วิธีหายใจในอวกาศ น้ำและออกซิเจนมาจากไหนบน ISS? ออกอากาศบนสถานีอวกาศ

/ไม่ต้องเตะฉัน - นี่คือ "สันติภาพ" มีแต่รูปสวยๆ/

เพลงสรรเสริญหน่วยที่ 13

เราไม่ใช่นักบินอวกาศ เราไม่ใช่นักบิน
ไม่ใช่วิศวกร ไม่ใช่หมอ
และเราเป็นช่างประปา:
เราขับน้ำออกจากปัสสาวะ!
และไม่ใช่ฟากีร์พี่น้องอย่างพวกเรา
แต่เราไม่ได้โอ้อวดเราพูดว่า:
วัฏจักรของน้ำในธรรมชาติของเรา
เราจะทำซ้ำในระบบของเรา!
วิทยาศาสตร์ของเราแม่นยำมาก
เพียงแค่ปล่อยให้ความคิดของคุณไป
เราจะกลั่นน้ำเสีย
สำหรับหม้อตุ๋นและผลไม้แช่อิ่ม!
พ้นทางช้างเผือกไปหมดแล้ว
คุณจะไม่ลดน้ำหนักในเวลาเดียวกัน
ด้วยความพอเพียงอย่างสมบูรณ์
ระบบอวกาศของเรา
ท้ายที่สุดแม้แต่เค้กก็ยังยอดเยี่ยม
ลูลาเคบับและคาลาชิ
ท้ายที่สุด - จากต้นฉบับ
วัสดุและปัสสาวะ!
อย่าปฏิเสธถ้าเป็นไปได้
เมื่อเราถามในตอนเช้า
เติมขวดทั้งหมดด้วย
อย่างต่ำครั้งละร้อยกรัม!

เราต้องสารภาพอย่างเป็นมิตร
ประโยชน์ของการเป็นเพื่อนกับเราคืออะไร:
ท้ายที่สุดโดยไม่ต้องรีไซเคิล
อยู่บนโลกนี้ไม่ได้!!!

น้ำเป็นพื้นฐานของชีวิต บนโลกของเราอย่างแน่นอน ในแกมมาเซนทอรีบางตัว บางทีทุกอย่างอาจแตกต่างออกไป ด้วยการถือกำเนิดของการสำรวจอวกาศ ความสำคัญของน้ำสำหรับมนุษย์ก็เพิ่มขึ้นเท่านั้น หลายอย่างขึ้นอยู่กับ H2O ในอวกาศ ตั้งแต่การทำงานของสถานีอวกาศไปจนถึงการผลิตออกซิเจน ยานอวกาศลำแรกไม่มีระบบ "น้ำประปา" แบบปิด น้ำและ “วัสดุสิ้นเปลือง” อื่นๆ ทั้งหมดถูกนำขึ้นเครื่องตั้งแต่แรกจากโลก

“ภารกิจอวกาศครั้งก่อนๆ ได้แก่ ดาวพุธ เมถุน และอพอลโล ได้นำเสบียงน้ำและออกซิเจนที่จำเป็นทั้งหมดติดตัวไปด้วย และทิ้งของเสียที่เป็นของเหลวและก๊าซขึ้นสู่อวกาศ” Robert Bagdigian จาก

หากจะกล่าวโดยย่อ: ระบบช่วยชีวิตของนักบินอวกาศและนักบินอวกาศนั้น "เปิดกว้าง" - พวกเขาอาศัยการสนับสนุนจากดาวเคราะห์บ้านเกิดของพวกเขา

ฉันจะพูดถึงไอโอดีนและยานอวกาศ Apollo บทบาทของห้องน้ำและทางเลือก (UdSSR หรือ USA) สำหรับการกำจัดขยะในยานอวกาศยุคแรกอีกครั้ง

ในภาพ: ระบบช่วยชีวิตแบบพกพาสำหรับลูกเรือ Apollo 15, 1968

ออกจากสัตว์เลื้อยคลานแล้วฉันก็ว่ายไปที่ตู้สุขภัณฑ์ เขาหันหลังให้กับมิเตอร์ เขาหยิบสายยางลูกฟูกเนื้อนุ่มออกมา และปลดกระดุมกางเกงออก
– จำเป็นต้องกำจัดขยะหรือไม่?
พระเจ้า…
แน่นอนว่าฉันไม่ตอบ เขาเปิดเครื่องดูดและพยายามลืมสายตาที่อยากรู้อยากเห็นของสัตว์เลื้อยคลานที่เจาะแผ่นหลังของเขา ฉันเกลียดปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ในชีวิตประจำวันเหล่านี้

/“ดวงดาวเป็นของเล่นเย็น ๆ”, S. Lukyanenko/

ฉันจะกลับไปที่น้ำและ O2

วันนี้มีระบบฟื้นฟูน้ำแบบปิดบางส่วนบน ISS และฉันจะพยายามบอกคุณเกี่ยวกับรายละเอียด (เท่าที่ฉันเข้าใจด้วยตัวเอง)

สถานีมีร์ของเราถูกน้ำท่วมเมื่ออายุ 15 ปี ขณะนี้โมดูลรัสเซีย 2 โมดูลที่เป็นส่วนหนึ่งของ ISS ก็มีจำนวน 17 โมดูลเช่นกัน แต่ยังไม่มีใครจม ISS ได้...

ประสิทธิผลของการใช้ระบบฟื้นฟูได้รับการยืนยันจากประสบการณ์การทำงานหลายปี เช่น สถานีวงโคจร MIR ซึ่งระบบย่อย LSS ต่อไปนี้ทำงานได้สำเร็จ:
"SRV-K" - ระบบฟื้นฟูน้ำจากคอนเดนเสทความชื้นในบรรยากาศ
"SRV-U" - ระบบสร้างน้ำจากปัสสาวะ (ปัสสาวะ)
"SPK-U" - ระบบรับและเก็บรักษาปัสสาวะ (ปัสสาวะ)
"อิเล็กตรอน" - ระบบสร้างออกซิเจนตามกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ
"อากาศ" - ระบบกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์
“ BMP” - หน่วยสำหรับกำจัดสิ่งเจือปนขนาดเล็กที่เป็นอันตราย ฯลฯ

ขณะนี้ระบบฟื้นฟูที่คล้ายกัน (ยกเว้น SRV-U) กำลังดำเนินการบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ได้สำเร็จ

น้ำใช้ไปที่ไหนบน ISS (ยังไม่มีแผนภาพคุณภาพที่ดีกว่านี้ ฉันขอโทษ):

ระบบช่วยชีวิต (LSS) ของ ISS รวมถึงระบบย่อยรองรับองค์ประกอบก๊าซ (SOGS) องค์ประกอบ: วิธีการตรวจสอบและควบคุมความดันบรรยากาศ, วิธีการปรับความดันให้เท่ากัน, อุปกรณ์สำหรับการลดแรงดันและแรงดันของ PHO, อุปกรณ์วิเคราะห์ก๊าซ, ระบบกำจัดสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย BMP, ระบบกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากบรรยากาศ "อากาศ" หมายถึง ทำความสะอาดบรรยากาศ ส่วนสำคัญของ SOGS คือสิ่งอำนวยความสะดวกในการจ่ายออกซิเจน รวมถึงแหล่งออกซิเจนจากเชื้อเพลิงแข็ง (SOS) และระบบ Electron-VM สำหรับผลิตออกซิเจนจากน้ำ ในระหว่างการปล่อยจรวดครั้งแรก มีอากาศเพียง 120 กิโลกรัม และเครื่องกำเนิดออกซิเจน THC เชื้อเพลิงแข็งสองเครื่องบนเรือ SM

ในการส่งน้ำ 30,000 ลิตรบนสถานีวงโคจร MIR และ ISS จำเป็นต้องจัดปล่อยเรือขนส่ง Progress เพิ่มเติมอีก 12 ลำ ซึ่งมีน้ำหนักบรรทุก 2.5 ตัน หากเราคำนึงถึงความจริงที่ว่าเรือ Progress ติดตั้งถังน้ำดื่มประเภท Rodnik ที่มีความจุ 420 ลิตร จำนวนการเปิดตัวเรือขนส่ง Progress เพิ่มเติมน่าจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า

การคำนวณสำหรับ "ชาวอังคาร":

บนสถานีอวกาศนานาชาติ ตัวดูดซับซีโอไลต์ของระบบอากาศจะดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และปล่อยออกสู่อวกาศ ออกซิเจนที่สูญเสียไปใน CO2 จะถูกเติมเต็มโดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ (สลายตัวเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน) ซึ่งดำเนินการบนสถานีอวกาศนานาชาติโดยระบบอิเล็กตรอน ซึ่งใช้น้ำ 1 กิโลกรัมต่อคนต่อวัน ขณะนี้ไฮโดรเจนกำลังถูกระบายลงน้ำ แต่ในอนาคตจะช่วยเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นน้ำอันมีค่าและก๊าซมีเทนที่ปล่อยออกมา (CH4) และแน่นอน ในกรณีที่มีระเบิดออกซิเจนและถังออกซิเจนอยู่บนเรือ
[
ศูนย์]

ในภาพ: เครื่องกำเนิดออกซิเจนและเครื่องกำลังทำงานบนสถานีอวกาศนานาชาติซึ่งล้มเหลวในปี 2554

ในภาพ: นักบินอวกาศกำลังติดตั้งระบบกำจัดก๊าซของเหลวสำหรับการทดลองทางชีววิทยาในสภาวะไร้น้ำหนักในห้องปฏิบัติการ Destiny

ห้องน้ำบนสถานีอวกาศมีลักษณะดังนี้:

โมดูลบริการ ISS ได้เปิดตัวและดำเนินการระบบการทำให้บริสุทธิ์ Vozdukh และ BMP, SRV-K2M ปรับปรุงระบบฟื้นฟูน้ำจากคอนเดนเสท และระบบสร้างออกซิเจน Elektron-VM รวมถึงระบบรวบรวมและเก็บรักษาปัสสาวะ SPK-UM ผลผลิตของระบบที่ได้รับการปรับปรุงเพิ่มขึ้นมากกว่า 2 เท่า (รับประกันการทำงานที่สำคัญของลูกเรือสูงสุด 6 คน) และต้นทุนด้านพลังงานและมวลก็ลดลง ในช่วงระยะเวลาห้าปี (ข้อมูลสำหรับปี 2549) ของการดำเนินงานมีการสร้างน้ำ 6.8 ตันและออกซิเจน 2.8 ตันซึ่งทำให้สามารถลดน้ำหนักของสินค้าที่ส่งไปยังสถานีได้มากกว่า 11 ตัน ความล่าช้าในการรวมระบบ SRV-UM สำหรับการสร้างน้ำจากปัสสาวะเข้าสู่คอมเพล็กซ์ LSS ทำให้ไม่สามารถสร้างน้ำขึ้นมาใหม่ได้ 7 ตันและลดน้ำหนักในการขนส่ง

- ชาวอเมริกัน

น้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตจากเครื่องมือของอเมริกาจะถูกส่งไปยังระบบของรัสเซียและ American OGS (ระบบสร้างออกซิเจน) ซึ่งจะถูก "แปรรูป" เป็นออกซิเจน

กระบวนการนำน้ำออกจากปัสสาวะเป็นงานทางเทคนิคที่ซับซ้อน: “ปัสสาวะ”สกปรก”กว่าไอน้ำมาก- Carrasquillo อธิบาย - มันสามารถกัดกร่อนชิ้นส่วนโลหะและท่ออุดตันได้”- ระบบ ECLSS () ใช้กระบวนการที่เรียกว่าการกลั่นด้วยไอเพื่อกรองปัสสาวะ: ปัสสาวะจะถูกต้มจนน้ำกลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำซึ่งเป็นน้ำบริสุทธิ์ตามธรรมชาติในสถานะเป็นไอ (ลบแอมโมเนียและก๊าซอื่นๆ ออกไปเล็กน้อย) ลอยขึ้นสู่ห้องกลั่น ทิ้งสารละลายและเกลือสีน้ำตาลเข้มข้นที่ Carrasquillo เรียกการกุศลว่า "น้ำเกลือ" (ซึ่งจากนั้นถูกปล่อยออกสู่อวกาศ ). จากนั้นไอน้ำจะเย็นลงและน้ำควบแน่น ผลการกลั่นที่ได้จะถูกผสมกับความชื้นที่ควบแน่นจากอากาศแล้วกรองให้มีสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการดื่ม ระบบ ECLSS สามารถดึงความชื้นจากอากาศกลับมาได้ 100% และน้ำจากปัสสาวะได้ 85% ซึ่งสอดคล้องกับประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 93%

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่กล่าวข้างต้นใช้กับการทำงานของระบบในสภาวะภาคพื้นดิน ในอวกาศเกิดภาวะแทรกซ้อนเพิ่มเติม - ไอน้ำไม่ลอยขึ้น: ไม่สามารถลอยเข้าไปในห้องกลั่นได้ ดังนั้นในรูปแบบ ECLSS สำหรับสถานีอวกาศนานาชาติ “...เราหมุนระบบการกลั่นเพื่อสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมเพื่อแยกไอระเหยและน้ำเกลือ”การ์ราสควิญโญ่อธิบาย

]อนาคต:

เป็นที่ทราบกันว่ามีความพยายามที่จะได้รับคาร์โบไฮเดรตสังเคราะห์จากของเสียของนักบินอวกาศสำหรับเงื่อนไขของการสำรวจอวกาศตามโครงการต่อไปนี้:

ตามโครงการนี้ ของเสียจะถูกเผาให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีเทนเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการเติมไฮโดรเจน () มีเทนสามารถเปลี่ยนเป็นฟอร์มาลดีไฮด์ได้ ซึ่งคาร์โบไฮเดรตโมโนแซ็กคาไรด์จะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาโพลีคอนเดนเซชัน ()

อย่างไรก็ตามคาร์โบไฮเดรตโมโนแซ็กคาไรด์ที่ได้นั้นเป็นส่วนผสมของราซีเมท - เทโทรส, เพนโตส, เฮกโซส, เฮปโทสซึ่งไม่มีกิจกรรมทางแสง

บันทึกฉันตัวสั่นเมื่อคิดถึงความเป็นไปได้ที่จะเจาะลึก "ความรู้วิกิ" เพื่อทำความเข้าใจความหมายของคำเหล่านี้

ระบบช่วยชีวิตสมัยใหม่ หลังจากการปรับปรุงให้ทันสมัยอย่างเหมาะสมแล้ว สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างระบบช่วยชีวิตที่จำเป็นสำหรับการสำรวจห้วงอวกาศ ศูนย์ LSS จะรับประกันการผลิตน้ำและออกซิเจนที่สถานีได้เกือบทั้งหมด และสามารถเป็นพื้นฐานของศูนย์ LSS สำหรับเที่ยวบินที่วางแผนไว้ไปยังดาวอังคารและการจัดฐานทัพบนดวงจันทร์

ให้ความสนใจอย่างมากในการสร้างระบบที่รับประกันการไหลเวียนของสารที่สมบูรณ์ที่สุด เพื่อจุดประสงค์นี้ เป็นไปได้มากว่าพวกเขาจะใช้กระบวนการไฮโดรจิเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์ตามปฏิกิริยาซาบาเทียร์หรือซึ่งจะทำให้วงจรของออกซิเจนและน้ำเกิดขึ้นได้:

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

ในกรณีที่มีการห้าม exobiological ในการปล่อย CH4 สู่สุญญากาศของอวกาศ มีเทนสามารถเปลี่ยนเป็นฟอร์มาลดีไฮด์และโมโนแซ็กคาไรด์คาร์โบไฮเดรตที่ไม่ระเหยได้โดยปฏิกิริยาต่อไปนี้:

CH4 + O2 = CH2O + H2O
การควบแน่น
nСН2О - ? (CH2O)น
แคลเซียม(OH)2

ฉันต้องการทราบว่าแหล่งที่มาของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่สถานีโคจรและระหว่างการบินข้ามดาวเคราะห์ระยะไกลคือ:
- วัสดุก่อสร้างภายใน (วัสดุสังเคราะห์โพลีเมอร์, วาร์นิช, สี)
- มนุษย์ (ระหว่างเหงื่อ การคายน้ำ โดยมีก๊าซในลำไส้ ระหว่างมาตรการสุขอนามัยและสุขอนามัย การตรวจสุขภาพ ฯลฯ)
- ใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- การเชื่อมโยงระบบช่วยชีวิต (ระบบบำบัดน้ำเสีย - ระบบควบคุมอัตโนมัติ, ห้องครัว, ซาวน่า, ฝักบัว)
และอีกมากมาย

เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับการติดตามการปฏิบัติงานและการจัดการคุณภาพสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิต อโซกุกโซแน่นอนเหรอ?
โอ้ ไม่ใช่เพื่ออะไรที่ Baumanka นักศึกษาเรียกความพิเศษด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพของยานอวกาศ (E4.*):

ตูด

…
สิ่งที่ถอดรหัสเป็น:
และจากด้านนอก เกี่ยวกับบทบัญญัติ ปประจำการ กอุปกรณ์
พูดได้เลยว่าสมบูรณ์ถ้าคุณพยายามเจาะลึกลงไป

สิ้นสุด:บางทีฉันอาจจะไม่ได้คำนึงถึงทุกสิ่งและผสมข้อเท็จจริงและตัวเลขเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงเสริม แก้ไข และวิพากษ์วิจารณ์

ฉันได้รับแจ้งให้ใช้ "คำฟุ่มเฟือย" นี้จากสิ่งพิมพ์ที่น่าสนใจซึ่งลูกคนเล็กของฉันลากเข้ามาเพื่อหารือกัน

วันนี้ลูกชายของฉันเริ่มรวม “แก๊งวิจัย” ที่โรงเรียนเพื่อปลูกผักกาดหอมจีนในไมโครเวฟเก่า พวกเขาอาจตัดสินใจเตรียมกรีนให้ตัวเองเมื่อเดินทางไปดาวอังคาร คุณจะต้องซื้อไมโครเวฟเก่าที่ AVITO เพราะ... ของฉันยังทำงานอยู่ อย่าทำลายมันโดยเจตนาใช่ไหม?

บันทึก บนรูปภาพ, ไม่ใช่ลูกของฉันเลยและไม่ใช่เหยื่อของการทดลองในอนาคต ไม่ใช่ของฉันไมโครเวฟ.

ตามที่ฉันสัญญาไว้ marks@marks หากมีสิ่งใดได้ผล ฉันจะโพสต์รูปภาพและผลลัพธ์ไปที่ GIC ฉันสามารถส่งสลัดที่ปลูกโดย Russian Post ให้กับผู้ที่ต้องการ โดยมีค่าธรรมเนียมแน่นอน

แหล่งที่มาหลัก:
คำพูดที่กระตือรือร้นของวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต, ศาสตราจารย์, นักวิทยาศาสตร์ผู้มีเกียรติแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย Yu.E. SINYAKA (RAS) “ระบบช่วยชีวิตสำหรับวัตถุในพื้นที่อยู่อาศัย (อดีต ปัจจุบัน และอนาคต)” /มอสโก ตุลาคม 2551 ส่วนหลักของข้อความ
“ Live Science” (http://livescience.ru) - การฟื้นฟูน้ำบน ISS
JSC NIIkhimmash (www.niichimmash.ru) สิ่งพิมพ์โดยพนักงานของ JSC NIIkhimmash
ร้านค้าออนไลน์ “อาหารสำหรับนักบินอวกาศ”
ภาพถ่าย วิดีโอ และเอกสารที่ใช้:
www.geektimes.ru/post/235877 (ฟิลิป เทเรคอฟ@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
สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่ (www.bse.uaio.ru)
www.vokrugsveta.ru

ปลั๊กออกซิเจนเป็นอุปกรณ์ที่ผลิตออกซิเจนโดยผ่านปฏิกิริยาเคมีให้เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิต เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากรัสเซียและเนเธอร์แลนด์ ใช้กันอย่างแพร่หลายในหน่วยกู้ภัยในหลายประเทศ รวมถึงบนเครื่องบิน และสถานีอวกาศ เช่น ISS ข้อได้เปรียบหลักของการพัฒนานี้คือความกะทัดรัดและความเบา

เทียนออกซิเจนในอวกาศ

ออกซิเจนเป็นทรัพยากรที่สำคัญมากบนสถานีอวกาศนานาชาติ แต่จะเกิดอะไรขึ้นหากระบบช่วยชีวิตรวมทั้งระบบจ่ายออกซิเจนหยุดทำงานระหว่างเกิดอุบัติเหตุหรือรถเสีย? สิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนเรือจะไม่สามารถหายใจได้และจะตาย ดังนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีเช่นนี้ นักบินอวกาศจึงมีเครื่องกำเนิดออกซิเจนเคมีจำนวนหนึ่งที่น่าประทับใจ พูดง่ายๆ ก็คือ นี่คือ เทียนออกซิเจน- วิธีการทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวและการใช้งานในอวกาศนั้นแสดงให้เห็นโดยทั่วไปในภาพยนตร์เรื่อง "Alive"

ออกซิเจนมาจากไหนบนเครื่องบิน?

เครื่องบินยังใช้เครื่องกำเนิดออกซิเจนที่ใช้สารเคมีอีกด้วย หากบอร์ดลดแรงดันหรือเกิดพังอีกครั้ง หน้ากากออกซิเจนจะหล่นออกมาใกล้ผู้โดยสารแต่ละคน หน้ากากจะผลิตออกซิเจนเป็นเวลา 25 นาที หลังจากนั้นปฏิกิริยาเคมีจะหยุดลง

มันทำงานอย่างไร?

ปลั๊กออกซิเจนในอวกาศประกอบด้วยโพแทสเซียมเปอร์คลอเรตหรือคลอเรต เครื่องบินส่วนใหญ่ใช้แบเรียมเปอร์ออกไซด์หรือโซเดียมคลอเรต นอกจากนี้ยังมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจุดระเบิดและตัวกรองสำหรับระบายความร้อนและทำความสะอาดจากองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นอื่น ๆ

มันมีกลิ่นเหมือนอะไรในอวกาศ?

เป็นไปไม่ได้ที่จะได้กลิ่นในอวกาศ และมีหลายสิ่งที่ขัดขวางเรื่องนี้ ประการแรก กลิ่นถูกสร้างขึ้นจากโมเลกุลที่ปล่อยออกมาจากสารที่มีกลิ่นบางชนิด แต่พื้นที่ว่างเปล่า ซึ่งหมายความว่าไม่มีสารหรือโมเลกุลที่มีกลิ่นซึ่งสร้างกลิ่น ไม่มีอะไรให้ดมเลย ประการที่สอง คนปกติทุกคนจะออกไปนอกอวกาศในชุดอวกาศที่ปิดสนิท ซึ่งหมายความว่าจมูกของมนุษย์จะไม่สูดเอา "จักรวาล" เข้าไป แต่บนสถานีอวกาศที่นักบินอวกาศอาศัยอยู่นั้นมีกลิ่นมากมาย

บนสถานีอวกาศมีกลิ่นอะไร?

เมื่อนักบินอวกาศเข้าไปในสถานีและถอดหมวกชุดอวกาศ พวกเขาจะมีกลิ่นพิเศษ กลิ่นฉุนและแปลกมาก ว่ากันว่าคล้ายกับกลิ่นของเนื้อย่างชิ้นเก่าที่แห้ง อย่างไรก็ตาม “กลิ่น” นี้ยังมีกลิ่นของโลหะร้อนและควันเชื่อมอีกด้วย นักบินอวกาศมีมติเป็นเอกฉันท์อย่างน่าประหลาดใจในการใช้คำว่า "โลหะเนื้อ" เมื่อบรรยายถึงกลิ่นบนสถานีอวกาศนานาชาติ แต่บางครั้งก็มีบางคนเสริมว่ามักจะมีกลิ่นโอโซนและมีรสเปรี้ยวฉุนเล็กน้อย

กลิ่นนี้มาจากไหนบน ISS?

ลองนึกภาพว่าระบบจ่ายอากาศทำงานที่สถานีอย่างไรแล้วคุณจะพบคำตอบสำหรับคำถามนี้ทันที บนสถานีอวกาศนานาชาติ คุณไม่สามารถเปิดหน้าต่างเพื่อระบายอากาศในห้องและปล่อยให้อากาศบริสุทธิ์จากภายนอกเข้ามาได้ เพราะที่นั่นไม่มีอากาศเลย ส่วนผสมของระบบทางเดินหายใจถูกนำมาจากโลกทุกๆ สองสามเดือน ดังนั้นที่สถานีผู้คนจึงสูดอากาศแบบเดียวกันซึ่งบริสุทธิ์ด้วยตัวกรองพิเศษ แน่นอนว่าตัวกรองเหล่านี้ไม่สมบูรณ์แบบ ดังนั้นจึงมีกลิ่นบางอย่างหลงเหลืออยู่

นักบินอวกาศของเราเปรียบเทียบสถานีกับอาคารที่พักอาศัย ซึ่งสามารถดมกลิ่นอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ “บ้าน” เองก็มีกลิ่น: วัสดุหุ้มและชิ้นส่วนของเครื่องใช้ไฟฟ้า ผู้คนอาศัยอยู่ใน "บ้าน" ดังนั้นนอกเหนือจากกลิ่นทางเทคนิคเหล่านี้แล้ว สถานียังมีกลิ่นของโลกที่เราคุ้นเคยอีกด้วย ตัวอย่างเช่น กลิ่นของบอร์ชท์หรือฮอดจ์พอดจ์ เมื่อนักบินอวกาศคนหนึ่งไปรับประทานอาหารกลางวัน เขาจะไม่สามารถทำคนเดียวได้ คนที่เหลือจะรู้เรื่องนี้ แม้ว่าพวกเขาจะอยู่อีกฟากหนึ่งของสถานีก็ตาม กลิ่นเหม็นแพร่กระจายอย่างรวดเร็วที่สถานี เนื่องจากอากาศจะถูกผสมโดยระบบพัดลมตลอดเวลา นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้เมฆก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออกสะสมอยู่รอบ ๆ นักบินอวกาศ หากอากาศไม่ปะปน ระดับคาร์บอนไดออกไซด์รอบๆ นักบินอวกาศจะเพิ่มขึ้น และบุคคลนั้นจะรู้สึกแย่ลงเรื่อยๆ
เราทุกคนรู้ดีว่าทุกคนรับรู้กลิ่นที่แตกต่างกัน: กลิ่นบางอย่างที่ลูกเรือบางคนชื่นชอบอาจทำให้เกิดการปฏิเสธและภูมิแพ้ในผู้อื่น ดังนั้นรายการผลิตภัณฑ์ที่สามารถนำติดตัวไปด้วยได้จึงมีการควบคุมอย่างเข้มงวด อย่างไรก็ตาม บางคนมักจะต่อต้านแม้กระทั่งข้อห้ามที่สมเหตุสมผลที่สุด เช่น นักบินอวกาศชาวอเมริกัน จอห์น ยัง ซึ่งนำแซนด์วิชแฮมขึ้นเรือในปี 1965 ในตอนแรกลูกเรือชื่นชมกลิ่นที่ฉุนและระคายเคืองของแฮม จากนั้นใช้เวลานานในการเก็บเศษขนมปังที่มีกลิ่นกระจายไปทั่วเรือ และไม่ทำให้อุปกรณ์เสียหายอย่างน่าอัศจรรย์ นักบินอวกาศเป็นคนมีมารยาทดี ดังนั้นจึงไม่มีใครรู้ว่าพวกเขากำลังคิดอะไรอยู่ขณะเก็บเศษขนมปังเหล่านี้

เมื่อคุณมาถึงสถานี นอกจากกลิ่นทางเทคนิคและกลิ่นที่ "กินได้" แล้ว คุณยังจะรู้สึกถึงกลิ่นฉุนของเหงื่อของมนุษย์และการขัดผิวตามธรรมชาติอีกด้วย กลิ่นเหงื่อรบกวนจิตใจเราแม้กระทั่งบนโลก แต่ในอวกาศคนเราเหงื่อออกมากยิ่งขึ้น ดังนั้นภายใต้ภาระหนักมาก นักบินอวกาศสามารถลดน้ำหนักได้ประมาณสองกิโลกรัม และตามที่คุณเข้าใจ เหงื่อออกมาก นอกจากนี้ข้อเท็จจริงที่ว่าไม่มีห้องอาบน้ำบน ISS และนักบินอวกาศใช้ผ้าเช็ดทำความสะอาดเปียกและผ้าเช็ดตัวในการซัก เพื่อไม่ให้เพิ่มกลิ่นให้กับบรรยากาศของสถานี ISS จึงได้จัดเตรียมผลิตภัณฑ์สุขอนามัยพิเศษที่มีกลิ่นต่ำ และห้ามใช้น้ำหอมใดๆ โดยเด็ดขาด คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการอาบน้ำของนักบินอวกาศได้ที่นี่

ใครติดตาม "กลิ่นจักรวาล"?

การสร้างบรรยากาศที่สะดวกสบายสำหรับนักบินอวกาศเป็นงานที่มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าการรับรองความปลอดภัยในการบิน กลิ่นภายนอกจะถูกกำจัดออกจากบรรยากาศด้วยตัวดูดซับแบบพิเศษ แต่ไม่สามารถกำจัด "กลิ่น" ได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นเมื่อเตรียมการบิน พวกเขาจึงเลือกวัสดุที่ใช้สร้างภายในยานอวกาศอย่างระมัดระวัง และสิ่งของที่อนุญาตให้ขึ้นเครื่องได้ ตัวอย่างเช่น NASA มีทีมผู้เชี่ยวชาญที่เรียกตัวเองแบบติดตลกว่า "โนโซนอต" ซึ่ง "ดมกลิ่น" ทุกอย่างที่จะมีอยู่บนเรือ พลาสติก โลหะ เสื้อผ้าสำหรับเปลี่ยน เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ อุปกรณ์สุขอนามัย รองเท้าผ้าใบ และแม้แต่ของเล่น ที่นักบินอวกาศต้องการพาเขาขึ้นเครื่องบินตามคำร้องขอของลูกชายตัวน้อยของเขา ปัจจุบัน จมูกของมนุษย์เป็นอุปกรณ์ที่ดีที่สุดในการจินตนาการว่าสิ่งต่างๆ จะมีกลิ่นเหมือนอะไรในอวกาศ นักวิทยาศาสตร์ในหลายประเทศกำลังแก้ไขปัญหาในการสร้างอุปกรณ์ที่รับรู้กลิ่น แต่จนถึงขณะนี้ ไม่มีอุปกรณ์ใดสามารถเทียบได้กับประสาทรับกลิ่นของสุนัขหรือ (ใครจะคิด) ต่อตัวต่อ แต่สุนัขและตัวต่อนั้นเป็นสัตว์เงียบขรึม ดังนั้นจึงไม่สามารถบอกเราได้ว่าสิ่งนี้หรือวัตถุนั้นมีกลิ่นอย่างไร ดังนั้นงานดมกลิ่นจึงต้องดำเนินการโดยผู้ที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นอย่างดี ดังนั้น หากคุณคิดค้นวิธีที่จะดักจับกลิ่นได้ดี บางทีคุณอาจจะกลายเป็นนักประดิษฐ์ผู้ยิ่งใหญ่ในประวัติศาสตร์ไปตลอดกาล จนกว่าจะถึงตอนนั้น สิ่งของที่ถูกส่งไปในอวกาศจะถูกผู้คนดมและปิดตา ปิดตาเพื่อให้รูปลักษณ์ของวัตถุไม่ส่งผลต่อการรับรู้กลิ่นของบุคคล บางครั้งการทดสอบกลิ่นจึงไม่ทันเวลาเนื่องจากความเร่งรีบและจากนั้นลูกเรือบนเรือก็พบกับความประหลาดใจทุกประเภท ตัวอย่างเช่น นักบินอวกาศต้องคืนถุงที่มีตัวล็อคที่ยังไม่ผ่านการทดสอบบนกระสวยอวกาศ เพราะพวกเขามีกลิ่น “เหมือนนิ้วของพ่อครัวที่กำลังสับหัวหอม”

ในรัสเซีย มีการศึกษาบรรยากาศของยานอวกาศที่สถาบันปัญหาทางการแพทย์และชีววิทยา แม้แต่ในขั้นตอนการออกแบบยานอวกาศ ผู้เชี่ยวชาญก็ตรวจสอบวัสดุที่ไม่ใช่โลหะทั้งหมดในห้องที่ปิดสนิทว่ามีกลิ่นเด่นชัดหรือไม่ หากมีกลิ่นดังกล่าว วัสดุจะถูกปฏิเสธ หน้าที่หลักของผู้เชี่ยวชาญคือดูแลให้มีสารที่มีกลิ่นน้อยที่สุดที่สถานี ทุกสิ่งที่ถูกนำขึ้นสู่วงโคจรนั้นได้รับการคัดเลือกอย่างเคร่งครัดตามเกณฑ์การรับรองความบริสุทธิ์ของอากาศ ดังนั้น น่าเสียดาย ความชอบของลูกเรือในเรื่องกลิ่นที่สถานีจึงไม่ถูกนำมาพิจารณาด้วย นักบินอวกาศบอกว่าสิ่งที่พวกเขาคิดถึงมากที่สุดคือกลิ่นของโลก กลิ่นฝน ใบไม้ แอปเปิ้ล อย่างไรก็ตามบางครั้งผู้เชี่ยวชาญที่เข้มงวดในเรื่องกลิ่นวงโคจรยังคงมอบของขวัญให้กับนักบินอวกาศ: ก่อนปีใหม่ ส้มเขียวหวานและกิ่งก้านของต้นสนถูกวางไว้ในยานอวกาศโซยุซเพื่อให้สถานีได้สัมผัสกลิ่นหอมอันแสนวิเศษของวันหยุด

เราไม่ใช่นักบินอวกาศ เราไม่ใช่นักบิน
ไม่ใช่วิศวกร ไม่ใช่หมอ
และเราเป็นช่างประปา:
เราขับน้ำออกจากปัสสาวะ!
และไม่ใช่ฟากีร์พี่น้องอย่างพวกเรา
แต่เราไม่ได้โอ้อวดเราพูดว่า:
วัฏจักรของน้ำในธรรมชาติของเรา
เราจะทำซ้ำในระบบของเรา!
วิทยาศาสตร์ของเราแม่นยำมาก
เพียงแค่ปล่อยให้ความคิดของคุณไป
เราจะกลั่นน้ำเสีย
สำหรับหม้อตุ๋นและผลไม้แช่อิ่ม!
พ้นทางช้างเผือกไปหมดแล้ว
คุณจะไม่ลดน้ำหนักในเวลาเดียวกัน
ด้วยความพอเพียงอย่างสมบูรณ์
ระบบอวกาศของเรา
ท้ายที่สุดแม้แต่เค้กก็ยังยอดเยี่ยม
ลูลาเคบับและคาลาชิ
ท้ายที่สุด - จากต้นฉบับ
วัสดุและปัสสาวะ!
อย่าปฏิเสธถ้าเป็นไปได้
เมื่อเราถามในตอนเช้า
เติมขวดทั้งหมดด้วย
อย่างต่ำครั้งละร้อยกรัม!
เราต้องสารภาพอย่างเป็นมิตร
ประโยชน์ของการเป็นเพื่อนกับเราคืออะไร:
ท้ายที่สุดโดยไม่ต้องรีไซเคิล
อยู่บนโลกนี้ไม่ได้!!!

(ผู้แต่ง - Valentin Filippovich Varlamov - นามแฝง V. Vologdin)

น้ำเป็นพื้นฐานของชีวิต บนโลกของเราอย่างแน่นอน ใน Gamma Centauri บางตัว ทุกอย่างอาจแตกต่างกัน ด้วยการถือกำเนิดของการสำรวจอวกาศ ความสำคัญของน้ำสำหรับมนุษย์ก็เพิ่มขึ้นเท่านั้น หลายอย่างขึ้นอยู่กับ H2O ในอวกาศ ตั้งแต่การทำงานของสถานีอวกาศไปจนถึงการผลิตออกซิเจน ยานอวกาศลำแรกไม่มีระบบ "น้ำประปา" แบบปิด น้ำและ “วัสดุสิ้นเปลือง” อื่นๆ ทั้งหมดถูกนำขึ้นเครื่องตั้งแต่แรกจากโลก

“ภารกิจอวกาศก่อนหน้านี้ - ดาวพุธ, เมถุน, อพอลโล ได้นำเสบียงน้ำและออกซิเจนที่จำเป็นทั้งหมดติดตัวไปด้วย และทิ้งของเหลวและก๊าซของเสียขึ้นสู่อวกาศ”, Robert Bagdigian จาก Marshall Center อธิบาย

กล่าวโดยย่อ: ระบบช่วยชีวิตของนักบินอวกาศและนักบินอวกาศนั้น "เปิดกว้าง" - พวกเขาอาศัยการสนับสนุนจากดาวเคราะห์บ้านเกิดของพวกเขา

ในภาพ: ระบบช่วยชีวิตแบบพกพาสำหรับลูกเรือ Apollo 15, 1968

ออกจากสัตว์เลื้อยคลานแล้วฉันก็ว่ายไปที่ตู้สุขภัณฑ์ เขาหันหลังให้กับมิเตอร์ เขาหยิบสายยางลูกฟูกเนื้อนุ่มออกมา และปลดกระดุมกางเกงออก
– จำเป็นต้องกำจัดขยะหรือไม่?
พระเจ้า…
แน่นอนว่าฉันไม่ตอบ เขาเปิดเครื่องดูดและพยายามลืมสายตาที่อยากรู้อยากเห็นของสัตว์เลื้อยคลานที่เจาะแผ่นหลังของเขา ฉันเกลียดปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ในชีวิตประจำวันเหล่านี้

“ ดวงดาวเป็นของเล่นเย็น ๆ”, S. Lukyanenko

ฉันจะกลับไปที่น้ำและ O2

ล่าถอย:
เมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2529 สถานีอวกาศเมียร์ของสหภาพโซเวียตได้ขึ้นสู่วงโคจร

ในภาพ: Sergey Krikalev กับอุปกรณ์อิเล็กโทรไลซิสน้ำด้วยอิเล็กตรอน

น่าเสียดายที่การไหลเวียนของสารที่สถานีโคจรยังไม่บรรลุผลสำเร็จ ที่เทคโนโลยีระดับนี้ ไม่สามารถสังเคราะห์โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่นๆ โดยใช้วิธีการเคมีกายภาพไม่ได้ ดังนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจน ของเสียที่มีความชื้นและของเสียหนาแน่นจากชีวิตของนักบินอวกาศจึงถูกกำจัดออกไปในสุญญากาศของอวกาศ

นี่คือหน้าตาห้องน้ำของสถานีอวกาศ

เป็นระยะเวลากว่าห้าปี (ข้อมูลปี 2549)ในระหว่างการดำเนินการ น้ำ 6.8 ตันและออกซิเจน 2.8 ตันถูกสร้างขึ้นใหม่ ซึ่งทำให้สามารถลดน้ำหนักของสินค้าที่ส่งไปยังสถานีได้มากกว่า 11 ตัน

ความล่าช้าในการรวมระบบ SRV-UM สำหรับการสร้างน้ำจากปัสสาวะเข้าสู่คอมเพล็กซ์ LSS ทำให้ไม่สามารถสร้างน้ำขึ้นมาใหม่ได้ 7 ตันและลดน้ำหนักในการขนส่ง

"แนวรบที่สอง" - ชาวอเมริกัน

น้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตจากอุปกรณ์ ECLSS ของอเมริกาจะถูกส่งไปยังระบบของรัสเซียและ American OGS (ระบบสร้างออกซิเจน) ซึ่งจากนั้นจะถูก "แปรรูป" เป็นออกซิเจน

กระบวนการนำน้ำออกจากปัสสาวะเป็นงานทางเทคนิคที่ซับซ้อน: “ปัสสาวะ” สกปรกกว่าไอน้ำมาก, อธิบาย Carrasquillo, “มันสามารถกัดกร่อนชิ้นส่วนโลหะและท่ออุดตันได้”ระบบ ECLSS ใช้กระบวนการที่เรียกว่าการกลั่นด้วยไอเพื่อกรองปัสสาวะ โดยปัสสาวะจะถูกต้มจนน้ำในปัสสาวะกลายเป็นไอน้ำ ไอน้ำซึ่งเป็นน้ำบริสุทธิ์ตามธรรมชาติในสถานะเป็นไอ (ลบแอมโมเนียและก๊าซอื่นๆ ออกไปเล็กน้อย) ลอยขึ้นสู่ห้องกลั่น ทิ้งสารละลายและเกลือสีน้ำตาลเข้มข้นที่ Carrasquillo เรียกการกุศลว่า "น้ำเกลือ" (ซึ่งจากนั้นถูกปล่อยออกสู่อวกาศ ). จากนั้นไอน้ำจะเย็นลงและน้ำควบแน่น ผลการกลั่นที่ได้จะถูกผสมกับความชื้นที่ควบแน่นจากอากาศแล้วกรองให้มีสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการดื่ม ระบบ ECLSS สามารถดึงความชื้นจากอากาศกลับมาได้ 100% และน้ำจากปัสสาวะได้ 85% ซึ่งสอดคล้องกับประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 93%

อนาคต:
เป็นที่ทราบกันว่ามีความพยายามที่จะได้รับคาร์โบไฮเดรตสังเคราะห์จากของเสียของนักบินอวกาศสำหรับเงื่อนไขของการสำรวจอวกาศตามโครงการต่อไปนี้:

ตามโครงการนี้ ของเสียจะถูกเผาให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีเทนเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากไฮโดรจิเนชัน (ปฏิกิริยาซาบาเทียร์) มีเทนสามารถเปลี่ยนเป็นฟอร์มาลดีไฮด์ได้ซึ่งคาร์โบไฮเดรตโมโนแซ็กคาไรด์จะเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาโพลีคอนเดนเซชัน (ปฏิกิริยา Butlerov)

บันทึกฉันกลัวที่จะเจาะลึก "ความรู้วิกิ" เพื่อทำความเข้าใจความหมายของมันด้วยซ้ำ

ระบบช่วยชีวิตสมัยใหม่ หลังจากการปรับปรุงให้ทันสมัยอย่างเหมาะสมแล้ว สามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างระบบช่วยชีวิตที่จำเป็นสำหรับการสำรวจห้วงอวกาศ

ศูนย์ LSS จะรับประกันการผลิตน้ำและออกซิเจนที่สถานีได้เกือบทั้งหมด และสามารถเป็นพื้นฐานของศูนย์ LSS สำหรับเที่ยวบินที่วางแผนไว้ไปยังดาวอังคารและการจัดฐานทัพบนดวงจันทร์

ให้ความสนใจอย่างมากในการสร้างระบบที่รับประกันการไหลเวียนของสารที่สมบูรณ์ที่สุด เพื่อจุดประสงค์นี้ พวกเขามักจะใช้กระบวนการเติมไฮโดรเจนของคาร์บอนไดออกไซด์ตามปฏิกิริยา Sabatier หรือ Bosch-Boudoir ซึ่งจะช่วยให้ออกซิเจนและน้ำไหลเวียนได้:

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

CH4 + O2 = CH2O + H2O
การควบแน่น
nСН2О - ? (CH2O)น
แคลเซียม(OH)2

ฉันต้องการทราบว่าแหล่งที่มาของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่สถานีโคจรและระหว่างการบินข้ามดาวเคราะห์ระยะไกลคือ:

- วัสดุก่อสร้างภายใน (วัสดุสังเคราะห์โพลีเมอร์, วาร์นิช, สี)
- มนุษย์ (ระหว่างเหงื่อ การคายน้ำ มีก๊าซในลำไส้ ระหว่างมาตรการสุขอนามัยและสุขอนามัย การตรวจสุขภาพ ฯลฯ)
- การทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- การเชื่อมโยงระบบช่วยชีวิต (ระบบบำบัดน้ำเสีย - ระบบควบคุมอัตโนมัติ, ห้องครัว, ซาวน่า, ห้องอาบน้ำ)
และอีกมากมาย

เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับการติดตามการปฏิบัติงานและการจัดการคุณภาพสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิต อโซกุกโซแน่นอนเหรอ?

วันนี้ลูกชายคนเล็กของฉันเริ่มรวม “แก๊งวิจัย” ที่โรงเรียนเพื่อปลูกผักกาดหอมจีนในไมโครเวฟแบบเก่า พวกเขาอาจตัดสินใจเตรียมกรีนให้ตัวเองเมื่อเดินทางไปดาวอังคาร คุณจะต้องซื้อไมโครเวฟเก่าที่ AVITO เพราะ... ของฉันยังทำงานอยู่ อย่าทำลายมันโดยเจตนาใช่ไหม?

บันทึก แน่นอนว่าในภาพไม่ใช่ลูกของฉัน และไม่ใช่เหยื่อของการทดลองไมโครเวฟในอนาคต

ตามที่ฉันสัญญาไว้ marks@marks หากมีสิ่งใดเกิดขึ้น ฉันจะโพสต์รูปภาพและผลลัพธ์ไปที่ GIC ฉันสามารถส่งผักกาดหอมที่ปลูกแล้วทางไปรษณีย์รัสเซียให้กับผู้ที่ต้องการโดยเสียค่าธรรมเนียมแน่นอน เพิ่มแท็ก

ในสภาวะที่ไม่ปกติของการบินนอกบรรยากาศ นักบินอวกาศจะต้องได้รับเงื่อนไขทั้งหมดในการทำงานและพักผ่อน พวกเขาจำเป็นต้องกิน ดื่ม หายใจ พักผ่อน และนอนหลับให้เป็นเวลาที่เหมาะสม คำถามที่เรียบง่ายและธรรมดาสำหรับการดำรงอยู่ของโลกในสภาพอวกาศกลายเป็นปัญหาทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ซับซ้อน

บุคคลสามารถอดอาหารได้เป็นเวลานานโดยไม่มีน้ำ - เป็นเวลาหลายวัน แต่หากไม่มีอากาศเขาก็สามารถมีชีวิตอยู่ได้เพียงไม่กี่นาทีเท่านั้น การหายใจเป็นหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของร่างกายมนุษย์ จะมั่นใจได้อย่างไรในการบินอวกาศ?

ปริมาณว่างในยานอวกาศมีน้อย โดยทั่วไปจะมีอากาศบนเรือประมาณ 9 ลูกบาศก์เมตร และด้านหลังกำแพงของเรือมีสุญญากาศที่เกือบจะสมบูรณ์ ซึ่งเป็นเศษบรรยากาศที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าพื้นผิวโลกหลายล้านเท่า

9 ลูกบาศก์เมตรคือสิ่งเดียวที่นักบินอวกาศต้องใช้หายใจ แต่นี่มันเยอะมาก คำถามเดียวคือปริมาณนี้จะเต็มไปด้วยอะไร นักบินอวกาศจะหายใจอะไร

บรรยากาศรอบๆ คนบนโลกในสภาวะแห้ง ประกอบด้วยไนโตรเจน 78.09 เปอร์เซ็นต์ ออกซิเจน 20.95 เปอร์เซ็นต์ อาร์กอน 0.93 เปอร์เซ็นต์ คาร์บอนไดออกไซด์ 0.03 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก ปริมาณของก๊าซอื่น ๆ ในนั้นไม่มีนัยสำคัญในทางปฏิบัติ

มนุษย์และสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดบนโลกคุ้นเคยกับการหายใจส่วนผสมของก๊าซนี้ แต่ความสามารถของร่างกายมนุษย์นั้นกว้างกว่า จากความดันบรรยากาศทั้งหมดที่ระดับน้ำทะเล ออกซิเจนมีประมาณ 160 มิลลิเมตร บุคคลสามารถหายใจได้เมื่อความดันออกซิเจนลดลงเหลือ 98 มิลลิเมตรปรอท และต่ำกว่านั้นเท่านั้นที่ทำให้เกิด "ภาวะขาดออกซิเจน" แต่อีกทางเลือกหนึ่งก็เป็นไปได้เช่นกัน: เมื่อปริมาณออกซิเจนในอากาศสูงกว่าปกติ ขีดจำกัดบนของความดันย่อยของออกซิเจนที่เป็นไปได้สำหรับมนุษย์คือ 425 มิลลิเมตรของปรอท เมื่อออกซิเจนมีความเข้มข้นสูง จะเกิดพิษจากออกซิเจน ดังนั้นความสามารถของร่างกายมนุษย์จึงทำให้เกิดความผันผวนของปริมาณออกซิเจนได้ประมาณ 4 เท่า ภายในขอบเขตที่กว้างขึ้น ร่างกายของเราสามารถทนต่อความผันผวนของความดันบรรยากาศได้ ตั้งแต่ปรอท 160 มิลลิเมตรไปจนถึงบรรยากาศต่างๆ

ไนโตรเจนและอาร์กอนเป็นส่วนเฉื่อยของอากาศ มีเพียงออกซิเจนเท่านั้นที่มีส่วนร่วมในกระบวนการออกซิเดชั่น ดังนั้นความคิดจึงเกิดขึ้น: เป็นไปได้หรือไม่ที่จะแทนที่ไนโตรเจนในยานอวกาศด้วยก๊าซที่เบากว่าเช่นฮีเลียม ไนโตรเจนหนึ่งลูกบาศก์เมตรมีน้ำหนัก 1.25 กิโลกรัมและฮีเลียมมีน้ำหนักเพียง 0.18 กิโลกรัมซึ่งน้อยกว่าเจ็ดเท่า สำหรับยานอวกาศซึ่งต้องคำนึงถึงน้ำหนักส่วนเกินทุกๆ กิโลกรัม นี่ไม่ได้เป็นเพียงการเฉยเมยแต่อย่างใด การทดลองแสดงให้เห็นว่าในบรรยากาศออกซิเจนฮีเลียมบุคคลสามารถหายใจได้ตามปกติ สิ่งนี้ได้รับการทดสอบโดยนักดำน้ำชาวอเมริกันระหว่างการดำน้ำใต้น้ำระยะไกล

จากมุมมองทางเทคนิค บรรยากาศแบบก๊าซเดี่ยวที่ประกอบด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์ก็ดึงดูดความสนใจเช่นกัน ในยานอวกาศของอเมริกา นักบินอวกาศใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์ที่ความดันประมาณ 270 มิลลิเมตรปรอทในการหายใจ ในขณะเดียวกัน อุปกรณ์สำหรับควบคุมความดันและรักษาองค์ประกอบของบรรยากาศก็ง่ายกว่า (และเบากว่า) อย่างไรก็ตาม ออกซิเจนบริสุทธิ์มีข้อเสีย: มีความเสี่ยงที่จะเกิดเพลิงไหม้บนยานอวกาศ การสูดดมออกซิเจนบริสุทธิ์เป็นเวลานานทำให้เกิดโรคแทรกซ้อนที่ไม่พึงประสงค์ในทางเดินหายใจ

เมื่อสร้างสภาพแวดล้อมเทียมในยานอวกาศภายในประเทศ จะยึดบรรยากาศของโลกปกติมาเป็นพื้นฐาน ผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแพทย์ ยืนยันว่าจะมีการสร้างมุมหนึ่งของดาวเคราะห์บ้านเกิดบนยานอวกาศโดยมีเงื่อนไขที่ใกล้เคียงที่สุดกับสิ่งที่อยู่ล้อมรอบมนุษย์บนโลก ประโยชน์ทางเทคนิคทั้งหมดที่ได้รับจากการใช้บรรยากาศแบบก๊าซเดี่ยว ออกซิเจน-ฮีเลียม และอื่นๆ ได้รับการเสียสละเพื่อความสะดวกสบายของนักบินอวกาศ พารามิเตอร์ทั้งหมดใกล้เคียงกับบรรทัดฐานของบรรยากาศที่เราหายใจบนโลกมาก พวกเขาแสดงให้เห็นว่าระบบอัตโนมัติ "ยึด" พารามิเตอร์อากาศในห้องโดยสาร "แน่น" และเสถียรมาก ดูเหมือนว่านักบินอวกาศจะได้สูดอากาศบริสุทธิ์ของโลก

หลังจากที่นักบินอวกาศขึ้นเรือ หลังจากที่ช่องต่างๆ ถูกปิดผนึก องค์ประกอบของบรรยากาศในเรือก็เริ่มเปลี่ยนไป นักบินอวกาศสองคนใช้ออกซิเจนประมาณ 50 ลิตรต่อชั่วโมงและปล่อยไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมที่ระเหยได้ 80-100 กรัม เป็นต้น จากนั้นระบบปรับอากาศก็เริ่มทำงาน ซึ่งจะทำให้บรรยากาศ "มีสภาพ" นั่นก็คือ โดยจะรักษาพารามิเตอร์ทั้งหมดไว้ที่ระดับที่เหมาะสมที่สุด

การฟื้นฟูบรรยากาศขึ้นอยู่กับกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่มีประสิทธิภาพและผ่านการพิสูจน์แล้ว มีสารเคมีที่ทราบกันว่าเมื่อรวมกับน้ำหรือคาร์บอนไดออกไซด์จะสามารถปล่อยออกซิเจนออกมาได้ เหล่านี้คือซูเปอร์ออกไซด์ของโลหะอัลคาไล - โซเดียม, โพแทสเซียม, ลิเธียม เพื่อให้ปฏิกิริยาเหล่านี้ปล่อยออกซิเจน 50 ลิตร - ต้องการน้ำ 26.4 กรัมต่อชั่วโมงของนักบินอวกาศสองคน และดังที่เราได้กล่าวไปแล้วการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศโดยนักบินอวกาศสองคนนั้นสูงถึง 100 กรัมต่อชั่วโมง

น้ำบางส่วนใช้ในการผลิตออกซิเจน ในขณะที่บางส่วนถูกเก็บไว้ในอากาศเพื่อรักษาความชื้นสัมพัทธ์ปกติ (ภายใน 40-60 เปอร์เซ็นต์) น้ำส่วนเกินจะต้องถูกดูดซับโดยตัวดูดซับพิเศษ

การมีฝุ่น เศษขนมปัง และเศษขยะในอากาศเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ ท้ายที่สุดแล้วในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ทั้งหมดนี้จะไม่ตกลงสู่พื้น แต่ลอยอย่างอิสระในชั้นบรรยากาศของเรือและสามารถเข้าสู่ทางเดินหายใจของนักบินอวกาศได้ มีตัวกรองพิเศษเพื่อทำความสะอาดอากาศจากสิ่งปนเปื้อนทางกล

ดังนั้น การฟื้นฟูบรรยากาศในเรือจึงเกิดจากการที่อากาศบางส่วนจากห้องพักอาศัยจะถูกพัดลมดูดเข้าไปอย่างต่อเนื่องและผ่านอุปกรณ์ระบบปรับอากาศจำนวนหนึ่ง ที่นั่นอากาศจะถูกทำให้บริสุทธิ์ และกลับสู่ระดับปกติในแง่ขององค์ประกอบทางเคมี ความชื้น และอุณหภูมิ และกลับสู่ห้องโดยสารของนักบินอวกาศอีกครั้ง การไหลเวียนของอากาศนี้คงที่ และความเร็วและประสิทธิภาพจะถูกควบคุมโดยระบบอัตโนมัติที่เหมาะสมอย่างต่อเนื่อง

ตัวอย่างเช่น หากปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศของเรือเพิ่มขึ้นมากเกินไป ระบบควบคุมจะสังเกตเห็นสิ่งนี้ทันที เธอออกคำสั่งที่เหมาะสมแก่ฝ่ายบริหาร โหมดการทำงานของการติดตั้งมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อลดการปล่อยออกซิเจน