Химн на 13 -ти отдел
Ние не сме астронавти, не пилоти, (Автор - Валентин Филипович Варламов - псевдоним В. Вологдин)
Водата е основата на живота. На нашата планета, със сигурност. На някои "Гама-Кентавър" може би всичко е различно. С настъпването на ерата на космическите изследвания значението на водата за хората само се е увеличило. Много зависи от H2O в космоса: от работата на самата космическа станция до производството на кислород. Първият космически кораб нямаше затворена водоснабдителна система. Цялата вода и други „консумативи“бяха взети на борда първоначално, дори от Земята.
„Предишни космически мисии - Меркурий, Близнаци, Аполон взеха всички необходими запаси от вода и кислород със себе си и изхвърлиха течни и газообразни отпадъци в космоса“, обяснява Робърт Багдигиан от Центъра Маршал.
Накратко:
Ще говоря за йод и космическия кораб Аполо, ролята на тоалетните и опциите (UdSSR или САЩ) за изхвърляне на отпадъчни продукти на ранните космически кораби друг път.
Оставяйки влечугото настрана, аз заплувах до санитарния шкаф. Обръщайки гръб към глюкомера, той извади мек гофриран маркуч и разкопча панталона си.
- Нуждаете се от изхвърляне на отпадъци?
Бог…
Разбира се, не отговорих. Включи засмукването и се опита да забрави любопитния поглед на влечугото, скучал по гърба. Мразя тези малки ежедневни проблеми.
/ "Звездите са студени играчки", С. Лукяненко /
Обратно към водата и O2.
Днес МКС има частично затворена система за регенерация на вода и ще се опитам да говоря за детайлите (доколкото сам разбрах).
В съответствие с ГОСТ 28040-89 (дори не знам дали все още е в сила), "Системата за поддържане на живота на астронавт в пилотиран космически кораб" LSS на астронавт поддържа енергийния и масовия обмен на тялото на астронавта с околната среда на нивото, необходимо за запазване на неговото здраве и работоспособност. " LSS на космонавта включва следните системи:
* SOGS - система за подаване на газов състав, * SVO - водоснабдителна система, * SSGO - система за санитарно -хигиенно осигуряване, * SOP - система за захранване, * SOTR - система за осигуряване на топлинни условия.
Има с какво да се гордеем.
"Руснаците изпревариха нас в тази област, дори космическите кораби Салют и Мир успяха да кондензират влагата от въздуха и използваха електролиза - преминавайки електрически ток през вода - за производство на кислород."
Робин Караскило, технически ръководител на ECLSS.
Как започна всичко (при нас)
1. СИСТЕМИ ЗА ПОДДЪРЖАНЕ НА ЖИВОТА В ЗАПЕЧАТАНИ КАИНИ НА СТРАТОСТАТИ, РАКЕТИ И ПЪРВИТЕ ИЗКУСТВЕНИ спътници на Земята
Първото човешко посещение в космоса отвъд линията Карман в космически кораб беше предшествано от изстрелването на стратосферни балони, ракети и изкуствени земни спътници, които имаха системи за поддържане на живота за хора и животни (предимно за кучета).
В стратосферните балони „СССР-1“(1933) и „Осоавиахим-1“(1934) системите за поддържане на живота включват резерви от криогенен и газообразен кислород; последният беше в цилиндри под налягане 150 atm. Въглеродният диоксид се отстранява с помощта на KhPI - химически абсорбатор на вар в съответствие с реакцията:
Ca (OH) 2 + CO2 = Ca (CO3) + H2O
Съставът на KhPI включва 95% Ca (OH) 2 и 5% азбест.
В ракетите, които бяха използвани за сондиране в близост до космоса, имаше кабина под налягане с животни, която включваше три цилиндъра за смес от въздух и кислород. Въглеродният диоксид, отделен от животните, се отстранява с помощта на CPI.
Капсулата на „звездните кучета“Белка и Стрелка, в която те се върнаха на Земята:
На борда на първите изкуствени земни спътници системите за поддържане на живота за кучета включваха някои елементи от бъдещата LSS за астронавти: устройство за хранене, устройство за канализация; пречистването на атмосферата и снабдяването с кислород се извършва с помощта на суперпероксидни съединения, които при абсорбция на въглероден диоксид и водни пари отделят кислород в съответствие с реакциите:
4KO2 + 2 H2O = 3O2 + 4 KOH
2KON + CO2 = K2 CO2 + H2O
K2 CO3 + H2O + CO2 = 2 KHCO3
2. СИСТЕМИ ЗА ПОДДРЪЖКА НА ЖИВОТА ЗА БИОЛОГИЧНИ СЕТЕЙНИ САТЕЛИТИ ТИП „БИОН“И „ФОТОН“
Биологичните спътници на Земята - автоматични космически кораби „BION“и „FOTON“са предназначени да изследват влиянието на факторите на космическите полети (безтегловност, радиация и др.) Върху тялото на животните.
Прави впечатление, че Русия всъщност е единствената страна в света, която разполага с автоматични космически кораби за изследване на биологични обекти. Други държави са принудени да изпращат животни в Космоса с нашите превозни средства.
През годините научните ръководители на програмата BION бяха O. G. Газенко и Е. А. Илин. В момента научният ръководител на програмата BION е O. I. Орлов, депутати - Е. А. Илин и Е. Н. Ярманов.
Биологичният спътник "BION" е оборудван със системи за водоснабдяване и хранене на животни, система за терморегулиране на влагата, система ден-нощ, система за подаване на газов състав и др.
Системата за осигуряване на газовия състав на автоматичните космически кораби „BION“и „FOTON“е предназначена да доставя на животните кислород, да отстранява въглеродния диоксид и газовите микро примеси в спускащото се превозно средство.
Състав:
Системата осигурява комфортни условия в газообразната среда на спускащото се превозно средство (затворен запечатан обем, съдържащ 4, 0-4, 5 м3 въздух) и се състои от три регенеративни патрона и абсорбиращ патрон с електрически вентилатор за всеки патрон, осигуряващ регенерация на въздуха по отношение на CO2, O2, CO и други вредни примеси. Включването и изключването на микрокомпресорите дава възможност да се осигури желаната композиция от атмосферата на обекта.
Принцип на действие: въздухът на обекта се изпомпва от вентилатор през регенеративен патрон, където се пречиства от CO2 и вредни примеси и се обогатява с кислород.
Излишният въглероден диоксид се отстранява чрез периодично включване на абсорбционната касета. Абсорбиращата касета осигурява и почистване от вредни примеси. Системата работи с блок за контрол и наблюдение и газов анализатор за кислород и въглероден диоксид. Когато парциалното налягане на кислорода падне до 20,0 kPa, първият регенеративен патрон се включва.
Ако парциалното налягане на кислорода е по -голямо или равно на 20,8 kPa, регенеративният патрон се изключва и включва отново при парциално налягане на кислород 20,5 kPa. Вторият и следващите патрони се включват при парциално кислородно налягане от 20,0 kPa (при спад на концентрацията), докато преди това включените патрони продължават да работят.
Абсорбиращата касета се включва периодично при парциално налягане на въглероден диоксид 1,0 kPa, изключва се при парциално налягане на въглероден диоксид 0,8 kPa, независимо от работата на регенеративния патрон.
3. СИСТЕМИ ЗА ПОДДРЪЖКА НА ЖИВОТА НА ОСНОВАТА ЗА ЕКИПАЖИ НА КОСМОС ВОСТОК, ВОШОД, СОЮЗ, МЕРКУРИ, ДЖЕМИНИ, АПОЛОН, ШАТЪЛ, ОРБИТАЛНО СЪСТОЯНИЕ
Системите за поддържане на живота на съветските космически кораби от типа „Восток“, „Восход“, „Союз“, както и на американския „Меркурий“, „Близнаци“, „Аполо“и транспортният кораб за многократна употреба „Шатъл“се основават изцяло на доставки на консумативи / кислород: вода, храна, средства за отстраняване на CO2 и вредни примеси.
4. СИСТЕМИ ЗА ПОДДЪРЖАНЕ НА ЖИВОТА НА РЕГЕНЕРАЦИЯТА НА ОСНОВА НА ФИЗИЧНИ И ХИМИЧНИ ПРОЦЕСИ ЗА ЕКИПАЖИ НА ОРБИТАЛНИ КОСМИЧЕСКИ СТАНЦИИ „SALUT“, „MIR“, „ISS“
Функционирането на системите за поддържане на живота, базирани на доставки на консумативи, взети от Земята, има значителен недостатък: тяхната маса и размери се увеличават правопропорционално на продължителността на космическата експедиция и броя на членовете на екипажа. След достигане на определена продължителност на полета, LSS на базата може да бъде пречка за изпълнението на експедицията.
Въз основа на нормите на потребление на основните компоненти на LSS, получени в резултат на дългогодишната практика на дългосрочни орбитални полети на станции като SALUT, MIR и ISS (кислород - 0,96 кг / човек на ден, питейна вода - 2,5 кг / ден на човек, храна - 1, 75 кг / човек на ден и т.н.), лесно е да се изчисли, че необходимата маса от доставки за екипаж от 6 души и хора в 500 -дневен полет, без да се вземе предвид масата на контейнерите и системите за съхранение ще възлизат на повече от 58 тона (виж таблицата). В случай на използване на системи за поддържане на живота, базирани на доставки на консумативи, би било необходимо да се създадат системи за съхранение на продуктите от жизнената дейност на астронавтите: изпражнения, урина, кондензат на атмосферна влага, използвани санитарно -хигиенни и кухненски води и др.
Това всъщност е трудно за изпълнение или изобщо не е осъществимо (полет до Марс например).
През 1967-1968 г. в Института по медицински и биологични проблеми на Министерството на здравеопазването на СССР е проведен уникален годишен медицински и технически експеримент с участието на трима тестери: G. A. Мановцева, А. Н. Божко и Б. Н. Улибишева. В експеримент с камера под налягане, който продължи 365 дни, се проведе медицинска, биологична и техническа оценка на нов комплекс от регенеративни системи за поддържане на живота.
LSS на наземния лабораторен комплекс включваше:
* система за отстраняване на въглероден диоксид, система за почистване на атмосферата от вредни примеси, * система за генериране на кислород, система за регенерация на вода от съдържащи влага отпадъчни продукти на тестери, санитарно-хигиенно оборудване, оранжерия, * система за контролно -измервателно оборудване.
Експерименталните регенеративни системи за поддържане на живота, базирани на физически и химични процеси, тествани в годишен медицински и технически експеримент, бяха прототипът на стандартна LSS за екипажите на орбиталните станции Salyut, MIR и ISS.
За първи път в световната практика на пилотирани полети на космическата станция Салют-4 функционира регенерационната система SRV-K, система за получаване на питейна вода от кондензат чрез влажна атмосфера. Екипажът на A. A. Губарев и Г. М. Гречко използва регенерираната вода в системата SRV-K за пиене и приготвяне на храна и напитки. Системата работи по време на целия пилотиран полет на гарата. Подобни системи от типа SRV-K функционираха на станциите Salyut-6, Salyut-7 и MIR.
[u] Отстъпление:
На 20 февруари 1986 г. съветската орбитална станция Мир излезе в орбита.
На 23 март 2001 г. тя е наводнена в Тихия океан.
Нашата гара Мир беше наводнена, когато беше на 15 години. Сега два руски модула, които са част от МКС, вече са 17. Но никой все още няма да удави МКС …
Ефективността на използването на регенерационни системи се потвърждава от опита на многогодишна експлоатация, например на орбиталната станция MIR, на борда на която такива подсистеми LSS успешно функционираха като:
Подобни системи за регенерация (с изключение на SRV-U) в момента успешно работят на борда на Международната космическа станция (МКС).
Къде се консумира водата на МКС (все още няма по -качествена схема, извинявам се):
Системата за поддържане на живота на МКС (SSS) включва подсистема за поддържане на състава на газ (SOGS). Състав: средства за наблюдение и регулиране на атмосферното налягане, средства за изравняване на налягането, оборудване за разгерметизиране и налягане на PxO, газоаналитично оборудване, система за отстраняване на вредни примеси от бойна машина на пехотата, система за отстраняване на въглероден диоксид от атмосферата "Въздух ", средство за почистване на атмосферата. Неразделна част от SOGS са съоръженията за доставка на кислород, включително източници на кислород в твърдо гориво (TIK) и система за получаване на кислород от вода "Electron-VM". При изстрелването SM имаше само 120 кг въздух и два генератора на твърдо гориво кислород TGK на борда.
На кого му пука → Онлайн излъчване на живо от уеб камерата до МКС.
Изчисление за "марсианеца":
На МКС зеолитовите абсорбатори на въздушната система улавят въглероден диоксид (CO2) и го освобождават във външното пространство. Кислородът, изгубен в състава на CO2, се попълва чрез електролиза на водата (разлагането й на водород и кислород). Това става на МКС чрез системата Electron, която консумира 1 кг вода на човек на ден. Понастоящем водородът се изпуска извън борда, но в дългосрочен план той ще помогне за превръщането на CO2 в ценна вода и емитиран метан (CH4). И разбира се, за всеки случай на борда има кислородни бомби и бутилки.
[център]
[/център]
Банята на космическата станция изглежда така:
В сервизния модул на МКС бяха въведени системите за пречистване „Въздух“и BMP, подобрени системи за регенерация на вода от кондензат SRV-K2M и генериране на кислород „Electron-VM“, както и системата за приемане и съхраняване на урина SPK-UM и функционират. Производителността на подобрените системи е повече от удвоена (осигурява живота на екипажа до 6 души), а консумацията на енергия и маса е намалена. За период от пет години (данни за 2006 г.) от тяхната експлоатация бяха регенерирани 6, 8 тона вода, 2, 8 тона кислород, което направи възможно намаляването на масата на товара, доставен до гарата с повече от 11 тона. Забавянето при включването на системата за регенерация на уринна вода SRV-UM в комплекса LSS не позволи регенерацията на 7 тона вода и намали теглото на доставката.
"Втори фронт" - американци
Индустриалната вода от американския апарат ECLSS се доставя в руската система и американската OGS (система за генериране на кислород), където след това се „преработва“в кислород.
Процесът на възстановяване на водата от урината е сложен технически проблем: - обяснява Carrasquillo, -. Системата ECLSS (видео) използва процес, наречен дестилация с компресиране на пара, за пречистване на урината: урината се вари, докато водата се превърне в пара. Парата - естествено пречистена вода в състояние на пара (с изключение на следи от амоняк и други газове) - се издига в камерата за дестилация, оставяйки концентрирана кафява каша от отпадъчни води и соли, която Carrasquillo милостиво нарича "саламура" (която след това се изхвърля в космоса). След това парата се охлажда и водата се кондензира. Полученият дестилат се смесва с влага, кондензирана от въздуха и се филтрира до състояние, подходящо за пиене. Системата ECLSS е в състояние да възстанови 100% влага от въздуха и 85% вода от урината, което съответства на обща ефективност от около 93%.
Горното обаче се отнася за работата на системата в наземни условия. В космоса се появява допълнително усложнение - парите не се издигат нагоре: не могат да се издигнат в камерата за дестилация. Следователно, в модела ECLSS за МКС, обяснява Carrasquillo.] Перспективи:
Известни са опити за получаване на синтетични въглехидрати от отпадъчните продукти на астронавтите за условията на космически експедиции по схемата:
Според тази схема отпадъчните продукти се изгарят с образуването на въглероден диоксид, от който в резултат на хидрогениране се образува метан (реакция на Сабатие). Метанът може да се трансформира във формалдехид, от който в резултат на поликондензационната реакция (реакция на Бутлеров) се образуват монозахаридни въглехидрати.
Получените монозахаридни въглехидрати обаче са смес от рацемати - тетроза, пентоза, хексоза, хептоза, които нямат оптична активност.
Прибл. Дори се страхувам да мисля за възможността да се вкопая в „уики знанието“, за да разбера значението на тези термини.
Съвременните LSS, след съответната им модернизация, могат да бъдат използвани като основа за създаването на LSS, необходими за изследване на дълбокия космос. Комплексът LSS ще даде възможност да се осигури почти пълно възпроизвеждане на вода и кислород на станцията и може да бъде в основата на комплексите LSS за планираните полети до Марс и организирането на база на Луната.
Голямо внимание се отделя на създаването на системи, които осигуряват най -пълната циркулация на веществата. За тази цел най-вероятно те ще използват процеса на хидрогениране на въглероден диоксид съгласно реакцията на Sabatier или Bosch-Boudoir, което ще направи възможно осъществяването на кислородния и водния цикъл:
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O
В случай на екзобиологична забрана на емисиите на CH4 във вакуума на космоса, метанът може да се трансформира във формалдехид и нелетливи въглехидрати-монозахариди чрез следните реакции:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
поликондензация
nСН2О -? (CH2O) n
Ca (OH) 2
Бих искал да отбележа, че източниците на замърсяване на местообитанията на орбитални станции и по време на дълги междупланетни полети са:
Очевидно ще е необходимо да се създаде автоматична система за оперативен контрол и управление на качеството на околната среда. Някакъв ASOKUKSO?
О, не е за нищо, че в Бауманк специалността в SZHO KA (E4. *) Се наричаше от студенти:
Ass
Какво беше дешифрирано като:
F навън О небрежност NSolotable А апарати
Пълна, така да се каже, ако се опитате да се задълбочите в нея.
Край: може би не съм взел предвид всичко и смесих някъде факти и цифри. След това добавяйте, коригирайте и критикувайте.
Това „многословие“беше подтикнато от интересна публикация: „Зеленчуци за астронавти: Как растат пресни зеленчуци в лабораториите на НАСА“, която най -малкото ми дете внесе за обсъждане.
Синът ми днес в училище започна да събира „изследователска банда“, за да отглежда пекинска салата в стара микровълнова печка. Вероятно са решили да си осигурят зеленина, когато пътуват до Марс. Ще трябва да си купите стара микровълнова на AVITO, защото моите са все още функционални. Не го счупете нарочно?
Прибл. на снимката, по никакъв начин детето ми а не бъдещата жертва на експеримента е не е мое микровълнова печка.
Както обещах marks @ marks, ако нещо излезе - снимките и резултата ще изхвърля в GIK. Мога да изпратя отглежданата салата по пощата на желаещите, срещу заплащане, разбира се.
Първични източници:
Използвани снимки, видео и документи:
