ISS-də hava haradan gəlir? ISS-də suyun bərpası

Resurslar məhduddursa, o zaman əlinizdə olanlarla, xüsusən də kosmosun sərt şəraitində işləmək məcburiyyətindəsiniz. Əlbəttə ki, yük gəmiləri mütəmadi olaraq ISS-ə təchizatla göndərilir, lakin uzun missiyalar üçün özünü təmin etmək vacibdir. Buna görə də qiymətli ehtiyatları, o cümlədən oksigeni təkrar emal etmək və təkrar istifadə etmək lazım gələcək.

Təmiz hava

İndi alimlər kosmosda fotosintezin (orqanizmin işığın oksigen şəklində əlavə məhsulla enerjiyə çevrilməsi prosesi) necə həyata keçirildiyini fəal şəkildə öyrənirlər. Bunun üçün onlar Arthrospira mikroyosunlarını (spirulina) götürüb fotobioreaktora (işıqla doldurulmuş silindr) batırdılar. Stansiyada karbon qazı fotosintez yolu ilə oksigenə və yeməli biokütlələrə (zülallara) çevriləcək.

Bunun yer şəraitində necə baş verdiyini bilirik, lakin bu prosesi kosmosda sınaqdan keçirmək vacibdir. Təcrübə bir ay ərzində, yosunlardan gələn oksigenin miqdarı kifayət qədər dəyişdikdə aparılacaq.

Yerə qayıtdıqdan sonra mikroyosunlar 2018-ci ilin aprelində analiz ediləcək. Genetik məlumat çəkisizlik və radiasiyanın bitki hüceyrəsinə təsirləri haqqında daha aydın təsəvvür yaradacaq. Arthrospira radiasiyaya yüksək dərəcədə davamlı olduğu bilinir, lakin onun maksimum imkanları sınaqdan keçirilməlidir.

Layihə Melissa (Alternativ Həyat Dəstəyi) proqramının bir hissəsidir. O, Yerin müxtəlif yerlərində bitkilərin böyüməsi haqqında məlumat toplayan AstroPlant layihəsi kimi bir çox tədqiqat və təhsil fəaliyyətinə cavabdehdir.

Bunun ardınca azot qazı, enerji, potensial bitki qidaları və su yaratmaq üçün sidiyi təkrar emalı öyrənən Uriniss layihəsi gələcək.

Biz astronavt deyilik, pilot deyilik,
Mühəndislər deyil, həkimlər deyil.
Və biz su tesisatçılarıyıq:
Suyu sidikdən çıxarırıq!
Və bizim kimi fakirlər deyil, qardaşlar,
Ancaq öyünmədən deyirik:
Təbiətdəki su dövranı biz
Sistemimizdə bunu təkrar edəcəyik!
Elmimiz çox dəqiqdir.
Sadəcə fikirlərinizi buraxın.
Çirkab suları distillə edəcəyik
Güveç və kompot üçün!
Bütün Süd yollarını keçərək,
Eyni zamanda arıqlamayacaqsınız
Tam özünü təmin etməklə
Kosmik sistemlərimiz.
Axı, hətta tortlar da əladır,
Lula kabab və kalachi
Nəhayət - orijinaldan
Material və sidik!
İmkan daxilində imtina etməyin,
Səhər soruşanda
Kolbanı cəmi ilə doldurun
Hər biri ən azı yüz qram!
Dostcasına etiraf etməliyik,
Bizimlə dost olmağın faydaları nələrdir:
Axı, təkrar emal etmədən
Bu dünyada yaşaya bilməzsən!!!


(Müəllif - Valentin Filippoviç Varlamov - təxəllüsü V. Vologdin)

Su həyatın əsasıdır. Planetimizdə mütləq. Bəzi Gamma Centauri-də hər şey fərqli ola bilər. Kosmosun kəşfi ilə suyun insanlar üçün əhəmiyyəti daha da artdı. Kosmosdakı H2O-dan çox şey, kosmik stansiyanın işləməsindən tutmuş oksigen istehsalına qədər asılıdır. İlk kosmik gəminin qapalı “su təchizatı” sistemi yox idi. Bütün su və digər "istehlak materialları" əvvəlcə Yerdən gəmiyə götürüldü.

"Əvvəlki kosmik missiyalar - Merkuri, Əkizlər, Apollon bütün lazımi su və oksigen ehtiyatlarını özləri ilə apardılar və maye və qaz tullantılarını kosmosa atdılar", Marshall Center-dən Robert Bagdiqian izah edir.

Qısaca desək: kosmonavtların və astronavtların həyat təminatı sistemləri “açıq” idi – onlar öz planetlərinin dəstəyinə arxalanırdılar.

Yod və Apollon kosmik gəmisi, tualetlərin rolu və erkən kosmik gəmilərdə tullantıların atılması üçün variantların (UdSSR və ya ABŞ) rolu haqqında başqa vaxt danışacağam.


Fotoda: Apollo 15 ekipajı üçün portativ həyat dəstəyi sistemi, 1968.

Sürünəndən ayrılaraq sanitar məmulatlar kabinetinə üzdüm. Arxasını sayğaca çevirərək içindən yumşaq büzməli şlanq çıxarıb şalvarının düymələrini açdı.
- Tullantıların atılmasına ehtiyac varmı?
Allah...
Təbii ki, cavab vermədim. O, sorma qurğusunu işə saldı və kürəyini sıxan sürünənlərin maraqlı baxışlarını unutmağa çalışdı. Bu kiçik gündəlik problemlərdən nifrət edirəm.

"Ulduzlar soyuq oyuncaqlardır", S. Lukyanenko

Mən suya və O2-yə qayıdacağam.

Bu gün ISS-də qismən qapalı suyun bərpası sistemi var və mən sizə təfərrüatları danışmağa çalışacağam (bunu özüm başa düşdüyüm dərəcədə).

Geri çəkilmək:
20 fevral 1986-cı ildə Sovet Orbital Stansiyası Mir orbitə çıxdı.

MIR orbital stansiyası və ISS-nin göyərtəsində 30.000 litr su çatdırmaq üçün yükü 2,5 ton olan "Proqres" nəqliyyat gəmisinin əlavə 12 buraxılışını təşkil etmək lazımdır. “Proqres” gəmilərinin 420 litr tutumlu “Rodnik” tipli içməli su çənləri ilə təchiz olunduğunu nəzərə alsaq, “Proqres” nəqliyyat gəmisinin əlavə buraxılışlarının sayı bir neçə dəfə artmalı idi.



ISS-də Hava sisteminin seolit ​​uducuları karbon dioksidi (CO2) tutur və onu bort kosmosa buraxır. CO2-də itirilən oksigen suyun elektrolizi (hidrogen və oksigenə parçalanması) yolu ilə doldurulur. Bu, ISS-də gündə adambaşına 1 kq su sərf edən Elektron sistemi vasitəsilə həyata keçirilir. Hazırda hidrogen dənizə atılır, lakin gələcəkdə o, CO2-ni qiymətli suya və atılan metana (CH4) çevirməyə kömək edəcək. Və təbii ki, gəmidə oksigen bombaları və silindrlər olduğu halda.


Fotoda: 2011-ci ildə sıradan çıxmış ISS-də oksigen generatoru və işləyən maşın.


Fotoda: astronavtlar Destiny laboratoriyasında mikroqravitasiya şəraitində bioloji təcrübələr üçün mayelərin qazsızlaşdırılması sistemi qururlar.


Fotoda: Sergey Krikalev Elektron su elektroliz cihazı ilə

Təəssüf ki, orbital stansiyalarda maddələrin tam dövriyyəsinə hələ də nail olunmayıb. Texnologiyanın bu səviyyəsində zülalları, yağları, karbohidratları və digər bioloji aktiv maddələri fiziki-kimyəvi üsullarla sintez etmək mümkün deyil. Beləliklə, astronavtların həyatından gələn karbon qazı, hidrogen, rütubətli və sıx tullantılar kosmosun vakuumuna atılır.


Kosmik stansiyasının vanna otağı belə görünür

ISS xidmət modulu Vozdux və BMP təmizləmə sistemlərini, SRV-K2M kondensatdan təkmilləşdirilmiş suyun regenerasiyası sistemini və Elektron-VM oksigen generasiya sistemini, həmçinin SPK-UM sidik toplama və mühafizə sistemini təqdim edib və istismar edir. Təkmilləşdirilmiş sistemlərin məhsuldarlığı 2 dəfədən çox artırılıb (6 nəfərə qədər olan ekipajın həyati funksiyalarını təmin edir), enerji və kütlə xərcləri azalıb.

Beş ildən çox müddətə (2006-cı il üçün məlumatlar) Onların istismarı zamanı 6,8 ton su və 2,8 ton oksigen regenerasiya edilib ki, bu da stansiyaya gətirilən yüklərin çəkisini 11 tondan çox azaltmağa imkan verib.

Sidikdən suyun bərpası üçün SRV-UM sisteminin LSS kompleksinə daxil edilməsinin gecikməsi 7 ton suyun bərpasına və çatdırılma çəkisinin azaldılmasına imkan vermədi.

"İkinci Cəbhə" - Amerikalılar

Amerika ECLSS aparatından emal suyu Rusiya sisteminə və Amerika OGS-ə (Oksigen Yaratma Sistemi) verilir, burada daha sonra oksigenə “emal olunur”.

Sidikdən suyun çıxarılması prosesi mürəkkəb texniki bir işdir: “Sidik su buxarından daha “çirklidir”, Carrasquillo izah edir, "O, metal hissələri korroziyaya uğrada bilər və boruları bağlaya bilər." ECLSS sistemi sidiyi təmizləmək üçün buxar sıxılma distilləsi adlanan prosesdən istifadə edir: sidik içindəki su buxara çevrilənə qədər qaynadılır. Buxar - buxar halında olan təbii təmizlənmiş su (ammiak və digər qazların mənfi izləri) distillə kamerasına qalxır və Karrasquillonun xeyriyyəçiliklə "duzlu su" adlandırdığı (sonra kosmosa buraxılan) qatılaşdırılmış qəhvəyi çirkləri və duzları buraxır. ). Sonra buxar soyuyur və su kondensasiya olunur. Alınan distillat havadan qatılaşdırılmış nəmlə qarışdırılır və içmək üçün uyğun vəziyyətə qədər süzülür. ECLSS sistemi havadan 100% nəm və sidikdən 85% su əldə etməyə qadirdir ki, bu da ümumi effektivliyə təxminən 93% uyğun gəlir.

Bununla belə, yuxarıda qeyd olunanlar sistemin yerüstü şəraitdə işləməsinə aiddir. Kosmosda əlavə bir mürəkkəblik yaranır - buxar qalxmır: distillə kamerasına qalxa bilmir. Buna görə də, ISS üçün ECLSS modelində “... biz buxarları və duzlu suyu ayırmaq üçün süni cazibə yaratmaq üçün distillə sistemini döndəririk.”, Carrasquillo izah edir.

Perspektivlər:
Kosmik ekspedisiyaların şərtləri üçün astronavtların tullantı məhsullarından aşağıdakı sxemə əsasən sintetik karbohidratlar əldə etmək üçün məlum cəhdlər var:

Bu sxemə görə, tullantı məhsulları yandırılaraq karbon qazı əmələ gətirir, ondan hidrogenləşmə nəticəsində metan əmələ gəlir (Sabatier reaksiyası). Metan formaldehidə çevrilə bilər, ondan monosaxarid karbohidratlar polikondensasiya reaksiyası (Butlerov reaksiyası) nəticəsində əmələ gəlir.

Bununla belə, yaranan karbohidrat monosaxaridləri rasematların - tetrozaların, pentozaların, heksozaların, heptozaların optik aktivliyi olmayan qarışığı idi.

Qeyd Mən hətta onun mənasını anlamaq üçün “viki bilikləri”nə dərindən girməyə qorxuram.

Müasir həyatı təmin edən sistemlər, müvafiq modernləşdirildikdən sonra, dərin kosmosun tədqiqi üçün zəruri olan həyatı təmin edən sistemlərin yaradılması üçün əsas kimi istifadə edilə bilər.

LSS kompleksi stansiyada su və oksigenin demək olar ki, tam bərpasını təmin edəcək və Marsa planlaşdırılmış uçuşlar və Ayda bazanın təşkili üçün LSS komplekslərinin əsası ola bilər.

Maddələrin ən tam dövriyyəsini təmin edən sistemlərin yaradılmasına çox diqqət yetirilir. Bu məqsədlə, çox güman ki, Sabatier və ya Bosch-Boudoir reaksiyasına uyğun olaraq karbon qazının hidrogenləşməsi prosesindən istifadə edəcəklər ki, bu da oksigen və suyun dövranını təmin edəcək:

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

CH4-ün kosmosun vakuumuna buraxılmasına ekzobioloji qadağa olduqda, metan aşağıdakı reaksiyalarla formaldehid və uçucu olmayan karbohidrat monosaxaridlərinə çevrilə bilər:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
polikondensasiya
nСН2О - ? (CH2O)n
Ca(OH)2

Qeyd etmək istərdim ki, orbital stansiyalarda və planetlərarası uzun uçuşlar zamanı ətraf mühitin çirklənməsinin mənbələri aşağıdakılardır:

- daxili tikinti materialları (polimer sintetik materiallar, laklar, boyalar)
- insanlar (tərləmə, tərləmə, bağırsaq qazları ilə, sanitar-gigiyenik tədbirlər, tibbi müayinələr zamanı və s.)
- işləyən elektron avadanlıq
- həyat təminatı sistemlərinin əlaqələri (kanalizasiya sistemi - avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemi, mətbəx, sauna, duş)
və daha çox

Aydındır ki, yaşayış mühitinin keyfiyyətinin operativ monitorinqi və idarə edilməsi üçün avtomatik sistem yaratmaq lazımdır. Müəyyən bir ASOKUKSO?

Kiçik oğlum köhnə mikrodalğalı sobada Çin kahı yetişdirmək üçün bu gün məktəbdə “tədqiqat dəstəsi” yaratmağa başladı. Yəqin ki, Marsa səyahət edərkən özlərini göyərti ilə təmin etmək qərarına gəliblər. Siz AVITO-da köhnə mikrodalğalı soba almalı olacaqsınız, çünki... Mənimki hələ də işləyir. Qəsdən pozmayın, elə deyilmi?


Qeyd fotoda, əlbəttə ki, mənim uşağım deyil və mikrodalğalı təcrübənin gələcək qurbanı deyil.

Marks@marks-a söz verdiyim kimi, bir şey ortaya çıxsa, fotoşəkilləri və nəticəsini GIC-ə göndərəcəyəm. Yetişdirilən kahı təbii ki, ödənişli olaraq arzu edənlərə rus poçtu ilə göndərə bilərəm.

  • insanlı uçuşlar
  • Teqlər əlavə edin

    Biz astronavt deyilik, pilot deyilik,
    Mühəndislər deyil, həkimlər deyil.
    Və biz su tesisatçılarıyıq:
    Suyu sidikdən çıxarırıq!
    Və bizim kimi fakirlər deyil, qardaşlar,
    Ancaq öyünmədən deyirik:
    Təbiətdəki su dövranı biz
    Sistemimizdə bunu təkrar edəcəyik!
    Elmimiz çox dəqiqdir.
    Sadəcə fikirlərinizi buraxın.
    Çirkab suları distillə edəcəyik
    Güveç və kompot üçün!
    Bütün Süd yollarını keçərək,
    Eyni zamanda arıqlamayacaqsınız
    Tam özünü təmin etməklə
    Kosmik sistemlərimiz.
    Axı, hətta tortlar da əladır,
    Lula kabab və kalachi
    Nəhayət - orijinaldan
    Material və sidik!
    İmkan daxilində imtina etməyin,
    Səhər soruşanda
    Kolbanı cəmi ilə doldurun
    Hər biri ən azı yüz qram!
    Dostcasına etiraf etməliyik,
    Bizimlə dost olmağın faydaları nələrdir:
    Axı, təkrar emal etmədən
    Bu dünyada yaşaya bilməzsən!!!

    (Müəllif - Valentin Filippoviç Varlamov - təxəllüsü V. Vologdin)

    Su həyatın əsasıdır. Planetimizdə mütləq.
    Bəzi Gamma Centauri-də hər şey fərqli ola bilər.
    Kosmosun kəşfi ilə suyun insanlar üçün əhəmiyyəti daha da artdı. Kosmosdakı H2O-dan çox şey, kosmik stansiyanın işləməsindən tutmuş oksigen istehsalına qədər asılıdır. İlk kosmik gəminin qapalı “su təchizatı” sistemi yox idi. Bütün su və digər "istehlak materialları" əvvəlcə Yerdən gəmiyə götürüldü.

    "Əvvəlki kosmik missiyalar - Merkuri, Əkizlər, Apollon bütün lazımi su və oksigen ehtiyatlarını özləri ilə apardılar və maye və qaz tullantılarını kosmosa atdılar", Marshall Center-dən Robert Bagdiqian izah edir.

    Qısaca desək: kosmonavtların və astronavtların həyat təminatı sistemləri “açıq” idi – onlar öz planetlərinin dəstəyinə arxalanırdılar.

    Yod və Apollon kosmik gəmisi, tualetlərin rolu və erkən kosmik gəmilərdə tullantıların atılması üçün variantların (UdSSR və ya ABŞ) rolu haqqında başqa vaxt danışacağam.

    Fotoda: Apollo 15 ekipajı üçün portativ həyat dəstəyi sistemi, 1968.

    Sürünəndən ayrılaraq sanitar məmulatlar kabinetinə üzdüm. Arxasını sayğaca çevirərək içindən yumşaq büzməli şlanq çıxarıb şalvarının düymələrini açdı.
    - Tullantıların atılmasına ehtiyac varmı?
    Allah...
    Təbii ki, cavab vermədim. O, sorma qurğusunu işə saldı və kürəyini sıxan sürünənlərin maraqlı baxışlarını unutmağa çalışdı. Bu kiçik gündəlik problemlərdən nifrət edirəm. Bəs bizdə süni cazibə yoxdursa nə edə bilərsən?

    "Ulduzlar soyuq oyuncaqlardır", S. Lukyanenko

    Mən suya və O2-yə qayıdacağam.

    Bu gün ISS-də qismən qapalı suyun bərpası sistemi var və mən sizə təfərrüatları danışmağa çalışacağam (bunu özüm başa düşdüyüm dərəcədə).

    MIR orbital stansiyası və ISS-nin göyərtəsində 30.000 litr su çatdırmaq üçün yükü 2,5 ton olan "Proqres" nəqliyyat gəmisinin əlavə 12 buraxılışını təşkil etmək lazımdır. “Proqres” gəmilərinin 420 litr tutumlu “Rodnik” tipli içməli su çənləri ilə təchiz olunduğunu nəzərə alsaq, “Proqres” nəqliyyat gəmisinin əlavə buraxılışlarının sayı bir neçə dəfə artmalı idi.


    ISS-də Hava sisteminin seolit ​​uducuları karbon dioksidi (CO2) tutur və onu bort kosmosa buraxır. CO2-də itirilən oksigen suyun elektrolizi (hidrogen və oksigenə parçalanması) yolu ilə doldurulur. Bu, ISS-də gündə adambaşına 1 kq su sərf edən Elektron sistemi vasitəsilə həyata keçirilir. Hazırda hidrogen dənizə atılır, lakin gələcəkdə o, CO2-ni qiymətli suya və atılan metana (CH4) çevirməyə kömək edəcək. Və təbii ki, gəmidə oksigen bombaları və silindrlər olduğu halda.

    Fotoda: 2011-ci ildə sıradan çıxmış ISS-də oksigen generatoru və işləyən maşın.


    Fotoda: astronavtlar Destiny laboratoriyasında mikroqravitasiya şəraitində bioloji təcrübələr üçün mayelərin qazsızlaşdırılması sistemi qururlar.


    Fotoda: Sergey Krikalev Elektron su elektroliz cihazı ilə

    Təəssüf ki, orbital stansiyalarda maddələrin tam dövriyyəsinə hələ də nail olunmayıb. Texnologiyanın bu səviyyəsində zülalları, yağları, karbohidratları və digər bioloji aktiv maddələri fiziki-kimyəvi üsullarla sintez etmək mümkün deyil. Beləliklə, astronavtların həyatından gələn karbon qazı, hidrogen, rütubətli və sıx tullantılar kosmosun vakuumuna atılır.

    Kosmik stansiyasının vanna otağı belə görünür

    ISS xidmət modulu Vozdux və BMP təmizləmə sistemlərini, SRV-K2M kondensatdan təkmilləşdirilmiş suyun regenerasiyası sistemini və Elektron-VM oksigen generasiya sistemini, həmçinin SPK-UM sidik toplama və mühafizə sistemini təqdim edib və istismar edir. Təkmilləşdirilmiş sistemlərin məhsuldarlığı 2 dəfədən çox artırılıb (6 nəfərə qədər olan ekipajın həyati funksiyalarını təmin edir), enerji və kütlə xərcləri azalıb.

    Beş ildən çox müddətə (2006-cı il üçün məlumatlar) Onların istismarı zamanı 6,8 ton su və 2,8 ton oksigen regenerasiya edilib ki, bu da stansiyaya gətirilən yüklərin çəkisini 11 tondan çox azaltmağa imkan verib.
    Sidikdən suyun bərpası üçün SRV-UM sisteminin LSS kompleksinə daxil edilməsinin gecikməsi 7 ton suyun bərpasına və çatdırılma çəkisinin azaldılmasına imkan vermədi.

    “İkinci cəbhə” amerikalılardır.

    Amerika ECLSS aparatından emal suyu Rusiya sisteminə və Amerika OGS-ə (Oksigen Yaratma Sistemi) verilir, burada daha sonra oksigenə “emal olunur”.

    Sidikdən suyun çıxarılması prosesi mürəkkəb texniki bir işdir: “Sidik su buxarından daha “çirklidir”, Carrasquillo izah edir, "O, metal hissələri korroziyaya uğrada bilər və boruları bağlaya bilər." ECLSS sistemi sidiyi təmizləmək üçün buxar sıxılma distilləsi adlanan prosesdən istifadə edir: sidik içindəki su buxara çevrilənə qədər qaynadılır. Buxar - buxar halında olan təbii təmizlənmiş su (ammiak və digər qazların mənfi izləri) distillə kamerasına qalxır və Karrasquillonun xeyriyyəçiliklə "duzlu su" adlandırdığı (sonra kosmosa buraxılan) qatılaşdırılmış qəhvəyi çirkləri və duzları buraxır. ). Sonra buxar soyuyur və su kondensasiya olunur. Alınan distillat havadan qatılaşdırılmış nəmlə qarışdırılır və içmək üçün uyğun vəziyyətə qədər süzülür. ECLSS sistemi havadan 100% nəm və sidikdən 85% su əldə etməyə qadirdir ki, bu da ümumi effektivliyə təxminən 93% uyğun gəlir.
    Bununla belə, yuxarıda qeyd olunanlar sistemin yerüstü şəraitdə işləməsinə aiddir. Kosmosda əlavə bir mürəkkəblik yaranır - buxar qalxmır: distillə kamerasına qalxa bilmir. Buna görə də, ISS üçün ECLSS modelində “... biz buxarları və duzlu suyu ayırmaq üçün süni cazibə yaratmaq üçün distillə sistemini döndəririk.”, Carrasquillo izah edir.

    Perspektivlər:
    Kosmik ekspedisiyaların şərtləri üçün astronavtların tullantı məhsullarından aşağıdakı sxemə əsasən sintetik karbohidratlar əldə etmək üçün məlum cəhdlər var:

    Bu sxemə görə, tullantı məhsulları yandırılaraq karbon qazı əmələ gətirir, ondan hidrogenləşmə nəticəsində metan əmələ gəlir (Sabatier reaksiyası). Metan formaldehidə çevrilə bilər, ondan monosaxarid karbohidratlar polikondensasiya reaksiyası (Butlerov reaksiyası) nəticəsində əmələ gəlir.

    Bununla belə, yaranan karbohidrat monosaxaridləri rasematların - tetrozaların, pentozaların, heksozaların, heptozaların optik aktivliyi olmayan qarışığı idi.
    Qeyd Mən hətta onun mənasını anlamaq üçün “viki bilikləri”nə dərindən girməyə qorxuram.

    Müasir həyatı təmin edən sistemlər, müvafiq modernləşdirildikdən sonra, dərin kosmosun tədqiqi üçün zəruri olan həyatı təmin edən sistemlərin yaradılması üçün əsas kimi istifadə edilə bilər.
    LSS kompleksi stansiyada su və oksigenin demək olar ki, tam bərpasını təmin edəcək və Marsa planlaşdırılmış uçuşlar və Ayda bazanın təşkili üçün LSS komplekslərinin əsası ola bilər.




    Maddələrin ən tam dövriyyəsini təmin edən sistemlərin yaradılmasına çox diqqət yetirilir. Bu məqsədlə, çox güman ki, Sabatier və ya Bosch-Boudoir reaksiyasına uyğun olaraq karbon qazının hidrogenləşməsi prosesindən istifadə edəcəklər ki, bu da oksigen və suyun dövranını təmin edəcək:

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

    CH4-ün kosmosun vakuumuna buraxılmasına ekzobioloji qadağa olduqda, metan aşağıdakı reaksiyalarla formaldehid və uçucu olmayan karbohidrat monosaxaridlərinə çevrilə bilər:

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

    Qeyd etmək istərdim ki, orbital stansiyalarda və planetlərarası uzun uçuşlar zamanı ətraf mühitin çirklənməsinin mənbələri aşağıdakılardır:
    -interyer tikinti materialları (polimer sintetik materiallar, laklar, boyalar)
    -insan (tərləmə, tərləmə, bağırsaq qazları ilə, sanitar-gigiyenik tədbirlər, tibbi müayinələr zamanı və s.)
    - işləyən elektron avadanlıq
    -həyatı təminat sistemlərinin əlaqələri (kanalizasiya sistemi - avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemi, mətbəx, sauna, duş)
    və daha çox

    Aydındır ki, yaşayış mühitinin keyfiyyətinin operativ monitorinqi və idarə edilməsi üçün avtomatik sistem yaratmaq lazımdır. Müəyyən bir ASOKUKSO?

    Əbəs yerə deyil ki, mən oxuyanda kosmik gəmilərin həyat elmləri ixtisasını tələbələr belə adlandırırdılar:
    ASS...
    Nə kimi deşifrə edildi:

    kənardan O təminat P yerləşdirilmişdir A cihazlar

    Dəqiq kodu xatırlamıram, şöbə E4.

    Son: bəlkə də hər şeyi nəzərə almamışam və hardasa fakt və rəqəmləri qarışdırmışam. Sonra tamamlayın, düzəldin və tənqid edin.
    Maraqlı bir nəşr məni bu "müxtəliflik" ilə tanış olmağa vadar etdi: Astronavtlar üçün tərəvəzlər: NASA laboratoriyalarında təzə göyərti necə yetişdirilir.
    Kiçik oğlum köhnə mikrodalğalı sobada Çin kahı yetişdirmək üçün bu gün məktəbdə “tədqiqat dəstəsi” yaratmağa başladı. Yəqin ki, Marsa səyahət edərkən özlərini göyərti ilə təmin etmək qərarına gəliblər. Siz AVITO-da köhnə mikrodalğalı soba almalı olacaqsınız, çünki... Mənimki hələ də işləyir. Qəsdən pozmayın, elə deyilmi?

    Qeyd fotoda, əlbəttə ki, mənim uşağım deyil və mikrodalğalı təcrübənin gələcək qurbanı deyil.

    Marks@marks-a söz verdiyim kimi, bir şey ortaya çıxsa, fotoşəkilləri və nəticəsini GIC-ə göndərəcəyəm. Yetişdirilən salatı arzu edənlərə Rus Postu ilə göndərə bilərəm, təbii ki, ödənişli.

    İlkin mənbələr:

    AKTİV ÇIXIŞ Texnika elmləri doktoru, professor, Rusiya Federasiyasının əməkdar elm xadimi Yu.E. SİNYAK (RAS) “YAŞAYABİLƏN KƏSAS OBYEKTLƏR ÜÇÜN HƏYATI DƏSTƏK SİSTEMLERİ
    (Keçmiş, indi və gələcək)” /Moskva oktyabr 2008. Mətnin əsas hissəsi buradandır
    "Live Science" (http://livescience.ru) - ISS-də suyun bərpası.
    NIIkhimmash ASC (www.niichimmash.ru). NIIximmash ASC işçilərinin nəşrləri.
    "Astronavtlar üçün qida" onlayn mağazası

    Biz astronavt deyilik, pilot deyilik,
    Mühəndislər deyil, həkimlər deyil.
    Və biz su tesisatçılarıyıq:
    Suyu sidikdən çıxarırıq!
    Və bizim kimi fakirlər deyil, qardaşlar,
    Ancaq öyünmədən deyirik:
    Təbiətdəki su dövranı biz
    Sistemimizdə bunu təkrar edəcəyik!
    Elmimiz çox dəqiqdir.
    Sadəcə fikirlərinizi buraxın.
    Çirkab suları distillə edəcəyik
    Güveç və kompot üçün!
    Bütün Süd yollarını keçərək,
    Eyni zamanda arıqlamayacaqsınız
    Tam özünü təmin etməklə
    Kosmik sistemlərimiz.
    Axı, hətta tortlar da əladır,
    Lula kabab və kalachi
    Nəhayət - orijinaldan
    Material və sidik!
    İmkan daxilində imtina etməyin,
    Səhər soruşanda
    Kolbanı cəmi ilə doldurun
    Hər biri ən azı yüz qram!
    Dostcasına etiraf etməliyik,
    Bizimlə dost olmağın faydaları nələrdir:
    Axı, təkrar emal etmədən
    Bu dünyada yaşaya bilməzsən!!!


    (Müəllif - Valentin Filippoviç Varlamov - təxəllüsü V. Vologdin)

    Su həyatın əsasıdır. Planetimizdə mütləq. Bəzi Gamma Centauri-də hər şey fərqli ola bilər. Kosmosun kəşfi ilə suyun insanlar üçün əhəmiyyəti daha da artdı. Kosmosdakı H2O-dan çox şey, kosmik stansiyanın işləməsindən tutmuş oksigen istehsalına qədər asılıdır. İlk kosmik gəminin qapalı “su təchizatı” sistemi yox idi. Bütün su və digər "istehlak materialları" əvvəlcə Yerdən gəmiyə götürüldü.

    "Əvvəlki kosmik missiyalar - Merkuri, Əkizlər, Apollon bütün lazımi su və oksigen ehtiyatlarını özləri ilə apardılar və maye və qaz tullantılarını kosmosa atdılar", Marshall Center-dən Robert Bagdiqian izah edir.

    Qısaca desək: kosmonavtların və astronavtların həyat təminatı sistemləri “açıq” idi – onlar öz planetlərinin dəstəyinə arxalanırdılar.

    Yod və Apollon kosmik gəmisi, tualetlərin rolu və erkən kosmik gəmilərdə tullantıların atılması üçün variantların (UdSSR və ya ABŞ) rolu haqqında başqa vaxt danışacağam.


    Fotoda: Apollo 15 ekipajı üçün portativ həyat dəstəyi sistemi, 1968.

    Sürünəndən ayrılaraq sanitar məmulatlar kabinetinə üzdüm. Arxasını sayğaca çevirərək içindən yumşaq büzməli şlanq çıxarıb şalvarının düymələrini açdı.
    - Tullantıların atılmasına ehtiyac varmı?
    Allah...
    Təbii ki, cavab vermədim. O, sorma qurğusunu işə saldı və kürəyini sıxan sürünənlərin maraqlı baxışlarını unutmağa çalışdı. Bu kiçik gündəlik problemlərdən nifrət edirəm.

    "Ulduzlar soyuq oyuncaqlardır", S. Lukyanenko

    Mən suya və O2-yə qayıdacağam.

    Bu gün ISS-də qismən qapalı suyun bərpası sistemi var və mən sizə təfərrüatları danışmağa çalışacağam (bunu özüm başa düşdüyüm dərəcədə).

    Geri çəkilmək:
    20 fevral 1986-cı ildə Sovet Orbital Stansiyası Mir orbitə çıxdı.

    MIR orbital stansiyası və ISS-nin göyərtəsində 30.000 litr su çatdırmaq üçün yükü 2,5 ton olan "Proqres" nəqliyyat gəmisinin əlavə 12 buraxılışını təşkil etmək lazımdır. “Proqres” gəmilərinin 420 litr tutumlu “Rodnik” tipli içməli su çənləri ilə təchiz olunduğunu nəzərə alsaq, “Proqres” nəqliyyat gəmisinin əlavə buraxılışlarının sayı bir neçə dəfə artmalı idi.



    ISS-də Hava sisteminin seolit ​​uducuları karbon dioksidi (CO2) tutur və onu bort kosmosa buraxır. CO2-də itirilən oksigen suyun elektrolizi (hidrogen və oksigenə parçalanması) yolu ilə doldurulur. Bu, ISS-də gündə adambaşına 1 kq su sərf edən Elektron sistemi vasitəsilə həyata keçirilir. Hazırda hidrogen dənizə atılır, lakin gələcəkdə o, CO2-ni qiymətli suya və atılan metana (CH4) çevirməyə kömək edəcək. Və təbii ki, gəmidə oksigen bombaları və silindrlər olduğu halda.


    Fotoda: 2011-ci ildə sıradan çıxmış ISS-də oksigen generatoru və işləyən maşın.


    Fotoda: astronavtlar Destiny laboratoriyasında mikroqravitasiya şəraitində bioloji təcrübələr üçün mayelərin qazsızlaşdırılması sistemi qururlar.


    Fotoda: Sergey Krikalev Elektron su elektroliz cihazı ilə

    Təəssüf ki, orbital stansiyalarda maddələrin tam dövriyyəsinə hələ də nail olunmayıb. Texnologiyanın bu səviyyəsində zülalları, yağları, karbohidratları və digər bioloji aktiv maddələri fiziki-kimyəvi üsullarla sintez etmək mümkün deyil. Beləliklə, astronavtların həyatından gələn karbon qazı, hidrogen, rütubətli və sıx tullantılar kosmosun vakuumuna atılır.


    Kosmik stansiyasının vanna otağı belə görünür

    ISS xidmət modulu Vozdux və BMP təmizləmə sistemlərini, SRV-K2M kondensatdan təkmilləşdirilmiş suyun regenerasiyası sistemini və Elektron-VM oksigen generasiya sistemini, həmçinin SPK-UM sidik toplama və mühafizə sistemini təqdim edib və istismar edir. Təkmilləşdirilmiş sistemlərin məhsuldarlığı 2 dəfədən çox artırılıb (6 nəfərə qədər olan ekipajın həyati funksiyalarını təmin edir), enerji və kütlə xərcləri azalıb.

    Beş ildən çox müddətə (2006-cı il üçün məlumatlar) Onların istismarı zamanı 6,8 ton su və 2,8 ton oksigen regenerasiya edilib ki, bu da stansiyaya gətirilən yüklərin çəkisini 11 tondan çox azaltmağa imkan verib.

    Sidikdən suyun bərpası üçün SRV-UM sisteminin LSS kompleksinə daxil edilməsinin gecikməsi 7 ton suyun bərpasına və çatdırılma çəkisinin azaldılmasına imkan vermədi.

    "İkinci Cəbhə" - Amerikalılar

    Amerika ECLSS aparatından emal suyu Rusiya sisteminə və Amerika OGS-ə (Oksigen Yaratma Sistemi) verilir, burada daha sonra oksigenə “emal olunur”.

    Sidikdən suyun çıxarılması prosesi mürəkkəb texniki bir işdir: “Sidik su buxarından daha “çirklidir”, Carrasquillo izah edir, "O, metal hissələri korroziyaya uğrada bilər və boruları bağlaya bilər." ECLSS sistemi sidiyi təmizləmək üçün buxar sıxılma distilləsi adlanan prosesdən istifadə edir: sidik içindəki su buxara çevrilənə qədər qaynadılır. Buxar - buxar halında olan təbii təmizlənmiş su (ammiak və digər qazların mənfi izləri) distillə kamerasına qalxır və Karrasquillonun xeyriyyəçiliklə "duzlu su" adlandırdığı (sonra kosmosa buraxılan) qatılaşdırılmış qəhvəyi çirkləri və duzları buraxır. ). Sonra buxar soyuyur və su kondensasiya olunur. Alınan distillat havadan qatılaşdırılmış nəmlə qarışdırılır və içmək üçün uyğun vəziyyətə qədər süzülür. ECLSS sistemi havadan 100% nəm və sidikdən 85% su əldə etməyə qadirdir ki, bu da ümumi effektivliyə təxminən 93% uyğun gəlir.

    Bununla belə, yuxarıda qeyd olunanlar sistemin yerüstü şəraitdə işləməsinə aiddir. Kosmosda əlavə bir mürəkkəblik yaranır - buxar qalxmır: distillə kamerasına qalxa bilmir. Buna görə də, ISS üçün ECLSS modelində “... biz buxarları və duzlu suyu ayırmaq üçün süni cazibə yaratmaq üçün distillə sistemini döndəririk.”, Carrasquillo izah edir.

    Perspektivlər:
    Kosmik ekspedisiyaların şərtləri üçün astronavtların tullantı məhsullarından aşağıdakı sxemə əsasən sintetik karbohidratlar əldə etmək üçün məlum cəhdlər var:

    Bu sxemə görə, tullantı məhsulları yandırılaraq karbon qazı əmələ gətirir, ondan hidrogenləşmə nəticəsində metan əmələ gəlir (Sabatier reaksiyası). Metan formaldehidə çevrilə bilər, ondan monosaxarid karbohidratlar polikondensasiya reaksiyası (Butlerov reaksiyası) nəticəsində əmələ gəlir.

    Bununla belə, yaranan karbohidrat monosaxaridləri rasematların - tetrozaların, pentozaların, heksozaların, heptozaların optik aktivliyi olmayan qarışığı idi.

    Qeyd Mən hətta onun mənasını anlamaq üçün “viki bilikləri”nə dərindən girməyə qorxuram.

    Müasir həyatı təmin edən sistemlər, müvafiq modernləşdirildikdən sonra, dərin kosmosun tədqiqi üçün zəruri olan həyatı təmin edən sistemlərin yaradılması üçün əsas kimi istifadə edilə bilər.

    LSS kompleksi stansiyada su və oksigenin demək olar ki, tam bərpasını təmin edəcək və Marsa planlaşdırılmış uçuşlar və Ayda bazanın təşkili üçün LSS komplekslərinin əsası ola bilər.

    Maddələrin ən tam dövriyyəsini təmin edən sistemlərin yaradılmasına çox diqqət yetirilir. Bu məqsədlə, çox güman ki, Sabatier və ya Bosch-Boudoir reaksiyasına uyğun olaraq karbon qazının hidrogenləşməsi prosesindən istifadə edəcəklər ki, bu da oksigen və suyun dövranını təmin edəcək:

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

    CH4-ün kosmosun vakuumuna buraxılmasına ekzobioloji qadağa olduqda, metan aşağıdakı reaksiyalarla formaldehid və uçucu olmayan karbohidrat monosaxaridlərinə çevrilə bilər:
    CH4 + O2 = CH2O + H2O
    polikondensasiya
    nСН2О - ? (CH2O)n
    Ca(OH)2

    Qeyd etmək istərdim ki, orbital stansiyalarda və planetlərarası uzun uçuşlar zamanı ətraf mühitin çirklənməsinin mənbələri aşağıdakılardır:

    - daxili tikinti materialları (polimer sintetik materiallar, laklar, boyalar)
    - insanlar (tərləmə, tərləmə, bağırsaq qazları ilə, sanitar-gigiyenik tədbirlər, tibbi müayinələr zamanı və s.)
    - işləyən elektron avadanlıq
    - həyat təminatı sistemlərinin əlaqələri (kanalizasiya sistemi - avtomatlaşdırılmış idarəetmə sistemi, mətbəx, sauna, duş)
    və daha çox

    Aydındır ki, yaşayış mühitinin keyfiyyətinin operativ monitorinqi və idarə edilməsi üçün avtomatik sistem yaratmaq lazımdır. Müəyyən bir ASOKUKSO?

    Kiçik oğlum köhnə mikrodalğalı sobada Çin kahı yetişdirmək üçün bu gün məktəbdə “tədqiqat dəstəsi” yaratmağa başladı. Yəqin ki, Marsa səyahət edərkən özlərini göyərti ilə təmin etmək qərarına gəliblər. Siz AVITO-da köhnə mikrodalğalı soba almalı olacaqsınız, çünki... Mənimki hələ də işləyir. Qəsdən pozmayın, elə deyilmi?


    Qeyd fotoda, əlbəttə ki, mənim uşağım deyil və mikrodalğalı təcrübənin gələcək qurbanı deyil.

    Marks@marks-a söz verdiyim kimi, bir şey ortaya çıxsa, fotoşəkilləri və nəticəsini GIC-ə göndərəcəyəm. Yetişdirilən kahı təbii ki, ödənişli olaraq arzu edənlərə rus poçtu ilə göndərə bilərəm. Teqlər əlavə edin

    Atmosferdən kənar uçuşun qeyri-adi şəraitində kosmonavtlara iş və istirahət üçün hər cür şərait yaradılmalıdır. Müvafiq müddət ərzində yemək, içmək, nəfəs almaq, dincəlmək və yatmaq lazımdır. Kosmos şəraitində yerin mövcudluğu ilə bağlı belə sadə və adi suallar mürəkkəb elmi-texniki problemlərə çevrilir.

    Bir insan kifayət qədər uzun müddət yeməksiz, susuz - bir neçə gün gedə bilər. Ancaq hava olmadan o, yalnız bir neçə dəqiqə yaşaya bilər. Nəfəs almaq insan orqanizminin ən vacib funksiyasıdır. Kosmosa uçuşda bu necə təmin edilir?

    Kosmik gəmilərdə sərbəst həcm kiçikdir. adətən gəmidə təxminən 9 kubmetr hava var. Gəminin divarlarının arxasında isə demək olar ki, tam vakuum, sıxlığı Yer səthindən milyonlarla dəfə az olan atmosferin qalıqları var.

    Astronavtların nəfəs alması üçün 9 kubmetr kifayətdir. Amma bu çox şeydir. Yeganə sual bu həcmin nə ilə dolacağı, astronavtların nə ilə nəfəs alacağıdır.

    Yer kürəsində insanı əhatə edən atmosfer quru vəziyyətdə, çəki ilə 78,09 faiz azot, 20,95 faiz oksigen, 0,93 faiz arqon, 0,03 faiz karbon qazından ibarətdir. Tərkibindəki digər qazların miqdarı praktiki olaraq əhəmiyyətsizdir.

    İnsanlar və yer üzündəki demək olar ki, bütün canlılar bu qaz qarışığı ilə nəfəs almağa öyrəşiblər. Amma insan orqanizminin imkanları daha genişdir. Dəniz səviyyəsindəki ümumi atmosfer təzyiqinin təxminən 160 millimetri oksigenin payına düşür. Oksigen təzyiqi 98 millimetr civəyə endikdə insan nəfəs ala bilir və yalnız bundan aşağı “oksigen aclığı” baş verir. Ancaq başqa bir seçim də mümkündür: havada oksigen miqdarı normadan yüksək olduqda. İnsanlar üçün mümkün olan oksigenin qismən təzyiqinin yuxarı həddi 425 millimetr civədir. Daha yüksək oksigen konsentrasiyasında oksigen zəhərlənməsi baş verir. Beləliklə, insan orqanizminin imkanları oksigenin tərkibində təxminən 4 dəfə dəyişməyə imkan verir. Daha geniş hüdudlarda bədənimiz atmosfer təzyiqindəki dalğalanmalara dözə bilər: 160 millimetr civədən bir neçə atmosferə qədər.

    Azot və arqon havanın təsirsiz hissəsidir. Oksidləşmə proseslərində yalnız oksigen iştirak edir. Buna görə də belə bir fikir yarandı: kosmik gəmidə azotu daha yüngül qazla, məsələn, heliumla əvəz etmək olarmı? Azotun bir kubmetri 1,25 kiloqram, helium isə cəmi 0,18 kiloqram, yəni yeddi dəfə azdır. Hər bir əlavə kiloqram ağırlığın hesablandığı kosmik gəmilər üçün bu, heç bir halda laqeyd deyil. Təcrübələr göstərdi ki, oksigen-helium atmosferində insan normal nəfəs ala bilir. Bu, Amerika akvanavtları tərəfindən uzun sualtı dalışlar zamanı sınaqdan keçirilib.

    Texniki baxımdan təmiz oksigendən ibarət tək qazlı atmosfer də diqqəti cəlb edir. Amerika kosmik gəmilərində astronavtlar nəfəs almaq üçün təxminən 270 millimetr civə təzyiqində təmiz oksigendən istifadə edirlər. Eyni zamanda, təzyiqə nəzarət etmək və atmosferin tərkibini saxlamaq üçün avadanlıq daha sadədir (və buna görə də daha yüngül). Bununla belə, təmiz oksigenin çatışmazlıqları var: kosmik gəmidə yanğın riski var; təmiz oksigenin uzun müddət inhalyasiyası tənəffüs yollarında xoşagəlməz ağırlaşmalara səbəb olur.

    Yerli kosmik gəmilərdə süni mühit yaradılarkən, əsas olaraq normal yer atmosferi götürülür. Mütəxəssislər, ilk növbədə, həkimlər təkid edirdilər ki, kosmik gəmilərin göyərtəsində Yerdəki insanları əhatə edən şəraitə mümkün qədər yaxın şəraitdə ana planetin bir küncü yaradılsın. Tək qazlı atmosfer, oksigen-helium və digərlərindən istifadə etməklə əldə edilən bütün texniki üstünlüklər astronavtların tam rahatlığı naminə qurban verildi. Bütün parametrlər Yerdə nəfəs aldığımız atmosferin normalarına çox yaxındır. Onlar göstərir ki, avtomatlaşdırma kabinədəki hava parametrlərini çox "sıx" və sabit şəkildə "saxlayır". Astronavtlar sanki Yerin təmiz havası ilə nəfəs alırlar.

    Astronavtlar gəmiyə mindikdən sonra onun bölmələri möhürləndikdən sonra gəmidəki atmosferin tərkibi dəyişməyə başlayır. İki astronavt saatda təxminən 50 litr oksigen istehlak edir və 80-100 qram su buxarı, karbon qazı, uçucu maddələr mübadiləsi məhsulları və s. buraxır. Sonra kondisioner sistemi işə düşür, bu da atmosferi “kondisiyaya” gətirir, yəni bütün parametrlərini optimal səviyyədə saxlayır.

    Atmosferin bərpası effektiv, sübut edilmiş fiziki və kimyəvi proseslərə əsaslanır. Su və ya karbon qazı ilə birləşdirildikdə oksigen buraxmağa qadir olan məlum kimyəvi maddələr var. Bunlar qələvi metalın superoksidləridir - natrium, kalium, litium. Bu reaksiyaların 50 litr oksigen buraxması üçün - iki astronavtın bir saatlıq ehtiyacı - 26,4 qram su lazımdır. Və onun iki astronavt tərəfindən atmosferə buraxılması, artıq dediyimiz kimi, saatda 100 qrama çatır.

    Bu suyun bir hissəsi oksigen hasil etmək üçün istifadə olunur, bir hissəsi isə normal nisbi rütubəti (40-60 faiz daxilində) saxlamaq üçün havada saxlanılır. Həddindən artıq su xüsusi absorberlər tərəfindən tutulmalıdır.

    Havada toz, qırıntı və zibilin olması qəbuledilməzdir. Axı, sıfır cazibə qüvvəsində bütün bunlar yerə düşmür, gəminin atmosferində sərbəst üzür və astronavtların tənəffüs yollarına daxil ola bilir. Havanı mexaniki çirkləndiricilərdən təmizləmək üçün xüsusi filtrlər var.

    Beləliklə, gəmidə atmosferin bərpası ondan ibarətdir ki, yaşayış üçün nəzərdə tutulmuş bölmələrdən havanın bir hissəsi daim fan tərəfindən qəbul edilir və bir sıra kondisioner sistem cihazlarından keçir. Orada hava təmizlənir, kimyəvi tərkibi, rütubəti və temperaturu baxımından normal səviyyəyə gətirilir və yenidən astronavtın kabinəsinə qaytarılır. Bu hava sirkulyasiyası sabitdir və onun sürəti və səmərəliliyi müvafiq avtomatlaşdırma tərəfindən daim idarə olunur.

    Məsələn, gəminin atmosferindəki oksigen miqdarı həddindən artıq artıbsa, idarəetmə sistemi bunu dərhal hiss edəcək. İcra orqanlarına müvafiq tapşırıqlar verir; Quraşdırmanın iş rejimi oksigenin buraxılmasını azaltmaq üçün dəyişdirilir.

    Oxşar məqalələr