13 -ші бөлімнің әнұраны
Біз ғарышкер емеспіз, ұшқыш емеспіз, (Авторы - Валламов Валентин Филиппович - бүркеншік аты В. Вологдин)
Су - тіршіліктің негізі. Біздің планетада, әрине. Кейбір «Гамма-Центавриде» бәрі басқаша шығар. Ғарышты игеру дәуірінің басталуымен судың адам үшін маңызы арта түсті. Көп нәрсе ғарыштағы H2O -ға байланысты: ғарыш станциясының жұмысынан оттегінің өндірілуіне дейін. Бірінші ғарыш кемесінде жабық сумен жабдықтау жүйесі болмаған. Барлық су мен басқа да «шығын материалдары» бастапқыда, тіпті Жерден де бортқа алынды.
«Алдыңғы ғарыштық миссиялар - Меркурий, Егіздер, Аполлон су мен оттегінің барлық қажетті қорын өзімен бірге алып, ғарышқа сұйық және газ тәрізді қалдықтарды тастады», - деп түсіндіреді Маршалл орталығының қызметкері Роберт Багдиган.
Қысқаша:
Мен йод пен «Аполлон» ғарыш кемесі туралы, дәретхананың рөлі мен қалдықтарды басқа ғарыш аппараттарына шығарудың басқа нұсқалары (UdSSR немесе АҚШ) туралы айтатын боламын.
Бауырымен жорғалаушыны қалдырып, мен санитарлық шкафқа жүздім. Есептегішке арқасын бұрып, жұмсақ гофрленген шлангты шығарып, шалбарының түймесін ашты.
- Қалдықтарды жою қажет пе?
Құдай…
Әрине, мен жауап бермедім. Ол сорғышты қосып, омыртқаның омыртқасын қызықтыратын қызықты түрін ұмытуға тырысты. Мен күнделікті осы кішкентай мәселелерді жек көремін.
/ «Жұлдыздар - суық ойыншықтар», С. Лукьяненко /
Суға және О2 дегенге қайта келу.
Бүгін ХҒС -та жартылай жабық суды қалпына келтіру жүйесі бар, мен егжей -тегжейлер туралы айтуға тырысамын (мен өзім түсінгенше).
ГОСТ 28040-89 сәйкес (ол әлі де бар ма, білмеймін), «басқарылатын ғарыш кемесіндегі ғарышкердің тіршілік қамтамасыз ету жүйесі» астронавт LSS ғарышкер денесінің энергиясы мен массалық алмасуын қамтамасыз етеді. қоршаған орта оның денсаулығы мен жұмысқа қабілеттілігін сақтау үшін қажетті деңгейде ». Ғарышкер LSS келесі жүйелерді қамтиды:
* SOGS - газ құрамымен қамтамасыз ету жүйесі, * SVO - сумен жабдықтау жүйесі, * SSGO - санитарлық -гигиеналық қамтамасыз ету жүйесі, * SOP - электрмен жабдықтау жүйесі, * SOTR - жылу жағдайын қамтамасыз ету жүйесі.
Бізде мақтанатын нәрсе бар.
«Бұл салада орыстар бізден озып кетті, тіпті Салют пен Мир ғарыш кемесі ауадан ылғалды конденсациялап, оттегін шығару үшін электролизді - электр тоғын су арқылы өткізді».
Робин Карраскилло, ECLSS техникалық жетекшісі.
Бәрі қалай басталды (бізден)
1. СТРАТОСТАТТАРДЫҢ, РАКЕТТЕРДІҢ ЖӘНЕ ЖЕРДІҢ БІРІНШІ ЖАСАНДЫҚ ЖЕРДІКТЕРІНІҢ САҚТАҒАН КАБИНАЛАРЫНДАҒЫ ӨМІРДІ ҚОЛДАУ ЖҮЙЕЛЕРІ
Адамның ғарыш кемесінде Карман сызығынан тыс ғарышқа алғашқы сапарының алдында адамдар мен жануарлардың тіршілігін қамтамасыз ететін жүйелері бар стратосфералық шарлар, зымырандар мен жердің жасанды серіктері ұшырылды (көбінесе иттерге арналған).
«СССР-1» (1933) және «Осоавиахим-1» (1934) стратосфералық шарларында тіршілікті қамтамасыз ету жүйелеріне криогенді және газ тәрізді оттегінің қорлары енгізілді; соңғысы цилиндрлерде 150 атм қысымда болды. Көмірқышқыл газы реакцияға сәйкес химиялық әк сіңіргіш - KhPI көмегімен жойылды:
Ca (OH) 2 + CO2 = Ca (CO3) + H2O
ХПИ құрамына 95% Ca (OH) 2 және 5% асбест кірді.
Ғарышқа жақын жерді зондтау үшін пайдаланылған зымырандарда ауа мен оттегі қоспасына арналған үш цилиндрі бар жануарлармен жұмыс істейтін қысымды кабинасы болды. Жануарлар шығаратын көмірқышқыл газы ТБИ көмегімен жойылды.
Жерге оралған Белка мен Стрелканың «жұлдызды иттері» капсуласы:
Бірінші жасанды жер серіктерінің бортында иттердің тіршілігін қамтамасыз ету жүйелері болашақ ғарышкерлерге арналған LSS -тің кейбір элементтерін қамтыды: тамақтануға арналған құрылғы, ағынды суларға арналған құрылғы; атмосфераны тазарту және оттегімен қамтамасыз ету көмірқышқыл газы мен су буын сіңірген кезде оттегіні шығаратын реакцияларға сәйкес супероксидті қосылыстардың көмегімен жүзеге асырылды:
4KO2 + 2 H2O = 3O2 + 4 KOH
2KON + CO2 = K2 CO2 + H2O
K2 CO3 + H2O + CO2 = 2 KHCO3
2. БИОЛОГИЯЛЫҚ ЖЕР СПУТНИКТЕРІНІҢ «БИОН» ЖӘНЕ «ФОТОН» ТІРІ ҮШІН ТІРМІСТІ ҚОЛДАУ ЖҮЙЕЛЕРІ
Жердің биологиялық спутниктері - «BION» және «FOTON» автоматты ғарыш аппараттары ғарышқа ұшу факторларының (салмақсыздық, радиация және т.б.) жануарлар организміне әсерін зерттеуге арналған.
Бір қызығы, Ресей шын мәнінде биологиялық объектілерді зерттеуге арналған автоматты ғарыш аппараты бар әлемдегі жалғыз ел. Басқа елдер біздің көліктермен ғарышқа жануарларды жіберуге мәжбүр.
Осы жылдар ішінде BION бағдарламасының ғылыми жетекшілері O. G. Газенко мен Е. А. Ильин. Қазіргі уақытта BION бағдарламасының ғылыми жетекшісі О. И. Орлов, депутаттар - Е. А. Ильин мен Е. Н. Ярманов.
«BION» биологиялық спутнигі сумен жабдықтау және жануарларды азықтандыру жүйесімен, термалды ылғалдылықты реттеу жүйесімен, күндізгі-түнгі жүйемен, газды композициямен жабдықтау жүйесімен және т.б.
«BION» және «FOTON» автоматты ғарыш аппараттарының газ құрамын қамтамасыз ету жүйесі жануарларды оттегімен қамтамасыз етуге, көліктегі көмірқышқыл газы мен газ тәрізді микро қоспаларды кетіруге арналған.
Құрамы:
Жүйе түсетін көліктің газ тәрізді жағдайында қолайлы жағдайларды қамтамасыз етеді (4, 0-4, 5 м3 ауаны қамтитын жабық тығыздалған көлемі) және үш регенеративті картриджден және әр картриджге арналған электр желдеткіші бар сіңіру картриджінен тұрады, ауа регенерациясын қамтамасыз етеді. СО2, О2, СО және басқа зиянды қоспалар бойынша. Микрокомпрессорларды қосу және өшіру объект атмосферасының қажетті құрамын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Жұмыс принципі: объектінің ауасы желдеткішпен регенеративті картридж арқылы сорылады, онда ол СО2 мен зиянды қоспалардан тазартылады және оттегімен байытылады.
Артық көмірқышқыл газы сіңіру картриджін мезгіл -мезгіл қосу арқылы жойылады. Абсорбциялық картридж зиянды қоспалардан тазартуды да қамтамасыз етеді. Жүйе бақылау -бақылау қондырғысымен және оттегі мен көмірқышқыл газына арналған газ анализаторымен жұмыс істейді. Оттегінің парциалды қысымы 20,0 кПа дейін төмендегенде бірінші регенеративті картридж қосылады.
Егер оттегінің парциалды қысымы 20,8 кПа артық немесе оған тең болса, регенеративті картридж 20,5 кПа оттегінің парциалды қысымында өшіріліп, қайтадан қосылады. Екінші және кейінгі картридждер 20,0 кПа ішінара оттегі қысымында қосылады (концентрациясының төмендеуіне байланысты), ал бұрын қосылған картридждер жұмысын жалғастырады.
Абсорбциялық картридж мезгіл -мезгіл көмірқышқыл газының 1,0 кПа ішінара қысымында қосылады, регенеративті картридждің жұмысына қарамастан, көмірқышқыл газының 0,8 кПа ішінара қысымында сөндіріледі.
3. ҒАРЫШ ВОСТОК, ВОСХОД, СОЮЗ, МЕРКУРИ, ЖЕМІНІ, АПОЛОН, ШАТТЛ, ОРБИТАЛЫҚ МЕМЛЕКЕТТІК БАЙҚАУЛАРҒА АРНАЛҒАН ҚҰРЫЛЫМДАРҒА ҚАТЫСТЫ ЖҮЙЕЛЕР
«Восток», «Восход», «Союз» типті кеңестік ғарыш кемелерінің, сондай -ақ американдық Меркурий, Егіздер, Аполлон және Shuttle қайта пайдаланылатын көлік кемесінің тіршілікті қамтамасыз ету жүйелері толығымен шығын материалдарына / у]: оттегі, су, азық -түлік, СО2 мен зиянды микроэлементтерді кетіруге арналған.
4. «SALUT», «MIR», «ISS» орбиталық ғарыш станцияларының экипаждары үшін физикалық және химиялық процестерге негізделген тіршілік ету тірегін қолдау жүйесі
Жерден алынатын шығыс материалдарын жеткізуге негізделген тіршілікті қамтамасыз ету жүйелерінің жұмысының маңызды кемшілігі бар: олардың массасы мен өлшемдері ғарыштық экспедицияның ұзақтығына және экипаж мүшелерінің санына тікелей пропорционалды түрде артады. Ұшудың белгілі бір ұзақтығына жеткеннен кейін, қорға негізделген LSS экспедицияны жүзеге асыруға кедергі болуы мүмкін.
SALUT, MIR және ISS сияқты станцияларда ұзақ мерзімді орбиталық ұшулардың көп жылдық тәжірибесі нәтижесінде алынған LSS негізгі компоненттерінің тұтыну нормаларына негізделген (оттегі - 0,96 кг / адам күніне, ауыз су - 2,5 кг) / адам күніне, тамақ - 1, 75 кг / адамға тәулігіне және т. контейнерлер мен сақтау жүйелері 58 тоннадан асады (кестені қараңыз). Шығын материалдарына негізделген тіршілікті қамтамасыз ету жүйесін қолданған жағдайда, ғарышкерлердің өмірлік белсенділігі өнімдері: нәжіс, несеп, атмосфералық ылғалдылық конденсаты, қолданылатын санитарлық -гигиеналық және асхана суы және т.б.
Мұны іске асыру қиын немесе мүмкін емес (мысалы, Марсқа ұшу).
1967-1968 жылдары КСРО Денсаулық сақтау министрлігінің Медициналық-биологиялық проблемалар институтында үш сынаушының қатысуымен жыл сайынғы бірегей медициналық-техникалық эксперимент жүргізілді: Г. А. Мановцева, А. Н. Божко мен Б. Н. Улыбышева. 365 күнге созылған қысымды камералық экспериментте регенеративті тіршілікті қамтамасыз ету жүйесінің жаңа кешеніне медициналық, биологиялық және техникалық бағалау жүргізілді.
Жердегі зертханалық кешеннің LSS құрамына:
* көмірқышқыл газын кетіру жүйесі, атмосфераны зиянды микробтардан тазарту жүйесі, * оттегінің генерациялау жүйесі, сынаушылардың ылғалды қалдықтарынан суды қалпына келтіру жүйесі, санитарлық-гигиеналық жабдықтар, жылыжай, * бақылау -өлшеу құралдарының жүйесі.
Жыл сайынғы медициналық -техникалық экспериментте сыналған физикалық және химиялық процестерге негізделген өмірді қалпына келтіретін эксперименталды жүйелер орбиталық «Салют», МИР және ХҒС экипаждары үшін стандартты LSS прототипі болды.
Дүниежүзілік басқарылатын ұшу тәжірибесінде «Салют-4» ғарыш станциясында ылғалды атмосфера арқылы конденсаттан ауыз су алу жүйесі SRV-K регенерация жүйесі жұмыс істеді. Экипаж А. А. Губарев пен Г. М. Гречко SRV-K жүйесінде регенерацияланған суды ішуге және тамақ пен сусын дайындауға қолданды. Жүйе станцияның барлық адамдық ұшуы кезінде жұмыс істеді. SRV-K типті ұқсас жүйелер «Салют-6», «Салют-7» және «МИР» станцияларында жұмыс жасады.
[u] шегіну:
1986 жылы 20 ақпанда «Мир» кеңестік орбиталық станциясы орбитаға шықты.
2001 жылы 23 наурызда ол Тынық мұхитында су астында қалды.
Біздің Мир станциясын 15 жасында су басып кетті. Қазір ХҒС құрамына кіретін екі ресейлік модуль 17 -де. Бірақ ХҒС -ты әлі ешкім суға батырмақ емес …
Регенерациялық жүйелерді қолданудың тиімділігі көпжылдық жұмыс тәжірибесімен расталады, мысалы, бортында LSS ішкі жүйелері сәтті жұмыс істеген орбиталық MIR станциясы:
Ұқсас регенерациялық жүйелер (SRV-U қоспағанда) қазіргі уақытта Халықаралық ғарыш станциясының (ХҒС) бортында сәтті жұмыс істеуде.
ХҒС -та тұтынылатын су қайда (әлі де жақсы сапа схемасы жоқ, кешірім сұраймын):
ISS өмірді қолдау жүйесі (SSS) газ құрамын қолдаудың кіші жүйесін (SOGS) қамтиды. Құрамы: атмосфералық қысымды бақылауға және реттеуге арналған құралдар, қысымды теңестіруге арналған құралдар, PxO қысымын түсіруге және қысым түсіруге арналған қондырғылар, газ аналитикалық қондырғы, жаяу жауынгерлік машинаның зиянды қоспаларын жою жүйесі, атмосферадан көмірқышқыл газын шығаратын жүйе «Ауа «, атмосфераны тазартуға арналған құрал. SOGS-тің ажырамас бөлігі-отынмен қамтамасыз ету қондырғылары, оның ішінде отынның оттегінің қайнар көздері (ТИК) және судан оттегіні алу жүйесі «Электрон-ВМ». Ұшу кезінде SM бортында тек 120 кг ауа мен екі қатты отынды оттегі генераторы TGK болды.
Кімге маңызды → Веб -камерадан ХҒС -қа онлайн тікелей эфир.
«Марс» үшін есептеу:
ХҒС -та Ауа жүйесінің цеолит сіңіргіштері көмірқышқыл газын (СО2) ұстап, оны сыртқы кеңістікке шығарады. СО2 құрамында жоғалған оттегі судың электролизі (оның сутегі мен оттекке ыдырауы) арқылы толтырылады. Бұл ХҒС -да Electron жүйесі арқылы жүзеге асады, ол бір адамға тәулігіне 1 кг су жұмсайды. Қазіргі уақытта сутегі кемеден шығарылады, бірақ ұзақ мерзімді перспективада ол СО2 -ны бағалы суға және метанға (CH4) шығаруға көмектеседі. Әрине, бортта оттегі бомбалары мен цилиндрлер бар.
[орталығы]
[/орталық]
Ғарыш станциясының жуынатын бөлмесі келесідей:
ХҒС қызмет көрсету модулінде «Ауа» және БМП тазарту жүйелері, SRV-K2M конденсатынан суды регенерациялаудың жетілдірілген жүйелері және «Electron-VM» оттегі генерациясы, сондай-ақ SPK-UM несеп алу мен сақтау жүйесі енгізілді және жұмыс жасайды. Жақсартылған жүйелердің өнімділігі екі еседен астам өсті (экипаждың өмірін 6 адамға дейін қамтамасыз етеді), сонымен қатар энергия мен массаны тұтыну қысқарды. Олардың жұмысының бес жылдық кезеңінде (2006 жылғы мәліметтер) 6, 8 тонна су, 2, 8 тонна оттегі қалпына келтірілді, бұл станцияға жеткізілген жүк массасын 11 тоннадан астам азайтуға мүмкіндік берді.. SRV-UM несеп суын регенерациялау жүйесін LSS кешеніне енгізудің кешігуі 7 тонна судың регенерациясына және жеткізу салмағын төмендетуге мүмкіндік бермеді.
«Екінші майдан» - американдықтар
Американдық ECLSS аппаратының өндірістік суы ресейлік жүйеге және американдық OGS -ке (оттегі генерациялау жүйесі) жеткізіледі, онда ол оттегіне «өңделеді».
Зәрден суды алу процесі күрделі техникалық мәселе болып табылады: - түсіндіреді Карраскилло, -. ECLSS жүйесі (бейне) зәрді тазарту үшін буды сығу дистилляциясы деп аталатын процесті қолданады: несеп су буға айналғанша қайнатылады. Бу - табиғи күйде бу күйінде тазартылған су (аммиак пен басқа газдардың іздерін қоспағанда) - дистилляция камерасына көтеріліп, ағынды сулар мен тұздардың шоғырланған қоңыр шламын қалдырады, оны Карраскилло мейірімді түрде «тұзды ерітінді» деп атайды (ол кейін ғарышқа тасталады)). Содан кейін бу салқындатылып, су конденсацияланады. Алынған дистиллят ауадан конденсацияланған ылғалмен араласады және ішуге жарамды күйге дейін сүзіледі. ECLSS жүйесі ауадан 100% ылғалды және зәрден 85% суды алуға қабілетті, бұл жалпы тиімділікке шамамен 93% сәйкес келеді.
Жоғарыда айтылғандар жүйенің жердегі жағдайларда жұмысына қатысты. Ғарышта қосымша асқыну пайда болады - бу көтерілмейді: ол айдау камерасына көтеріле алмайды. Сондықтан, ХҒС үшін ECLSS моделінде Карраскилло түсіндіреді.] Перспективалар:
Схемаға сәйкес ғарыштық экспедициялар жағдайында ғарышкерлердің қалдықтарынан синтетикалық көмірсуларды алуға талпыныстар бар:
Бұл схемаға сәйкес, қалдықтар көмірқышқыл газының пайда болуымен жағылады, одан гидрогенизация нәтижесінде метан түзіледі (Сабатье реакциясы). Метанды формальдегидке айналдыруға болады, одан поликонденсация реакциясы нәтижесінде моносахаридті көмірсулар түзіледі (Бутлеров реакциясы).
Алайда алынған моносахаридті көмірсулар оптикалық белсенділігі жоқ рацематтар - тетроза, пентоза, гексоза, гептозаның қоспасы болды.
Шамамен. Мен бұл терминдердің мағынасын түсіну үшін «вики біліміне» жүгіну мүмкіндігі туралы ойлануға қорқамын.
Қазіргі заманғы LSS, олардың сәйкес модернизациясынан кейін, ғарышты терең зерттеу үшін қажетті LSS құру үшін негіз бола алады. LSS кешені станцияда су мен оттегінің толық өндірілуін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді және Марсқа жоспарланған ұшулар мен Айдағы базаны ұйымдастыруға арналған LSS кешендерінің негізі бола алады.
Заттардың барынша толық айналымын қамтамасыз ететін жүйелерді құруға көп көңіл бөлінеді. Осы мақсатта олар, ең алдымен, оттегі мен су айналымын жүзеге асыруға мүмкіндік беретін Sabatier немесе Bosch-Boudoir реакциясы бойынша көмірқышқыл газын гидрлеу процесін қолданады:
СО2 + 4Н2 = СН4 + 2Н2О
СО2 + 2Н2 = С + 2Н2О
Ғарыш кеңістігінің вакуумына CH4 шығаруға экзобиологиялық тыйым салынған жағдайда, метанды келесі реакциялар арқылы формальдегидке және ұшпайтын көмірсулар-моносахаридтерге айналдыруға болады:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
поликонденсация
nСН2О -? (CH2O) n
Ca (OH) 2
Орбиталық станцияларда және ұзақ планетааралық ұшулар кезінде тіршілік ортасының ластану көздері болып табылатынын атап өткім келеді:
Әлбетте, қоршаған ортаның сапасын жедел бақылау мен басқарудың автоматты жүйесін құру қажет болады. Кейбір ASOKUKSO?
О, Baumank -та SZHO KA (E4. *) Мамандығын студенттер бекер атамаған:
Асс
Нені шифрлады:
F сыртта O ұқыпсыздық NS керемет A аппараттар
Толық, былайша айтқанда, егер сіз оны зерттеуге тырыссаңыз.
Соңы: мүмкін мен бәрін ескермедім және бір жерде фактілер мен сандарды араластырдым. Содан кейін қосыңыз, түзетіңіз және сынға алыңыз.
Бұл «вербяжға» менің ең кішкентай балам талқылауға әкелген «Ғарышкерлерге арналған көкөністер: NASA зертханаларында жаңа піскен көкөністер қалай өседі» деген қызықты басылым себеп болды.
Менің балам бүгін мектепте ескі микротолқынды пеште Пекин салатын өсіру үшін «зерттеу тобын» құра бастады. Мүмкін, олар Марсқа саяхат жасағанда өздерін жасыл желекпен қамтамасыз етуді шешкен шығар. Сізге AVITO -дан ескі микротолқынды пешті сатып алуға тура келеді, себебі менікі әлі де жұмыс істейді. Оны әдейі бұзбайсыз ба?
Шамамен. бейнеленген, ешқандай жағдайда менің балам емес және эксперименттің болашақ құрбаны емес менікі емес микротолқынды пеш.
Мен «mark» белгілеріне уәде бергенімдей, егер бірдеңе шықса - суреттер мен нәтижені ГИК -ке тастаймын. Мен өсірілген салатты қалағандарға пошта арқылы жібере аламын, ақы үшін, әрине.
Негізгі көздер:
Қолданылған фото, видео және құжаттар:
