«НИИхиммаш» АҚ қызметкерлерінің басылымдары. ХҒС-тағы жарықтар. Ғарышкерлер ауаның ағып кетуіне қалай төтеп берді? Ғарыштағы станцияларда оттегі қайдан келеді?
Біз ғарышкер емеспіз, ұшқыш емеспіз,
Инженерлер емес, дәрігерлер емес.
Ал біз сантехникпіз:
Біз суды зәрден шығарамыз!
Біз сияқты факирлер емес, ағайындар,
Бірақ мақтанбай айтамыз:
Табиғаттағы су айналымы біз
Біз оны жүйемізде қайталаймыз!
Біздің ғылым өте нақты.
Тек ойларыңызды қалдырыңыз.
Біз ағынды суларды тазартамыз
Кәстрөлдер мен компот үшін!
Барлық Сүтті жолдардан өтіп,
Сіз бір уақытта салмақ жоғалтпайсыз
Толық өзін-өзі қамтамасыз етумен
Біздің ғарыштық жүйелер.
Өйткені, тіпті торттар да керемет,
Лула кебаб және калачи
Сайып келгенде - түпнұсқадан
Материал және зәр!
Мүмкін болса, бас тартпаңыз
Таңертең сұрағанымызда
Колбаны барлығымен толтырыңыз
Әрқайсысы кем дегенде жүз грамм!
Біз достық түрде мойындауымыз керек,
Бізбен дос болудың қандай пайдасы бар:
Өйткені, қайта өңдеусіз
Сіз бұл дүниеде өмір сүре алмайсыз!!!
(Авторы – Варламов Валентин Филиппович – бүркеншік аты В. Вологдин)
Су – тіршіліктің негізі. Біздің планетада сөзсіз. Кейбір Гамма Центавриде бәрі басқаша болуы мүмкін. Ғарыштық зерттеулердің пайда болуымен судың адамдар үшін маңызы тек артты. Ғарыштағы H2O-ға көп нәрсе байланысты, ғарыш станциясының жұмысынан бастап оттегі өндірісіне дейін. Бірінші ғарыш аппаратында жабық «сумен жабдықтау» жүйесі болған жоқ. Барлық су және басқа да «шығыс материалдары» әуелі бортқа Жерден алынды.
«Бұрынғы ғарыштық миссиялар - Меркурий, Егіздер, Аполлон өздерімен бірге барлық қажетті су мен оттегі қорын алып, ғарышқа сұйық және газ тәрізді қалдықтарды тастады»., деп түсіндіреді Маршалл орталығының қызметкері Роберт Багдигиан.
Қысқаша айтқанда: ғарышкерлер мен астронавттардың өмірін қамтамасыз ету жүйелері «ашық» болды - олар туған планетасының қолдауына сүйенді.
Мен йод және «Аполлон» ғарыш кемесі туралы, дәретханалардың рөлі және ерте ғарыш кемелерінде қалдықтарды кәдеге жарату опциялары (UdSSR немесе АҚШ) туралы басқа жолы айтатын боламын.
Суретте: Аполлон 15 экипажына арналған өмірді қамтамасыз етудің портативті жүйесі, 1968 ж.
Бауырымен жорғалаушыны тастап, мен санитарлық өнімдер шкафына жүздім. Есептегішке арқасын бұрып, жұмсақ гофрленген шлангты алып, шалбарының түймелерін шешті.
– Қалдықтарды кәдеге жарату керек пе?
Құдай…
Әрине, мен жауап бермедім. Ол сорғышты қосты да, арқасына үңіле түскен жорғалаушының қызық көзқарасын ұмытуға тырысты. Мен күнделікті күнделікті қиындықтарды жек көремін.
«Жұлдыздар - суық ойыншықтар», С. Лукьяненко
Мен су мен O2-ге қайта ораламын.
Бүгін ХҒС-да ішінара жабық су регенерациялау жүйесі бар, мен сізге егжей-тегжейлі айтып беруге тырысамын (мұны өзім түсінгенімше).
Шегіну:
1986 жылы 20 ақпанда кеңестік «Мир» орбиталық станциясы орбитаға шықты.
«МИР» орбиталық станциясы мен ХҒС бортында 30 000 литр суды жеткізу үшін жүк көтергіштігі 2,5 тонна болатын «Прогресс» көлік кемесінің қосымша 12 ұшыруын ұйымдастыру қажет еді. «Прогресс» кемелерінің сыйымдылығы 420 литрлік «Родник» типті ауыз су резервуарларымен жабдықталғанын ескерсек, «Прогресс» көлік кемесінің қосымша ұшырылымдарының саны бірнеше есеге артуы керек еді.
ХҒС-да Ауа жүйесінің цеолит сіңіргіштері көмірқышқыл газын (СО2) ұстап, оны борт кеңістігіне шығарады. СО2-де жоғалған оттегі судың электролизі (оның сутегі мен оттегіге ыдырауы) арқылы толықтырылады. Бұл ХҒС-та күніне бір адамға 1 кг су тұтынатын Электрондық жүйе арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта сутегі ағызылуда, бірақ болашақта ол СО2-ны бағалы суға және шығарылатын метанға (CH4) айналдыруға көмектеседі. Және, әрине, кез келген жағдайда, бортында оттегі бомбалары мен баллондар бар.
Суретте: 2011 жылы істен шыққан ХҒС-тағы оттегі генераторы мен жұмыс істейтін машина.
Суретте: ғарышкерлер Destiny зертханасында микрогравитация жағдайында биологиялық эксперименттер үшін сұйықтықтарды газсыздандыру жүйесін орнатуда.
Суретте: Сергей Крикалев электронды су электролизі құрылғысымен
Өкінішке орай, орбиталық станциялардағы заттардың толық айналымына әлі қол жеткізілген жоқ. Технологияның бұл деңгейінде белоктарды, майларды, көмірсуларды және басқа да биологиялық белсенді заттарды физика-химиялық әдістермен синтездеу мүмкін емес. Сондықтан ғарышкерлердің өмірінен көмірқышқыл газы, сутегі, құрамында ылғал бар және тығыз қалдықтар ғарыш кеңістігінің вакуумына шығарылады.
Ғарыш станциясының ванна бөлмесі осылай көрінеді
ХҒС сервистік модулі «Воздух» және «БМП» тазарту жүйелерін, конденсаттан SRV-K2M жақсартылған суды регенерациялау жүйесін және Электрон-ВМ оттегі генерациялау жүйесін, сондай-ақ SPK-UM зәрді жинау және сақтау жүйесін енгізді және жұмыс істейді. Жақсартылған жүйелердің өнімділігі 2 еседен астамға артты (6 адамға дейін бригаданың өмірлік маңызды функцияларын қамтамасыз етеді), энергия мен массалық шығындар азайды.
Бес жылдан астам мерзім (2006 жылғы деректер)Оларды пайдалану кезінде 6,8 тонна су мен 2,8 тонна оттегі қалпына келтірілді, бұл станцияға жеткізілетін жүктің салмағын 11 тоннадан астам азайтуға мүмкіндік берді.
Зәрден суды қалпына келтіруге арналған SRV-UM жүйесін LSS кешеніне енгізудің кешігуі 7 тонна суды қалпына келтіруге және жеткізу салмағын азайтуға мүмкіндік бермеді.
«Екінші майдан» - американдықтар
Америкалық ECLSS аппаратының технологиялық суы ресейлік жүйеге және американдық OGS-ке (ОГС) жеткізіледі, содан кейін ол оттегіге «өңделеді».
Зәрден суды қалпына келтіру процесі күрделі техникалық тапсырма болып табылады: «Зәр су буына қарағанда әлдеқайда «лас»., деп түсіндіреді Карраскильо, «Ол металл бөлшектерді тоздырып, құбырларды бітеп тастауы мүмкін». ECLSS жүйесі зәрді тазарту үшін бу сығымдау дистилляциясы деп аталатын процесті пайдаланады: несеп құрамындағы су буға айналғанша қайнатылады. Бу — табиғи түрде тазартылған су бу күйінде (аммиак пен басқа газдардың минус іздері) — дистилляция камерасына көтеріліп, қоспалар мен тұздардың шоғырланған қоңыр суспензиясын қалдырып, Карраскильо қайырымдылықпен «тұздық» деп атайды (одан кейін ол ғарышқа шығарылады). ). Содан кейін бу салқындап, су конденсацияланады. Алынған дистиллят ауадағы конденсацияланған ылғалмен араласады және ішуге жарамды күйге дейін сүзіледі. ECLSS жүйесі ауадан 100% ылғалды және зәрден 85% суды қалпына келтіруге қабілетті, бұл шамамен 93% жалпы тиімділікке сәйкес келеді.
Жоғарыда айтылғандар жүйенің жер үсті жағдайында жұмыс істеуіне қатысты. Ғарышта қосымша қиындық туындайды - бу көтерілмейді: ол айдау камерасына көтеріле алмайды. Сондықтан ХҒС үшін ECLSS үлгісінде «... біз булар мен тұзды ерітіндіні бөлу үшін жасанды гравитация жасау үшін айдау жүйесін айналдырамыз»., деп түсіндіреді Карраскильо.
Келешегі:
Ғарыштық экспедициялар жағдайында астронавттардың қалдықтарынан синтетикалық көмірсуларды келесі схема бойынша алу әрекеттері белгілі:
Бұл схема бойынша қалдық өнімдер көмірқышқыл газын түзу үшін жағылады, одан гидрлеу нәтижесінде метан түзіледі (Сабатье реакциясы). Метан формальдегидке айналуы мүмкін, одан поликонденсация реакциясы (Бутлеров реакциясы) нәтижесінде моносахаридті көмірсулар түзіледі.
Алайда, алынған көмірсу моносахаридтері оптикалық активтілігі жоқ рацематтардың – тетрозалардың, пентоздардың, гексозалардың, гептоздардың қоспасы болды.
ЕскертуМен тіпті оның мағынасын түсіну үшін «вики біліміне» үңілуге қорқамын.
Заманауи тіршілікті қамтамасыз ету жүйелері, тиісті модернизациядан кейін, терең кеңістікті зерттеуге қажетті тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерін құрудың негізі ретінде пайдаланылуы мүмкін.
LSS кешені станцияда су мен оттегінің толық дерлік қайта өндірілуін қамтамасыз етеді және Марсқа жоспарланған ұшулар мен Айда базаны ұйымдастыру үшін LSS кешендерінің негізі бола алады.
Заттардың барынша толық айналымын қамтамасыз ететін жүйелерді құруға көп көңіл бөлінеді. Осы мақсатта олар Сабатиер немесе Бош-Будуар реакциясы бойынша көмірқышқыл газын гидрлеу процесін қолданады, бұл оттегі мен судың айналымына мүмкіндік береді:
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O
CH4-тің ғарыштық вакуумға шығарылуына экзобиологиялық тыйым салынған жағдайда, метан келесі реакциялар арқылы формальдегидке және ұшпа көмірсутек моносахаридтерге айналуы мүмкін:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
поликонденсация
nСН2О - ? (CH2O)n
Са(ОН)2
Орбиталық станциялардағы және планетааралық ұзақ ұшулар кезінде қоршаған ортаның ластану көздері мыналар екенін атап өткім келеді:
- ішкі құрылыс материалдары (полимерлі синтетикалық материалдар, лактар, бояулар)
- адамдар (терлеу, транспирация кезінде, ішек газдарымен, санитарлық-гигиеналық шаралар кезінде, медициналық тексерулер кезінде және т.б.)
- жұмыс істейтін электронды жабдық
- тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерінің буындары (канализация жүйесі - автоматтандырылған басқару жүйесі, ас үй, сауна, душ)
және тағы басқалар
Өмір сүру ортасының сапасын жедел бақылау мен басқарудың автоматты жүйесін құру қажет болатыны анық. Белгілі бір ASOKUKSO?
Менің кенже ұлым ескі микротолқынды пеште қытай салатын өсіру үшін бүгін мектепте «зерттеу тобын» құра бастады. Олар Марсқа саяхаттау кезінде өздерін жасыл желекпен қамтамасыз етуді шешкен шығар. Сізге AVITO-да ескі микротолқынды пешті сатып алуға тура келеді, себебі... Менікі әлі жұмыс істеп жатыр. Оны әдейі бұзбаңыз, солай ма?
Ескерту фотода, әрине, менің балам емес және микротолқынды эксперименттің болашақ құрбаны емес.
Мен marks@marks деп уәде бергенімдей, егер бірдеңе болса, мен фотосуреттер мен нәтижені GIC-ке жариялаймын. Мен өсірілген салатты орыс поштасы арқылы қалаушыларға, әрине, ақылы түрде жібере аламын.
Біз ғарышкер емеспіз, ұшқыш емеспіз,
Инженерлер емес, дәрігерлер емес.
Ал біз сантехникпіз:
Біз суды зәрден шығарамыз!
Біз сияқты факирлер емес, ағайындар,
Бірақ мақтанбай айтамыз:
Табиғаттағы су айналымы біз
Біз оны жүйемізде қайталаймыз!
Біздің ғылым өте нақты.
Тек ойларыңызды қалдырыңыз.
Біз ағынды суларды тазартамыз
Кәстрөлдер мен компот үшін!
Барлық Сүтті жолдардан өтіп,
Сіз бір уақытта салмақ жоғалтпайсыз
Толық өзін-өзі қамтамасыз етумен
Біздің ғарыштық жүйелер.
Өйткені, тіпті торттар да керемет,
Лула кебаб және калачи
Сайып келгенде - түпнұсқадан
Материал және зәр!
Мүмкін болса, бас тартпаңыз
Таңертең сұрағанымызда
Колбаны барлығымен толтырыңыз
Әрқайсысы кем дегенде жүз грамм!
Біз достық түрде мойындауымыз керек,
Бізбен дос болудың қандай пайдасы бар:
Өйткені, қайта өңдеусіз
Сіз бұл дүниеде өмір сүре алмайсыз!!!
(Авторы – Варламов Валентин Филиппович – бүркеншік аты В. Вологдин)
Су – тіршіліктің негізі. Біздің планетада сөзсіз.
Кейбір Гамма Центавриде бәрі басқаша болуы мүмкін.
Ғарыштық зерттеулердің пайда болуымен судың адамдар үшін маңызы тек арта түсті. Көп нәрсе ғарыштағы H2O-ға, ғарыш станциясының жұмысынан бастап оттегі өндіруге дейін байланысты. Бірінші ғарыш аппаратында жабық «сумен жабдықтау» жүйесі болған жоқ. Барлық су және басқа да «шығыс материалдары» әуелі бортқа Жерден алынды.
«Бұрынғы ғарыштық миссиялар - Меркурий, Егіздер, Аполлон өздерімен бірге барлық қажетті су мен оттегі қорын алып, ғарышқа сұйық және газ тәрізді қалдықтарды тастады»., деп түсіндіреді Маршалл орталығының қызметкері Роберт Багдигиан.
Қысқаша айтқанда: ғарышкерлер мен астронавттардың өмірін қамтамасыз ету жүйелері «ашық» болды - олар туған планетасының қолдауына сүйенді.
Мен йод және «Аполлон» ғарыш кемесі туралы, дәретханалардың рөлі және ерте ғарыш кемелерінде қалдықтарды кәдеге жарату опциялары (UdSSR немесе АҚШ) туралы басқа жолы айтатын боламын.
Суретте: Аполлон 15 экипажына арналған өмірді қамтамасыз етудің портативті жүйесі, 1968 ж.
Бауырымен жорғалаушыны тастап, мен санитарлық өнімдер шкафына жүздім. Есептегішке арқасын бұрып, жұмсақ гофрленген шлангты алып, шалбарының түймелерін шешті.
– Қалдықтарды кәдеге жарату керек пе?
Құдай…
Әрине, мен жауап бермедім. Ол сорғышты қосып, оның арқасына үңіле түскен жорғалаушының қызық көзқарасын ұмытуға тырысты. Мен күнделікті күнделікті қиындықтарды жек көремін. Бірақ бізде жасанды тартылыс болмаса, сіз не істей аласыз?
«Жұлдыздар - суық ойыншықтар», С. Лукьяненко
Мен су мен O2-ге қайта ораламын.
Бүгін ХҒС-да ішінара жабық су регенерациялау жүйесі бар, мен сізге егжей-тегжейлі айтып беруге тырысамын (мұны өзім түсінгенімше).
«МИР» орбиталық станциясы мен ХҒС бортында 30 000 литр суды жеткізу үшін жүк көтергіштігі 2,5 тонна болатын «Прогресс» көлік кемесінің қосымша 12 ұшыруын ұйымдастыру қажет еді. «Прогресс» кемелерінің сыйымдылығы 420 литрлік «Родник» типті ауыз су резервуарларымен жабдықталғанын ескерсек, «Прогресс» көлік кемесінің қосымша ұшырылымдарының саны бірнеше есеге артуы керек еді.
ХҒС-да Ауа жүйесінің цеолит сіңіргіштері көмірқышқыл газын (СО2) ұстап, оны борт кеңістігіне шығарады. СО2-де жоғалған оттегі судың электролизі (оның сутегі мен оттегіге ыдырауы) арқылы толықтырылады. Бұл ХҒС-та күніне бір адамға 1 кг су тұтынатын Электрондық жүйе арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта сутегі ағызылуда, бірақ болашақта ол СО2-ны бағалы суға және шығарылатын метанға (CH4) айналдыруға көмектеседі. Және, әрине, кез келген жағдайда, бортында оттегі бомбалары мен баллондар бар.
Суретте: 2011 жылы істен шыққан ХҒС-тағы оттегі генераторы мен жұмыс істейтін машина.
Суретте: ғарышкерлер Destiny зертханасында микрогравитация жағдайында биологиялық эксперименттер үшін сұйықтықтарды газсыздандыру жүйесін орнатуда.
Суретте: Сергей Крикалев электронды су электролизі құрылғысымен
Өкінішке орай, орбиталық станциялардағы заттардың толық айналымына әлі қол жеткізілген жоқ. Технологияның бұл деңгейінде белоктарды, майларды, көмірсуларды және басқа да биологиялық белсенді заттарды физика-химиялық әдістермен синтездеу мүмкін емес. Сондықтан ғарышкерлердің өмірінен көмірқышқыл газы, сутегі, құрамында ылғал бар және тығыз қалдықтар ғарыш кеңістігінің вакуумына шығарылады.
Ғарыш станциясының ванна бөлмесі осылай көрінеді
ХҒС сервистік модулі «Воздух» және «БМП» тазарту жүйелерін, конденсаттан SRV-K2M жақсартылған суды регенерациялау жүйесін және Электрон-ВМ оттегі генерациялау жүйесін, сондай-ақ SPK-UM зәрді жинау және сақтау жүйесін енгізді және жұмыс істейді. Жақсартылған жүйелердің өнімділігі 2 еседен астамға артты (6 адамға дейін бригаданың өмірлік маңызды функцияларын қамтамасыз етеді), энергия мен массалық шығындар азайды.
Бес жылдан астам мерзім (2006 жылғы деректер)Оларды пайдалану кезінде 6,8 тонна су мен 2,8 тонна оттегі қалпына келтірілді, бұл станцияға жеткізілетін жүктің салмағын 11 тоннадан астам азайтуға мүмкіндік берді.
Зәрден суды қалпына келтіруге арналған SRV-UM жүйесін LSS кешеніне енгізудің кешігуі 7 тонна суды қалпына келтіруге және жеткізу салмағын азайтуға мүмкіндік бермеді.
«Екінші майдан» - американдықтар.
Америкалық ECLSS аппаратының технологиялық суы ресейлік жүйеге және американдық OGS-ке (ОГС) жеткізіледі, содан кейін ол оттегіге «өңделеді».
Зәрден суды қалпына келтіру процесі күрделі техникалық тапсырма болып табылады: «Зәр су буына қарағанда әлдеқайда «лас»., деп түсіндіреді Карраскильо, «Ол металл бөлшектерді тоздырып, құбырларды бітеп тастауы мүмкін». ECLSS жүйесі зәрді тазарту үшін бу сығымдау дистилляциясы деп аталатын процесті пайдаланады: несеп құрамындағы су буға айналғанша қайнатылады. Бу — табиғи түрде тазартылған су бу күйінде (аммиак пен басқа газдардың минус іздері) — дистилляция камерасына көтеріліп, қоспалар мен тұздардың шоғырланған қоңыр суспензиясын қалдырып, Карраскильо қайырымдылықпен «тұздық» деп атайды (одан кейін ол ғарышқа шығарылады). ). Содан кейін бу салқындап, су конденсацияланады. Алынған дистиллят ауадағы конденсацияланған ылғалмен араласады және ішуге жарамды күйге дейін сүзіледі. ECLSS жүйесі ауадан 100% ылғалды және зәрден 85% суды қалпына келтіруге қабілетті, бұл шамамен 93% жалпы тиімділікке сәйкес келеді.
Жоғарыда айтылғандар жүйенің жер үсті жағдайында жұмыс істеуіне қатысты. Ғарышта қосымша қиындық туындайды - бу көтерілмейді: ол айдау камерасына көтеріле алмайды. Сондықтан ХҒС үшін ECLSS үлгісінде «... біз булар мен тұзды ерітіндіні бөлу үшін жасанды гравитация жасау үшін айдау жүйесін айналдырамыз»., деп түсіндіреді Карраскильо.
Келешегі:
Ғарыштық экспедициялар жағдайында астронавттардың қалдықтарынан синтетикалық көмірсуларды келесі схема бойынша алу әрекеттері белгілі:
Бұл схема бойынша қалдық өнімдер көмірқышқыл газын түзу үшін жағылады, одан гидрлеу нәтижесінде метан түзіледі (Сабатье реакциясы). Метан формальдегидке айналуы мүмкін, одан поликонденсация реакциясы (Бутлеров реакциясы) нәтижесінде моносахаридті көмірсулар түзіледі.
Алайда, алынған көмірсу моносахаридтері оптикалық активтілігі жоқ рацематтардың – тетрозалардың, пентоздардың, гексозалардың, гептоздардың қоспасы болды.
ЕскертуМен тіпті оның мағынасын түсіну үшін «вики біліміне» үңілуге қорқамын.
Заманауи тіршілікті қамтамасыз ету жүйелері, тиісті модернизациядан кейін, терең кеңістікті зерттеуге қажетті тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерін құрудың негізі ретінде пайдаланылуы мүмкін.
LSS кешені станцияда су мен оттегінің толық дерлік қайта өндірілуін қамтамасыз етеді және Марсқа жоспарланған ұшулар мен Айда базаны ұйымдастыру үшін LSS кешендерінің негізі бола алады.
Заттардың барынша толық айналымын қамтамасыз ететін жүйелерді құруға көп көңіл бөлінеді. Осы мақсатта олар Сабатиер немесе Бош-Будуар реакциясы бойынша көмірқышқыл газын гидрлеу процесін қолданады, бұл оттегі мен судың айналымына мүмкіндік береді:
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O
CH4-тің ғарыштық вакуумға шығарылуына экзобиологиялық тыйым салынған жағдайда, метан келесі реакциялар арқылы формальдегидке және ұшпа көмірсутек моносахаридтерге айналуы мүмкін:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
поликонденсация
nСН2О - ? (CH2O)n
Са(ОН)2
Орбиталық станциялардағы және планетааралық ұзақ ұшулар кезінде қоршаған ортаның ластану көздері мыналар екенін атап өткім келеді:
- интерьердің құрылымдық материалдары (полимерлі синтетикалық материалдар, лактар, бояулар)
-адамның (терлеу, транспирация кезінде, ішек газдарымен, санитарлық-гигиеналық шаралар кезінде, медициналық тексерулер кезінде және т.б.)
- жұмыс істейтін электрондық жабдықтар
-тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерінің буындары (канализация жүйесі - автоматтандырылған басқару жүйесі, ас үй, сауна, душ)
және тағы басқалар
Өмір сүру ортасының сапасын жедел бақылау мен басқарудың автоматты жүйесін құру қажет болатыны анық. Белгілі бір ASOKUKSO?
Мен оқып жүргенде ғарыш кемелерінің өмір туралы ғылымы мамандығын студенттер бекер атамаған:
ASS...
Не деп шифрланған:
жәнесырттан Оқамтамасыз ету Пқалтқысыз Ақұрылғылар
Нақты код есімде жоқ, E4 бөлімі.
Соңы: мүмкін мен бәрін ескермей, бір жерде фактілер мен сандарды араластырған шығармын. Содан кейін толықтырыңыз, түзетіңіз және сынаңыз.
Қызықты жарияланым мені осы «мәліметті» ойлап табуға итермеледі: Ғарышкерлерге арналған көкөністер: NASA зертханаларында жаңа піскен жасылдар қалай өсіріледі.
Менің кенже ұлым ескі микротолқынды пеште қытай салатын өсіру үшін бүгін мектепте «зерттеу тобын» құра бастады. Олар Марсқа саяхаттау кезінде өздерін жасыл желекпен қамтамасыз етуді шешкен шығар. Сізге AVITO-да ескі микротолқынды пешті сатып алуға тура келеді, себебі... Менікі әлі жұмыс істеп жатыр. Оны әдейі бұзбаңыз, солай ма?
Ескерту фотода, әрине, менің балам емес және микротолқынды эксперименттің болашақ құрбаны емес.
Мен marks@marks деп уәде бергенімдей, егер бірдеңе болса, мен фотосуреттер мен нәтижені GIC-ке жариялаймын. Мен өсірілген салатты орыс поштасы арқылы қалаушыларға, әрине, ақылы түрде жібере аламын.
Негізгі көздер:
БЕЛСЕНДІ СӨЗ Техника ғылымдарының докторы, профессор, Ресей Федерациясының еңбек сіңірген ғылым қайраткері Ю.Е. СИНЯК (РҒА) «ТҰРҒЫШТЫ ҒАРЫШ ОБЪЕКТІЛЕРІНІҢ ТІРШІЛІГІН ҚАМТАУ ЖҮЙЕЛЕРІ
(Өткен, бүгін және болашақ)» /Мәскеу, қазан 2008 ж. Мәтіннің негізгі бөлігі осы жерден алынған
«Тірі ғылым» (http://livescience.ru) - ХҒС-да суды қалпына келтіру.
«НИИхиммаш» АҚ (www.niichimmash.ru). «НИИхиммаш» АҚ қызметкерлерінің басылымдары.
«Ғарышкерлерге арналған тағам» интернет-дүкені
Ғарышкерлер үшін, ғарыштағы судегенмен, Жердегі сияқты, ең маңызды ресурс болып табылады.
Адамның сусыз ұзақ өмір сүре алмайтынын бәріміз жақсы білеміз.
Мысалы:
- 16 ° C / 23 ° C температурада, он күннен аспайды;
- 26°C, максимум тоғыз күн;
- 29 ° C, жеті күнге дейін;
- 36 ° C температурада, үш күнге дейін.
Бірақ ғарышкерлерімізге оралайық.
Бір ғарышкерге арналған су нормасы
Егер орбитада азық-түлікке қатысты жағдай жалпы алғанда анық болса - ғалымдар салыстырмалы түрде аз көлемде және салмағы аз, жоғары калориялы құрамға ие жаңа концентраттарды ойлап табуда, онда суға қатысты жағдай күрделірек. Су ауыр, оны қысу немесе кептіру мүмкін емес, сондықтан ол кеменің «жүктемесінің» салыстырмалы түрде көп мөлшерін алады және бұл ғарыш сапары үшін өте маңызды фактор.
«Ресей ғарыштық стандарттарына» сәйкес күніне бір ғарышкерге шамамен 500/600 грамм тамақ (бұл ~ 2500/2700 килокалория) және 2,2 литр су қажет. Күнделікті суды тұтыну тағамның бір бөлігіне қарағанда әлдеқайда ауыр және көлемі жағынан үлкенірек екенін көреміз. Американдықтардың «жомарт» стандарттары бар және астронавтқа шамамен 3,6 литр бөледі.
Ғарышта таза суды тиімді шығаруға :) немесе оны орбитада синтездеуге мүмкіндік беретін технологиялар әлі жоқ, сондықтан оның негізгі бөлігін Жерден арнайы жүк кемелерімен жеткізуге тура келеді. Мұның бәрі суды қатаң үнемдеу режимін анықтайды.
Су ғарыштық орбитада қалай пайдаланылады?
Ғарыштағы суішу үшін ғана емес, сонымен қатар басқа мақсаттар үшін де қажет:
- құрғақ тағам өнімдерін «белсендендіруге»;
- гигиеналық мақсаттар үшін;
- басқа ғарыш аппараттарының жүйелерінің табысты жұмысы үшін;
Ғарыштағы суды үнемдеу режимі
Ғарыш орбитасында суды ұтымды пайдалану үшін оны сақтаудың арнайы ережелері әзірленді. Ғарышта олар киімді жумайды, бірақ жаңа жинақтарды пайдаланады. Гигиеналық қажеттіліктер арнайы дымқыл майлықтармен қанағаттандырылады.
Ғарыш станциясындағы тіршілікті қамтамасыз ету үшін жылына 8000 литр тұщы су қажет болса, оның 80% адам қалдықтарынан және басқа ғарыш станциялары жүйелерінен тікелей станцияның өзінде өндірілуі мүмкін.
Мысалы, американдық ғалымдар зәрді тазарту үшін негізінен бірегей жүйені жасады. Бұл жүйені жасаушылардың айтуынша, олардың құрылғысы арқылы тазартылған несеп пен конденсат стандартты бөтелкедегі судан іс жүзінде еш айырмашылығы жоқ. Бұл су тазарту жүйелері жылына 6000 литрге дейін өңдеуге қабілетті.
Орбиталық станциялардағы суды көбейту көздері:
- конденсат;
- астронавттың зәрі;
- оттегі-сутекті отын элементтерін пайдалану кезіндегі қалдықтар – техникалық қажеттіліктерге.
Жер бетінде таза және дәмді су бізге әрқашан қол жетімді болады және адамзат оны алу және сақтау үшін жоғарыда сипатталған әдістер мен технологияларды ешқашан қолданбайды деп сенейік.
Біз ғарышкер емеспіз, ұшқыш емеспіз,
Инженерлер емес, дәрігерлер емес.
Ал біз сантехникпіз:
Біз суды зәрден шығарамыз!
Біз сияқты факирлер емес, ағайындар,
Бірақ мақтанбай айтамыз:
Табиғаттағы су айналымы біз
Біз оны жүйемізде қайталаймыз!
Біздің ғылым өте нақты.
Тек ойларыңызды қалдырыңыз.
Біз ағынды суларды тазартамыз
Кәстрөлдер мен компот үшін!
Барлық Сүтті жолдардан өтіп,
Сіз бір уақытта салмақ жоғалтпайсыз
Толық өзін-өзі қамтамасыз етумен
Біздің ғарыштық жүйелер.
Өйткені, тіпті торттар да керемет,
Лула кебаб және калачи
Сайып келгенде - түпнұсқадан
Материал және зәр!
Мүмкін болса, бас тартпаңыз
Таңертең сұрағанымызда
Колбаны барлығымен толтырыңыз
Әрқайсысы кем дегенде жүз грамм!
Біз достық түрде мойындауымыз керек,
Бізбен дос болудың қандай пайдасы бар:
Өйткені, қайта өңдеусіз
Сіз бұл дүниеде өмір сүре алмайсыз!!!
(Авторы – Варламов Валентин Филиппович – бүркеншік аты В. Вологдин)
Су – тіршіліктің негізі. Біздің планетада сөзсіз. Кейбір Гамма Центавриде бәрі басқаша болуы мүмкін. Ғарыштық зерттеулердің пайда болуымен судың адамдар үшін маңызы тек артты. Ғарыштағы H2O-ға көп нәрсе байланысты, ғарыш станциясының жұмысынан бастап оттегі өндірісіне дейін. Бірінші ғарыш аппаратында жабық «сумен жабдықтау» жүйесі болған жоқ. Барлық су және басқа да «шығыс материалдары» әуелі бортқа Жерден алынды.
«Бұрынғы ғарыштық миссиялар - Меркурий, Егіздер, Аполлон өздерімен бірге барлық қажетті су мен оттегі қорын алып, ғарышқа сұйық және газ тәрізді қалдықтарды тастады»., деп түсіндіреді Маршалл орталығының қызметкері Роберт Багдигиан.
Қысқаша айтқанда: ғарышкерлер мен астронавттардың өмірін қамтамасыз ету жүйелері «ашық» болды - олар туған планетасының қолдауына сүйенді.
Мен йод және «Аполлон» ғарыш кемесі туралы, дәретханалардың рөлі және ерте ғарыш кемелерінде қалдықтарды кәдеге жарату опциялары (UdSSR немесе АҚШ) туралы басқа жолы айтатын боламын.
Суретте: Аполлон 15 экипажына арналған өмірді қамтамасыз етудің портативті жүйесі, 1968 ж.
Бауырымен жорғалаушыны тастап, мен санитарлық өнімдер шкафына жүздім. Есептегішке арқасын бұрып, жұмсақ гофрленген шлангты алып, шалбарының түймелерін шешті.
– Қалдықтарды кәдеге жарату керек пе?
Құдай…
Әрине, мен жауап бермедім. Ол сорғышты қосты да, арқасына үңіле түскен жорғалаушының қызық көзқарасын ұмытуға тырысты. Мен күнделікті күнделікті қиындықтарды жек көремін.
«Жұлдыздар - суық ойыншықтар», С. Лукьяненко
Мен су мен O2-ге қайта ораламын.
Бүгін ХҒС-да ішінара жабық су регенерациялау жүйесі бар, мен сізге егжей-тегжейлі айтып беруге тырысамын (мұны өзім түсінгенімше).
Шегіну:
1986 жылы 20 ақпанда кеңестік «Мир» орбиталық станциясы орбитаға шықты.
«МИР» орбиталық станциясы мен ХҒС бортында 30 000 литр суды жеткізу үшін жүк көтергіштігі 2,5 тонна болатын «Прогресс» көлік кемесінің қосымша 12 ұшыруын ұйымдастыру қажет еді. «Прогресс» кемелерінің сыйымдылығы 420 литрлік «Родник» типті ауыз су резервуарларымен жабдықталғанын ескерсек, «Прогресс» көлік кемесінің қосымша ұшырылымдарының саны бірнеше есеге артуы керек еді.
ХҒС-да Ауа жүйесінің цеолит сіңіргіштері көмірқышқыл газын (СО2) ұстап, оны борт кеңістігіне шығарады. СО2-де жоғалған оттегі судың электролизі (оның сутегі мен оттегіге ыдырауы) арқылы толықтырылады. Бұл ХҒС-та күніне бір адамға 1 кг су тұтынатын Электрондық жүйе арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі уақытта сутегі ағызылуда, бірақ болашақта ол СО2-ны бағалы суға және шығарылатын метанға (CH4) айналдыруға көмектеседі. Және, әрине, кез келген жағдайда, бортында оттегі бомбалары мен баллондар бар.
Суретте: 2011 жылы істен шыққан ХҒС-тағы оттегі генераторы мен жұмыс істейтін машина.
Суретте: ғарышкерлер Destiny зертханасында микрогравитация жағдайында биологиялық эксперименттер үшін сұйықтықтарды газсыздандыру жүйесін орнатуда.
Суретте: Сергей Крикалев электронды су электролизі құрылғысымен
Өкінішке орай, орбиталық станциялардағы заттардың толық айналымына әлі қол жеткізілген жоқ. Технологияның бұл деңгейінде белоктарды, майларды, көмірсуларды және басқа да биологиялық белсенді заттарды физика-химиялық әдістермен синтездеу мүмкін емес. Сондықтан ғарышкерлердің өмірінен көмірқышқыл газы, сутегі, құрамында ылғал бар және тығыз қалдықтар ғарыш кеңістігінің вакуумына шығарылады.
Ғарыш станциясының ванна бөлмесі осылай көрінеді
ХҒС сервистік модулі «Воздух» және «БМП» тазарту жүйелерін, конденсаттан SRV-K2M жақсартылған суды регенерациялау жүйесін және Электрон-ВМ оттегі генерациялау жүйесін, сондай-ақ SPK-UM зәрді жинау және сақтау жүйесін енгізді және жұмыс істейді. Жақсартылған жүйелердің өнімділігі 2 еседен астамға артты (6 адамға дейін бригаданың өмірлік маңызды функцияларын қамтамасыз етеді), энергия мен массалық шығындар азайды.
Бес жылдан астам мерзім (2006 жылғы деректер)Оларды пайдалану кезінде 6,8 тонна су мен 2,8 тонна оттегі қалпына келтірілді, бұл станцияға жеткізілетін жүктің салмағын 11 тоннадан астам азайтуға мүмкіндік берді.
Зәрден суды қалпына келтіруге арналған SRV-UM жүйесін LSS кешеніне енгізудің кешігуі 7 тонна суды қалпына келтіруге және жеткізу салмағын азайтуға мүмкіндік бермеді.
«Екінші майдан» - американдықтар
Америкалық ECLSS аппаратының технологиялық суы ресейлік жүйеге және американдық OGS-ке (ОГС) жеткізіледі, содан кейін ол оттегіге «өңделеді».
Зәрден суды қалпына келтіру процесі күрделі техникалық тапсырма болып табылады: «Зәр су буына қарағанда әлдеқайда «лас»., деп түсіндіреді Карраскильо, «Ол металл бөлшектерді тоздырып, құбырларды бітеп тастауы мүмкін». ECLSS жүйесі зәрді тазарту үшін бу сығымдау дистилляциясы деп аталатын процесті пайдаланады: несеп құрамындағы су буға айналғанша қайнатылады. Бу — табиғи түрде тазартылған су бу күйінде (аммиак пен басқа газдардың минус іздері) — дистилляция камерасына көтеріліп, қоспалар мен тұздардың шоғырланған қоңыр суспензиясын қалдырып, Карраскильо қайырымдылықпен «тұздық» деп атайды (одан кейін ол ғарышқа шығарылады). ). Содан кейін бу салқындап, су конденсацияланады. Алынған дистиллят ауадағы конденсацияланған ылғалмен араласады және ішуге жарамды күйге дейін сүзіледі. ECLSS жүйесі ауадан 100% ылғалды және зәрден 85% суды қалпына келтіруге қабілетті, бұл шамамен 93% жалпы тиімділікке сәйкес келеді.
Жоғарыда айтылғандар жүйенің жер үсті жағдайында жұмыс істеуіне қатысты. Ғарышта қосымша қиындық туындайды - бу көтерілмейді: ол айдау камерасына көтеріле алмайды. Сондықтан ХҒС үшін ECLSS үлгісінде «... біз булар мен тұзды ерітіндіні бөлу үшін жасанды гравитация жасау үшін айдау жүйесін айналдырамыз»., деп түсіндіреді Карраскильо.
Келешегі:
Ғарыштық экспедициялар жағдайында астронавттардың қалдықтарынан синтетикалық көмірсуларды келесі схема бойынша алу әрекеттері белгілі:
Бұл схема бойынша қалдық өнімдер көмірқышқыл газын түзу үшін жағылады, одан гидрлеу нәтижесінде метан түзіледі (Сабатье реакциясы). Метан формальдегидке айналуы мүмкін, одан поликонденсация реакциясы (Бутлеров реакциясы) нәтижесінде моносахаридті көмірсулар түзіледі.
Алайда, алынған көмірсу моносахаридтері оптикалық активтілігі жоқ рацематтардың – тетрозалардың, пентоздардың, гексозалардың, гептоздардың қоспасы болды.
ЕскертуМен тіпті оның мағынасын түсіну үшін «вики біліміне» үңілуге қорқамын.
Заманауи тіршілікті қамтамасыз ету жүйелері, тиісті модернизациядан кейін, терең кеңістікті зерттеуге қажетті тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерін құрудың негізі ретінде пайдаланылуы мүмкін.
LSS кешені станцияда су мен оттегінің толық дерлік қайта өндірілуін қамтамасыз етеді және Марсқа жоспарланған ұшулар мен Айда базаны ұйымдастыру үшін LSS кешендерінің негізі бола алады.
Заттардың барынша толық айналымын қамтамасыз ететін жүйелерді құруға көп көңіл бөлінеді. Осы мақсатта олар Сабатиер немесе Бош-Будуар реакциясы бойынша көмірқышқыл газын гидрлеу процесін қолданады, бұл оттегі мен судың айналымына мүмкіндік береді:
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O
CH4-тің ғарыштық вакуумға шығарылуына экзобиологиялық тыйым салынған жағдайда, метан келесі реакциялар арқылы формальдегидке және ұшпа көмірсутек моносахаридтерге айналуы мүмкін:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
поликонденсация
nСН2О - ? (CH2O)n
Са(ОН)2
Орбиталық станциялардағы және планетааралық ұзақ ұшулар кезінде қоршаған ортаның ластану көздері мыналар екенін атап өткім келеді:
- ішкі құрылыс материалдары (полимерлі синтетикалық материалдар, лактар, бояулар)
- адамдар (терлеу, транспирация кезінде, ішек газдарымен, санитарлық-гигиеналық шаралар кезінде, медициналық тексерулер кезінде және т.б.)
- жұмыс істейтін электронды жабдық
- тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерінің буындары (канализация жүйесі - автоматтандырылған басқару жүйесі, ас үй, сауна, душ)
және тағы басқалар
Өмір сүру ортасының сапасын жедел бақылау мен басқарудың автоматты жүйесін құру қажет болатыны анық. Белгілі бір ASOKUKSO?
Менің кенже ұлым ескі микротолқынды пеште қытай салатын өсіру үшін бүгін мектепте «зерттеу тобын» құра бастады. Олар Марсқа саяхаттау кезінде өздерін жасыл желекпен қамтамасыз етуді шешкен шығар. Сізге AVITO-да ескі микротолқынды пешті сатып алуға тура келеді, себебі... Менікі әлі жұмыс істеп жатыр. Оны әдейі бұзбаңыз, солай ма?
Ескерту фотода, әрине, менің балам емес және микротолқынды эксперименттің болашақ құрбаны емес.
Мен marks@marks деп уәде бергенімдей, егер бірдеңе болса, мен фотосуреттер мен нәтижені GIC-ке жариялаймын. Мен өсірілген салатты орыс поштасы арқылы қалаушыларға, әрине, ақылы түрде жібере аламын. Тегтерді қосыңыз
Су – өмір. Бұл идея мыңдаған жылдар болды, бірақ ол әлі де өзектілігін жойған жоқ. Ғарыштық дәуірдің басталуымен судың маңыздылығы артты, өйткені ғарыштағы барлық нәрсе ғарыш станциясының жұмысынан бастап оттегі өндірісіне дейін суға байланысты. Алғашқы ғарыштық ұшуларда жабық «сумен жабдықтау» жүйесі болған жоқ. Яғни, барлық су бастапқыда бортқа Жерден алынды. Бүгінгі күні ХҒС суды регенерациялаудың жартылай жабық жүйесі бар және осы мақалада сіз көбірек біле аласыз.
ХҒС-қа су қайдан келеді?
Судың регенерациясы – судың қайта өндірілуі. Осы жерден ХҒС-қа су бастапқыда Жерден жеткізіледі деген ең маңызды қорытынды жасауымыз керек. Суды бірінші кезекте Жерден әкелмейінше қайта қалпына келтіру мүмкін емес. Регенерация процесінің өзі ғарышқа ұшу шығындарын азайтады және ХҒС жүйесін жердегі қызметтерге тәуелділікті азайтады.
Жерден жеткізілетін су ХҒС-та бірнеше рет пайдаланылады. Қазіргі уақытта ХҒС-да суды қалпына келтірудің бірнеше әдістері қолданылады:
- Ауадағы ылғалдың конденсациясы;
- Пайдаланылған суды тазарту;
- Зәрді және қатты қалдықтарды өңдеу;
ХҒС-да ауадағы ылғалды конденсациялайтын арнайы жабдық бар. Ауадағы ылғал табиғи, ол ғарышта да, жер бетінде де болады. Күнделікті өмірде ғарышкерлер тәулігіне 2,5 литрге дейін сұйықтық шығара алады. Сонымен қатар, ХҒС-да пайдаланылған суды тазартатын арнайы сүзгілер бар. Бірақ соны ескере отырып ғарышкерлер қалай жуылады, тұрмыстық суды тұтыну жердегіден айтарлықтай ерекшеленеді. Зәрді және қатты тұрмыстық қалдықтарды өңдеу ХҒС-да тек 2010 жылдан бері қолданылған жаңа әзірлеме болып табылады.
Қазіргі уақытта ХҒС жұмыс істеуі үшін жылына шамамен 9000 литр су қажет. Бұл барлық шығындарды көрсететін жалпы көрсеткіш. ХҒС-тағы су шамамен 93% қайта өңделеді, сондықтан ХҒС-қа берілетін судың көлемі айтарлықтай төмен. Бірақ суды пайдаланудың әрбір толық циклімен оның жалпы көлемі 7% төмендейтінін ұмытпаңыз, бұл ХҒС-ны Жерден келетін жеткізілімдерге тәуелді етеді.
2009 жылдың 29 мамырынан бастап экипаж мүшелерінің саны екі есе өсті - 3-тен 6 адамға дейін. Сонымен бірге суды тұтыну да артты, бірақ заманауи технологиялар ХҒС-тағы ғарышкерлер санын арттыруға мүмкіндік берді.
Судың ғарышта регенерациялануы
Ғарышқа келетін болсақ, энергия шығындарын ескеру маңызды, немесе олар кәсіби салада - су өндіруге арналған жаппай шығындар деп аталады. «Мир» станциясында бірінші толыққанды суды қалпына келтіру аппараты пайда болды және оның бүкіл өмір сүру кезеңінде Жерден жеткізілетін 58 650 кг жүкті «үнемдеуге» мүмкіндік берді. 1 кг жүкті жеткізу шамамен 5-6 мың АҚШ доллары тұратынын еске түсірсек, бірінші толыққанды су мелиорация жүйесі шығындарды шамамен 300 миллион АҚШ долларына қысқартты.
Қазіргі заманғы ресейлік суды қалпына келтіру жүйелері - SRV-K2M және Elektron-VM - ХҒС ғарышкерлерін сумен 63% қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Биохимиялық талдау қалпына келтірілген судың бастапқы қасиетін жоғалтпайтынын және ішуге толық жарамды екенін көрсетті. Қазіргі уақытта ресейлік ғалымдар ғарышкерлердің 95 пайызын сумен қамтамасыз ететін неғұрлым жабық жүйе құрумен айналысуда. 100% тұйық циклді қамтамасыз ететін тазарту жүйелерін дамыту перспективалары бар.
Американдық суды қалпына келтіру жүйесі - ECLSS, 2008 жылы жасалған. Ол ауадан ылғалды жинауға ғана емес, сонымен қатар зәр мен қатты қалдықтардан суды қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Жұмыстың алғашқы екі жылында күрделі проблемалар мен жиі бұзылуларға қарамастан, бүгінгі күні ECLSS ауадағы ылғалдың 100% және зәр мен қатты қалдықтардың 85% ылғалдылығын қалпына келтіре алады. Нәтижесінде ХҒС-та судың бастапқы көлемінің 93% дейін қалпына келтіруге мүмкіндік беретін заманауи аппарат пайда болды.
Суды тазарту
Регенерацияның кілті - суды тазарту. Тазарту жүйелері кез келген суды – тамақ пісіруден қалған қалдықтарды, жуудан қалған лас суды, тіпті ғарышкерлердің терін де жинайды. Бұл судың барлығы көзбен бөшкеге ұқсайтын арнайы дистилляторда жиналады. Суды тазарту кезінде бұл үшін жасанды гравитация жасау керек, дистиллятор айналады, ал лас су сүзгілерден өтеді. Нәтижесінде сапасы жағынан жер шарының көптеген бөліктеріндегі ауыз судан да асып түсетін таза ауыз су.
Соңғы кезеңде суға йод қосылады. Бұл химиялық зат микробтар мен бактериялардың көбеюіне жол бермеуге көмектеседі, сонымен қатар ғарышкерлердің денсаулығы үшін маңызды элемент болып табылады. Бір қызығы, жер бетінде йодталған су жаппай пайдалану үшін тым қымбат болып саналады, ал йодтың орнына хлор қолданылады. ХҒС-та хлорды пайдалану осы элементтің агрессивтілігіне және йодтың үлкен пайдасына байланысты бас тартылды.
Ғарыштағы суды тұтыну
Ғарышкерлердің өмірін қамтамасыз ету үшін орасан зор су қажет. Егер осы уақытқа дейін суды қалпына келтіру жүйесі құрылмаған болса, ғарыштық зерттеулер өткенге қалдырар еді. Ғарыштағы суды тұтынуды ескере отырып, бір адамға тәулігіне келесі деректер пайдаланылады:
- 2,2 литр - ішу және пісіру;
- 0,2 литр - гигиена;
- 0,3 литр - дәретхананы жуу;
Ішуге және тамақтандыруға арналған суды тұтыну жердегі стандарттарға іс жүзінде сәйкес келеді. Гигиена және дәретхана - әлдеқайда аз, бірақ мұның бәрін қайта өңдеуге және қайта пайдалануға болады, бірақ бұл энергия шығындарын талап етеді, сондықтан шығындар да қысқарды. Бір қызығы, ресейлік ғарышкер тәулігіне 2,7 литр су алса, американдық астронавтар шамамен 3,6 литр су алады. Америкалық миссия ресейлік ғарышкерлер сияқты Жерден су алуды жалғастыруда. Бірақ ресейлік миссиядан айырмашылығы, американдықтар суды шағын пластик пакеттерде, ал біздің ғарышкерлер 22 литрлік бөшкелерде алады.
Қайта өңделген суды пайдалану
Орташа адам ХҒС-тағы астронавттар өздерінің зәрінен және қатты қалдықтарынан қайта өңделген суды ішеді деп болжауы мүмкін. Шындығында, бұл ішу және тамақ дайындау үшін, ғарышкерлер Жерден жеткізілетін таза бұлақ суын пайдаланады; Су қосымша күміс сүзгілерден өтіп, Ресейдің «Прогресс» жүк кемесі арқылы ХҒС-қа жеткізіледі.
Ауыз су 22 литрлік бөшкелерде беріледі. Несеп пен қатты қалдықтарды өңдеу арқылы алынған су техникалық қажеттіліктерге пайдаланылады. Мысалы, су катализаторлардың жұмысы үшін және оттегі өндіру жүйесінің жұмысы үшін қажет. Салыстырмалы түрде айтсақ, ғарышкерлер «зәрмен тыныс алады» және оны ішпейді.
2010 жылдың басында БАҚ-та ХҒС-тағы суды қалпына келтіру жүйесінің бұзылуына байланысты американдық астронавттардың ауыз суы таусылып жатқаны туралы ақпарат пайда болды. ХҒС ресейлік сегментінің ұшу директоры Владимир Соловьев журналистерге ХҒС экипажының зәрден регенерация арқылы алынған суды ешқашан ішпегенін айтты. Сондықтан, сол кезде шын мәнінде болған американдық зәрді өңдеу жүйесінің бұзылуы ауыз судың мөлшеріне әсер етпеді. Бір қызығы, американдық жүйе дәл осындай себеппен екі рет сәтсіздікке ұшырады және тек екінші рет мәселенің шынайы себебін анықтау мүмкін болды. Ғарыштық жағдайлардың әсерінен астронавттардың зәріндегі кальций айтарлықтай көбейетіні белгілі болды. Жер бетінде жасалған зәрді өңдеуге арналған сүзгілер зәрдің мұндай биохимиялық құрамына арналмаған, сондықтан тез жарамсыз болды.
Судан оттегінің түзілуі
Судан оттегін алудың қарқынын кеңестік, содан кейін ресейлік ғалымдар белгіледі. Ал суды регенерациялау мәселесінде америкалық әріптестер ресейлік ғалымдардан сәл асып кетсе, оттегі өндіру мәселесінде біздікілер алақанды сенімді ұстайды. Қазірдің өзінде ХҒС американдық секторынан қайта өңделген судың 20-30% ресейлік оттегі өндіру құрылғыларына кетеді. Ғарыштағы судың жаңаруы оттегінің регенерациясымен тығыз байланысты.
Судан оттегін алуға арналған алғашқы қондырғылар «Салют» және «Мир» ғарыш кемелеріне орнатылды. Өндіріс процесі мүмкіндігінше қарапайым - арнайы құрылғылар ауадағы ылғалды конденсациялайды, содан кейін электролиз арқылы осы судан оттегін шығарады. Электролиз - су арқылы ток өткізу - ғарышкерлерді оттегімен сенімді қамтамасыз ететін жақсы бекітілген схема.
Бүгінде конденсацияланған ылғалға тағы бір су көзі – өңделген зәр мен қатты қалдықтар қосылды, бұл технологиялық суды алуға мүмкіндік береді. Америкалық ECLSS аппаратының технологиялық суы ресейлік жүйеге және американдық OGS-ке (ОГС) жеткізіледі, содан кейін ол оттегіге «өңделеді».
Ғалымдар мәселені шешу үшін күресуде - ғарышкерлерді сумен және оттегімен толық қамтамасыз ету үшін 100% жабық цикл. Ең перспективалы әзірлемелердің бірі көмірқышқыл газынан су өндіру болып табылады. Бұл газ адамның тыныс алуының өнімі болып табылады және қазіргі уақытта ғарышкерлердің өмірлік қызметінің бұл «өнімі» іс жүзінде қолданылмайды.
Француз химигі Пол Саботиер таңғажайып әсерді ашты, оның арқасында сутегі мен көмірқышқыл газының реакциясынан су мен метан алуға болады. ХҒС-тағы қазіргі оттегі өндіру процесі сутегінің бөлінуін қамтиды, бірақ ол жай ғана ғарыш кеңістігіне лақтырылады, өйткені оның пайдасы жоқ. Егер ғалымдар көмірқышқыл газын өңдеудің тиімді жүйесін құра алса, олар жүйенің 100% дерлік жабылуына қол жеткізе алады және сутегінің тиімді пайдалануын таба алады.
Бош реакциясы су мен оттегі өндіру мәселелерінде кем емес перспективалы, бірақ бұл реакция өте жоғары температураны қажет етеді, сондықтан көптеген сарапшылар Sabotier процесінің болашағын көреді.
