ng mas malawak na limitasyon, kayang tiisin ng ating katawan ang mga pagbabago sa presyon ng atmospera: mula 160 millimeters ng mercury hanggang sa ilang mga atmospheres.

Ang nitrogen at argon ay ang inert na bahagi ng hangin. Ang oxygen lamang ang nakikibahagi sa mga proseso ng oxidative. Samakatuwid, ang pag-iisip ay lumitaw: posible bang palitan ang nitrogen sa isang spacecraft na may mas magaan na gas, sabihin, helium. Ang isang cubic meter ng nitrogen ay tumitimbang ng 1.25 kilo, at ang helium ay tumitimbang lamang ng 0.18 kilo, iyon ay, pitong beses na mas mababa. Para sa mga sasakyang pangkalawakan, kung saan ang bawat dagdag na kilo ng timbang ay binibilang, ito ay hindi nangangahulugang walang malasakit. Ipinakita ng mga eksperimento na sa isang oxygen-helium na kapaligiran ang isang tao ay maaaring huminga nang normal. Sinubukan ito ng mga American aquanauts sa mahabang pagsisid sa ilalim ng dagat.

Mula sa isang teknikal na punto ng view, ang single-gas na kapaligiran na binubuo ng purong oxygen ay umaakit din ng pansin. Sa American spacecraft, ang mga astronaut ay gumagamit ng purong oxygen sa presyon na humigit-kumulang 270 millimeters ng mercury para sa paghinga. Kasabay nito, ang mga kagamitan para sa pagkontrol ng presyon at pagpapanatili ng komposisyon ng kapaligiran ay mas simple (at samakatuwid ay mas magaan). Gayunpaman, ang purong oxygen ay may mga kakulangan nito: may panganib ng sunog sa spacecraft; Ang matagal na paglanghap ng purong oxygen ay nagdudulot ng hindi kanais-nais na mga komplikasyon sa respiratory tract.

Kapag lumilikha ng isang artipisyal na kapaligiran sa domestic spacecraft, ang normal na atmospera ng mundo ay kinuha bilang batayan. Iginiit ng mga eksperto, pangunahin ang mga doktor, na gumawa ng isang sulok ng home planet sakay ng mga spaceship na may mga kondisyon na mas malapit hangga't maaari sa mga nakapaligid sa mga tao sa Earth. Ang lahat ng mga teknikal na benepisyo na nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng isang single-gas na kapaligiran, oxygen-helium at iba pa, ay isinakripisyo para sa kapakanan ng kumpletong kaginhawahan para sa mga astronaut. Ang lahat ng mga parameter ay napakalapit sa mga pamantayan ng kapaligiran na ating nilalanghap sa Earth. Ipinakita nila na ang automation ay "hinahawakan" ang mga parameter ng hangin sa cabin nang napaka "mahigpit" at matatag. Ang mga astronaut ay tila nilalanghap ang malinis na hangin ng Earth.

Matapos sumakay ang mga astronaut sa barko, pagkatapos ma-seal ang mga compartment nito, ang komposisyon ng atmospera sa barko ay nagsimulang magbago. Dalawang astronaut ang kumonsumo ng humigit-kumulang 50 litro ng oxygen bawat oras at naglalabas ng 80-100 gramo ng singaw ng tubig, carbon dioxide, pabagu-bago ng mga metabolic na produkto, atbp. Pagkatapos ay magkakabisa ang air conditioning system, na nagdadala ng kapaligiran "sa kondisyon", iyon ay, pinapanatili nito ang lahat ng mga parameter nito sa pinakamainam na antas.

Ang pagbabagong-buhay ng atmospera ay batay sa epektibo, napatunayang pisikal at kemikal na mga proseso. May mga kilalang kemikal na, kapag pinagsama sa tubig o carbon dioxide, ay may kakayahang maglabas ng oxygen. Ang mga ito ay alkali metal superoxides - sodium, potassium, lithium. Upang ang mga reaksyong ito ay makapaglabas ng 50 litro ng oxygen - ang oras-oras na pangangailangan ng dalawang astronaut - 26.4 gramo ng tubig ang kailangan. At ang paglabas nito sa atmospera ng dalawang astronaut, gaya ng nasabi na natin, ay umabot sa 100 gramo kada oras.

Ang ilan sa tubig na ito ay ginagamit upang makagawa ng oxygen, habang ang ilan ay iniimbak sa hangin upang mapanatili ang normal na relatibong halumigmig (sa loob ng 40-60 porsiyento). Ang labis na tubig ay dapat makuha ng mga espesyal na absorbers.

Ang pagkakaroon ng alikabok, mumo, at mga labi sa hangin ay hindi katanggap-tanggap. Pagkatapos ng lahat, sa zero gravity, ang lahat ng ito ay hindi nahuhulog sa sahig, ngunit malayang lumulutang sa kapaligiran ng barko at maaaring pumasok sa respiratory tract ng mga astronaut. May mga espesyal na filter upang linisin ang hangin mula sa mga kontaminant sa makina.

Kaya, ang pagbabagong-buhay ng atmospera sa isang barko ay bumaba sa katotohanan na ang bahagi ng hangin mula sa mga habitable compartment ay patuloy na kinukuha ng isang fan at dumadaan sa isang bilang ng mga air conditioning system device. Doon ang hangin ay dinadalisay, dinadala sa normal na antas sa mga tuntunin ng komposisyon ng kemikal, kahalumigmigan at temperatura, at muling ibinalik sa cabin ng astronaut. Ang sirkulasyon ng hangin na ito ay pare-pareho, at ang bilis at kahusayan nito ay patuloy na kinokontrol ng naaangkop na automation.

Halimbawa, kung ang nilalaman ng oxygen sa atmospera ng barko ay tumaas nang labis, agad itong mapapansin ng control system. Nagbibigay siya ng naaangkop na mga utos sa mga executive body; Ang operating mode ng pag-install ay binago upang mabawasan ang paglabas ng oxygen.

Kung limitado ang mga mapagkukunan, kailangan mong magtrabaho sa kung ano ang mayroon ka, lalo na sa malupit na mga kondisyon ng kalawakan. Siyempre, ang mga barko ng kargamento ay regular na ipinapadala sa ISS na may mga supply, ngunit para sa mahabang misyon, ang pagiging sapat sa sarili ay mahalaga. Samakatuwid, kakailanganing i-recycle at muling gamitin ang mahahalagang mapagkukunan, kabilang ang oxygen.

Sariwang hangin

Ngayon ang mga siyentipiko ay aktibong nag-aaral kung paano ang photosynthesis (ang proseso ng isang organismo na nagbabago ng liwanag sa enerhiya na may isang byproduct sa anyo ng oxygen) ay isinasagawa sa kalawakan. Upang gawin ito, kinuha nila ang Arthrospira microalgae (spirulina) at inilubog ito sa isang photobioreactor (isang silindro na puno ng liwanag). Sa istasyon, ang carbon dioxide ay gagawing oxygen at edible biomass (proteins) sa pamamagitan ng photosynthesis.

Alam namin kung paano ito nangyayari sa mga kondisyon ng terrestrial, ngunit mahalagang subukan ang proseso sa kalawakan. Isasagawa ang eksperimento sa loob ng isang buwan, kapag sapat na ang pagbabago ng dami ng oxygen mula sa algae.

Pagkatapos bumalik sa Earth, susuriin ang microalgae sa Abril 2018. Ang genetic na impormasyon ay magbibigay ng mas malinaw na larawan ng mga epekto ng kawalan ng timbang at radiation sa cell ng halaman. Ang Arthrospira ay kilala na lubos na lumalaban sa radiation, ngunit ang pinakamataas na kakayahan nito ay kailangang masuri.

Ang proyekto ay bahagi ng programang Melissa (Alternatibong Suporta sa Buhay). Siya ay responsable para sa maraming mga aktibidad sa pananaliksik at pang-edukasyon, tulad ng proyekto ng AstroPlant, na nangongolekta ng impormasyon tungkol sa paglaki ng halaman sa iba't ibang bahagi ng Earth.

Susundan ito ng proyekto ng Uriniss, na nag-aaral ng pag-recycle ng ihi upang lumikha ng nitrogen gas, enerhiya, potensyal na nutrients ng halaman at tubig.

"Ang mga nakaraang misyon sa kalawakan - Mercury, Gemini, Apollo - ay dinala sa kanila ang lahat ng kinakailangang suplay ng tubig at oxygen at itinapon ang likido at gas na basura sa kalawakan," paliwanag ni Robert Bagdigian ng Marshall Center. Sa madaling sabi, ang mga life support system ng mga astronaut ay "open-loop"—umaasa sila sa suporta mula sa Earth, na bahagyang totoo ngayon para sa International Space Station (ISS).

Gayunpaman, para sa mahahabang misyon na naka-on o naka-off, makatuwirang isara ang system - iyon ay, i-recycle ang hangin at maruming tubig sa halip na itapon ito. Sa malapit na hinaharap, ang mga pagsubok ng naturang sistema ng pagbabagong-buhay ay isasagawa sa ISS. Ang pangalan ng proyekto ay Environmental Control at Life Support Systems, na mas kilala sa acronym na ECLSS. Si Robert Bagdizhyan ang pinuno ng proyektong ito.

ECLSS water regeneration system

"Nauna sa amin ang mga Ruso sa lugar na ito," sabi ni Robyn Carrasquillo, teknikal na direktor ng proyekto ng ECLSS. "Maging ang spacecraft ng Salyut at Mir ay nagawang i-condense ang moisture mula sa hangin at gumamit ng electrolysis—nagpapasa ng electric current sa tubig—sa produksyon ng oxygen." Ang sistema ng ECLSS na binuo ng NASA ay ilulunsad sa ISS noong 2008 at lalakad pa ito sa mga tuntunin ng pagbabagong-buhay - ito ay may kakayahang makakuha ng inuming tubig hindi lamang mula sa pagsingaw, kundi pati na rin sa ihi.

Ang proseso ng pagbawi ng tubig mula sa ihi ay isang kumplikadong teknikal na gawain: "Ang ihi ay higit na marumi kaysa sa singaw ng tubig," paliwanag ni Carrasquillo. "Maaari nitong masira ang mga bahagi ng metal at makabara sa mga tubo." Gumagamit ang ECLSS system ng prosesong tinatawag na vapor compression distillation upang linisin ang ihi: ang ihi ay pinakuluan hanggang ang tubig sa loob nito ay maging singaw. Ang singaw—na natural na pinadalisay na tubig sa isang estado ng singaw (bawas ang mga bakas ng ammonia at iba pang mga gas)—ay umaakyat sa distillation chamber, na nag-iiwan ng puro brown slurry ng mga impurities at salts na mapagkawanggawa na tinatawag ni Carrasquillo na "brine" (na ilalabas sa outer space. ). Ang singaw pagkatapos ay lumalamig at ang tubig ay lumalamig. Ang resultang distillate ay halo-halong may moisture condensed mula sa hangin at sinala sa isang estado na angkop para sa pag-inom. Ang sistema ng ECLSS ay may kakayahang mabawi ang 100% na kahalumigmigan mula sa hangin at 85% na tubig mula sa ihi, na tumutugma sa kabuuang kahusayan na humigit-kumulang 93%.

Ang nasa itaas, gayunpaman, ay nalalapat sa pagpapatakbo ng system sa mga kondisyong terrestrial. Sa kalawakan, lumitaw ang isang karagdagang komplikasyon - ang singaw ay hindi tumataas: hindi ito makaakyat sa silid ng distillation. Kaya sa modelo ng ECLSS para sa ISS, "... iniikot namin ang sistema ng distillation upang lumikha ng artificial gravity upang paghiwalayin ang mga singaw at ang brine," paliwanag ni Carrasquillo.

Bukod dito, sa microgravity ng isang spacecraft, ang buhok ng tao, mga particle ng balat, fluff at iba pang mga impurities ay nasuspinde sa hangin at hindi nahuhulog sa sahig. Dahil dito, kinakailangan ang isang kahanga-hangang sistema ng pagsasala. Sa pagtatapos ng proseso ng paglilinis, ang iodine ay idinagdag sa tubig upang pabagalin ang paglaki ng mga mikrobyo (chlorine, na ginagamit upang linisin ang tubig sa Earth, ay masyadong aktibo sa kemikal at mapanganib na iimbak sa mga kondisyon ng kalawakan).

Ang sistema ng pagbabagong-buhay ng tubig ng ISS, na tumitimbang ng humigit-kumulang isa at kalahating tonelada, ay "...maglalabas ng kalahating galon ng tubig kada oras, na higit pa sa mga pangangailangan ng isang tripulante na may tatlong tao," sabi ni Carrasquillo. "Ito ay magbibigay-daan sa space station upang patuloy na suportahan ang buhay ng anim na astronaut." Ang sistema ay idinisenyo upang makagawa ng maiinom na tubig "...na may mga pamantayan sa kadalisayan na mas mataas kaysa sa karamihan ng mga munisipal na sistema ng tubig sa Earth," idinagdag ni Bagdijian.

Bilang karagdagan sa paggawa ng inuming tubig para sa mga tripulante, ang water recovery system ay magbibigay ng tubig sa isa pang bahagi ng ECLSS: ang oxygen generation system (OGS). Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng OGS ay electrolysis. Ang mga molekula ng tubig ay nahahati sa oxygen, kinakailangan para sa paghinga, at hydrogen, na inalis mula sa spacecraft. "Ang air production cycle ay nangangailangan ng sapat na malinis na tubig upang ang mga electrolysis chambers ay hindi maging barado," sabi ni Bagdizhyan.

"Ang pagbabagong-buhay ay higit na mahusay kaysa sa muling pagbibigay ng istasyon mula sa Earth," sabi ni Carrasquillo, lalo na pagkatapos na tapusin ng mga shuttle ang kanilang buhay sa pagpapatakbo noong 2010. Ang pagbawi ng 93% ng maruming tubig ay kahanga-hanga, ngunit para sa maraming buwan at maraming taon na misyon sa Buwan at Mars, ang mga susunod na bersyon ng ECLSS system ay dapat makamit ang kahusayan na malapit sa 100%. Sa kasong ito, ang mga astronaut ay magiging handa na mabuhay sa mga kondisyon ng ating "Dune".

Hindi kami mga astronaut, hindi kami mga piloto,
Hindi mga inhinyero, hindi mga doktor.
At kami ay mga tubero:
Naglalabas kami ng tubig sa ihi!
At hindi mga fakir, mga kapatid, tulad natin,
Ngunit nang walang pagmamalaki, sinasabi namin:
Ang ikot ng tubig sa kalikasan namin
Uulitin natin ito sa ating sistema!
Ang aming agham ay napaka-tumpak.
Ilabas mo lang ang iyong mga iniisip.
Magdidistill kami ng wastewater
Para sa casseroles at compote!
Nalampasan ang lahat ng Milky roads,
Hindi ka sabay na magpapayat
Na may ganap na pagsasarili
Ang aming mga sistema ng kalawakan.
Pagkatapos ng lahat, kahit na ang mga cake ay napakahusay,
Lula kebab at kalachi
Sa huli - mula sa orihinal
Materyal at ihi!
Huwag tumanggi, kung maaari,
Pag nagtatanong tayo sa umaga
Punan ang prasko ng kabuuang
Hindi bababa sa isang daang gramo bawat isa!
Dapat nating aminin sa isang palakaibigang paraan,
Ano ang mga pakinabang ng pagiging kaibigan sa amin:
Pagkatapos ng lahat, nang walang pag-recycle
Hindi ka mabubuhay sa mundong ito!!!

(May-akda - Valentin Filippovich Varlamov - pseudonym V. Vologdin)

Tubig ang batayan ng buhay. Sa ating planeta sigurado. Sa ilang Gamma Centauri, maaaring iba ang lahat. Sa pagdating ng paggalugad sa kalawakan, ang kahalagahan ng tubig para sa mga tao ay tumaas lamang. Marami ang nakasalalay sa H2O sa kalawakan, mula sa pagpapatakbo ng mismong istasyon ng kalawakan hanggang sa paggawa ng oxygen. Ang unang spacecraft ay walang saradong sistema ng "supply ng tubig". Ang lahat ng tubig at iba pang mga "consumable" ay dinala sa board sa simula, mula sa Earth.

"Ang mga nakaraang misyon sa kalawakan - Mercury, Gemini, Apollo, dinala ang lahat ng kinakailangang suplay ng tubig at oxygen at itinapon ang likido at gas na basura sa kalawakan", paliwanag ni Robert Bagdigian ng Marshall Center.

Sa madaling sabi: ang mga sistema ng suporta sa buhay ng mga kosmonaut at astronaut ay "bukas" - umasa sila sa suporta mula sa kanilang sariling planeta.

Pag-uusapan ko ang tungkol sa iodine at ang Apollo spacecraft, ang papel ng mga banyo at mga opsyon (UdSSR o USA) para sa pagtatapon ng basura sa maagang spacecraft sa ibang pagkakataon.

Sa larawan: portable life support system para sa Apollo 15 crew, 1968.

Iniwan ang reptilian, lumangoy ako sa kabinet ng mga produktong sanitary. Pagtalikod niya sa metro, naglabas siya ng malambot na corrugated hose at hinubad ang kanyang pantalon.
– Kailangan ng pagtatapon ng basura?
Diyos…
Syempre, hindi ako sumagot. Binuksan niya ang pagsipsip at sinubukang kalimutan ang mausisa na tingin ng reptilya na nabubutas sa kanyang likuran. Kinasusuklaman ko ang maliliit na pang-araw-araw na problemang ito.

"Ang mga bituin ay malamig na mga laruan", S. Lukyanenko

Babalik ako sa tubig at O2.

Ngayon ay mayroong isang bahagyang saradong sistema ng pagbabagong-buhay ng tubig sa ISS, at susubukan kong sabihin sa iyo ang tungkol sa mga detalye (hanggang sa naunawaan ko ito mismo).

Retreat:
Noong Pebrero 20, 1986, ang istasyon ng orbital ng Sobyet na Mir ay pumasok sa orbit.

Upang makapaghatid ng 30,000 litro ng tubig sa MIR orbital station at sa ISS, kakailanganing mag-organisa ng karagdagang 12 paglulunsad ng Progress transport ship, na ang kargamento ay 2.5 tonelada. Kung isasaalang-alang natin ang katotohanan na ang mga barko ng Progress ay nilagyan ng mga tangke ng inuming tubig ng uri ng Rodnik na may kapasidad na 420 litro, kung gayon ang bilang ng mga karagdagang paglulunsad ng barko ng transportasyon ng Progress ay dapat na tumaas nang maraming beses.

Sa ISS, ang mga zeolite absorbers ng Air system ay kumukuha ng carbon dioxide (CO2) at inilalabas ito sa outboard space. Ang oxygen na nawala sa CO2 ay pinupunan sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig (ang agnas nito sa hydrogen at oxygen). Ginagawa ito sa ISS ng Electron system, na kumukonsumo ng 1 kg ng tubig bawat tao bawat araw. Ang hydrogen ay kasalukuyang inilalabas sa dagat, ngunit sa hinaharap ay makakatulong ito sa pag-convert ng CO2 sa mahalagang tubig at emitted methane (CH4). At syempre, kung sakaling may mga oxygen bomb at cylinder na sakay.

Sa larawan: isang oxygen generator at isang tumatakbong makina sa ISS, na nabigo noong 2011.

Sa larawan: ang mga astronaut ay nagse-set up ng isang sistema para sa pag-degassing ng mga likido para sa mga biological na eksperimento sa mga kondisyon ng microgravity sa Destiny laboratory.

Sa larawan: Sergey Krikalev kasama ang Electron water electrolysis device

Sa kasamaang palad, ang kumpletong sirkulasyon ng mga sangkap sa mga istasyon ng orbital ay hindi pa nakakamit. Sa antas na ito ng teknolohiya, hindi posibleng mag-synthesize ng mga protina, taba, carbohydrates at iba pang biologically active substance gamit ang physicochemical method. Samakatuwid, ang carbon dioxide, hydrogen, moisture-containing at siksik na basura mula sa buhay ng mga astronaut ay inalis sa vacuum ng outer space.

Ganito ang hitsura ng banyo ng space station

Ang ISS service module ay nagpakilala at nagpapatakbo ng Vozdukh at BMP purification system, ang SRV-K2M na pinahusay na water regeneration system mula sa condensate at ang Elektron-VM oxygen generation system, gayundin ang SPK-UM urine collection and preservation system. Ang pagiging produktibo ng mga pinahusay na sistema ay nadagdagan ng higit sa 2 beses (tinitiyak ang mahahalagang pag-andar ng isang crew ng hanggang 6 na tao), at ang mga gastos sa enerhiya at masa ay nabawasan.

Ang pagkaantala sa pagsasama ng sistema ng SRV-UM para sa pagbabagong-buhay ng tubig mula sa ihi patungo sa LSS complex ay hindi nagbigay-daan para sa pagbabagong-buhay ng 7 toneladang tubig at pagbabawas ng timbang ng paghahatid.

"Second Front" - mga Amerikano

Ang prosesong tubig mula sa American ECLSS apparatus ay ibinibigay sa Russian system at sa American OGS (Oxygen Generation System), kung saan ito ay "pinoproseso" sa oxygen.

Ang proseso ng pagbawi ng tubig mula sa ihi ay isang kumplikadong teknikal na gawain: "Ang ihi ay mas "mas marumi" kaysa sa singaw ng tubig, paliwanag ni Carrasquillo, "Maaari itong makasira ng mga bahagi ng metal at makabara sa mga tubo." Gumagamit ang ECLSS system ng prosesong tinatawag na vapor compression distillation upang linisin ang ihi: ang ihi ay pinakuluan hanggang ang tubig sa loob nito ay maging singaw. Ang singaw—na natural na pinadalisay na tubig sa isang estado ng singaw (bawas ang mga bakas ng ammonia at iba pang mga gas)—ay umaakyat sa distillation chamber, na nag-iiwan ng puro brown slurry ng mga impurities at salts na mapagkawanggawa na tinatawag ni Carrasquillo na "brine" (na ilalabas sa outer space. ). Ang singaw pagkatapos ay lumalamig at ang tubig ay lumalamig. Ang resultang distillate ay halo-halong may moisture condensed mula sa hangin at sinala sa isang estado na angkop para sa pag-inom. Ang sistema ng ECLSS ay may kakayahang mabawi ang 100% moisture mula sa hangin at 85% na tubig mula sa ihi, na tumutugma sa kabuuang kahusayan na humigit-kumulang 93%.

Ang nasa itaas, gayunpaman, ay nalalapat sa pagpapatakbo ng system sa mga kondisyong terrestrial. Sa kalawakan, lumitaw ang isang karagdagang komplikasyon - ang singaw ay hindi tumataas: hindi ito makaakyat sa silid ng distillation. Samakatuwid, sa modelo ng ECLSS para sa ISS "...pinaikot namin ang sistema ng distillation upang lumikha ng artificial gravity upang paghiwalayin ang mga singaw at brine.", paliwanag ni Carrasquillo.

Mga Prospect:
May mga kilalang pagtatangka upang makakuha ng sintetikong carbohydrates mula sa mga basurang produkto ng mga astronaut para sa mga kondisyon ng mga ekspedisyon sa kalawakan ayon sa sumusunod na pamamaraan:

Ayon sa pamamaraang ito, ang mga produktong basura ay sinusunog upang bumuo ng carbon dioxide, kung saan ang methane ay nabuo bilang isang resulta ng hydrogenation (Sabatier reaction). Ang methane ay maaaring mabago sa formaldehyde, kung saan ang mga monosaccharide carbohydrates ay nabuo bilang isang resulta ng isang polycondensation reaction (Butlerov reaction).

Gayunpaman, ang nagresultang carbohydrate monosaccharides ay isang halo ng racemates - tetroses, pentoses, hexoses, heptoses, na walang optical activity.

Tandaan Natatakot pa nga akong bungkalin ang "kaalaman sa wiki" para maintindihan ang kahulugan nito.

Titiyakin ng LSS complex ang halos kumpletong pagpaparami ng tubig at oxygen sa istasyon at maaaring maging batayan ng mga LSS complex para sa mga nakaplanong flight sa Mars at ang organisasyon ng isang base sa Buwan.

Maraming pansin ang binabayaran sa paglikha ng mga sistema na tinitiyak ang pinaka kumpletong sirkulasyon ng mga sangkap. Para sa layuning ito, malamang na gagamitin nila ang proseso ng hydrogenation ng carbon dioxide ayon sa reaksyon ng Sabatier o Bosch-Boudoir, na magbibigay-daan para sa sirkulasyon ng oxygen at tubig:

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

Sa kaso ng isang exobiological na pagbabawal sa paglabas ng CH4 sa vacuum ng kalawakan, ang methane ay maaaring gawing formaldehyde at non-volatile carbohydrate monosaccharides sa pamamagitan ng mga sumusunod na reaksyon:

CH4 + O2 = CH2O + H2O
polycondensation
nСН2О - ? (CH2O)n
Ca(OH)2

Gusto kong tandaan na ang mga pinagmumulan ng polusyon sa kapaligiran sa mga orbital station at sa mahabang interplanetary flight ay:

- panloob na mga materyales sa pagtatayo (polymer synthetic na materyales, barnis, pintura)
- mga tao (sa panahon ng pawis, transpiration, na may mga gas sa bituka, sa panahon ng sanitary at hygienic na mga hakbang, medikal na pagsusuri, atbp.)
- gumaganang elektronikong kagamitan
- mga link ng mga life support system (sewage system - automated control system, kusina, sauna, shower)
at marami pang iba

Malinaw, kakailanganin na lumikha ng isang awtomatikong sistema para sa pagsubaybay sa pagpapatakbo at pamamahala ng kalidad ng kapaligiran ng pamumuhay. Isang tiyak na ASOKUKSO?

Ang aking bunsong anak na lalaki ay nagsimulang magsama ng isang "research gang" sa paaralan ngayon upang magtanim ng Chinese lettuce sa isang lumang microwave. Marahil ay nagpasya silang bigyan ang kanilang sarili ng mga gulay kapag naglalakbay sa Mars. Kakailanganin mong bumili ng lumang microwave sa AVITO, dahil... Ang akin ay gumagana pa. Huwag mong kusa itong sirain ha?

Tandaan sa larawan, siyempre, ay hindi ang aking anak, at hindi ang hinaharap na biktima ng eksperimento sa microwave.

Gaya ng ipinangako ko marks@marks, kung may dumating, magpo-post ako ng mga larawan at ang resulta sa GIC. Maaari kong ipadala ang pinalaki na salad ng Russian Post sa mga nagnanais, para sa isang bayad, siyempre. Magdagdag ng mga tag

Hindi kami mga astronaut, hindi kami mga piloto,
Hindi mga inhinyero, hindi mga doktor.
At kami ay mga tubero:
Naglalabas kami ng tubig sa ihi!
At hindi mga fakir, mga kapatid, tulad natin,
Ngunit nang walang pagmamalaki, sinasabi namin:
Ang ikot ng tubig sa kalikasan namin
Uulitin natin ito sa ating sistema!
Ang aming agham ay napaka-tumpak.
Ilabas mo lang ang iyong mga iniisip.
Magdidistill kami ng wastewater
Para sa casseroles at compote!
Nalampasan ang lahat ng Milky roads,
Hindi ka sabay na magpapayat
Na may ganap na pagsasarili
Ang aming mga sistema ng kalawakan.
Pagkatapos ng lahat, kahit na ang mga cake ay napakahusay,
Lula kebab at kalachi
Sa huli - mula sa orihinal
Materyal at ihi!
Huwag tumanggi, kung maaari,
Pag nagtatanong tayo sa umaga
Punan ang prasko ng kabuuang
Hindi bababa sa isang daang gramo bawat isa!
Dapat nating aminin sa isang palakaibigang paraan,
Ano ang mga pakinabang ng pagiging kaibigan sa amin:
Pagkatapos ng lahat, nang walang pag-recycle
Hindi ka mabubuhay sa mundong ito!!!

(May-akda - Valentin Filippovich Varlamov - pseudonym V. Vologdin)

Tubig ang batayan ng buhay. Sa ating planeta sigurado.
Sa ilang Gamma Centauri, maaaring iba ang lahat.
Sa pagdating ng paggalugad sa kalawakan, ang kahalagahan ng tubig para sa mga tao ay tumaas lamang. Marami ang nakasalalay sa H2O sa kalawakan, mula sa pagpapatakbo ng mismong istasyon ng kalawakan hanggang sa paggawa ng oxygen. Ang unang spacecraft ay walang saradong sistema ng "supply ng tubig". Ang lahat ng tubig at iba pang mga "consumable" ay dinala sa board sa simula, mula sa Earth.

Sa madaling sabi: ang mga sistema ng suporta sa buhay ng mga kosmonaut at astronaut ay "bukas" - umasa sila sa suporta mula sa kanilang sariling planeta.

Pag-uusapan ko ang tungkol sa iodine at ang Apollo spacecraft, ang papel ng mga banyo at mga opsyon (UdSSR o USA) para sa pagtatapon ng basura sa maagang spacecraft sa ibang pagkakataon.

Sa larawan: portable life support system para sa Apollo 15 crew, 1968.

Iniwan ang reptilian, lumangoy ako sa kabinet ng mga produktong sanitary. Pagtalikod niya sa metro, naglabas siya ng malambot na corrugated hose at hinubad ang kanyang pantalon.
– Kailangan ng pagtatapon ng basura?
Diyos…
Syempre, hindi ako sumagot. Binuksan niya ang pagsipsip at sinubukang kalimutan ang mausisa na tingin ng reptilya na nabubutas sa kanyang likuran. Kinamumuhian ko ang maliliit na pang-araw-araw na problemang ito. Ngunit ano ang magagawa mo kung wala tayong artificial gravity.

"Ang mga bituin ay malamig na mga laruan", S. Lukyanenko

Babalik ako sa tubig at O2.

Ngayon ay mayroong isang bahagyang saradong sistema ng pagbabagong-buhay ng tubig sa ISS, at susubukan kong sabihin sa iyo ang tungkol sa mga detalye (hanggang sa naunawaan ko ito mismo).

Sa larawan: isang oxygen generator at isang tumatakbong makina sa ISS, na nabigo noong 2011.

Sa larawan: ang mga astronaut ay nagse-set up ng isang sistema para sa pag-degassing ng mga likido para sa mga biological na eksperimento sa mga kondisyon ng microgravity sa Destiny laboratory.

Sa larawan: Sergey Krikalev kasama ang Electron water electrolysis device

Ganito ang hitsura ng banyo ng space station

Sa loob ng limang taon (data para sa 2006) Sa kanilang operasyon, 6.8 tonelada ng tubig at 2.8 tonelada ng oxygen ang muling nabuo, na naging posible upang mabawasan ang bigat ng kargamento na inihatid sa istasyon ng higit sa 11 tonelada.
Ang pagkaantala sa pagsasama ng sistema ng SRV-UM para sa pagbabagong-buhay ng tubig mula sa ihi patungo sa LSS complex ay hindi nagbigay-daan para sa pagbabagong-buhay ng 7 toneladang tubig at pagbabawas ng timbang ng paghahatid.

Ang "pangalawang harapan" ay ang mga Amerikano.

Ang prosesong tubig mula sa American ECLSS apparatus ay ibinibigay sa Russian system at sa American OGS (Oxygen Generation System), kung saan ito ay "pinoproseso" sa oxygen.

Gayunpaman, ang nagresultang carbohydrate monosaccharides ay isang halo ng racemates - tetroses, pentoses, hexoses, heptoses, na walang optical activity.
Tandaan Natatakot pa nga akong bungkalin ang "kaalaman sa wiki" para maintindihan ang kahulugan nito.

Ang mga modernong sistema ng suporta sa buhay, pagkatapos ng kanilang naaangkop na modernisasyon, ay maaaring gamitin bilang batayan para sa paglikha ng mga sistema ng suporta sa buhay na kinakailangan para sa paggalugad ng malalim na espasyo.
Titiyakin ng LSS complex ang halos kumpletong pagpaparami ng tubig at oxygen sa istasyon at maaaring maging batayan ng mga LSS complex para sa mga nakaplanong flight sa Mars at ang organisasyon ng isang base sa Buwan.

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

CH4 + O2 = CH2O + H2O
polycondensation
nСН2О - ? (CH2O)n
Ca(OH)2

Gusto kong tandaan na ang mga pinagmumulan ng polusyon sa kapaligiran sa mga orbital station at sa mahabang interplanetary flight ay:
-mga materyales sa konstruksyon sa loob (polymer synthetic na materyales, barnis, pintura)
-tao (sa panahon ng pawis, transpiration, na may mga gas sa bituka, sa panahon ng sanitary at hygienic na mga hakbang, medikal na pagsusuri, atbp.)
- gumaganang elektronikong kagamitan
-mga link ng mga life support system (sewage system - automated control system, kusina, sauna, shower)
at marami pang iba

Malinaw, kakailanganin na lumikha ng isang awtomatikong sistema para sa pagsubaybay sa pagpapatakbo at pamamahala ng kalidad ng kapaligiran ng pamumuhay. Isang tiyak na ASOKUKSO?

Ito ay hindi para sa wala na noong ako ay nag-aaral, ang espesyalidad sa mga agham ng buhay ng spacecraft ay tinawag ng mga mag-aaral:
ASS...
Ano ang na-decipher bilang:

at mula sa labas O probisyon P naka-istasyon A mga device

Hindi ko matandaan ang eksaktong code, departamento E4.

Katapusan: marahil hindi ko isinasaalang-alang ang lahat at pinaghalo ang mga katotohanan at mga numero sa isang lugar. Pagkatapos ay umakma, itama at pumuna.
Isang kawili-wiling publikasyon ang nag-udyok sa akin na makabuo ng "verbosity" na ito: Mga gulay para sa mga astronaut: kung paano lumaki ang mga sariwang gulay sa mga laboratoryo ng NASA.
Ang aking bunsong anak na lalaki ay nagsimulang magsama ng isang "research gang" sa paaralan ngayon upang magtanim ng Chinese lettuce sa isang lumang microwave. Marahil ay nagpasya silang bigyan ang kanilang sarili ng mga gulay kapag naglalakbay sa Mars. Kakailanganin mong bumili ng lumang microwave sa AVITO, dahil... Ang akin ay gumagana pa. Huwag mong kusa itong sirain ha?

Tandaan sa larawan, siyempre, ay hindi ang aking anak, at hindi ang hinaharap na biktima ng eksperimento sa microwave.

Pangunahing pinagmumulan:

AKTIBONG PANANALITA Doktor ng Teknikal na Agham, Propesor, Pinarangalan na Siyentipiko ng Russian Federation Yu.E. SINYAK (RAS) “LIFE SUPPORT SYSTEMS FOR HABITABLE SPACE OBJECTS
(Nakaraan, kasalukuyan at hinaharap)” /Moscow Oktubre 2008. Ang pangunahing bahagi ng teksto ay mula rito
"Live Science" (http://livescience.ru) - Pagbabagong-buhay ng tubig sa ISS.
JSC NIIkhimmash (www.niichimmash.ru). Mga publikasyon ng mga empleyado ng JSC NIIkhimmash.
Online na tindahan "Pagkain para sa mga astronaut"

Portal para sa mga mag-aaral. Paghahanda sa sarili