Закриті Контурні Системи Життєзабезпечення: Підтримка Житиспроможних Умов у Надзвичайних Середовищах

Окислення кисню: Реакція Саб’єра та електроліз

Основна мета окиснення кисню – перетворення вуглекислого газу (CO2), видиханого астронавтом, на дихальний кисень (O2). Це досягається за допомогою процесу, відомого як реакція Саб’єра, яка полягає в поєднанні CO2 з водню (H2) над каталізатором при підвищених температурах і тиску.

Збалансоване хімічне рівняння для цієї реакції таке: CO2(г) + 4H2(г) → CH4(г) + 2H2O(г). Утворена водяна пара піддається електролізу, розщеплюючись на водень і кисень. Цей процес потребує зовнішнього джерела енергії, зазвичай електрики.

CO2 + 4H2 -> CH4 + 2H2O

Вода: Конденсація та Перегонка

Астронавти втрачають значну кількість води через дихання, потовиділення та сечові відходи. Відновлення цієї води має вирішальне значення для мінімізації потреби в її транспортуванні з Землі. Основний метод полягає у конденсації водяної пари з повітря – суттєва частина втраченої водяної пари.

Додаткову очистку часто проводять за допомогою перегонки, використовуючи різницю у температурах кипіння для розділення молекул води від забруднюючих речовин. Це виробляє питну воду, придатну для споживання та регідратації.

H2O(g) -> H2O(l)

Управління азотом та видалення домішок

Космонаутичні куртки потребують злегка стиснутого повітря, зазвичай азоту (N2), для протидії дію інша низька атмосферного тиску. Підтримка стабільного часткового тиску азоту є необхідною для запобігання пошкоджень, викликаних декомпресією.

Видалення домішок залежить від кількох методів, включаючи фільтри з активованого вугілля та молекулярні сита. Ці матеріали селективно адсорбують гази та леткі органічні сполуки з внутрішнього середовища куртки.

Adsorption (general principle)

Сістемна інтеграція та енергетичні аспекти

Регенеративні системи космічного одягу є складними, інтегрованими збіганнями. Ефективність кожного компонента – реактор Сабатьє, електролізер, конденсатор і фільтри – безпосередньо впливає на загальну продуктивність системи.

Енергетичні потреби для цих процесів (особливо електроліз) представляють значну проблему. Зазвичай використовується сонячна енергія або ефективні технології акумуляторів для їх забезпечення.

Power = Work/Time

Часті запитання

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Bridge Structural Analysis і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.