Πώς να αναπνέετε στο διάστημα. Από πού προέρχονται το νερό και το οξυγόνο στον ISS; Αέρας στον διαστημικό σταθμό

/Δεν χρειάζεται να με κλωτσήσεις - αυτό είναι «Ειρήνη». Απλά μια καλή φωτογραφία/

Ύμνος 13ου τμήματος.

Δεν είμαστε αστροναύτες, δεν είμαστε πιλότοι,
Ούτε μηχανικοί, ούτε γιατροί.
Και είμαστε υδραυλικοί:
Διώχνουμε το νερό από τα ούρα!
Και όχι φακίρηδες, αδέρφια, σαν εμάς,
Αλλά χωρίς να καυχιόμαστε, λέμε:
Ο κύκλος του νερού στη φύση εμείς
Θα το επαναλάβουμε στο σύστημά μας!
Η επιστήμη μας είναι πολύ ακριβής.
Απλά αφήστε τις σκέψεις σας να φύγουν.
Θα αποστάξουμε τα λύματα
Για κατσαρόλα και κομπόστα!
Έχοντας περάσει όλους τους Γαλαξίαδες,
Δεν θα χάσετε βάρος ταυτόχρονα
Με πλήρη αυτάρκεια
Τα διαστημικά μας συστήματα.
Εξάλλου, ακόμη και τα κέικ είναι εξαιρετικά,
Λούλα κεμπάπ και καλάτσι
Τελικά - από το πρωτότυπο
Υλικό και ούρα!
Μην αρνηθείτε, αν είναι δυνατόν,
Όταν ρωτάμε το πρωί
Γεμίστε τη φιάλη με ένα σύνολο
Τουλάχιστον εκατό γραμμάρια το καθένα!

Πρέπει να ομολογήσουμε με φιλικό τρόπο,
Ποια είναι τα οφέλη του να είσαι φίλος μαζί μας:
Άλλωστε χωρίς ανακύκλωση
Δεν μπορείς να ζήσεις σε αυτόν τον κόσμο!!!

Το νερό είναι η βάση της ζωής. Στον πλανήτη μας σίγουρα. Σε κάποιο Gamma Centauri, ίσως όλα είναι διαφορετικά. Με την έλευση της εξερεύνησης του διαστήματος, η σημασία του νερού για τους ανθρώπους έχει αυξηθεί. Πολλά εξαρτώνται από το H2O στο διάστημα: από τη λειτουργία του ίδιου του διαστημικού σταθμού μέχρι την παραγωγή οξυγόνου. Το πρώτο διαστημόπλοιο δεν είχε κλειστό σύστημα «ύδρευσης». Όλο το νερό και άλλα «αναλώσιμα» ελήφθησαν στο πλοίο αρχικά, από τη Γη.

«Προηγούμενες διαστημικές αποστολές - Mercury, Gemini, Apollo - πήραν μαζί τους όλες τις απαραίτητες προμήθειες νερού και οξυγόνου και πέταξαν υγρά και αέρια απόβλητα στο διάστημα», εξηγεί ο Robert Bagdigian από το .

Για να το θέσω εν συντομία: Τα συστήματα υποστήριξης της ζωής των κοσμοναυτών και των αστροναυτών ήταν «ανοικτά» - βασίζονταν στην υποστήριξη από τον πλανήτη τους.

Θα μιλήσω για το ιώδιο και το διαστημόπλοιο Apollo, τον ρόλο των τουαλετών και τις επιλογές (UdSSR ή ΗΠΑ) για τη διάθεση των απορριμμάτων σε πρώιμα διαστημόπλοια μια άλλη φορά.

Στη φωτογραφία: φορητό σύστημα υποστήριξης ζωής για το πλήρωμα του Apollo 15, 1968.

Φεύγοντας από το ερπετό, κολύμπησα στο ντουλάπι ειδών υγιεινής. Γυρίζοντας την πλάτη του στο μέτρο, έβγαλε ένα μαλακό κυματοειδές λάστιχο και ξεκούμπωσε το παντελόνι του.
– Ανάγκη διάθεσης απορριμμάτων;
Θεός…
Φυσικά, δεν απάντησα. Άνοιξε την αναρρόφηση και προσπάθησε να ξεχάσει το περίεργο βλέμμα του ερπετού που τρυπούσε στην πλάτη του. Μισώ αυτά τα μικρά καθημερινά προβλήματα.

/“Τα αστέρια είναι κρύα παιχνίδια”, S. Lukyanenko/

Θα επιστρέψω στο νερό και το O2.

Σήμερα υπάρχει ένα μερικώς κλειστό σύστημα αναγέννησης νερού στον ISS, και θα προσπαθήσω να σας πω για τις λεπτομέρειες (στο βαθμό που το έχω καταλάβει και ο ίδιος).

Ο σταθμός Mir μας πλημμύρισε όταν ήταν 15 ετών. Τώρα οι δύο ρωσικές μονάδες που αποτελούν μέρος του ISS είναι επίσης 17 η καθεμία. Αλλά κανείς δεν πρόκειται να βυθίσει το ISS ακόμα...

Η αποτελεσματικότητα της χρήσης συστημάτων αναγέννησης έχει επιβεβαιωθεί από την εμπειρία πολλών ετών λειτουργίας, για παράδειγμα, του τροχιακού σταθμού MIR, επί του οποίου λειτούργησαν με επιτυχία τα ακόλουθα υποσυστήματα LSS:
"SRV-K" - σύστημα αναγέννησης νερού από συμπύκνωμα ατμοσφαιρικής υγρασίας,
"SRV-U" - σύστημα αναγέννησης νερού από ούρα (ούρα),
"SPK-U" - σύστημα λήψης και διατήρησης ούρων (ούρα),
"Electron" - ένα σύστημα παραγωγής οξυγόνου που βασίζεται στη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης του νερού,
"Air" - σύστημα αφαίρεσης διοξειδίου του άνθρακα,
"BMP" - μονάδα για την αφαίρεση επιβλαβών μικροακαθαρσιών κ.λπ.

Παρόμοια συστήματα αναγέννησης (με εξαίρεση το SRV-U) λειτουργούν επί του παρόντος με επιτυχία στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS).

Πού δαπανάται το νερό στο ISS (δεν υπάρχει ακόμα καλύτερη ποιότητα διάγραμμα, ζητώ συγγνώμη):

Το σύστημα υποστήριξης ζωής (LSS) του ISS περιλαμβάνει ένα υποσύστημα υποστήριξης σύνθεσης αερίου (SOGS). Σύνθεση: μέσα παρακολούθησης και ρύθμισης της ατμοσφαιρικής πίεσης, μέσα εξισορρόπησης της πίεσης, εξοπλισμός αποσυμπίεσης και συμπίεσης PHO, εξοπλισμός ανάλυσης αερίων, σύστημα αφαίρεσης επιβλαβών ακαθαρσιών BMP, σύστημα αφαίρεσης διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα «Αέρας», μέσα για καθαρίζοντας την ατμόσφαιρα. Αναπόσπαστο μέρος του SOGS είναι οι εγκαταστάσεις παροχής οξυγόνου, συμπεριλαμβανομένων των πηγών οξυγόνου στερεών καυσίμων (SOS) και του συστήματος Electron-VM για την παραγωγή οξυγόνου από το νερό. Κατά την αρχική εκτόξευση, υπήρχαν μόνο 120 κιλά αέρα και δύο γεννήτριες οξυγόνου THC στερεού καυσίμου στο SM.

Για να παραδοθούν 30.000 λίτρα νερού στον τροχιακό σταθμό MIR και στο ISS, θα ήταν απαραίτητο να οργανωθούν επιπλέον 12 εκτοξεύσεις του μεταφορικού πλοίου Progress, το ωφέλιμο φορτίο του οποίου είναι 2,5 τόνοι. Αν λάβουμε υπόψη το γεγονός ότι τα πλοία Progress είναι εξοπλισμένα με δεξαμενές πόσιμου νερού τύπου Rodnik χωρητικότητας 420 λίτρων, τότε ο αριθμός των επιπλέον εκτοξεύσεων του μεταφορικού πλοίου Progress θα έπρεπε να έχει αυξηθεί αρκετές φορές.

Υπολογισμός για το "The Martian":

Στο ISS, οι απορροφητές ζεόλιθου του συστήματος Air δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και το απελευθερώνουν στον εξωλέμβιο χώρο. Το οξυγόνο που χάνεται στο CO2 αναπληρώνεται μέσω της ηλεκτρόλυσης του νερού (η διάσπασή του σε υδρογόνο και οξυγόνο). Αυτό γίνεται στον ISS από το σύστημα Electron, το οποίο καταναλώνει 1 κιλό νερό ανά άτομο την ημέρα. Επί του παρόντος, το υδρογόνο εξαερίζεται στη θάλασσα, αλλά στο μέλλον θα βοηθήσει στη μετατροπή του CO2 σε πολύτιμο νερό και σε εκπεμπόμενο μεθάνιο (CH4). Και φυσικά, σε περίπτωση που υπάρχουν βόμβες οξυγόνου και φιάλες στο πλοίο.
[
κέντρο]

Στη φωτογραφία: μια γεννήτρια οξυγόνου και μια μηχανή που λειτουργεί στο ISS, που απέτυχε το 2011.

Στη φωτογραφία: οι αστροναύτες στήνουν ένα σύστημα απαέρωσης υγρών για βιολογικά πειράματα σε συνθήκες μικροβαρύτητας στο εργαστήριο Destiny.

Το μπάνιο στον διαστημικό σταθμό μοιάζει με αυτό:

Η μονάδα υπηρεσίας ISS εισήγαγε και λειτουργεί τα συστήματα καθαρισμού Vozdukh και BMP, το βελτιωμένο σύστημα αναγέννησης νερού SRV-K2M από συμπύκνωμα και το σύστημα παραγωγής οξυγόνου Elektron-VM, καθώς και το σύστημα συλλογής και συντήρησης ούρων SPK-UM. Η παραγωγικότητα των βελτιωμένων συστημάτων έχει αυξηθεί περισσότερο από 2 φορές (εξασφαλίζει τις ζωτικές λειτουργίες ενός πληρώματος έως 6 ατόμων) και το κόστος ενέργειας και μάζας έχει μειωθεί. Σε μια πενταετία (στοιχεία για το 2006) της λειτουργίας τους, αναγεννήθηκαν 6,8 τόνοι νερού και 2,8 τόνοι οξυγόνου, γεγονός που κατέστησε δυνατή τη μείωση του βάρους του φορτίου που παραδόθηκε στο σταθμό κατά περισσότερους από 11 τόνους. Η καθυστέρηση στη συμπερίληψη του συστήματος SRV-UM για την αναγέννηση νερού από τα ούρα στο σύμπλεγμα LSS δεν επέτρεψε την αναγέννηση 7 τόνων νερού και τη μείωση του βάρους παροχής.

- Αμερικανοί

Το νερό επεξεργασίας από την αμερικανική συσκευή παρέχεται στο ρωσικό σύστημα και στο αμερικανικό OGS (Oxygen Generation System), όπου στη συνέχεια «επεξεργάζεται» σε οξυγόνο.

Η διαδικασία ανάκτησης νερού από τα ούρα είναι μια πολύπλοκη τεχνική εργασία: «Τα ούρα είναι πολύ πιο «βρώμικα» από τους υδρατμούς,- εξηγεί ο Carrasquillo, - Μπορεί να διαβρώσει μεταλλικά μέρη και να φράξει σωλήνες».. Το σύστημα ECLSS () χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται απόσταξη συμπίεσης ατμού για τον καθαρισμό των ούρων: τα ούρα βράζονται μέχρι το νερό να μετατραπεί σε ατμό. Ο ατμός —φυσικά καθαρισμένο νερό σε κατάσταση ατμού (μείον ίχνη αμμωνίας και άλλων αερίων)— ανεβαίνει στον θάλαμο απόσταξης, αφήνοντας ένα συμπυκνωμένο καφέ πολτό ακαθαρσιών και αλάτων που ο Carrasquillo ονομάζει φιλανθρωπικά «άλμη» (το οποίο στη συνέχεια απελευθερώνεται στο διάστημα ). Στη συνέχεια, ο ατμός ψύχεται και το νερό συμπυκνώνεται. Το απόσταγμα που προκύπτει αναμιγνύεται με υγρασία που συμπυκνώνεται από τον αέρα και φιλτράρεται σε κατάσταση κατάλληλη για πόση. Το σύστημα ECLSS είναι ικανό να ανακτά 100% υγρασία από τον αέρα και 85% νερό από ούρα, που αντιστοιχεί σε συνολική απόδοση περίπου 93%.

Τα παραπάνω όμως ισχύουν για τη λειτουργία του συστήματος σε επίγειες συνθήκες. Στο διάστημα, προκύπτει μια πρόσθετη επιπλοκή - ο ατμός δεν ανεβαίνει: δεν μπορεί να ανέβει στον θάλαμο απόσταξης. Επομένως, στο μοντέλο ECLSS για το ISS «...περιστρέφουμε το σύστημα απόσταξης για να δημιουργήσουμε τεχνητή βαρύτητα για να διαχωρίσουμε τους ατμούς και την άλμη»., εξηγεί ο Carrasquillo.

]Προοπτικές:

Υπάρχουν γνωστές προσπάθειες λήψης συνθετικών υδατανθράκων από τα απόβλητα των αστροναυτών για τις συνθήκες των διαστημικών αποστολών σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, τα απόβλητα καίγονται για να σχηματίσουν διοξείδιο του άνθρακα, από το οποίο σχηματίζεται μεθάνιο ως αποτέλεσμα υδρογόνωσης (). Το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε φορμαλδεΰδη, από την οποία σχηματίζονται μονοσακχαρίτες υδατάνθρακες ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης πολυσυμπύκνωσης ().

Ωστόσο, οι μονοσακχαρίτες υδατανθράκων που προέκυψαν ήταν ένα μείγμα ρακεμικών - τετρόζες, πεντόζες, εξόζες, επτόζες, που δεν είχαν οπτική δραστηριότητα.

ΣημείωσηΑνατριχιάζω ακόμη και να σκεφτώ τη δυνατότητα να εμβαθύνω στη «γνώση του wiki» για να κατανοήσω την έννοια αυτών των όρων.

Τα σύγχρονα συστήματα υποστήριξης ζωής, μετά τον κατάλληλο εκσυγχρονισμό τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βάση για τη δημιουργία συστημάτων υποστήριξης ζωής που είναι απαραίτητα για την εξερεύνηση του βαθέως διαστήματος. Το συγκρότημα LSS θα εξασφαλίσει σχεδόν πλήρη αναπαραγωγή νερού και οξυγόνου στο σταθμό και μπορεί να αποτελέσει τη βάση των συμπλεγμάτων LSS για προγραμματισμένες πτήσεις στον Άρη και την οργάνωση μιας βάσης στη Σελήνη.

Δίνεται μεγάλη προσοχή στη δημιουργία συστημάτων που διασφαλίζουν την πληρέστερη κυκλοφορία των ουσιών. Για το σκοπό αυτό, πιθανότατα, θα χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία υδρογόνωσης του διοξειδίου του άνθρακα σύμφωνα με την αντίδραση Sabatier ή, η οποία θα επιτρέψει να πραγματοποιηθεί ο κύκλος του οξυγόνου και του νερού:

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

Σε περίπτωση εξωβιολογικής απαγόρευσης της απελευθέρωσης CH4 στο κενό του διαστήματος, το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε φορμαλδεΰδη και μη πτητικούς μονοσακχαρίτες υδατανθράκων με τις ακόλουθες αντιδράσεις:

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

Θα ήθελα να σημειώσω ότι οι πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης σε τροχιακούς σταθμούς και κατά τη διάρκεια μεγάλων διαπλανητικών πτήσεων είναι:
- υλικά εσωτερικής κατασκευής (πολυμερή συνθετικά υλικά, βερνίκια, χρώματα).
- ανθρώπους (κατά την εφίδρωση, διαπνοή, με εντερικά αέρια, κατά τη διάρκεια υγειονομικών και υγειονομικών μέτρων, ιατρικών εξετάσεων κ.λπ.)
- ηλεκτρονικός εξοπλισμός εργασίας·
- σύνδεσμοι συστημάτων υποστήριξης ζωής (σύστημα αποχέτευσης - αυτοματοποιημένο σύστημα ελέγχου, κουζίνα, σάουνα, ντους).
και πολλα ΑΚΟΜΑ.

Προφανώς, θα χρειαστεί να δημιουργηθεί ένα αυτόματο σύστημα λειτουργικής παρακολούθησης και διαχείρισης της ποιότητας του περιβάλλοντος διαβίωσης. Κάποιο ASOKUKSO;
Ω, δεν είναι καθόλου τυχαίο που στο Baumanka η ειδικότητα στις βιοεπιστήμες των διαστημικών σκαφών (E4.*) ονομάστηκε από μαθητές:

ΓΑΪΔΑΡΟΣ

…
Τι αποκρυπτογραφήθηκε ως:
ΚΑΙαπό έξω ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕπρόβλεψη Πσταθμευμένος ΕΝΑσυσκευές
Ολοκληρώστε, ας πούμε, αν προσπαθήσετε να εμβαθύνετε σε αυτό.

Κατάληξη:Ίσως δεν έλαβα τα πάντα υπόψη μου και κάπου μπέρδεψα τα γεγονότα και τους αριθμούς. Στη συνέχεια συμπληρώστε, διορθώστε και ασκήστε κριτική.

Με ώθησε σε αυτή τη «περιφρόνηση» μια ενδιαφέρουσα δημοσίευση: την οποία το μικρότερο παιδί μου έσυρε για συζήτηση.

Ο γιος μου άρχισε να συγκροτεί μια «συμμορία ερευνών» σήμερα στο σχολείο για να καλλιεργήσει κινέζικο μαρούλι σε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων. Μάλλον αποφάσισαν να εφοδιαστούν με χόρτα όταν ταξίδευαν στον Άρη. Θα πρέπει να αγοράσετε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων στην AVITO, γιατί... Τα δικά μου εξακολουθούν να λειτουργούν. Μην το σπάσεις επίτηδες, σωστά;

Σημείωση στην εικόνα, καθόλου παιδί μουκαι όχι το μελλοντικό θύμα του πειράματος είναι δεν είναι δικό μουΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ.

Όπως υποσχέθηκα τα marks@marks, αν κάτι πάει καλά, θα δημοσιεύσω τις φωτογραφίες και το αποτέλεσμα στο GIC. Μπορώ να στείλω τη σαλάτα που καλλιεργείται από τη Russian Post σε όσους επιθυμούν, επί πληρωμή φυσικά.

Πρωταρχικές πηγές:
ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗ ΟΜΙΛΙΑ Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητή, Επίτιμου Επιστήμονα της Ρωσικής Ομοσπονδίας Yu.E. SINYAKA (RAS) «ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ ΖΩΗΣ ΓΙΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ ΚΑΤΟΙΚΟΥ ΧΩΡΟΥ (Παρελθόν, παρόν και μέλλον)» /Μόσχα Οκτώβριος 2008. Το κύριο μέρος του κειμένου.
"Live Science" (http://livescience.ru) - Αναγέννηση νερού στο ISS.
JSC NIIkhimmash (www.niichimmash.ru). Δημοσιεύσεις από υπαλλήλους της JSC NIIkhimmash.
Ηλεκτρονικό κατάστημα “Food for astronauts”
Φωτογραφίες, βίντεο και έγγραφα που χρησιμοποιούνται:
www.geektimes.ru/post/235877 (Philip Terekhov@lozga)
www.gctc.ru
www.bezformata.ru
www.vesvks.ru
www.epizodsspace.no-ip.org
www.techcult.ru
www.membrana.ru
www.yaplakal.com
www.aviaru.rf
www.fotostrana.ru
www.wikipedia.org
www.fishki.net
www.spb.kp.ru
www.nasa.gov
www.heroicrelics.org
www.marshallcenter.org
www.prostislav1.livejournal.com/70287.html
www.liveinternet.ru/users/carminaboo/post124427371
www.files.polkrf.ru
Μεγάλη Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια (www.bse.uaio.ru)
www.vokrugsveta.ru

Βύσμα οξυγόνουείναι μια συσκευή που, μέσω μιας χημικής αντίδρασης, παράγει οξυγόνο κατάλληλο για κατανάλωση από ζωντανούς οργανισμούς. Η τεχνολογία αναπτύχθηκε από μια ομάδα επιστημόνων από τη Ρωσία και την Ολλανδία. Χρησιμοποιείται ευρέως από τις υπηρεσίες διάσωσης σε πολλές χώρες, επίσης σε αεροπλάνα, και διαστημικούς σταθμούς όπως ο ISS. Τα κύρια πλεονεκτήματα αυτής της ανάπτυξης είναι η συμπαγής και ελαφρότητα.

Κερί οξυγόνου στο διάστημα

Το οξυγόνο είναι ένας πολύ σημαντικός πόρος στο ISS. Τι συμβαίνει όμως εάν κατά τη διάρκεια ενός ατυχήματος ή τυχαίας βλάβης, τα συστήματα υποστήριξης της ζωής, συμπεριλαμβανομένου του συστήματος παροχής οξυγόνου, σταματήσουν να λειτουργούν; Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί στο πλοίο απλά δεν θα μπορούν να αναπνεύσουν και θα πεθάνουν. Επομένως, ειδικά για τέτοιες περιπτώσεις, οι αστροναύτες έχουν μια αρκετά εντυπωσιακή παροχή χημικών γεννητριών οξυγόνου· για να το θέσω απλά, αυτό είναι κεριά οξυγόνου. Το πώς λειτουργεί και χρησιμοποιείται μια τέτοια συσκευή στο διάστημα παρουσιάστηκε με γενικούς όρους στην ταινία "Alive".

Από πού προέρχεται το οξυγόνο σε ένα αεροπλάνο;

Τα αεροπλάνα χρησιμοποιούν επίσης γεννήτριες οξυγόνου με χημική βάση. Εάν ο πίνακας αποσυμπιεστεί ή συμβεί άλλη βλάβη, μια μάσκα οξυγόνου θα πέσει κοντά σε κάθε επιβάτη. Η μάσκα θα παράγει οξυγόνο για 25 λεπτά και μετά θα σταματήσει η χημική αντίδραση.

Πώς λειτουργεί;

Βύσμα οξυγόνουστο διάστημα αποτελείται από υπερχλωρικό ή χλωρικό κάλιο. Τα περισσότερα αεροπλάνα χρησιμοποιούν υπεροξείδιο του βαρίου ή χλωρικό νάτριο. Υπάρχει επίσης γεννήτρια ανάφλεξης και φίλτρο για ψύξη και καθαρισμό από άλλα περιττά στοιχεία.

Πώς μυρίζει στο διάστημα;

Είναι αδύνατο να μυρίσεις στο διάστημα, και πολλά πράγματα παρεμβαίνουν σε αυτό. Πρώτον, η μυρωδιά δημιουργείται από μόρια που απελευθερώνονται από κάποια οσμή ουσία. Αλλά ο χώρος είναι άδειος, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχουν δυσοσμίες ουσίες ή μόρια που δημιουργούν μυρωδιά, απλά δεν υπάρχει τίποτα να μυρίσει εκεί. Δεύτερον, όλοι οι κανονικοί άνθρωποι θα πάνε στο διάστημα με μια σφραγισμένη διαστημική στολή, πράγμα που σημαίνει ότι η ανθρώπινη μύτη δεν θα εισπνεύσει τίποτα «κοσμικό». Όμως στον διαστημικό σταθμό, όπου μένουν οι αστροναύτες, υπάρχουν πολλές μυρωδιές.

Πώς μυρίζει στον διαστημικό σταθμό;

Όταν οι αστροναύτες μπαίνουν στο σταθμό και βγάζουν το κράνος της διαστημικής στολής τους, μυρίζουν μια ιδιαίτερη μυρωδιά. Η μυρωδιά είναι πολύ πικάντικη και περίεργη. Λέγεται ότι μοιάζει με τη μυρωδιά ενός παλιού, αποξηραμένου κομματιού ψητού κρέατος. Ωστόσο, αυτό το «άρωμα» περιέχει επίσης τη μυρωδιά του ζεστού μετάλλου και των αναθυμιάσεων συγκόλλησης. Οι αστροναύτες είναι εκπληκτικά ομόφωνοι στη χρήση των όρων «κρέας-μέταλλο» όταν περιγράφουν τη μυρωδιά στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Μερικές φορές, όμως, κάποιοι προσθέτουν ότι συχνά μυρίζει όζον και κάτι ξινό, λίγο πικάντικο.

Από πού προέρχεται αυτή η μυρωδιά στον ISS;

Φανταστείτε πώς λειτουργεί η παροχή αέρα στο σταθμό και θα βρείτε αμέσως την απάντηση σε αυτήν την ερώτηση. Στο ISS δεν μπορείτε να ανοίξετε το παράθυρο για να αερίσετε το δωμάτιο και να αφήσετε καθαρό αέρα από έξω: απλά δεν υπάρχει αέρας εκεί. Το αναπνευστικό μείγμα μεταφέρεται από τη Γη κάθε λίγους μήνες, έτσι στον σταθμό οι άνθρωποι αναπνέουν τον ίδιο αέρα, ο οποίος καθαρίζεται με ειδικά φίλτρα. Αυτά τα φίλτρα φυσικά δεν είναι τέλεια, οπότε κάποιες μυρωδιές παραμένουν.

Οι κοσμοναύτες μας συγκρίνουν τον σταθμό με ένα κτίριο κατοικιών, το οποίο μυρίζει ό,τι θέλετε. Το ίδιο το «σπίτι» μυρίζει: τα υλικά επένδυσης και τα μέρη των συσκευών. Οι άνθρωποι ζουν στο "σπίτι", επομένως, εκτός από αυτές τις τεχνικές μυρωδιές, ο σταθμός περιέχει επίσης γήινες μυρωδιές που είναι γνωστές σε εμάς: για παράδειγμα, όπως το άρωμα του μπορς ή του χόρτου. Όταν ένας από τους αστροναύτες πρόκειται να δειπνήσει, δεν θα μπορεί να το κάνει μόνος του. Οι υπόλοιποι θα το ξέρουν, ακόμα κι αν βρίσκονται στην άλλη άκρη του σταθμού. Οι οσμές εξαπλώνονται πολύ γρήγορα στο σταθμό, καθώς ο αέρας αναμιγνύεται συνεχώς από ένα σύστημα ανεμιστήρων. Αυτό είναι απαραίτητο ώστε ένα νέφος διοξειδίου του άνθρακα που εκπνέεται να μην συσσωρεύεται γύρω από τους αστροναύτες. Εάν ο αέρας δεν αναμειχθεί, το επίπεδο διοξειδίου του άνθρακα γύρω από τον αστροναύτη θα αυξηθεί και το άτομο θα αισθάνεται όλο και χειρότερα.
Όλοι γνωρίζουμε ότι ο καθένας αντιλαμβάνεται τις μυρωδιές διαφορετικά: ορισμένα αρώματα που αγαπούν ορισμένα μέλη του πληρώματος μπορεί να προκαλέσουν απόρριψη και αλλεργίες σε άλλα, επομένως η λίστα των προϊόντων που μπορείτε να πάρετε μαζί σας είναι αυστηρά ρυθμισμένη. Ωστόσο, μερικοί άνθρωποι αντιστέκονται πάντα ακόμη και στις πιο λογικές απαγορεύσεις, όπως ο Αμερικανός αστροναύτης John Young, ο οποίος πήρε ένα σάντουιτς με ζαμπόν στο πλοίο το 1965. Τα μέλη του πληρώματος αρχικά εκτίμησαν την απότομη, εκνευριστική μυρωδιά του ζαμπόν και στη συνέχεια πέρασαν αρκετή ώρα συλλέγοντας τα μυρωδάτα ψίχουλα ψωμιού που σκορπίστηκαν σε όλο το πλοίο και ως εκ θαύματος δεν κατέστρεψαν τον εξοπλισμό. Οι κοσμοναύτες είναι πολύ καλοί άνθρωποι, επομένως κανείς δεν ήξερε τι σκέφτονταν όταν μάζευαν αυτά τα ψίχουλα.

Όταν φτάσετε στο σταθμό, εκτός από τεχνικές και «φαγώσιμες» μυρωδιές, θα νιώσετε επίσης την έντονη μυρωδιά του ανθρώπινου ιδρώτα και τη φυσική απολέπιση του δέρματος. Η μυρωδιά του ιδρώτα μας ενοχλεί ακόμα και στη γη, αλλά στο διάστημα ο άνθρωπος ιδρώνει ακόμα περισσότερο. Έτσι, κάτω από σοβαρά φορτία, οι αστροναύτες μπορούν να χάσουν περίπου δύο κιλά βάρους και, όπως καταλαβαίνετε, να ιδρώσουν πολύ. Προσθέστε σε αυτό το γεγονός ότι δεν υπάρχει ντους στον ISS και οι αστροναύτες χρησιμοποιούν υγρά μαντηλάκια και πετσέτες για το πλύσιμο. Για να μην προστεθούν επιπλέον οσμές στην ατμόσφαιρα του σταθμού, ο ISS διαθέτει ειδικά προϊόντα υγιεινής με χαμηλή οσμή και απαγορεύεται αυστηρά κάθε άρωμα. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για το πώς πλένονται οι αστροναύτες εδώ.

Ποιος ακολουθεί το «κοσμικό άρωμα»;

Η δημιουργία μιας άνετης ατμόσφαιρας για τους αστροναύτες είναι μια εργασία που δεν είναι λιγότερο σημαντική ως προς τη σημασία της από τη διασφάλιση της ασφάλειας των πτήσεων. Οι ξένες οσμές απομακρύνονται από την ατμόσφαιρα με ειδικούς απορροφητές, αλλά είναι αδύνατο να απαλλαγούμε εντελώς από τις «οσμές». Επομένως, όταν προετοιμάζουν μια πτήση, επιλέγουν προσεκτικά τα υλικά από τα οποία είναι κατασκευασμένο το εσωτερικό του διαστημικού σκάφους και τα πράγματα που επιτρέπονται στο σκάφος. Για παράδειγμα, η NASA έχει μια ομάδα ειδικών που αυτοαποκαλούνται αστειευόμενοι «νοσοναύτες» που «μυρίζουν» ό,τι θα υπάρχει στο πλοίο: πλαστικά, μέταλλα, αλλαγή ρούχων, επιστημονικά όργανα, είδη υγιεινής, αθλητικά παπούτσια, ακόμη και ένα παιχνίδι. που ήθελε ο αστροναύτης να τον πάρει σε πτήση μετά από αίτημα του μικρού του γιου. Σήμερα, η ανθρώπινη μύτη είναι η καλύτερη συσκευή για να φανταστεί κανείς πώς θα μυρίζουν τα πράγματα στο διάστημα. Επιστήμονες σε πολλές χώρες εργάζονται για το πρόβλημα της δημιουργίας συσκευών που ανιχνεύουν τις οσμές. Αλλά μέχρι στιγμής, καμία συσκευή δεν μπορεί να συγκριθεί με την όσφρηση ενός σκύλου ή (ποιος θα το πίστευε) μιας σφήκας. Αλλά οι σκύλοι, και ακόμη περισσότερο οι σφήκες, είναι λιγομίλητα πλάσματα και επομένως δεν μπορούν να μας πουν πώς μυρίζει αυτό ή εκείνο το αντικείμενο. Έτσι, η εργασία της μυρωδιάς πρέπει να γίνει από εκπαιδευμένους ανθρώπους. Έτσι, αν εφεύρεις έναν τρόπο να συλλαμβάνεις καλά τις μυρωδιές, τότε, ίσως, θα μείνεις για πάντα στην ιστορία ως μεγάλος εφευρέτης. Μέχρι τότε, τα πράγματα που στέλνονται στο διάστημα θα μυρίζονται από τους ανθρώπους, κάνοντας το με δεμένα μάτια. Τα μάτια είναι δεμένα έτσι ώστε η εμφάνιση του αντικειμένου να μην επηρεάζει την αντίληψη της μυρωδιάς ενός ατόμου. Μερικές φορές, λόγω της βιασύνης, οι δοκιμές οσμής δεν πραγματοποιούνται εγκαίρως και στη συνέχεια κάθε είδους εκπλήξεις περιμένουν το πλήρωμα στο πλοίο. Για παράδειγμα, οι αστροναύτες έπρεπε να επιστρέψουν μια τσάντα με μη δοκιμασμένα κουμπώματα στο λεωφορείο επειδή μύριζαν «σαν τα δάχτυλα ενός σεφ που κόβει κρεμμύδια».

Στη Ρωσία, η ατμόσφαιρα των διαστημόπλοιων μελετάται στο Ινστιτούτο Ιατρικών και Βιολογικών Προβλημάτων. Ακόμη και στο στάδιο του σχεδιασμού του διαστημικού σκάφους, οι ειδικοί ελέγχουν όλα τα μη μεταλλικά υλικά σε σφραγισμένους θαλάμους για την παρουσία έντονης οσμής. Εάν υπάρχει τέτοια μυρωδιά, το υλικό απορρίπτεται. Το κύριο καθήκον των ειδικών είναι να διασφαλίσουν ότι υπάρχουν όσο το δυνατόν λιγότερες δυσοσμίες ουσίες στο σταθμό. οτιδήποτε τίθεται σε τροχιά επιλέγεται αυστηρά σύμφωνα με το κριτήριο της διασφάλισης της καθαρότητας του αέρα. Επομένως, δυστυχώς, οι προτιμήσεις των μελών του πληρώματος σχετικά με τις μυρωδιές στο σταθμό δεν λαμβάνονται υπόψη. Οι αστροναύτες λένε ότι αυτό που τους λείπει περισσότερο είναι η μυρωδιά της γης: η μυρωδιά της βροχής, των φύλλων, των μήλων. Ωστόσο, μερικές φορές αυστηροί ειδικοί στις τροχιακές οσμές εξακολουθούν να δίνουν δώρα στους κοσμοναύτες: πριν από την Πρωτοχρονιά, μανταρίνια και ένα κλαδάκι έλατου τοποθετήθηκαν στο διαστημόπλοιο Soyuz, ώστε ο σταθμός να αισθανθεί το υπέροχο άρωμα των διακοπών.

Δεν είμαστε αστροναύτες, δεν είμαστε πιλότοι,
Ούτε μηχανικοί, ούτε γιατροί.
Και είμαστε υδραυλικοί:
Διώχνουμε το νερό από τα ούρα!
Και όχι φακίρηδες, αδέρφια, σαν εμάς,
Αλλά χωρίς να καυχιόμαστε, λέμε:
Ο κύκλος του νερού στη φύση εμείς
Θα το επαναλάβουμε στο σύστημά μας!
Η επιστήμη μας είναι πολύ ακριβής.
Απλά αφήστε τις σκέψεις σας να πάνε.
Θα αποστάξουμε τα λύματα
Για κατσαρόλα και κομπόστα!
Έχοντας περάσει όλους τους Γαλαξίαδες,
Δεν θα χάσετε βάρος ταυτόχρονα
Με πλήρη αυτάρκεια
Τα διαστημικά μας συστήματα.
Εξάλλου, ακόμη και τα κέικ είναι εξαιρετικά,
Λούλα κεμπάπ και καλάτσι
Τελικά - από το πρωτότυπο
Υλικό και ούρα!
Μην αρνηθείτε, αν είναι δυνατόν,
Όταν ρωτάμε το πρωί
Γεμίστε τη φιάλη με ένα σύνολο
Τουλάχιστον εκατό γραμμάρια το καθένα!
Πρέπει να ομολογήσουμε με φιλικό τρόπο,
Ποια είναι τα οφέλη του να είσαι φίλος μαζί μας:
Άλλωστε χωρίς ανακύκλωση
Δεν μπορείς να ζήσεις σε αυτόν τον κόσμο!!!

(Συγγραφέας - Valentin Filippovich Varlamov - ψευδώνυμο V. Vologdin)

Το νερό είναι η βάση της ζωής. Στον πλανήτη μας σίγουρα. Σε κάποιο Gamma Centauri, όλα μπορεί να είναι διαφορετικά. Με την έλευση της εξερεύνησης του διαστήματος, η σημασία του νερού για τους ανθρώπους έχει αυξηθεί. Πολλά εξαρτώνται από το H2O στο διάστημα, από τη λειτουργία του ίδιου του διαστημικού σταθμού μέχρι την παραγωγή οξυγόνου. Το πρώτο διαστημόπλοιο δεν είχε κλειστό σύστημα «ύδρευσης». Όλο το νερό και άλλα «αναλώσιμα» ελήφθησαν στο πλοίο αρχικά, από τη Γη.

«Προηγούμενες διαστημικές αποστολές - Mercury, Gemini, Apollo, πήραν μαζί τους όλες τις απαραίτητες προμήθειες νερού και οξυγόνου και πέταξαν υγρά και αέρια απόβλητα στο διάστημα»., εξηγεί ο Robert Bagdigian από το Marshall Center.

Για να το θέσω εν συντομία: τα συστήματα υποστήριξης της ζωής των κοσμοναυτών και των αστροναυτών ήταν «ανοικτά» - βασίζονταν στην υποστήριξη από τον πλανήτη τους.

Στη φωτογραφία: φορητό σύστημα υποστήριξης ζωής για το πλήρωμα του Apollo 15, 1968.

Φεύγοντας από το ερπετό, κολύμπησα στο ντουλάπι ειδών υγιεινής. Γυρίζοντας την πλάτη του στο μέτρο, έβγαλε ένα μαλακό κυματοειδές λάστιχο και ξεκούμπωσε το παντελόνι του.
– Ανάγκη διάθεσης απορριμμάτων;
Θεός…
Φυσικά, δεν απάντησα. Άνοιξε την αναρρόφηση και προσπάθησε να ξεχάσει το περίεργο βλέμμα του ερπετού που τρυπούσε στην πλάτη του. Μισώ αυτά τα μικρά καθημερινά προβλήματα.

«Τα αστέρια είναι ψυχρά παιχνίδια», S. Lukyanenko

Θα επιστρέψω στο νερό και το O2.

Υποχώρηση:
Στις 20 Φεβρουαρίου 1986, ο σοβιετικός τροχιακός σταθμός Mir μπήκε σε τροχιά.

Στη φωτογραφία: μια γεννήτρια οξυγόνου και μια μηχανή που λειτουργεί στο ISS, που απέτυχε το 2011.

Στη φωτογραφία: Ο Sergey Krikalev με τη συσκευή ηλεκτρόλυσης νερού Electron

Δυστυχώς, η πλήρης κυκλοφορία ουσιών σε τροχιακούς σταθμούς δεν έχει ακόμη επιτευχθεί. Σε αυτό το επίπεδο τεχνολογίας, δεν είναι δυνατή η σύνθεση πρωτεϊνών, λιπών, υδατανθράκων και άλλων βιολογικά ενεργών ουσιών χρησιμοποιώντας φυσικοχημικές μεθόδους. Ως εκ τούτου, το διοξείδιο του άνθρακα, το υδρογόνο, τα απόβλητα που περιέχουν υγρασία και τα πυκνά απόβλητα από τη ζωή των αστροναυτών απομακρύνονται στο κενό του διαστήματος.

Έτσι μοιάζει ένα μπάνιο διαστημικού σταθμού

Σε διάστημα πέντε ετών (στοιχεία για το 2006)Κατά τη λειτουργία τους, αναγεννήθηκαν 6,8 τόνοι νερού και 2,8 τόνοι οξυγόνου, γεγονός που κατέστησε δυνατή τη μείωση του βάρους του φορτίου που παραδόθηκε στο σταθμό κατά περισσότερους από 11 τόνους.

Η καθυστέρηση στη συμπερίληψη του συστήματος SRV-UM για την αναγέννηση νερού από τα ούρα στο σύμπλεγμα LSS δεν επέτρεψε την αναγέννηση 7 τόνων νερού και τη μείωση του βάρους παροχής.

«Δεύτερο μέτωπο» - Αμερικανοί

Το νερό επεξεργασίας από την αμερικανική συσκευή ECLSS παρέχεται στο ρωσικό σύστημα και στο αμερικανικό OGS (Oxygen Generation System), όπου στη συνέχεια «επεξεργάζεται» σε οξυγόνο.

Η διαδικασία ανάκτησης νερού από τα ούρα είναι μια πολύπλοκη τεχνική εργασία: «Τα ούρα είναι πολύ πιο «βρώμικα» από τους υδρατμούς, εξηγεί ο Carrasquillo, «Μπορεί να διαβρώσει μεταλλικά μέρη και να φράξει σωλήνες».Το σύστημα ECLSS χρησιμοποιεί μια διαδικασία που ονομάζεται απόσταξη συμπίεσης ατμού για τον καθαρισμό των ούρων: τα ούρα βράζονται μέχρι το νερό που περιέχει να μετατραπεί σε ατμό. Ο ατμός —φυσικά καθαρισμένο νερό σε κατάσταση ατμού (μείον ίχνη αμμωνίας και άλλων αερίων)— ανεβαίνει στον θάλαμο απόσταξης, αφήνοντας ένα συμπυκνωμένο καφέ πολτό ακαθαρσιών και αλάτων που ο Carrasquillo ονομάζει φιλανθρωπικά «άλμη» (το οποίο στη συνέχεια απελευθερώνεται στο διάστημα ). Στη συνέχεια, ο ατμός ψύχεται και το νερό συμπυκνώνεται. Το απόσταγμα που προκύπτει αναμιγνύεται με υγρασία που συμπυκνώνεται από τον αέρα και φιλτράρεται σε κατάσταση κατάλληλη για πόση. Το σύστημα ECLSS είναι ικανό να ανακτά 100% υγρασία από τον αέρα και 85% νερό από ούρα, που αντιστοιχεί σε συνολική απόδοση περίπου 93%.

Προοπτικές:
Υπάρχουν γνωστές προσπάθειες λήψης συνθετικών υδατανθράκων από τα απόβλητα των αστροναυτών για τις συνθήκες των διαστημικών αποστολών σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα:

Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, τα απόβλητα καίγονται για να σχηματίσουν διοξείδιο του άνθρακα, από το οποίο σχηματίζεται μεθάνιο ως αποτέλεσμα υδρογόνωσης (αντίδραση Sabatier). Το μεθάνιο μπορεί να μετατραπεί σε φορμαλδεΰδη, από την οποία σχηματίζονται μονοσακχαρίτες υδατάνθρακες ως αποτέλεσμα μιας αντίδρασης πολυσυμπύκνωσης (αντίδραση Butlerov).

ΣημείωσηΦοβάμαι ακόμη και να εμβαθύνω στη «γνώση του wiki» για να καταλάβω το νόημά της.

Το συγκρότημα LSS θα εξασφαλίσει σχεδόν πλήρη αναπαραγωγή νερού και οξυγόνου στο σταθμό και μπορεί να αποτελέσει τη βάση των συμπλεγμάτων LSS για προγραμματισμένες πτήσεις στον Άρη και την οργάνωση μιας βάσης στη Σελήνη.

Δίνεται μεγάλη προσοχή στη δημιουργία συστημάτων που διασφαλίζουν την πληρέστερη κυκλοφορία των ουσιών. Για το σκοπό αυτό, πιθανότατα θα χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία υδρογόνωσης του διοξειδίου του άνθρακα σύμφωνα με την αντίδραση Sabatier ή Bosch-Boudoir, η οποία θα επιτρέψει την κυκλοφορία οξυγόνου και νερού:

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

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

Θα ήθελα να σημειώσω ότι οι πηγές περιβαλλοντικής ρύπανσης σε τροχιακούς σταθμούς και κατά τη διάρκεια μεγάλων διαπλανητικών πτήσεων είναι:

- υλικά εσωτερικής κατασκευής (πολυμερή συνθετικά υλικά, βερνίκια, χρώματα)
- ανθρώπους (κατά την εφίδρωση, διαπνοή, με εντερικά αέρια, κατά τη διάρκεια υγειονομικών μέτρων, ιατρικών εξετάσεων κ.λπ.)
- ηλεκτρονικός εξοπλισμός εργασίας
- σύνδεσμοι συστημάτων υποστήριξης ζωής (σύστημα αποχέτευσης - αυτόματο σύστημα ελέγχου, κουζίνα, σάουνα, ντους)
και πολλα ΑΚΟΜΑ

Προφανώς, θα χρειαστεί να δημιουργηθεί ένα αυτόματο σύστημα λειτουργικής παρακολούθησης και διαχείρισης της ποιότητας του περιβάλλοντος διαβίωσης. Κάποιο ASOKUKSO;

Ο μικρότερος γιος μου άρχισε να συγκροτεί μια «συμμορία ερευνών» στο σχολείο σήμερα για να καλλιεργήσει κινέζικο μαρούλι σε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων. Μάλλον αποφάσισαν να εφοδιαστούν με χόρτα όταν ταξίδευαν στον Άρη. Θα πρέπει να αγοράσετε έναν παλιό φούρνο μικροκυμάτων στην AVITO, γιατί... Τα δικά μου εξακολουθούν να λειτουργούν. Μην το σπάσεις επίτηδες, σωστά;

Σημείωση στη φωτογραφία, φυσικά, δεν είναι το παιδί μου, ούτε το μελλοντικό θύμα του πειράματος μικροκυμάτων.

Όπως υποσχέθηκα τα marks@marks, αν προκύψει κάτι, θα δημοσιεύσω φωτογραφίες και το αποτέλεσμα στο GIC. Μπορώ να στείλω το καλλιεργημένο μαρούλι με Russian Post σε όσους το επιθυμούν, φυσικά με χρέωση. Προσθέστε ετικέτες

Στις ασυνήθιστες συνθήκες μιας εξω-ατμοσφαιρικής πτήσης, οι κοσμοναύτες πρέπει να διαθέτουν όλες τις συνθήκες για εργασία και ανάπαυση. Πρέπει να τρώνε, να πίνουν, να αναπνέουν, να ξεκουράζονται και να κοιμούνται για το κατάλληλο χρονικό διάστημα. Τέτοια απλά και συνηθισμένα ερωτήματα για τη γήινη ύπαρξη σε διαστημικές συνθήκες εξελίσσονται σε πολύπλοκα επιστημονικά και τεχνικά προβλήματα.

Ένα άτομο μπορεί να μείνει χωρίς φαγητό για αρκετό καιρό, χωρίς νερό - για αρκετές ημέρες. Αλλά χωρίς αέρα μπορεί να ζήσει μόνο για λίγα λεπτά. Η αναπνοή είναι η πιο σημαντική λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Πώς διασφαλίζεται στην πτήση στο διάστημα;

Ο ελεύθερος όγκος στα διαστημόπλοια είναι μικρός. έχει συνήθως περίπου 9 κυβικά μέτρα αέρα στο πλοίο. Και πίσω από τα τείχη του πλοίου υπάρχει σχεδόν πλήρες κενό, τα υπολείμματα μιας ατμόσφαιρας της οποίας η πυκνότητα είναι εκατομμύρια φορές μικρότερη από αυτή της επιφάνειας της Γης.

9 κυβικά μέτρα είναι το μόνο που έχουν να αναπνεύσουν οι αστροναύτες. Αλλά αυτό είναι πολύ. Το μόνο ερώτημα είναι με τι θα γεμίσει αυτός ο τόμος, τι θα αναπνεύσουν οι αστροναύτες.

Η ατμόσφαιρα που περιβάλλει ένα άτομο στη Γη, σε ξηρή κατάσταση, περιέχει κατά βάρος 78,09 τοις εκατό άζωτο, 20,95 τοις εκατό οξυγόνο, 0,93 τοις εκατό αργό, 0,03 τοις εκατό διοξείδιο του άνθρακα. Η ποσότητα των άλλων αερίων σε αυτό είναι πρακτικά ασήμαντη.

Οι άνθρωποι και σχεδόν όλα τα έμβια όντα στη Γη έχουν συνηθίσει να αναπνέουν αυτό το μείγμα αερίων. Όμως οι δυνατότητες του ανθρώπινου σώματος είναι ευρύτερες. Από τη συνολική ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας, το οξυγόνο αντιστοιχεί περίπου στα 160 χιλιοστά. Ένα άτομο μπορεί να αναπνεύσει όταν η πίεση του οξυγόνου πέσει στα 98 χιλιοστά υδραργύρου, και μόνο κάτω από αυτό συμβαίνει «πείνα οξυγόνου». Αλλά μια άλλη επιλογή είναι επίσης δυνατή: όταν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον αέρα είναι υψηλότερη από το κανονικό. Το ανώτερο όριο της μερικής πίεσης του οξυγόνου που είναι δυνατό για τον άνθρωπο είναι 425 χιλιοστά υδραργύρου. Σε υψηλότερες συγκεντρώσεις οξυγόνου, εμφανίζεται δηλητηρίαση από οξυγόνο. Έτσι, οι δυνατότητες του ανθρώπινου σώματος επιτρέπουν διακυμάνσεις στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο κατά περίπου 4 φορές. Μέσα σε ακόμη ευρύτερα όρια, το σώμα μας μπορεί να ανεχθεί διακυμάνσεις της ατμοσφαιρικής πίεσης: από 160 χιλιοστά υδραργύρου έως πολλές ατμόσφαιρες.

Το άζωτο και το αργό είναι το αδρανές μέρος του αέρα. Μόνο το οξυγόνο συμμετέχει στις οξειδωτικές διεργασίες. Ως εκ τούτου, προέκυψε η σκέψη: είναι δυνατόν να αντικατασταθεί το άζωτο σε ένα διαστημόπλοιο με ένα ελαφρύτερο αέριο, ας πούμε, ήλιο. Ένα κυβικό μέτρο αζώτου ζυγίζει 1,25 κιλά και το ήλιο ζυγίζει μόνο 0,18 κιλά, δηλαδή επτά φορές λιγότερο. Για τα διαστημόπλοια, όπου υπολογίζεται κάθε επιπλέον κιλό βάρους, αυτό δεν είναι καθόλου αδιάφορο. Πειράματα έχουν δείξει ότι σε μια ατμόσφαιρα οξυγόνου-ηλίου ένα άτομο μπορεί να αναπνέει κανονικά. Αυτό δοκιμάστηκε από Αμερικανούς υδροναύτες κατά τη διάρκεια μεγάλων υποβρύχιων καταδύσεων.

Από τεχνική άποψη, η ατμόσφαιρα ενός αερίου που αποτελείται από καθαρό οξυγόνο προσελκύει επίσης την προσοχή. Στα αμερικανικά διαστημόπλοια, οι αστροναύτες χρησιμοποιούν καθαρό οξυγόνο σε πίεση περίπου 270 χιλιοστών υδραργύρου για την αναπνοή. Ταυτόχρονα, ο εξοπλισμός για τον έλεγχο της πίεσης και τη διατήρηση της σύνθεσης της ατμόσφαιρας είναι απλούστερος (και επομένως ελαφρύτερος). Ωστόσο, το καθαρό οξυγόνο έχει τα μειονεκτήματά του: υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς στο διαστημόπλοιο. η παρατεταμένη εισπνοή καθαρού οξυγόνου προκαλεί δυσάρεστες επιπλοκές στην αναπνευστική οδό.

Κατά τη δημιουργία ενός τεχνητού περιβάλλοντος σε οικιακά διαστημόπλοια, λαμβάνεται ως βάση η κανονική ατμόσφαιρα της γης. Οι ειδικοί, κυρίως γιατροί, επέμειναν να δημιουργηθεί μια γωνιά του πλανήτη μας στα διαστημόπλοια με συνθήκες όσο το δυνατόν πιο κοντά σε εκείνες που περιβάλλουν τους ανθρώπους στη Γη. Όλα τα τεχνικά οφέλη που προέκυψαν από τη χρήση μιας ατμόσφαιρας ενός αερίου, οξυγόνου-ηλίου και άλλων, θυσιάστηκαν για χάρη της απόλυτης άνεσης για τους αστροναύτες. Όλες οι παράμετροι είναι πολύ κοντά στα πρότυπα της ατμόσφαιρας που αναπνέουμε στη Γη. Δείχνουν ότι ο αυτοματισμός «κρατά» τις παραμέτρους του αέρα στην καμπίνα πολύ «σφιχτά» και σταθερά. Οι αστροναύτες φαίνεται να αναπνέουν τον καθαρό αέρα της Γης.

Αφού οι αστροναύτες επιβιβαστούν στο πλοίο, αφού σφραγιστούν τα διαμερίσματα του, η σύνθεση της ατμόσφαιρας στο πλοίο αρχίζει να αλλάζει. Δύο αστροναύτες καταναλώνουν περίπου 50 λίτρα οξυγόνου την ώρα και εκπέμπουν 80-100 γραμμάρια υδρατμούς, διοξείδιο του άνθρακα, πτητικά μεταβολικά προϊόντα κ.λπ. Στη συνέχεια τίθεται σε εφαρμογή το σύστημα κλιματισμού, το οποίο φέρνει την ατμόσφαιρα «σε κατάσταση», δηλαδή διατηρεί όλες τις παραμέτρους του στο βέλτιστο επίπεδο.

Η ατμοσφαιρική αναγέννηση βασίζεται σε αποτελεσματικές, αποδεδειγμένες φυσικές και χημικές διεργασίες. Υπάρχουν γνωστές χημικές ουσίες που, όταν συνδυάζονται με νερό ή διοξείδιο του άνθρακα, είναι ικανές να απελευθερώνουν οξυγόνο. Αυτά είναι υπεροξείδια αλκαλιμετάλλων - νάτριο, κάλιο, λίθιο. Για να απελευθερώσουν αυτές οι αντιδράσεις 50 λίτρα οξυγόνου - την ωριαία απαίτηση δύο αστροναυτών - χρειάζονται 26,4 γραμμάρια νερού. Και η απελευθέρωσή του στην ατμόσφαιρα από δύο αστροναύτες, όπως έχουμε ήδη πει, φτάνει τα 100 γραμμάρια την ώρα.

Μέρος αυτού του νερού χρησιμοποιείται για την παραγωγή οξυγόνου, ενώ ένα μέρος αποθηκεύεται στον αέρα για τη διατήρηση της κανονικής σχετικής υγρασίας (εντός 40-60 τοις εκατό). Η περίσσεια νερού πρέπει να δεσμεύεται από ειδικούς απορροφητές.

Η παρουσία σκόνης, ψίχουλων και συντριμμιών στον αέρα είναι απαράδεκτη. Εξάλλου, στη μηδενική βαρύτητα, όλα αυτά δεν πέφτουν στο πάτωμα, αλλά επιπλέουν ελεύθερα στην ατμόσφαιρα του πλοίου και μπορούν να εισέλθουν στην αναπνευστική οδό των αστροναυτών. Υπάρχουν ειδικά φίλτρα για τον καθαρισμό του αέρα από μηχανικούς ρύπους.

Έτσι, η αναγέννηση της ατμόσφαιρας σε ένα πλοίο καταλήγει στο γεγονός ότι μέρος του αέρα από τα κατοικήσιμα διαμερίσματα λαμβάνεται συνεχώς από έναν ανεμιστήρα και διέρχεται από μια σειρά από συσκευές συστήματος κλιματισμού. Εκεί ο αέρας καθαρίζεται, φέρεται σε φυσιολογικά επίπεδα όσον αφορά τη χημική σύσταση, την υγρασία και τη θερμοκρασία και επιστρέφει ξανά στην καμπίνα των αστροναυτών. Αυτή η κυκλοφορία αέρα είναι σταθερή και η ταχύτητα και η απόδοσή της ελέγχονται συνεχώς από κατάλληλο αυτοματισμό.

Για παράδειγμα, εάν η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στην ατμόσφαιρα του πλοίου έχει αυξηθεί υπερβολικά, το σύστημα ελέγχου θα το αντιληφθεί αμέσως. Δίνει τις κατάλληλες εντολές στα εκτελεστικά όργανα. Ο τρόπος λειτουργίας της εγκατάστασης αλλάζει για να μειωθεί η απελευθέρωση οξυγόνου.