Jei ištekliai riboti, turite dirbti su tuo, ką turite, ypač atšiauriomis kosmoso sąlygomis. Žinoma, krovininiai laivai reguliariai siunčiami į TKS su atsargomis, tačiau ilgoms misijoms svarbu apsirūpinti savimi. Todėl brangius išteklius, įskaitant deguonį, reikės perdirbti ir pakartotinai panaudoti.

Grynas oras

Dabar mokslininkai aktyviai tiria, kaip kosmose vyksta fotosintezė (organizmo procesas, paverčiantis šviesą energija su šalutiniu produktu deguonies pavidalu). Tam jie paėmė Arthrospira mikrodumblius (spiruliną) ir panardino į fotobioreaktorių (cilindrą, pripildytą šviesos). Stotyje anglies dioksidas fotosintezės būdu bus paverstas deguonimi ir valgoma biomase (baltymais).

Žinome, kaip tai vyksta antžeminėmis sąlygomis, tačiau svarbu šį procesą išbandyti kosmose. Eksperimentą ketinama atlikti per mėnesį, kai pakankamai pasikeis deguonies kiekis iš dumblių.

Sugrįžę į Žemę, mikrodumbliai bus analizuojami 2018 metų balandį. Genetinė informacija suteiks aiškesnį vaizdą apie nesvarumo ir radiacijos poveikį augalo ląstelei. Yra žinoma, kad Arthrospira yra labai atspari spinduliuotei, tačiau reikia išbandyti maksimalias jos galimybes.

Projektas yra Melissa (Alternatyvaus gyvenimo palaikymo) programos dalis. Ji atsakinga už daugelį mokslinių tyrimų ir edukacinių veiklų, pavyzdžiui, už projektą „AstroPlant“, kurio metu renkama informacija apie augalų augimą įvairiose Žemės vietose.

Po to bus vykdomas Uriniss projektas, kurio metu tiriamas šlapimo perdirbimas, siekiant sukurti azoto dujas, energiją, galimas augalų maistines medžiagas ir vandenį.

Mes nesame astronautai, nesame pilotai,
Ne inžinieriai, ne gydytojai.
O mes esame santechnikai:
Mes varome vandenį iš šlapimo!
Ir ne fakyrai, broliai, kaip mes,
Bet nesigirdami sakome:
Vandens ciklas gamtoje mes
Mes tai pakartosime savo sistemoje!
Mūsų mokslas labai tikslus.
Tiesiog paleisk savo mintis.
Distiliuosime nuotekas
Puodams ir kompotui!
Praėjęs visus Pieno kelius,
Tuo pačiu metu svorio nenumesite
Su visišku savarankiškumu
Mūsų kosminės sistemos.
Juk net pyragai puikūs,
Lula kebabas ir kalachi
Galiausiai – iš originalo
Medžiaga ir šlapimas!
Jei įmanoma, neatsisakykite
Kai klausiame ryte
Užpildykite kolbą viso
Bent po šimtą gramų kiekvienas!
Turime draugiškai prisipažinti,
Kokie yra draugystės su mumis pranašumai:
Juk be perdirbimo
Jūs negalite gyventi šiame pasaulyje!!!

(Autorius - Valentinas Filippovičius Varlamovas - pseudonimas V. Vologdinas)

Vanduo yra gyvybės pagrindas. Mūsų planetoje tikrai. Kai kuriuose „Gamma Centauri“ atveju viskas gali būti kitaip. Atsiradus kosmoso tyrinėjimams, vandens svarba žmonėms tik išaugo. Daug kas priklauso nuo H2O erdvėje – nuo ​​pačios kosminės stoties veikimo iki deguonies gamybos. Pirmasis erdvėlaivis neturėjo uždaros „vandens tiekimo“ sistemos. Visas vanduo ir kitos „vartojimo medžiagos“ iš pradžių buvo paimtos iš Žemės.

„Ankstesnės kosminės misijos – Merkurijus, Dvyniai, Apolonas su savimi pasiėmė visas reikalingas vandens ir deguonies atsargas bei išmetė į kosmosą skystas ir dujines atliekas., aiškina Robertas Bagdigianas iš Maršalo centro.

Trumpai tariant: kosmonautų ir astronautų gyvybės palaikymo sistemos buvo „atviros“ - jie rėmėsi savo gimtosios planetos parama.

Apie jodą ir „Apollo“ erdvėlaivį, tualetų vaidmenį ir galimybes (UdSSR arba JAV) atliekų šalinimui ankstyvuosiuose erdvėlaiviuose kalbėsiu kitą kartą.

Nuotraukoje: nešiojama gyvybės palaikymo sistema Apollo 15 įgulai, 1968 m.

Palikęs reptiliją, nuplaukiau į sanitarinių gaminių kabinetą. Atsukęs nugarą į matuoklį, jis ištraukė minkštą gofruotą žarną ir atsisegė kelnes.
– Reikia atliekų išvežimo?
Dieve…
Žinoma, aš neatsakiau. Jis įjungė siurbimą ir bandė pamiršti smalsų roplio žvilgsnį, besigręžiantį jam į nugarą. Nekenčiu šių mažų kasdienių problemų.

„Žvaigždės – šalti žaislai“, S. Lukjanenko

Grįžtu prie vandens ir O2.

Šiandien TKS yra iš dalies uždaryta vandens regeneravimo sistema, ir aš pabandysiu papasakoti apie smulkmenas (kiek tai supratau pats).

Atsitraukti:
1986 metų vasario 20 dieną sovietinė orbitinė stotis Mir įskrido į orbitą.

Norint pristatyti 30 000 litrų vandens į MIR orbitinę stotį ir TKS, reikėtų papildomai organizuoti 12 transporto laivo „Progress“, kurio naudingoji apkrova yra 2,5 tonos, paleidimų. Jei atsižvelgsime į tai, kad „Progress“ laivuose yra „Rodnik“ tipo geriamojo vandens talpyklos, kurių talpa yra 420 litrų, tada „Progress“ transporto laivo papildomų paleidimų skaičius turėjo padidėti kelis kartus.

ISS oro sistemos ceolito absorberiai surenka anglies dioksidą (CO2) ir išleidžia jį į išorinę erdvę. Deguonis, prarastas CO2, papildomas vandens elektrolizės būdu (jo skaidymas į vandenilį ir deguonį). Tai TKS atlieka Electron sistema, kuri vienam žmogui per dieną sunaudoja 1 kg vandens. Šiuo metu vandenilis išleidžiamas už borto, tačiau ateityje jis padės paversti CO2 vertingu vandeniu ir išmetamu metanu (CH4). Ir, žinoma, tik tuo atveju, jei laive yra deguonies bombų ir balionų.

Nuotraukoje: deguonies generatorius ir veikianti mašina TKS, sugedusi 2011 m.

Nuotraukoje: Destiny laboratorijoje astronautai įrengia skysčių degazavimo sistemą, skirtą biologiniams eksperimentams mikrogravitacijos sąlygomis.

Nuotraukoje: Sergejus Krikalevas su vandens elektrolizės prietaisu Electron

Deja, visiška medžiagų cirkuliacija orbitinėse stotyse dar nepasiekta. Esant tokiam technologijų lygiui, neįmanoma sintetinti baltymų, riebalų, angliavandenių ir kitų biologiškai aktyvių medžiagų, naudojant fizikinius ir cheminius metodus. Todėl anglies dioksidas, vandenilis, drėgmės turinčios ir tankios astronautų gyvenimo atliekos pašalinamos į kosmoso vakuumą.

Taip atrodo kosminės stoties vonios kambarys

ISS paslaugų modulyje įdiegtos ir eksploatuojamos Vozdukh ir BMP valymo sistemos, SRV-K2M patobulinta vandens regeneravimo iš kondensato sistema ir Elektron-VM deguonies generavimo sistema, taip pat SPK-UM šlapimo surinkimo ir konservavimo sistema. Patobulintų sistemų našumas padidintas daugiau nei 2 kartus (užtikrina gyvybines funkcijas iki 6 žmonių ekipažo), sumažintos energijos ir masės sąnaudos.

Per penkerių metų laikotarpį (2006 m. duomenys) Jų eksploatacijos metu buvo regeneruota 6,8 tonos vandens ir 2,8 tonos deguonies, kas leido į stotį pristatomo krovinio svorį sumažinti daugiau nei 11 tonų.

Uždelstas vandens iš šlapimo regeneravimo sistemos SRV-UM įtraukimas į LSS kompleksą neleido regeneruoti 7 tonų vandens ir sumažinti pristatymo svorį.

„Antrasis frontas“ – amerikiečiai

Procesinis vanduo iš amerikietiško ECLSS aparato tiekiamas į Rusijos sistemą ir Amerikos OGS (deguonies generavimo sistemą), kur jis „apdorojamas“ į deguonį.

Vandens išgavimo iš šlapimo procesas yra sudėtinga techninė užduotis: „Šlapimas yra daug „nešvaresnis“ nei vandens garai, aiškina Carrasquillo, "Jis gali korozuoti metalines dalis ir užkimšti vamzdžius." ECLSS sistemoje šlapimui išvalyti naudojamas procesas, vadinamas garų suspaudimo distiliavimu: šlapimas virinamas tol, kol jame esantis vanduo virsta garais. Garai – natūraliai išgrynintas garų pavidalo vanduo (atėmus amoniako ir kitų dujų pėdsakus) – kyla į distiliavimo kamerą, paliekant koncentruotą rudą priemaišų ir druskų suspensiją, kurią Carrasquillo labdarai vadina „sūrymu“ (kurias vėliau išleidžiamas į kosmosą). ). Tada garai atvėsta, o vanduo kondensuojasi. Gautas distiliatas sumaišomas su iš oro kondensuota drėgme ir filtruojamas iki tinkamos gerti būsenos. ECLSS sistema gali atgauti 100 % drėgmės iš oro ir 85 % vandens iš šlapimo, o tai atitinka apie 93 % bendrą efektyvumą.

Tačiau tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma sistemos veikimui antžeminėmis sąlygomis. Erdvėje iškyla papildoma komplikacija – garai nepakyla aukštyn: nepajėgia pakilti į distiliavimo kamerą. Todėl ISS ECLSS modelyje "...mes sukame distiliavimo sistemą, kad sukurtume dirbtinę gravitaciją, kad atskirtume garus ir sūrymą.", aiškina Carrasquillo.

Perspektyvos:
Yra žinomi bandymai gauti sintetinių angliavandenių iš astronautų atliekų kosmoso ekspedicijų sąlygomis pagal šią schemą:

Pagal šią schemą atliekos sudeginamos, kad susidarytų anglies dioksidas, iš kurio hidrinant (Sabatier reakcija) susidaro metanas. Metanas gali virsti formaldehidu, iš kurio vykstant polikondensacijos reakcijai (Butlerovo reakcija) susidaro monosacharidiniai angliavandeniai.

Tačiau susidarę angliavandenių monosacharidai buvo racematų – tetrozių, pentozių, heksozių, heptozių mišinys, kuris neturėjo optinio aktyvumo.

Pastaba Net bijau gilintis į „wiki žinias“, kad suprasčiau jų reikšmę.

Šiuolaikinės gyvybės palaikymo sistemos, jas tinkamai modernizavus, gali būti naudojamos kaip pagrindas kuriant gyvybės palaikymo sistemas, būtinas gilios erdvės tyrinėjimui.

LSS kompleksas užtikrins beveik visišką vandens ir deguonies atgaminimą stotyje ir gali būti LSS kompleksų pagrindu planuojamiems skrydžiams į Marsą bei bazės Mėnulyje organizavimui.

Daug dėmesio skiriama sistemoms, užtikrinančioms maksimalią medžiagų apykaitą, kūrimui. Šiuo tikslu jie greičiausiai naudos anglies dioksido hidrinimo procesą pagal Sabatier arba Bosch-Boudoir reakciją, kuri leis cirkuliuoti deguoniui ir vandeniui:

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

Esant egzobiologiniam draudimui CH4 išleisti į kosmoso vakuumą, metanas gali virsti formaldehidu ir nelakiais angliavandenių monosacharidus tokiomis reakcijomis:

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

Noriu pažymėti, kad aplinkos taršos šaltiniai orbitinėse stotyse ir ilgų tarpplanetinių skrydžių metu yra:

- vidaus statybinės medžiagos (polimerinės sintetinės medžiagos, lakai, dažai)
- žmonėms (prakaituojant, transpiruojant, esant žarnyno dujoms, atliekant sanitarines ir higienos priemones, atliekant medicinines apžiūras ir kt.)
- veikianti elektroninė įranga
- gyvybę palaikančių sistemų jungtys (nuotekų sistema - automatizuota valdymo sistema, virtuvė, pirtis, dušas)
ir daug daugiau

Akivaizdu, kad reikės sukurti automatinę gyvenamosios aplinkos kokybės operatyvinės stebėsenos ir valdymo sistemą. Tam tikras ASOKUKSO?

Mano jauniausias sūnus šiandien mokykloje pradėjo burti „tyrimų gaują“, kad augintų kinines salotas senoje mikrobangų krosnelėje. Tikriausiai keliaudami į Marsą nusprendė pasirūpinti žalumynais. AVITO teks pirkti seną mikrobangų krosnelę, nes... Manieji vis dar veikia. Nelaužyk jos tyčia, tiesa?

Pastaba nuotraukoje, žinoma, ne mano vaikas ir ne būsima mikrobangų eksperimento auka.

Kaip ir žadėjau marks@marks, jei kas pasirodys, nuotraukas ir rezultatą įkelsiu į GIC. Užaugintas salotas norintiems galiu siųsti Rusijos paštu, žinoma, už tam tikrą mokestį.

pilotuojami skrydžiai

Pridėti žymes

Mes nesame astronautai, nesame pilotai,
Ne inžinieriai, ne gydytojai.
O mes esame santechnikai:
Mes varome vandenį iš šlapimo!
Ir ne fakyrai, broliai, kaip mes,
Bet nesigirdami sakome:
Vandens ciklas gamtoje mes
Mes tai pakartosime savo sistemoje!
Mūsų mokslas labai tikslus.
Tiesiog paleisk savo mintis.
Distiliuosime nuotekas
Puodams ir kompotui!
Praėjęs visus Pieno kelius,
Tuo pačiu metu svorio nenumesite
Su visišku savarankiškumu
Mūsų kosminės sistemos.
Juk net pyragai puikūs,
Lula kebabas ir kalachi
Galiausiai – iš originalo
Medžiaga ir šlapimas!
Jei įmanoma, neatsisakykite
Kai klausiame ryte
Užpildykite kolbą viso
Bent po šimtą gramų kiekvienas!
Turime draugiškai prisipažinti,
Kokie yra draugystės su mumis pranašumai:
Juk be perdirbimo
Jūs negalite gyventi šiame pasaulyje!!!

(Autorius - Valentinas Filippovičius Varlamovas - pseudonimas V. Vologdinas)

Vanduo yra gyvybės pagrindas. Mūsų planetoje tikrai.
Kai kuriuose „Gamma Centauri“ atveju viskas gali būti kitaip.
Atsiradus kosmoso tyrinėjimams, vandens svarba žmonėms tik išaugo. Daug kas priklauso nuo H2O erdvėje – nuo ​​pačios kosminės stoties veikimo iki deguonies gamybos. Pirmasis erdvėlaivis neturėjo uždaros „vandens tiekimo“ sistemos. Visas vanduo ir kitos „vartojimo medžiagos“ iš pradžių buvo paimtos iš Žemės.

„Ankstesnės kosminės misijos – Merkurijus, Dvyniai, Apolonas su savimi pasiėmė visas reikalingas vandens ir deguonies atsargas bei išmetė į kosmosą skystas ir dujines atliekas., aiškina Robertas Bagdigianas iš Maršalo centro.

Trumpai tariant: kosmonautų ir astronautų gyvybės palaikymo sistemos buvo „atviros“ - jie rėmėsi savo gimtosios planetos parama.

Apie jodą ir „Apollo“ erdvėlaivį, tualetų vaidmenį ir galimybes (UdSSR arba JAV) atliekų šalinimui ankstyvuosiuose erdvėlaiviuose kalbėsiu kitą kartą.

Nuotraukoje: nešiojama gyvybės palaikymo sistema Apollo 15 įgulai, 1968 m.

Palikęs reptiliją, nuplaukiau į sanitarinių gaminių kabinetą. Atsukęs nugarą į matuoklį, jis ištraukė minkštą gofruotą žarną ir atsisegė kelnes.
– Reikia atliekų išvežimo?
Dieve…
Žinoma, aš neatsakiau. Jis įjungė siurbimą ir bandė pamiršti smalsų roplio žvilgsnį, besigręžiantį jam į nugarą. Nekenčiu šių mažų kasdienių problemų. Bet ką tu gali padaryti, jei neturime dirbtinės gravitacijos.

„Žvaigždės – šalti žaislai“, S. Lukjanenko

Grįžtu prie vandens ir O2.

Šiandien TKS yra iš dalies uždaryta vandens regeneravimo sistema, ir aš pabandysiu papasakoti apie smulkmenas (kiek tai supratau pats).

Norint pristatyti 30 000 litrų vandens į MIR orbitinę stotį ir TKS, reikėtų papildomai organizuoti 12 transporto laivo „Progress“, kurio naudingoji apkrova yra 2,5 tonos, paleidimų. Jei atsižvelgsime į tai, kad „Progress“ laivuose yra „Rodnik“ tipo geriamojo vandens talpyklos, kurių talpa yra 420 litrų, tada „Progress“ transporto laivo papildomų paleidimų skaičius turėjo padidėti kelis kartus.

ISS oro sistemos ceolito absorberiai surenka anglies dioksidą (CO2) ir išleidžia jį į išorinę erdvę. Deguonis, prarastas CO2, papildomas vandens elektrolizės būdu (jo skaidymas į vandenilį ir deguonį). Tai TKS atlieka Electron sistema, kuri vienam žmogui per dieną sunaudoja 1 kg vandens. Šiuo metu vandenilis išleidžiamas už borto, tačiau ateityje jis padės paversti CO2 vertingu vandeniu ir išmetamu metanu (CH4). Ir, žinoma, tik tuo atveju, jei laive yra deguonies bombų ir balionų.

Nuotraukoje: deguonies generatorius ir veikianti mašina TKS, sugedusi 2011 m.

Nuotraukoje: Destiny laboratorijoje astronautai įrengia skysčių degazavimo sistemą, skirtą biologiniams eksperimentams mikrogravitacijos sąlygomis.

Nuotraukoje: Sergejus Krikalevas su vandens elektrolizės prietaisu Electron

Deja, visiška medžiagų cirkuliacija orbitinėse stotyse dar nepasiekta. Esant tokiam technologijų lygiui, neįmanoma sintetinti baltymų, riebalų, angliavandenių ir kitų biologiškai aktyvių medžiagų, naudojant fizikinius ir cheminius metodus. Todėl anglies dioksidas, vandenilis, drėgmės turinčios ir tankios astronautų gyvenimo atliekos pašalinamos į kosmoso vakuumą.

Taip atrodo kosminės stoties vonios kambarys

ISS paslaugų modulyje įdiegtos ir eksploatuojamos Vozdukh ir BMP valymo sistemos, SRV-K2M patobulinta vandens regeneravimo iš kondensato sistema ir Elektron-VM deguonies generavimo sistema, taip pat SPK-UM šlapimo surinkimo ir konservavimo sistema. Patobulintų sistemų našumas padidintas daugiau nei 2 kartus (užtikrina gyvybines funkcijas iki 6 žmonių ekipažo), sumažintos energijos ir masės sąnaudos.

Per penkerių metų laikotarpį (2006 m. duomenys) Jų eksploatacijos metu buvo regeneruota 6,8 tonos vandens ir 2,8 tonos deguonies, kas leido į stotį pristatomo krovinio svorį sumažinti daugiau nei 11 tonų.
Uždelstas vandens iš šlapimo regeneravimo sistemos SRV-UM įtraukimas į LSS kompleksą neleido regeneruoti 7 tonų vandens ir sumažinti pristatymo svorį.

„Antrasis frontas“ yra amerikiečiai.

Procesinis vanduo iš amerikietiško ECLSS aparato tiekiamas į Rusijos sistemą ir Amerikos OGS (deguonies generavimo sistemą), kur jis „apdorojamas“ į deguonį.

Vandens išgavimo iš šlapimo procesas yra sudėtinga techninė užduotis: „Šlapimas yra daug „nešvaresnis“ nei vandens garai, aiškina Carrasquillo, "Jis gali korozuoti metalines dalis ir užkimšti vamzdžius." ECLSS sistemoje šlapimui išvalyti naudojamas procesas, vadinamas garų suspaudimo distiliavimu: šlapimas virinamas tol, kol jame esantis vanduo virsta garais. Garai – natūraliai išgrynintas garų pavidalo vanduo (atėmus amoniako ir kitų dujų pėdsakus) – kyla į distiliavimo kamerą, paliekant koncentruotą rudą priemaišų ir druskų suspensiją, kurią Carrasquillo labdarai vadina „sūrymu“ (kurias vėliau išleidžiamas į kosmosą). ). Tada garai atvėsta, o vanduo kondensuojasi. Gautas distiliatas sumaišomas su iš oro kondensuota drėgme ir filtruojamas iki tinkamos gerti būsenos. ECLSS sistema gali atgauti 100 % drėgmės iš oro ir 85 % vandens iš šlapimo, o tai atitinka apie 93 % bendrą efektyvumą.
Tačiau tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma sistemos veikimui antžeminėmis sąlygomis. Erdvėje iškyla papildoma komplikacija – garai nepakyla aukštyn: nepajėgia pakilti į distiliavimo kamerą. Todėl ISS ECLSS modelyje "...mes sukame distiliavimo sistemą, kad sukurtume dirbtinę gravitaciją, kad atskirtume garus ir sūrymą.", aiškina Carrasquillo.

Perspektyvos:
Yra žinomi bandymai gauti sintetinių angliavandenių iš astronautų atliekų kosmoso ekspedicijų sąlygomis pagal šią schemą:

Pagal šią schemą atliekos sudeginamos, kad susidarytų anglies dioksidas, iš kurio hidrinant (Sabatier reakcija) susidaro metanas. Metanas gali virsti formaldehidu, iš kurio vykstant polikondensacijos reakcijai (Butlerovo reakcija) susidaro monosacharidiniai angliavandeniai.

Tačiau susidarę angliavandenių monosacharidai buvo racematų – tetrozių, pentozių, heksozių, heptozių mišinys, kuris neturėjo optinio aktyvumo.
Pastaba Net bijau gilintis į „wiki žinias“, kad suprasčiau jų reikšmę.

Šiuolaikinės gyvybės palaikymo sistemos, jas tinkamai modernizavus, gali būti naudojamos kaip pagrindas kuriant gyvybės palaikymo sistemas, būtinas gilios erdvės tyrinėjimui.
LSS kompleksas užtikrins beveik visišką vandens ir deguonies atgaminimą stotyje ir gali būti LSS kompleksų pagrindu planuojamiems skrydžiams į Marsą bei bazės Mėnulyje organizavimui.

Daug dėmesio skiriama sistemoms, užtikrinančioms maksimalią medžiagų apykaitą, kūrimui. Šiuo tikslu jie greičiausiai naudos anglies dioksido hidrinimo procesą pagal Sabatier arba Bosch-Boudoir reakciją, kuri leis cirkuliuoti deguoniui ir vandeniui:

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

Esant egzobiologiniam draudimui CH4 išleisti į kosmoso vakuumą, metanas gali virsti formaldehidu ir nelakiais angliavandenių monosacharidus tokiomis reakcijomis:

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

Noriu pažymėti, kad aplinkos taršos šaltiniai orbitinėse stotyse ir ilgų tarpplanetinių skrydžių metu yra:
- vidaus statybinės medžiagos (polimerinės sintetinės medžiagos, lakai, dažai)
-žmogus (prakaituojant, transpiruojant, esant žarnyno dujoms, atliekant sanitarines ir higienos priemones, atliekant medicinines apžiūras ir kt.)
-veikianti elektroninė įranga
-Gyvybę palaikančių sistemų jungtys (nuotekų sistema - automatizuota valdymo sistema, virtuvė, pirtis, dušas)
ir daug daugiau

Akivaizdu, kad reikės sukurti automatinę gyvenamosios aplinkos kokybės operatyvinės stebėsenos ir valdymo sistemą. Tam tikras ASOKUKSO?

Ne veltui, kai aš studijavau, kosminių laivų gyvybės mokslų specialybę studentai vadino:
ASS...
Kas buvo iššifruota kaip:

ir iš lauko O nuostata P dislokuotas A prietaisai

Tikslaus kodo nepamenu, skyrius E4.

Pabaiga: gal ne viską atsižvelgiau ir kažkur sumaišiau faktus ir skaičius. Tada papildykite, pataisykite ir kritikuokite.
Įdomi publikacija paskatino mane sugalvoti tokį „žodinį žodį“: Daržovės astronautams: kaip NASA laboratorijose auginami švieži žalumynai.
Mano jauniausias sūnus šiandien mokykloje pradėjo burti „tyrimų gaują“, kad augintų kinines salotas senoje mikrobangų krosnelėje. Tikriausiai keliaudami į Marsą nusprendė pasirūpinti žalumynais. AVITO teks pirkti seną mikrobangų krosnelę, nes... Manieji vis dar veikia. Nelaužyk jos tyčia, tiesa?

Pastaba nuotraukoje, žinoma, ne mano vaikas ir ne būsima mikrobangų eksperimento auka.

Kaip ir žadėjau marks@marks, jei kas pasirodys, nuotraukas ir rezultatą įkelsiu į GIC. Užaugintas salotas norintiems galiu siųsti Rusijos paštu, žinoma, už tam tikrą mokestį.

Pirminiai šaltiniai:

AKTYVIOS KALBOS Technikos mokslų daktaras, profesorius, Rusijos Federacijos nusipelnęs mokslininkas Yu.E. SINYAK (RAS) „GYVYBĖS PARAMOS SISTEMOS GYVENAMIEMS ERDVĖS OBJEKTAMS
(Praeitis, dabartis ir ateitis)“ /Maskva, 2008 m. spalio mėn. Pagrindinė teksto dalis yra iš čia
„Gyvasis mokslas“ (http://livescience.ru) – vandens regeneravimas TKS.
JSC NIIkhimmash (www.niichimmash.ru). UAB „NIIkhimmash“ darbuotojų publikacijos.
Internetinė parduotuvė „Maistas astronautams“

Mes nesame astronautai, nesame pilotai,
Ne inžinieriai, ne gydytojai.
O mes esame santechnikai:
Mes varome vandenį iš šlapimo!
Ir ne fakyrai, broliai, kaip mes,
Bet nesigirdami sakome:
Vandens ciklas gamtoje mes
Mes tai pakartosime savo sistemoje!
Mūsų mokslas labai tikslus.
Tiesiog paleisk savo mintis.
Distiliuosime nuotekas
Puodams ir kompotui!
Praėjęs visus Pieno kelius,
Tuo pačiu metu svorio nenumesite
Su visišku savarankiškumu
Mūsų kosminės sistemos.
Juk net pyragai puikūs,
Lula kebabas ir kalachi
Galiausiai – iš originalo
Medžiaga ir šlapimas!
Jei įmanoma, neatsisakykite
Kai klausiame ryte
Užpildykite kolbą viso
Bent po šimtą gramų kiekvienas!
Turime draugiškai prisipažinti,
Kokie yra draugystės su mumis pranašumai:
Juk be perdirbimo
Jūs negalite gyventi šiame pasaulyje!!!

(Autorius - Valentinas Filippovičius Varlamovas - pseudonimas V. Vologdinas)

Vanduo yra gyvybės pagrindas. Mūsų planetoje tikrai. Kai kuriuose „Gamma Centauri“ atveju viskas gali būti kitaip. Atsiradus kosmoso tyrinėjimams, vandens svarba žmonėms tik išaugo. Daug kas priklauso nuo H2O erdvėje – nuo ​​pačios kosminės stoties veikimo iki deguonies gamybos. Pirmasis erdvėlaivis neturėjo uždaros „vandens tiekimo“ sistemos. Visas vanduo ir kitos „vartojimo medžiagos“ iš pradžių buvo paimtos iš Žemės.

„Ankstesnės kosminės misijos – Merkurijus, Dvyniai, Apolonas su savimi pasiėmė visas reikalingas vandens ir deguonies atsargas bei išmetė į kosmosą skystas ir dujines atliekas., aiškina Robertas Bagdigianas iš Maršalo centro.

Trumpai tariant: kosmonautų ir astronautų gyvybės palaikymo sistemos buvo „atviros“ - jie rėmėsi savo gimtosios planetos parama.

Apie jodą ir „Apollo“ erdvėlaivį, tualetų vaidmenį ir galimybes (UdSSR arba JAV) atliekų šalinimui ankstyvuosiuose erdvėlaiviuose kalbėsiu kitą kartą.

Nuotraukoje: nešiojama gyvybės palaikymo sistema Apollo 15 įgulai, 1968 m.

Palikęs reptiliją, nuplaukiau į sanitarinių gaminių kabinetą. Atsukęs nugarą į matuoklį, jis ištraukė minkštą gofruotą žarną ir atsisegė kelnes.
– Reikia atliekų išvežimo?
Dieve…
Žinoma, aš neatsakiau. Jis įjungė siurbimą ir bandė pamiršti smalsų roplio žvilgsnį, besigręžiantį jam į nugarą. Nekenčiu šių mažų kasdienių problemų.

„Žvaigždės – šalti žaislai“, S. Lukjanenko

Grįžtu prie vandens ir O2.

Šiandien TKS yra iš dalies uždaryta vandens regeneravimo sistema, ir aš pabandysiu papasakoti apie smulkmenas (kiek tai supratau pats).

Atsitraukti:
1986 metų vasario 20 dieną sovietinė orbitinė stotis Mir įskrido į orbitą.

Norint pristatyti 30 000 litrų vandens į MIR orbitinę stotį ir TKS, reikėtų papildomai organizuoti 12 transporto laivo „Progress“, kurio naudingoji apkrova yra 2,5 tonos, paleidimų. Jei atsižvelgsime į tai, kad „Progress“ laivuose yra „Rodnik“ tipo geriamojo vandens talpyklos, kurių talpa yra 420 litrų, tada „Progress“ transporto laivo papildomų paleidimų skaičius turėjo padidėti kelis kartus.

ISS oro sistemos ceolito absorberiai surenka anglies dioksidą (CO2) ir išleidžia jį į išorinę erdvę. Deguonis, prarastas CO2, papildomas vandens elektrolizės būdu (jo skaidymas į vandenilį ir deguonį). Tai TKS atlieka Electron sistema, kuri vienam žmogui per dieną sunaudoja 1 kg vandens. Šiuo metu vandenilis išleidžiamas už borto, tačiau ateityje jis padės paversti CO2 vertingu vandeniu ir išmetamu metanu (CH4). Ir, žinoma, tik tuo atveju, jei laive yra deguonies bombų ir balionų.

Nuotraukoje: deguonies generatorius ir veikianti mašina TKS, sugedusi 2011 m.

Nuotraukoje: Destiny laboratorijoje astronautai įrengia skysčių degazavimo sistemą, skirtą biologiniams eksperimentams mikrogravitacijos sąlygomis.

Nuotraukoje: Sergejus Krikalevas su vandens elektrolizės prietaisu Electron

Deja, visiška medžiagų cirkuliacija orbitinėse stotyse dar nepasiekta. Esant tokiam technologijų lygiui, neįmanoma sintetinti baltymų, riebalų, angliavandenių ir kitų biologiškai aktyvių medžiagų, naudojant fizikinius ir cheminius metodus. Todėl anglies dioksidas, vandenilis, drėgmės turinčios ir tankios astronautų gyvenimo atliekos pašalinamos į kosmoso vakuumą.

Taip atrodo kosminės stoties vonios kambarys

ISS paslaugų modulyje įdiegtos ir eksploatuojamos Vozdukh ir BMP valymo sistemos, SRV-K2M patobulinta vandens regeneravimo iš kondensato sistema ir Elektron-VM deguonies generavimo sistema, taip pat SPK-UM šlapimo surinkimo ir konservavimo sistema. Patobulintų sistemų našumas padidintas daugiau nei 2 kartus (užtikrina gyvybines funkcijas iki 6 žmonių ekipažo), sumažintos energijos ir masės sąnaudos.

Per penkerių metų laikotarpį (2006 m. duomenys) Jų eksploatacijos metu buvo regeneruota 6,8 tonos vandens ir 2,8 tonos deguonies, kas leido į stotį pristatomo krovinio svorį sumažinti daugiau nei 11 tonų.

Uždelstas vandens iš šlapimo regeneravimo sistemos SRV-UM įtraukimas į LSS kompleksą neleido regeneruoti 7 tonų vandens ir sumažinti pristatymo svorį.

„Antrasis frontas“ – amerikiečiai

Procesinis vanduo iš amerikietiško ECLSS aparato tiekiamas į Rusijos sistemą ir Amerikos OGS (deguonies generavimo sistemą), kur jis „apdorojamas“ į deguonį.

Vandens išgavimo iš šlapimo procesas yra sudėtinga techninė užduotis: „Šlapimas yra daug „nešvaresnis“ nei vandens garai, aiškina Carrasquillo, "Jis gali korozuoti metalines dalis ir užkimšti vamzdžius." ECLSS sistemoje šlapimui išvalyti naudojamas procesas, vadinamas garų suspaudimo distiliavimu: šlapimas virinamas tol, kol jame esantis vanduo virsta garais. Garai – natūraliai išgrynintas garų pavidalo vanduo (atėmus amoniako ir kitų dujų pėdsakus) – kyla į distiliavimo kamerą, paliekant koncentruotą rudą priemaišų ir druskų suspensiją, kurią Carrasquillo labdarai vadina „sūrymu“ (kurias vėliau išleidžiamas į kosmosą). ). Tada garai atvėsta, o vanduo kondensuojasi. Gautas distiliatas sumaišomas su iš oro kondensuota drėgme ir filtruojamas iki tinkamos gerti būsenos. ECLSS sistema gali atgauti 100 % drėgmės iš oro ir 85 % vandens iš šlapimo, o tai atitinka apie 93 % bendrą efektyvumą.

Tačiau tai, kas išdėstyta pirmiau, taikoma sistemos veikimui antžeminėmis sąlygomis. Erdvėje iškyla papildoma komplikacija – garai nepakyla aukštyn: nepajėgia pakilti į distiliavimo kamerą. Todėl ISS ECLSS modelyje "...mes sukame distiliavimo sistemą, kad sukurtume dirbtinę gravitaciją, kad atskirtume garus ir sūrymą.", aiškina Carrasquillo.

Perspektyvos:
Yra žinomi bandymai gauti sintetinių angliavandenių iš astronautų atliekų kosmoso ekspedicijų sąlygomis pagal šią schemą:

Pagal šią schemą atliekos sudeginamos, kad susidarytų anglies dioksidas, iš kurio hidrinant (Sabatier reakcija) susidaro metanas. Metanas gali virsti formaldehidu, iš kurio vykstant polikondensacijos reakcijai (Butlerovo reakcija) susidaro monosacharidiniai angliavandeniai.

Tačiau susidarę angliavandenių monosacharidai buvo racematų – tetrozių, pentozių, heksozių, heptozių mišinys, kuris neturėjo optinio aktyvumo.

Pastaba Net bijau gilintis į „wiki žinias“, kad suprasčiau jų reikšmę.

Šiuolaikinės gyvybės palaikymo sistemos, jas tinkamai modernizavus, gali būti naudojamos kaip pagrindas kuriant gyvybės palaikymo sistemas, būtinas gilios erdvės tyrinėjimui.

LSS kompleksas užtikrins beveik visišką vandens ir deguonies atgaminimą stotyje ir gali būti LSS kompleksų pagrindu planuojamiems skrydžiams į Marsą bei bazės Mėnulyje organizavimui.

Daug dėmesio skiriama sistemoms, užtikrinančioms maksimalią medžiagų apykaitą, kūrimui. Šiuo tikslu jie greičiausiai naudos anglies dioksido hidrinimo procesą pagal Sabatier arba Bosch-Boudoir reakciją, kuri leis cirkuliuoti deguoniui ir vandeniui:

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

Esant egzobiologiniam draudimui CH4 išleisti į kosmoso vakuumą, metanas gali virsti formaldehidu ir nelakiais angliavandenių monosacharidus tokiomis reakcijomis:

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

Noriu pažymėti, kad aplinkos taršos šaltiniai orbitinėse stotyse ir ilgų tarpplanetinių skrydžių metu yra:

- vidaus statybinės medžiagos (polimerinės sintetinės medžiagos, lakai, dažai)
- žmonėms (prakaituojant, transpiruojant, esant žarnyno dujoms, atliekant sanitarines ir higienos priemones, atliekant medicinines apžiūras ir kt.)
- veikianti elektroninė įranga
- gyvybę palaikančių sistemų jungtys (nuotekų sistema - automatizuota valdymo sistema, virtuvė, pirtis, dušas)
ir daug daugiau

Akivaizdu, kad reikės sukurti automatinę gyvenamosios aplinkos kokybės operatyvinės stebėsenos ir valdymo sistemą. Tam tikras ASOKUKSO?

Mano jauniausias sūnus šiandien mokykloje pradėjo burti „tyrimų gaują“, kad augintų kinines salotas senoje mikrobangų krosnelėje. Tikriausiai keliaudami į Marsą nusprendė pasirūpinti žalumynais. AVITO teks pirkti seną mikrobangų krosnelę, nes... Manieji vis dar veikia. Nelaužyk jos tyčia, tiesa?

Pastaba nuotraukoje, žinoma, ne mano vaikas ir ne būsima mikrobangų eksperimento auka.

Kaip ir žadėjau marks@marks, jei kas pasirodys, nuotraukas ir rezultatą įkelsiu į GIC. Užaugintas salotas norintiems galiu siųsti Rusijos paštu, žinoma, už tam tikrą mokestį. Pridėti žymes

Neįprastomis papildomos atmosferos skrydžio sąlygomis kosmonautams turi būti sudarytos visos sąlygos dirbti ir ilsėtis. Jie turi valgyti, gerti, kvėpuoti, ilsėtis ir miegoti reikiamą laiką. Tokie paprasti ir įprasti klausimai, susiję su žemiška egzistencija kosmoso sąlygomis, virsta sudėtingomis mokslinėmis ir techninėmis problemomis.

Be maisto žmogus gali išbūti gana ilgai, be vandens – kelias dienas. Tačiau be oro jis gali gyventi tik kelias minutes. Kvėpavimas yra svarbiausia žmogaus kūno funkcija. Kaip tai užtikrinama skrydžio į kosmosą metu?

Laisvas tūris erdvėlaivyje yra mažas. paprastai laive yra apie 9 kubinius metrus oro. O už laivo sienų yra beveik visiškas vakuumas, atmosferos, kurios tankis yra milijonus kartų mažesnis už Žemės paviršiaus, liekanos.

9 kubiniai metrai yra viskas, kuo astronautai turi kvėpuoti. Bet tai yra daug. Tik klausimas, kuo šis tūris bus užpildytas, kuo kvėpuos astronautai.

Žemės žmogų supančioje atmosferoje sausoje būsenoje yra 78,09 procento azoto, 20,95 procento deguonies, 0,93 procento argono ir 0,03 procento anglies dioksido. Kitų dujų kiekis jame praktiškai nereikšmingas.

Žmonės ir beveik visi gyviai Žemėje yra įpratę kvėpuoti šiuo dujų mišiniu. Tačiau žmogaus kūno galimybės yra platesnės. Iš viso atmosferos slėgio jūros lygyje deguonis sudaro maždaug 160 milimetrų. Žmogus gali kvėpuoti, kai deguonies slėgis nukrenta iki 98 milimetrų gyvsidabrio stulpelio, ir tik žemiau jo atsiranda „deguonies badas“. Tačiau galimas ir kitas variantas: kai deguonies kiekis ore didesnis nei įprasta. Žmogui galimo deguonies dalinio slėgio viršutinė riba yra 425 gyvsidabrio stulpelio milimetrai. Esant didesnei deguonies koncentracijai, įvyksta apsinuodijimas deguonimi. Taigi, žmogaus kūno galimybės leidžia deguonies kiekį svyruoti maždaug 4 kartus. Dar platesnėse ribose mūsų organizmas gali toleruoti atmosferos slėgio svyravimus: nuo 160 milimetrų gyvsidabrio stulpelio iki kelių atmosferų.

Azotas ir argonas yra inertiška oro dalis. Oksidaciniuose procesuose dalyvauja tik deguonis. Todėl ir kilo mintis: ar įmanoma erdvėlaivyje azotą pakeisti lengvesnėmis dujomis, tarkime, heliu. Kubinis metras azoto sveria 1,25 kilogramo, o helis – tik 0,18 kilogramo, tai yra septynis kartus mažiau. Erdviniams laivams, kuriuose skaičiuojamas kiekvienas papildomas svorio kilogramas, tai jokiu būdu nėra abejinga. Eksperimentai parodė, kad deguonies-helio atmosferoje žmogus gali normaliai kvėpuoti. Tai išbandė amerikiečių akvanautai ilgų povandeninių nardymų metu.

Techniniu požiūriu dėmesį patraukia ir viendujų atmosfera, susidedanti iš gryno deguonies. Amerikietiškuose erdvėlaiviuose astronautai kvėpuodami naudoja gryną deguonį, kurio slėgis yra apie 270 milimetrų gyvsidabrio stulpelio. Tuo pačiu metu slėgio valdymo ir atmosferos sudėties palaikymo įranga yra paprastesnė (taigi ir lengvesnė). Tačiau grynas deguonis turi trūkumų: erdvėlaivyje kyla gaisro pavojus; ilgalaikis gryno deguonies įkvėpimas sukelia nemalonių kvėpavimo takų komplikacijų.

Kuriant dirbtinę aplinką buitiniuose erdvėlaiviuose, kaip pagrindas yra įprasta žemės atmosfera. Ekspertai, pirmiausia gydytojai, reikalavo, kad erdvėlaiviuose būtų sukurtas gimtosios planetos kampelis, kurio sąlygos būtų kuo artimesnės toms, kurios supa žmones Žemėje. Visa techninė nauda, ​​gauta naudojant pavienių dujų atmosferą, deguonies-helį ir kitus, buvo paaukota dėl visiško astronautų komforto. Visi parametrai labai artimi atmosferos, kuria kvėpuojame Žemėje, normoms. Jie rodo, kad automatika labai „tvirtai“ ir stabiliai „laiko“ oro parametrus salone. Atrodo, kad astronautai kvėpuoja švariu Žemės oru.

Astronautams įlipus į laivą, uždarius jo skyrius, atmosferos sudėtis laive pradeda keistis. Du astronautai per valandą suvartoja apie 50 litrų deguonies ir išskiria 80-100 gramų vandens garų, anglies dvideginio, lakiųjų medžiagų apykaitos produktų ir kt. Tada įsijungia oro kondicionavimo sistema, kuri atmosferą „įveda į būklę“, t. jis palaiko visus savo parametrus optimaliame lygyje.

Atmosferos regeneracija pagrįsta efektyviais, patikrintais fiziniais ir cheminiais procesais. Yra žinomos cheminės medžiagos, kurios, susijungusios su vandeniu arba anglies dioksidu, gali išskirti deguonį. Tai šarminių metalų superoksidai – natrio, kalio, ličio. Kad šios reakcijos išsiskirtų 50 litrų deguonies – dviejų astronautų valandos poreikis – reikia 26,4 gramo vandens. O jo išmetimas į atmosferą dviejų astronautų, kaip jau minėjome, siekia 100 gramų per valandą.

Dalis šio vandens naudojama deguoniui gaminti, o dalis kaupiama ore normaliai santykinei oro drėgmei palaikyti (40–60 proc.). Vandens perteklius turi būti surenkamas specialiais absorberiais.

Dulkių, trupinių ir šiukšlių buvimas ore yra nepriimtinas. Juk esant nulinei gravitacijai visa tai nenukrenta ant grindų, o laisvai plūduriuoja laivo atmosferoje ir gali patekti į astronautų kvėpavimo takus. Yra specialūs filtrai, skirti išvalyti orą nuo mechaninių teršalų.

Taigi atmosferos atkūrimas laive yra susijęs su tuo, kad dalis oro iš gyvenamųjų patalpų nuolat patenka į ventiliatorių ir praeina per daugybę oro kondicionavimo sistemos įrenginių. Ten oras išvalomas, sureguliuojamas iki normalaus cheminės sudėties, drėgmės ir temperatūros lygio ir vėl grąžinamas į astronauto saloną. Ši oro cirkuliacija yra pastovi, o jos greitį ir efektyvumą nuolat kontroliuoja atitinkama automatika.

Pavyzdžiui, jei deguonies kiekis laivo atmosferoje pernelyg padidėjo, valdymo sistema iš karto tai pastebės. Ji duoda atitinkamas komandas vykdomosioms institucijoms; Siekiant sumažinti deguonies išsiskyrimą, keičiamas įrenginio darbo režimas.

Panašūs straipsniai