Инженеры ракетно-космической корпорации «Энергия» предложили отправить на МКС аналог стиральной машины. По мнению специалистов, изложенному в корпоративном журнале, открытие прачечной позволит сократить объемы грузов, которые нужно доставлять на станцию.
В настоящее время один костюм на МКС космонавты носят не более четырех суток, после чего вещи выбрасываются. Ежегодно из-за этого приходится отправлять в космос порядка 600 килограммов одежды.
Наличие в составе комплекса систем жизнеобеспечения оборудования для гигиенической обработки (стирки) способно существенно уменьшить запасы средств личной гигиены и предметов одежды за счёт их очистки на борту и последующего многократного использования, — отмечают инженеры.
Что интересно, для стирки в космосе будет использоваться не вода, которая и так в дефиците, а углекислый газ, выделяемый космонавтами при дыхании. Ученые отмечают, что при соблюдении условий, а именно - температуры в 31 градус Цельсия и давлении в 74 атмосферы, газ перейдет в жидкое состояние и сможет использоваться для приведения костюмов экипажа в надлежащий вид.
Пей и дыши вволю
Это не первая инициатива ученых, направленная на экономию ресурсов в условиях ограниченного объема космических кораблей. В приоритете, естественно, вода и воздух. Несмотря на развитие технологий, их до сих пор доставляют с Земли. Правда системы регенерации позволяют использовать эти запасы многократно. Это заметно снижает расходы на космические полеты, ведь стоимость доставки на МКС одной пол-литровой бутылки воды может стоить до 27 тысяч долларов.
Сейчас на Международной космической станции используется несколько способов регенерации Н2О: конденсация влаги из воздуха, очистка использованной воды и переработка урины и твердых отходов.
Первопроходцами в этом вопросе стали советские ученые. В 1975 году на станции «Салют-4» они установили первую в мире регенерационную систему (СРВ-К), которая собирала пот и конденсат, выделяемый космонавтами при дыхании. Влагу очищали от вредных примесей органической и неорганической природы и обогащали полученный дистиллят минеральными солями.
Современная российская система регенерации - СРВ-К2М обеспечивает космонавтов водой на 63%. В настоящий момент отечественные ученые работают над созданием более замкнутой системы, которая бы могла регенерировать жидкость на 95%, а в перспективе и на 100%.
Вплотную к этим цифрам приблизились американцы. Их система регенерации воды ECLSS, разработанная в 2008 году, собирает влагу не только из воздуха, но и из мочи и твердых отходов. Технически это оказалось очень сложной задачей, а потому первые два года эксплуатации пошли на отладку системы, которая часто выходила из строя
Моча гораздо «грязнее» водяных испарений, - объясняет технический руководитель проекта ECLSS Робин Карраскилло. - Она способна разъедать металлические детали и засорять трубы». Система ECLSS использует для очищения мочи процесс, называемый парокомпрессионная дистилляция: моча кипятится до тех пор, пока вода из неё не превратится в пар. Пар поднимается в дистилляционную камеру, оставляя концентрированную коричневую жижу нечистот и солей, которую выбрасывают в открытый космос. Затем он охлаждается, и вода конденсируется. Полученный дистиллят смешивается со сконденсированной из воздуха влагой и фильтруется до состояния, пригодного для питья.
По словам американских астронавтов, полученная таким образом вода на вкус не отличается от обычной питьевой, которую доставляют с планеты. Более того, благодаря сверхсовременной системе очистке она даже чище, чем земная. Сейчас ECLSS позволяет восстановить до 93% первоначального объема воды.
Правда в ближайшем будущем добиться независимости от земных поставок не получится. С каждым полным циклом использования жидкости ее общий объем уменьшается на 7%.
Кислород на МКС получают из H2О. И здесь темп задают именно российские ученые.Сегодня порядка трети переработанной воды из американского сектора МКС идет в российские аппараты Электрон-ВМ, которые производят кислород.
Процесс производства максимально прост – специальные приборы конденсируют влагу из воздуха, а затем путем электролиза из этой воды производят кислород. Электролиз - пропускание тока через воду, является хорошо отработанной схемой, которая надежно обеспечивает космонавтов кислородом.
Правда сбои случаются и у этой системы. В 2005 году на МКС возникли неполадки с “Электроном”, и российским космонавтам пришлось сжигать так называемые кислородные шашки. Эти устройства представляют собой канистру с перхлоратом лития и железным порошком. При медленном горении они выделяют газообразный кислород. Двух шашек хватает, чтобы на сутки обеспечить воздухом двух астронавтов.
В любом случае, в ближайшее время космонавты привязаны к земным поставкам воды и кислорода, а значит, о дальних перелетах можно пока лишь мечтать. Даже когда ученые создадут 100%-е системы обеспечения водой и кислородом, им предстоит решить вопрос выращивания пищи на космическом корабле. Первые попытки в этом направлении были сделаны советскими учеными в шестидесятые годы.
