ISS上的水和氧气来自哪里？

国歌有13个部门。

我们不是宇航员，不是飞行员，
不是工程师，不是医生。
我们是水管工：
我们驱赶尿液中的水！
而不是像我们这样的骗子，兄弟
但是，我们不夸口地说：
我们自然界中的水循环
我们将在系统中重复！
我们的科学非常准确。
你只是想一想。
我们将蒸馏废水
在砂锅和蜜饯上！
驾驶所有银河系
您不会同时减肥
具有充分的自给自足
我们的太空系统。
的确，即使蛋糕都很棒，
卢拉·凯巴布（Lula Kebab）和卡拉奇（Kalachi）
最终，从源头上来说。
物质和尿液！
如果可能，请不要拒绝
当我们早上问
总共装满烧瓶
每个至少一百克！
我们必须以友好的方式承认
与我们成为朋友有什么好处：
毕竟，没有处置
在这个世界上不生活！

（作者-Varlamov Valentin Filippovich-笔名V.Vologdin）


水是生命的基础。 肯定在我们的星球上。 在某种“半人马伽马”上，一切都是可能的。 随着太空探索的到来，水对人类的重要性仅在增加。 从空间站本身的工作开始到氧气的产生结束，很大程度上取决于空间中的2。 第一个航天器没有封闭的“供水”系统。 最初，所有水和其他“消耗品”都是从地球上带回来的。



“先前的太空任务-水星，双子座，阿波罗将所有必要的水和氧气以及液态和气态废物倒入太空 ，” 马歇尔中心的罗伯特·巴迪吉安解释说。



简而言之：宇航员和宇航员的生命支持系统是“开放的”-他们依靠其本国星球提供的支持。



关于碘和阿波罗号航天器，厕所和选件（UdSSR或美国）在早期航天器中对废物管理的作用，我将再谈一谈。


照片：1968年的Apollo 15便携式船员生命支持系统

我离开了网状生物，游到卫生设施的壁橱里。 他转身回到柜台，掏出一条柔软的波纹软管，解开裤子。
-是否需要废物处理？
主...
当然，我没有回答。 他打开吸力，试着忘记后视动物的好奇表情，无聊了。 我讨厌这些琐碎的日常问题。

S. Lukyanenko，“星星是冷玩具”

我将回到水和氧气中。

今天，国际空间站有一个部分封闭的水回收系统，我将尽力谈论细节（我自己弄清楚了多少）。



按照GOST 28040-89 （我什至不知道它是否仍然有效）的规定，“宇航员在载人航天器中的生命支持系统”- 宇航员的 LSS是“功能互连的工具和措施的总数，旨在在载人航天器的居住舱中创造条件，将宇航员身体的能量和质量传递与环境保持在维持其健康和性能所必需的水平。” 宇航员的LSS的组成包括以下系统：

* SOGS-气体成分支持系统，
* NWO-供水系统，
* SSGO-卫生支持系统，
* SOP-电源系统，
* COTR-一种确保热态的系统。

您可以为此感到自豪。 ECLSS技术项目经理Robyn Carrasquillo：

“俄罗斯人在这一领域领先于我们， 甚至礼炮和和平号太空船也能够凝结空气中的水分，并利用电解-使电流通过水-产生氧气。”

一切如何开始（与我们一起）。

1.平流层，火箭和地球上第一人造卫星密封舱中的生命系统

人类首次造访太空飞船的口袋线以外的地方是在此之前，发射了平流层气球，火箭和人造地球卫星，其中有用于人类和动物（主要是狗）的生命维持系统。



在“ USSR-1”（1933年）和“ Osoaviahim-1”（1934年）平流层中，生命支持系统包括低温和气态氧气储备； 后者是在150atm的压力下放在圆筒中的。 根据反应，使用化学除石灰剂CPI去除二氧化碳：Ca（OH）2 + CO2 = Ca（CO2）+ H2O


CPI包括95％的Ca（OH）2和5％的石棉。

在火箭的帮助下，进行了近太空探测，其中有一个密闭的动物舱，里面有三个气球，用来混合空气和氧气。 使用HPI去除动物释放的二氧化碳。


照片中：松鼠和箭的“星狗”的太空舱，它们返回了地球。
在首批人造地球卫星上，用于狗的生命支持系统包括未来的宇航员LSS的一些要素：进食设备，污水处理设备； 使用超强化合物进行大气和氧气供应的净化，该超强化合物在被二氧化碳和水蒸气吸收后会根据以下反应释放氧气：

4CO2 + 2 H2O = 3O2 + 4 KOH
2KOH + CO2 = K2 CO2 + H2O
K23+2+2= 23

2.地球型“生物”和“光子”的生物卫星的生命支持系统

生物地球卫星- 自动航天器“ BION”和“ PHOTON”旨在研究太空飞行因素（失重，辐射等）对动物有机体的影响。 值得注意的是，俄罗斯实际上是世界上唯一拥有用于研究生物物体的自动航天器的国家。 其他国家被迫使用我们的车辆将动物送上太空。



多年来，BION计划的主管是O.G. 加赞科和E.A. 伊林 目前，BION计划的主管是O.I.。 代表奥尔洛夫-E.A. 伊林和E.N. Yarmanova。

生物卫星“ BION”配备有供水和动物饲养系统，湿度控制系统，昼夜系统，气体成分支持系统等。



用于BION和PHOTON自动航天器的气体成分支持系统旨在为动物提供氧气，去除下降飞行器中的二氧化碳和气态杂质。

组成：

-装有含氧物质和有害微量杂质吸收剂的药筒；
-带有二氧化碳吸收剂和有害微杂质的滤筒；
-电风扇；
-传感器，指示风扇的健康状况和气路的密封性；
-气体分析仪；
-控制和监视单元。

该系统在下降的车辆的气态介质中提供舒适的条件（密闭的密封容积中包含4.0-4.5 m3的空气），该系统由三个再生弹药筒和一个为每个弹药筒配备电风扇的吸收弹药筒组成，可通过2，2，和其他有害杂质。 打开和关闭微型压缩机可让您提供给定对象大气的组成。

工作原理：物体的空气由风扇通过再生筒泵入，在其中清除CO2和有害杂质并富含氧气。

通过定期打开吸收盒，可以去除多余的二氧化碳。 吸收盒还可以清洁有害杂质。 该系统与控制和监视单元以及用于分析氧气和二氧化碳的气体分析仪一起工作。 当氧气的分压降至20.0 kPa时，将打开第一个蓄热盒。

如果氧气的分压大于或等于20.8 kPa，则关闭再生盒，然后以20.5 kPa的氧气分压再次打开。 包含第二个和后续墨盒的分压为20.0 kPa（视浓度降低而定），先前随附的墨盒继续工作。
不管再生筒的操作如何，吸收筒在1.0kPa的二氧化碳分压下周期性地打开，在0.8kPa的二氧化碳的分压下关闭。

3.基于储备的“ VOSTOK”，“ SUNRISE”，“ UNION”，“ MERCURY”，“ JEMINI”，“ APOLLON”，“ SHATTLEY”，“轨道”，“实心”，“飞船”的船员寿命系统

苏联Vostok，Voskhod，Soyuz航天器以及美国水星，双子座，阿波罗和Shuttle可重复使用的运输船的生命支持系统完全基于消耗品的供应：氧气，水，食物，二氧化碳去除剂和有害污染物。

4.基于“ SALUT”，“ MIR”，“ ISS”轨道空间的物理和化学过程的生命支持再生系统

基于从地球获取的消耗品库存的生命支持系统的功能存在一个重大缺陷：其质量和尺寸与太空探险的持续时间和机组人员数量成正比增加。 一旦达到一定的飞行持续时间，基于储备的LSS可能会成为远征行动的障碍。

下表显示了SJO的质量特征，该数据基于6名船员历时50天，100天和500天的远征相关的消耗品库存：



根据在SALUT，MIR和ISS站进行长期轨道飞行的多年实践而获得的LSS主要成分的消耗规范（氧气-0.96千克/人/天，饮用水-2.5千克/人/天，食物-1.75公斤/人/天等），可以很容易地计算出500天飞行中6人乘务员的必需用品质量，而无需考虑皮重和存储系统将超过58吨（见表）。 在使用基于消耗品供应的生命支持系统的情况下，有必要为宇航员的重要产品创建存储系统：粪便，尿液，大气中的水分冷凝物，使用过的卫生和厨房用水等。

实际上，这很难实现甚至不可能实现（例如，飞往火星）。

1967-1968年， 在卫生部生物医学问题研究所进行了一项独特的年度医学和技术实验，三个测试人员参加了该测试：G.A。Manovtsev，A.N。Bozhko和B.N. Ulybyshev。 在历时365天的密闭室试验中，对再生生命支持系统的新复合体进行了生物医学和技术评估。




垃圾填埋场综合体的组成包括：

二氧化碳清除系统，用于清除大气中有害微杂质的系统，
氧气发生系统，由水分含量高的重要产品测试仪产生的水再生系统，卫生设备，温室，仪表系统。

在每年的医学和技术实验中测试的基于物理和化学过程的实验性再生生命支持系统，是为礼炮，MIR和ISS轨道站的工作人员使用的标准LSS的原型。

在Salyut-4空间站进行载人飞行的世界惯例中，SRV-K再生系统是第一个起作用的系统，SRV-K再生系统是从具有湿气的冷凝水中产生饮用水的系统。 A. A. Gubarev和G. M. Grechko的工作人员将SRV-K系统中再生的水用于饮用以及准备食物和饮料。 该系统在车站的整个载人飞行期间都正常工作。 SRV-K类型的类似系统在Salyut-6，Salyut-7和MIR电台运行。


注意事项 从02.28.17起：感谢您在编辑和了解artyums词源方面的帮助

撤退：
1986年2月20日，苏联和平号轨道站进入轨道。



2001年3月23日，它在太平洋被洪水淹没 。

当她15岁时，我们的Mir站被水淹没了。 现在，作为国际空间站一部分的两个俄罗斯模块已经各有17个，但是还没有人淹没国际空间站...

使用再生系统的效率得到了多年运行经验的证实，例如，MIR轨道站，在其上冷却剂系统的这些子系统成功发挥了以下作用：

“ SRV-K”-一种从大气中的水分冷凝物中再生水的系统，
“ SRV-U”-一种从尿液（尿液）中回收水的系统，
“ SPK-U”-接收和保存尿液（尿液）的系统，
“电子”-一种基于水电解过程的制氧系统，
“空气”是一种二氧化碳去除系统，
“ BMP”-阻止有害微杂质等的去除



目前，类似的再生系统（SRV-U除外）正在国际空间站（ISS）上成功运行。



ISS包括用于确保气体成分（SOGS）的子系统。 组成：用于监视和调节大气压力的装置，用于平衡压力的装置，用于PXO减压和加压的设备，气体分析设备，用于从BMP中除去有害杂质的系统，用于从大气“空气”中除去二氧化碳的系统以及用于净化大气的装置。 SOGS不可或缺的是氧气供应设施，包括固体燃料氧气源（TEC）和Electron-VM水氧气生产系统。 在启动时，SM上只有120公斤的空气和两个固体燃料THC氧气发生器。

→ 从网络摄像头向ISS进行实时在线广播。

为了在MIR和ISS轨道站上运送30,000升水，有必要再组织12艘Progress运输船，其有效载荷为2.5吨。 如果我们考虑到Progress装备了420升Rodnik饮用水箱这一事实，那么Progress运输船的额外发射次数应该增加了几倍。




在国际空间站上，空气系统的沸石吸收器捕获二氧化碳（CO2），并将其释放到舷外空间。 由于水的电解（分解成氢气和氧气），补充了CO2成分中损失的氧气。 这是通过电子系统在国际空间站上完成的，该系统每人每天消耗1公斤水。 氢现在被推到了舷外，但从长远来看，它将帮助将二氧化碳转化为有价值的水和甲烷（CH4）。 当然，以防万一，船上有氧气检查器和气瓶。


照片中：在ISS上运行的氧气发生器和模拟器，该设备于2011年失败。


在照片中：宇航员正在Destini实验室建立用于微重力条件下的生物实验的液体脱气系统。


照片：Sergey Krikalev和电子水电解装置

不幸的是，尚未实现轨道站物质的完整循环。 在这种技术水平上，无法使用物理化学方法来合成蛋白质，脂肪，碳水化合物和其他生物活性物质。 因此，宇航员的二氧化碳，氢气，含水分和固体废物被带入太空的真空中。


空间站浴室看起来像这样

在ISS的服务模块，空气净化系统和BMP中，已经引入并正在运行高级系统，该系统用于从冷凝液SRV-K2M和氧气产生Electron-VM中回收水，以及用于接收和保存尿液SPK-UM的系统。 改进后的系统的生产率提高了两倍以上（为最多6人提供了船员生命支持），并且降低了能源和质量成本。



在五年的时间内（2006年数据），再生了6.8吨水和2.8吨氧气，这使运送到车站的货物质量减少了11吨以上。

将SRV-UM尿水再生系统包括在液体燃料冷却系统复合体中的延迟导致不能再生7吨水，并降低了输送量。

“第二战线”-美国人

来自美国ECLSS设备的处理水被供应至俄罗斯系统和美国OGS（制氧系统），然后在此处被“加工”为氧气。



从尿液中恢复水分的过程是一项艰巨的技术任务： “尿液比水蒸气要严重得多” ，Carrasquillo解释说， “它会腐蚀金属零件和堵塞的管道。” ECLSS系统使用称为蒸汽压缩蒸馏的过程来净化尿液：尿液沸腾直到其中的水变成蒸汽为止。 蒸汽-呈气态的自然纯净水（除了微量的氨和其他气体）-进入蒸馏室，留下浓缩的棕色污水和盐浆，Carrasquillo称其为“盐水”（然后释放到外层空间）。 然后蒸汽冷却，水凝结。 将所得馏出物与从空气中冷凝的水分混合，并过滤至适合饮用的条件。ECLSS系统能够从空气中回收100％的水分，从尿液中回收85％的水分，这相当于约93％的总效率。

然而，以上是指系统在地面条件下的操作。在太空中，会出现额外的复杂性-蒸汽不会上升：它无法上升到蒸馏室中。因此，在国际空间站的ECLSS模型中，“ ...我们旋转蒸馏系统以产生人工重力来分离蒸气和盐水，” Carraskillo解释说。

前景：根据计划，
已经有尝试从宇航员的重要产品中获取合成碳水化合物，以用于太空探险的条件：



根据此方案，废物燃烧生成二氧化碳，并由于加氢反应（Sabatier反应）而形成甲烷。甲烷可以转化为甲醛，通过缩聚反应（Butlerov反应）可从中形成单糖。

但是，所获得的单糖碳水化合物是外消旋体的混合物-四分体，戊糖，己糖，七种病，没有光学活性。

注意事项我什至害怕深入研究“维基知识”以深入了解其含义。

经过适当的现代化改造后，现代LSS可以成为创建LSS的基础，而LSS是发展外层空间所必需的。

LSS综合设施将有可能确保该站的水和氧气几乎完全繁殖，并且可以成为计划飞往火星和组织月球基地的LSS综合设施的基础。









人们非常关注创建能够提供最完整物质循环的系统。为此，他们将最有可能使用通过Sabatier或Bosch-Boudoir反应进行的二氧化碳加氢过程，这将实现氧气和水的循环：

2+42=4+
222+22=+22

在外源性禁止将CH4释放到外层空间真空的情况下，甲烷可通过以下反应转化为甲醛和非挥发性单糖碳水化合物：

4 + 2 = 2 + 2

n2 — ? (2)n
()2

我想指出的是，在轨道站和长时间的行星际飞行期间，环境污染的来源是：

-内部结构材料（聚合合成材料，清漆，油漆）
-人们（在卫生和卫生措施期间出汗，蒸腾，有肠内气体）调查等）。
-工作的电子设备
-生命支持系统的单位（化粪池设备-ACS，厨房，桑拿房，淋浴）
，更

需要汽车的创作明显操作控制和质量管理环境的系统CAL。某个ASOKUKSO？

哦，在鲍曼卡LJS KA 的专长叫做学生：ASS并没有白费...

代表什么：

˚F izne Ø bespechenii P ilotiruemyh 一个 pparatov

我不记得E4部门的代码。



最后：也许我没有考虑所有因素，但在某个地方我混淆了事实，数据。然后补充，纠正和批评。

有趣的出版物促使我想到了这种“语言”：宇航员的蔬菜：NASA实验室中如何种植新鲜蔬菜。

我今天在学校的小后代开始组建一个“帮派研究小组”，用旧微波炉种北京沙拉。可能决定去火星时给自己绿化。您将不得不在AVITO上购买一台旧微波炉，因为我的仍在运转。不要故意破坏它吗？


注意事项在照片中，当然不是我的孩子，也不是微波实验的未来受害者。

正如我承诺的@标记一样，如果出现问题，请拍照并将结果放在GIC上。当然，我可以通过邮件将种植的沙拉发送给那些希望的人。