13 -bo'lim madhiyasi
Biz kosmonavt emasmiz, uchuvchi emasmiz, (Muallif - Valentin Filippovich Varlamov - taxallusi V. Vologdin)
Suv hayotning asosidir. Albatta, bizning sayyoramizda. Ba'zi "Gamma-Centauri" da, ehtimol hamma narsa boshqacha. Kosmik tadqiqotlar davri boshlanishi bilan odamlar uchun suvning ahamiyati oshdi. Ko'p narsa kosmosdagi H2Oga bog'liq: kosmik stantsiyaning o'zi ishlashidan kislorod ishlab chiqarishgacha. Birinchi kosmik kemada yopiq suv ta'minoti tizimi bo'lmagan. Barcha suv va boshqa "sarf materiallari" dastlab kemadan, hatto Yerdan ham olib ketilgan.
"Oldingi kosmik missiyalar - Merkuriy, Egizaklar, Apollon o'zlari bilan zarur bo'lgan suv va kislorodni olib, kosmosga suyuq va gazsimon chiqindilarni tashladilar", - tushuntiradi Marshall markazidan Robert Bagdigian.
Qisqasi:
Men yod va Apollon kosmik kemasi, hojatxonalarning o'rni va chiqindilarni erta kosmik kemalarga tashlash variantlari (UdSSR yoki AQSh) haqida gapiraman.
Sudralib yuruvchini chetga surib, men sanitariya kabinetiga suzdim. Hisoblagichga o'girilib, yumshoq gofrirovka qilingan shlangni chiqarib, shimining tugmachalarini ochdi.
- Chiqindilarni yo'q qilish kerakmi?
Xudo…
Albatta, men javob bermadim. U so'rg'ichni yoqdi va sudralib yuruvchining belini zeriktirgan ko'rinishini unutishga harakat qildi. Men kundalik kichik muammolarni yomon ko'raman.
/ "Yulduzlar - sovuq o'yinchoqlar", S. Lukyanenko /
Suv va O2 sahifasiga qaytish.
Bugun XKSda qisman yopiq suv regeneratsiyasi tizimi mavjud va men tafsilotlar haqida gapirishga harakat qilaman (o'zim tushunganimcha).
GOST 28040-89 ga muvofiq (u hali ham amalda yoki yo'qligini bilmayman), kosmonavtning LSS "boshqariladigan kosmik kemadagi kosmonavtning hayotni ta'minlash tizimi" kosmonavt tanasining energiya va massa almashinuvini saqlab turadi. uning salomatligi va ish qobiliyatini saqlab qolish uchun zarur darajadagi muhit ". Kosmonavtning LSS tizimiga quyidagi tizimlar kiradi:
* SOGS - gaz tarkibini etkazib berish tizimi, * SVO - suv ta'minoti tizimi, * SSGO - sanitariya -gigiyena ta'minoti tizimi, * SOP - elektr ta'minoti tizimi, * SOTR - issiqlik sharoitlarini ta'minlash tizimi.
Bizda faxrlanadigan narsa bor.
"Bu sohada ruslar bizdan oldinda edi, hatto" Salyut "va" Mir "kosmik kemalari havodan namlikni to'play olishdi va kislorod ishlab chiqarish uchun elektrolizdan - elektr tokini suvdan o'tkazish orqali foydalanishdi".
Robin Carrasquillo, ECLSS texnik rahbari.
Hammasi qanday boshlandi (biz bilan)
1. Stratostatlar, raketalar va erning birinchi sun'iy yo'ldoshlarining muhrlangan kabinalarida hayotni qo'llab -quvvatlash tizimlari
Kosmonavtika kemasida Karman chizig'idan tashqarida birinchi marta odamlarning kosmosga tashrifi oldidan odamlar va hayvonlarning hayotini ta'minlaydigan (asosan itlar uchun) tizimli stratosfera sharlari, raketalar va sun'iy er yo'ldoshlari uchirilgan.
"SSSR-1" (1933) va "Osoaviaxim-1" (1934) stratosfera sharlarida hayotni ta'minlash tizimlari kriogen va gazsimon kislorod zaxiralarini o'z ichiga olgan; ikkinchisi 150 atm bosim ostida silindrlarda edi. Karbonat angidrid kimyoviy reaktsiyaga muvofiq kimyoviy ohakni yutuvchi KhPI yordamida olib tashlandi:
Ca (OH) 2 + CO2 = Ca (CO3) + H2O
KhPI tarkibi 95% Ca (OH) 2 va 5% asbestni o'z ichiga oladi.
Kosmosga yaqin zondlash uchun ishlatilgan raketalarda havo va kislorod aralashmasi uchun uchta tsilindrni o'z ichiga olgan hayvonlar bosimli idishni bor edi. Hayvonlar chiqaradigan karbonat angidrid CPI yordamida chiqarildi.
Yerga qaytgan "yulduzli itlar" Belka va Strelka kapsulasi:
Birinchi sun'iy sun'iy yo'ldoshlar bortida itlar uchun hayotni qo'llab -quvvatlash tizimlari kosmonavtlar uchun bo'lajak LSS ning ba'zi elementlarini o'z ichiga olgan: ovqatlanish uchun qurilma, kanalizatsiya qurilmasi; atmosferani tozalash va kislorod bilan ta'minlash karbonat angidrid va suv bug'ining so'rilishi bilan kislorodni reaksiyalarga muvofiq chiqaradigan super peroksidli birikmalar yordamida amalga oshirildi:
4KO2 + 2 H2O = 3O2 + 4 KOH
2KON + CO2 = K2 CO2 + H2O
K2 CO3 + H2O + CO2 = 2 KHCO3
2. Biologik er yo'ldoshlarining "BION" VA "FOTON" turiga hayotni qo'llab -quvvatlash tizimlari
Yerning biologik yo'ldoshlari - "BION" va "FOTON" avtomatik kosmik kemalari kosmik parvoz omillarining (vaznsizlik, nurlanish va boshqalar) hayvonlar organizmiga ta'sirini o'rganishga mo'ljallangan.
Shunisi e'tiborga loyiqki, Rossiya, aslida, biologik ob'ektlarni tadqiq qilish uchun avtomatik kosmik kemalarga ega bo'lgan dunyodagi yagona mamlakatdir. Boshqa davlatlar bizning mashinamizda hayvonlarni Kosmosga yuborishga majbur.
Yillar davomida BION dasturining ilmiy rahbarlari O. G. Gazenko va E. A. Ilyin. Hozirgi vaqtda BION dasturining ilmiy rahbari O. I. Orlov, deputatlar - E. A. Ilyin va E. N. Yarmanov.
"BION" biologik sun'iy yo'ldoshi suv ta'minoti va hayvonlarni boqish tizimlari, namlikni termal tartibga solish tizimi, kunduzi-kechasi tizimi, gaz tarkibini etkazib berish tizimi va boshqalar bilan jihozlangan.
"BION" va "FOTON" avtomatik kosmik kemasining gaz tarkibini ta'minlash tizimi hayvonlarni kislorod bilan ta'minlash, tushayotgan transport vositasidagi karbonat angidrid va gazsimon mikro-aralashmalarni tozalash uchun mo'ljallangan.
Tarkibi:
Tizim tushayotgan transport vositasining gazsimon muhitida qulay sharoitlarni ta'minlaydi (4, 0-4, 5 m3 havoni o'z ichiga olgan yopiq muhrlangan hajm) va uchta regenerativ patron va har bir kartridj uchun elektr foniyli yutish kartridjidan iborat bo'lib, havo regeneratsiyasini ta'minlaydi. CO2, O2, CO va boshqa zararli aralashmalar bo'yicha. Mikrokompressorlarni yoqish va o'chirish ob'ekt atmosferasining kerakli tarkibini ta'minlash imkonini beradi.
Ishlash printsipi: ob'ekt havosi fan tomonidan regenerativ kartridj orqali pompalanadi, u erda CO2 va zararli aralashmalardan tozalanadi va kislorod bilan boyitiladi.
Vaqti -vaqti bilan assimilyatsiya kartridjini yoqish orqali ortiqcha karbonat angidrid chiqariladi. Absorbsion kartrij ham zararli aralashmalardan tozalashni ta'minlaydi. Tizim nazorat va nazorat birligi va kislorod va karbonat angidrid uchun gaz analizatori bilan ishlaydi. Kislorodning qisman bosimi 20,0 kPa ga tushganda, birinchi regenerativ kartridj yoqiladi.
Agar kislorodning qisman bosimi 20,8 kPa dan katta yoki teng bo'lsa, regenerativ kartridj 20,5 kPa kislorodli qisman bosimda o'chiriladi va yana yoqiladi. Ikkinchi va keyingi patronlar qisman kislorod bosimi 20,0 kPa (konsentratsiyaning pasayishi sharoitida) yoqiladi, ilgari yoqilgan patronlar ishlashda davom etadi.
Absorbsion kartridj vaqti -vaqti bilan karbonat angidridning 1,0 kPa qisman bosimida, regenerativ kartridjning ishlashidan qat'i nazar, 0,8 kPa karbonat angidridning qisman bosimida o'chiriladi.
3. VOSTOK, VOSHOD, SOYUZ, MERCURY, JEMINY, APOLLON, SHUTTLE, ORBITAL DAVLAT
"Vostok", "Vosxod", "Soyuz" tipidagi Sovet kosmik kemalarining hayotini qo'llab -quvvatlash tizimlari, shuningdek, Amerikaning Merkuriy, Egizaklar, Apollon va "Shuttle" qayta foydalaniladigan transport kemasi butunlay sarf materiallari / u]: kislorod, suv, oziq -ovqat va boshqa vositalarga asoslangan edi. CO2 va zararli mikroorganizmlarni olib tashlash uchun.
4. "SALUT", "MIR", "ISS" orbital kosmik stansiyalarining ekipajlari uchun fizikaviy va kimyoviy jarayonlarga asoslangan regeneratsiya hayotini qo'llab -quvvatlash tizimlari
Yerdan sarflanadigan materiallarni etkazib berishga asoslangan hayotni qo'llab -quvvatlash tizimlarining ishlashi muhim kamchilikka ega: ularning massasi va o'lchamlari kosmik ekspeditsiya davomiyligi va ekipaj a'zolari soniga to'g'ridan -to'g'ri mutanosib ravishda oshadi. Ma'lum bir parvoz davomiyligiga erishilgandan so'ng, aksiyadorlik LSS ekspeditsiyani amalga oshirishga to'sqinlik qilishi mumkin.
SALUT, MIR va ISS kabi stantsiyalarda uzoq muddatli orbital parvozlarning ko'p yillik amaliyoti natijasida olingan LSS asosiy komponentlarining iste'mol stavkalari asosida (kislorod - kuniga 0,96 kg / kishi, ichimlik suvi - 2,5 kg) / kishi kuni, ovqat - 1, 75 kg / kishi / kun va boshqalar), 6 kishilik ekipaj va 500 kunlik parvozdagi odamlar uchun zarur bo'lgan massa massasini hisobga olmagan holda hisoblash oson. konteynerlar va saqlash tizimlari 58 tonnadan oshadi (jadvalga qarang). Agar sarf materiallari etkazib berishga asoslangan hayotni qo'llab -quvvatlash tizimlari ishlatilsa, kosmonavtlarning hayotiy faoliyati mahsulotlarini: najas, siydik, atmosfera namligi kondensati, ishlatilgan sanitariya -gigiena va oshxona suvlari va boshqalarni saqlash tizimlarini yaratish kerak bo'ladi.
Buni amalga oshirish qiyin yoki umuman mumkin emas (masalan, Marsga uchish).
1967-1968 yillarda SSSR Sog'liqni saqlash vazirligining Tibbiy-biologik muammolar institutida har yili noyob sinov va uchta sinovchi ishtirokida tibbiy-texnik eksperiment o'tkazildi: G. A. Manovtseva, A. N. Bojko va B. N. Ulybysheva. 365 kun davom etgan bosimli kamerali tajribada hayotni qayta tiklash tizimlarining yangi kompleksini tibbiy, biologik va texnik baholash o'tkazildi.
Er usti laboratoriya kompleksining LSS tarkibiga quyidagilar kiradi:
* karbonat angidridni olib tashlash tizimi, atmosferani zararli mikroorganizmlardan tozalash tizimi, * kislorod ishlab chiqarish tizimi, namlagichli testerlarning chiqindilaridan suvni qayta tiklash tizimi, sanitariya-gigiyena uskunalari, issiqxona, * nazorat -o'lchash uskunalari tizimi.
Har yili o'tkaziladigan tibbiy -texnik eksperimentda sinovdan o'tkazilgan, fizik -kimyoviy jarayonlarga asoslangan hayotni qo'llab -quvvatlaydigan eksperimental tizimlar Salyut, MIR va ISS orbital stantsiyalari ekipajlari uchun standart LSS prototipi edi.
Jahon amaliyotida birinchi marta "Salyut-4" kosmik stantsiyasida namlik atmosferasi orqali kondensatdan ichimlik suvini olish tizimi bo'lgan SRV-K regeneratsiya tizimi ishga tushdi. Ekipaj A. A. Gubarev va G. M. Grechko SRV-K tizimida qayta tiklangan suvni ichish va ovqat va ichimliklar tayyorlash uchun ishlatgan. Tizim stansiyaning butun parvozi davomida ishlagan. SRV-K tipidagi o'xshash tizimlar "Salyut-6", "Salyut-7" va "MIR" stantsiyalarida ishlagan.
[u] chekinish:
1986 yil 20 -fevralda "Mir" sovet orbital stantsiyasi orbitaga kirdi.
2001 yil 23 martda uni Tinch okeanida suv bosdi.
Bizning Mir stantsiyamiz 15 yoshida suv bosdi. XKS tarkibiga kiruvchi ikkita rus moduli allaqachon 17 yoshda. Lekin hech kim ISSni cho'ktirmoqchi emas …
Rejeneratsiya tizimlaridan foydalanish samaradorligi ko'p yillik ish tajribasi bilan tasdiqlangan, masalan, LSS quyi tizimlari muvaffaqiyatli ishlagan MIR orbital stansiyasi:
Shunga o'xshash regeneratsiya tizimlari (SRV-U bundan mustasno) hozirda Xalqaro kosmik stansiya (XKS) bortida muvaffaqiyatli ishlamoqda.
ISSda iste'mol qilingan suv qayerda (hali ham yaxshiroq sifat sxemasi yo'q, uzr so'rayman):
ISS hayotini qo'llab -quvvatlash tizimi (SSS) gaz tarkibini qo'llab -quvvatlash quyi tizimini (SOGS) o'z ichiga oladi. Tarkibi: atmosfera bosimini kuzatish va tartibga solish vositalari, bosimni tenglashtirish uchun asboblar, PxO bosimini tushirish va bosimini tushirish uskunalari, gazni tahlil qilish uskunalari, piyodalar jangovar mashinasining zararli aralashmalarini tozalash tizimi, atmosferadan karbonat angidridni olib tashlash tizimi "Havo ", atmosferani tozalash vositasi. SOGS ning ajralmas qismi kislorod etkazib berish moslamalari, shu jumladan qattiq yoqilg'i kislorod manbalari (TIK) va suvdan kislorod olish tizimi "Electron-VM" dir. Ishga tushirish paytida SM bortida atigi 120 kg havo va ikkita qattiq yoqilg'i kislorod generatori TGK bor edi.
Kimga → Veb -kameradan XKSga onlayn translyatsiya.
"Marslik" uchun hisob:
XKSda havo tizimining zeolit absorberlari karbonat angidridni (CO2) ushlab, uni tashqi bo'shliqqa chiqaradi. CO2 tarkibida yo'qolgan kislorod suvning elektrolizi (uning vodorod va kislorodga parchalanishi) bilan to'ldiriladi. Bu ISSda har bir kishiga kuniga 1 kg suv sarflaydigan Electron tizimi orqali amalga oshiriladi. Hozirgi vaqtda vodorod bortdan tashqariga chiqarilmoqda, lekin uzoq muddatda u CO2 ni qimmatbaho suvga va chiqadigan metanga (CH4) aylantirishga yordam beradi. Va, albatta, bortda kislorod bombalari va tsilindrlar bo'lishi mumkin.
[markaz]
[/markaz]
Kosmik stantsiyadagi hammom quyidagicha ko'rinadi:
ISS xizmat ko'rsatish modulida "Havo" va BMP tozalash tizimlari, SRV-K2M kondensatidan suv regeneratsiyasi va kislorod ishlab chiqaruvchi "Electron-VM" ning takomillashtirilgan tizimlari, shuningdek, siydikni qabul qilish va saqlash SPK-UM tizimi joriy etildi va faoliyat yuritadilar. Yaxshilangan tizimlarning ishlashi ikki baravar ko'paydi (ekipajning 6 kishiga qadar hayotini ta'minlaydi), energiya va massa sarfi kamaytirildi. Besh yillik davr mobaynida (2006 yil ma'lumotlari) 6,8 tonna suv, 2, 8 tonna kislorod qayta tiklandi, bu stansiyaga etkazib berilgan yuk massasini 11 tonnadan ko'proq kamaytirish imkonini berdi.. SRV-UM siydik suvini regeneratsiya qilish tizimining LSS kompleksiga kiritilishining kechikishi 7 tonna suvni qayta tiklashga va etkazib berish og'irligini kamaytirishga imkon bermadi.
"Ikkinchi front" - amerikaliklar
Sanoat suvi Amerika ECLSS apparatidan Rossiya tizimiga va Amerika OGS (kislorod ishlab chiqarish tizimi) ga etkazib beriladi, u erda kislorodga "qayta ishlanadi".
Siydikdan suv olish jarayoni murakkab texnik muammodir: - tushuntiradi Carrasquillo, -. ECLSS tizimi (video) siydikni tozalash uchun bug'ni siqish distillash deb ataladigan jarayondan foydalanadi: siydik suv bug'ga aylanguncha qaynatiladi. Bug ' - bug'langan holatda tabiiy ravishda tozalangan suv (ammiak va boshqa gazlar izlari bundan mustasno) - distillash kamerasiga ko'tarilib, kanalizatsiya va tuzlarning jigarrang bulamzini qoldiradi, uni Carrasquillo xushmuomalalik bilan "sho'r suv" deb ataydi (u keyin kosmosga tashlanadi).). Keyin bug 'sovutiladi va suv quyultiriladi. Olingan distillat havodan quyultirilgan namlik bilan aralashtiriladi va ichishga yaroqli holatga filtrlanadi. ECLSS tizimi havodan 100% namlikni va siydikdan 85% suvni qaytarishga qodir, bu umumiy samaradorlik taxminan 93% ni tashkil qiladi.
Ammo yuqorida aytilganlar tizimning er usti sharoitida ishlashiga taalluqlidir. Kosmosda qo'shimcha murakkablik paydo bo'ladi - bug 'ko'tarilmaydi: distillash kamerasiga ko'tarila olmaydi. Shuning uchun, XKS uchun ECLSS modelida Carrasquillo tushuntiradi.] Perspektivlar:
Sxema bo'yicha kosmik ekspeditsiyalar sharoitida kosmonavtlarning chiqindilaridan sintetik uglevodlarni olishga urinishlar ma'lum:
Ushbu sxema bo'yicha chiqindilar karbonat angidrid hosil bo'lishi bilan yondiriladi, undan gidrogenlash natijasida metan hosil bo'ladi (Sabatier reaktsiyasi). Metan formaldegidga aylanishi mumkin, undan polikondensatsiya reaktsiyasi (Butlerov reaktsiyasi) natijasida monosaxaridli uglevodlar hosil bo'ladi.
Biroq, olingan monosaxarid uglevodlar rasematlar - optik faollikka ega bo'lmagan tetroz, pentoza, geksoza, geptoza aralashmasi edi.
Taxminan. Men hatto bu atamalarning ma'nosini tushunish uchun "viki bilimlarini" o'rganish imkoniyatlari haqida o'ylashdan qo'rqaman.
Zamonaviy LSS, tegishli modernizatsiya qilinganidan so'ng, kosmosni chuqur o'rganish uchun zarur bo'lgan LSSni yaratish uchun asos sifatida ishlatilishi mumkin. LSS kompleksi stansiyada suv va kislorodning deyarli to'liq ishlab chiqarilishini ta'minlashga imkon beradi va Marsga rejalashtirilgan parvozlar va Oyda bazani tashkil qilish uchun LSS komplekslarining asosi bo'lishi mumkin.
Moddalarning eng to'liq aylanishini ta'minlaydigan tizimlarni yaratishga katta e'tibor qaratiladi. Shu maqsadda, ular, ehtimol, Sabatier yoki Bosch-Boudoir reaktsiyasi bo'yicha karbonat angidridni gidrogenlash jarayonidan foydalanadilar, bu kislorod va suv aylanishini amalga oshirish imkonini beradi:
CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
CO2 + 2H2 = C + 2H2O
Agar kosmosning vakuumiga CH4 emissiyasi ekzobiologik man qilingan bo'lsa, metan quyidagi reaktsiyalar orqali formaldegid va uchuvchan bo'lmagan uglevod-monosaxaridlarga aylanishi mumkin:
CH4 + O2 = CH2O + H2O
polikondensatsiya
nSN2O -? (CH2O) n
Ca (OH) 2
Shuni ta'kidlashni istardimki, orbital stansiyalarda va uzoq sayyoralararo parvozlar paytida yashash muhitining ifloslanish manbalari:
Shubhasiz, atrof -muhit sifatini tezkor boshqarish va boshqarishning avtomatik tizimini yaratish zarur bo'ladi. ASOKUKSO?
Oh, Baumankda SZHO KA (E4. *) Mutaxassisligi talabalar tomonidan chaqirilgani bejiz emas:
Ass
Shifrlangan narsa quyidagicha edi:
Ftashqarida Obeparvolik NSyoqimsiz Aapparatlar
Agar siz chuqur o'rganishga harakat qilsangiz, to'liq qilib aytganda.
Oxiri: balki men hammasini hisobga olmaganman va biror joyda faktlar va raqamlarni aralashtirib yuborganman. Keyin qo'shing, to'g'rilang va tanqid qiling.
Bu "og'zaki so'z" ni mening kichkina bolam muhokamaga olib kelgan "Kosmonavtlar uchun sabzavotlar: NASA laboratoriyalarida qanday qilib yangi ko'katlar o'sadi" degan qiziqarli nashr sabab bo'ldi.
O'g'lim bugun maktabda eski mikroto'lqinli pechda Pekin salatini o'stirish uchun "tadqiqotchi guruh" ni birlashtira boshladi. Ehtimol, ular Marsga sayohat qilishganda o'zlarini ko'kalamzorlashtirishga qaror qilishgan. Siz AVITO -da eski mikroto'lqinli pechni sotib olishingiz kerak bo'ladi, chunki meniki hali ham ishlamoqda. Buni ataylab buzmaysizmi?
Taxminan. rasmda, hech qanday holatda bolam emas va tajribaning bo'lajak qurboni emas meniki emas mikroto'lqinli pech.
Men @ belgilariga va'da berganimdek, agar biror narsa chiqsa - rasmlar va natijani men GIKga tashlayman. Men o'sgan salatni xohlaganlarga pochta orqali yuborishim mumkin, haq evaziga, albatta.
Asosiy manbalar:
Foydalanilgan fotosuratlar, video va hujjatlar:
