На Земле растения как вырабатывают кислород, так и перерабатывают углекислый газ, выдыхаемый людьми. В космосе эта цепочка невозможна: особенно сложно обеспечить кислород для космонавтов во время длительных миссиях. Так, Международная космическая станция (МКС), — на орбите Земли с 1998 года, — требует надежных систем жизнеобеспечения, которые будут работать без участия природы.
Как дышат космонавты, если в космосе нет воздуха? Узнайте интересный факт!
На борту Международной космической станции нельзя просто открыть окно для свежего воздуха. Но как же тогда астронавты дышат в условиях вакуума? Вот какие есть способы обеспечения кислородом в замкнутом пространстве космического корабля!
wikimedia.org / NASA
Сегодня для поддержания космонавтов используют три основных метода: электролиз воды, доставка кислорода с Земли и химические генераторы.
Как космонавты дышат в космосе
- 1. Метод электролиза
Основной способ получения кислорода на МКС — электролиз воды.
- Электролиз — это процесс, в ходе которого вода (H₂O) разлагается на водород и кислород под действием электрического тока.
- На МКС функционируют две установки: российская «Электрон» и американская ECLSS. Первая расположена в модуле «Звезда», вторая — в лабораторном модуле Destiny.
- Во время электролиза на катоде образуется водород, а на аноде — кислород. Электроэнергию для работы систем вырабатывают солнечные панели МКС, а вода поступает с грузовых кораблей или собирается из воздуха и даже перерабатывается из мочи.
Так, водород сбрасывают в открытый космос, а кислород поступает в атмосферу станции.
Астронавт Джерри Линенгер в маске респираторов после пожара 1997 года из-за SFOG/
- 2. Доставка кислорода с Земли
Второй метод создания привычной атмосферы для космонавтов — доставка кислорода с Земли.
При стыковке с МКС корабли «Прогресс», ATV или американские шаттлы закачивают кислород в герметичные баки. Также доставляется азот для создания атмосферы, схожей с земной. Полученный газовый состав циркулирует по станции.
- 3. Генераторы кислорода
Третий способ — использование твердотопливных генераторов кислорода (SFOG), которые называют «кислородными свечами».
Внутри — смесь хлората натрия и порошка железа. При поджоге смесь нагревается до 600 °C и разлагается, выделяя кислород. Эти системы применяются как резервные и обеспечивают около 6,5 человеко-часов кислорода на килограмм смеси: их используют также в российских скафандрах.
Между тем, в перспективе, ученые планируют выращивать растения прямо на станциях. Это позволит не только вырабатывать кислород естественным путем, но и получать пищу.
Однако ограниченное пространство и нехватка света пока не позволяют реализовать подобные проекты в полном масштабе.