Ce se întâmplă cu apa în spațiu? 2 ianuarie 2017

Nu ar părea o întrebare dificilă: ce se va întâmpla cu temperatura apei lichide la presiune atmosferică dacă se toarnă în spațiu deschis?

Cosmos - loc foarte rece. Într-o răceală puternică, așa cum ne spune experiența vieții, apa se transformă în gheață - cristalizează. Dar spațiul este, de asemenea, cel mai apropiat de vidul perfect, care poate fi atins. O atmosferă este echivalentă cu o presiune de 6 x 1022 atomi de hidrogen pe metru pătrat. În cele mai bune camere de vid de pe Pământ, oamenii de știință creează presiune de miliarde de ori mai mici, dar în spațiul interstelar este redus în milioane și miliarde de ori mai mici decât înregistrările tehnice terestre. Și sub presiune redusă, apa intră într-o stare gazoasă - fierbere.

Deci, ce se întâmplă dacă apa lichidă se dovedește a fi simultan la o presiune foarte scăzută și temperaturi foarte scăzute - se va îngheța sau se fierbe instantaneu, transformându-se în gaz?

Răspunsul este în capacitatea de căldură a apei.

Cosmosul este rece, dar chiar și în spațiul intergalactic, apa își păstrează căldura, pe care o va raporta odată. Este imposibil să se răcească brusc la o temperatură apropiată de Nolo absolut, este imposibil - diferența dintre cameră (293 k) și media în spațiu este prea mare. În plus, în momentul în care apa se dovedește a fi într-un întuneric rece fără aer, puterea tensiunii suprafeței va forma sfere de apă, iar zona de răcire va deveni minimă.

Astfel, procesul de răcire va fi incredibil de lent - cel puțin până când fiecare moleculă este de la sine, departe de alte colțuri H2O.

Și ce va împiedica moleculele de apă să se grăbească spre bârfă? La urma urmei, presiunea va deveni neglijabilă, iar tranziția către o stare gazoasă poate să apară complet instantaneu! Când moleculele sau grupurile de molecule de apă sunt relativ departe unul de celălalt în norul de gaz, aceștia pierd instantaneu energia cinetică, iar temperatura lor va cădea brusc. În ce condiție agregată se va întoarce apa? Pentru a răspunde, aruncați o privire la diagrama de fază a apei. Aceasta arată că, dacă temperatura scade la -50 ° C, atunci nu este incapabilă nicio presiune scăzută de a face lichid sau gazos.

Astfel, secvența de evenimente este după cum urmează: căderea în spațiu deschis, apa mai întâi devine instantaneu gazoasă și apoi îngheață sub formă de flouri mici care umple goliciunea interstelară.

Pot să-l văd în viața reală? Sa dovedit că da. Potrivit astronauților ISS, ei au urmărit acest efect de mai multe ori când au fost eliberați în spațiu deschis ... Am urină din nava spațială!

Atunci când astronauții, converg "pe micuț", eliberează stația spațială de la balastul inutil și trimite urina în spațiu deschis, potrivit lor, este foarte violent fierbinte. Apoi, perechile se îndreaptă aproape instantaneu la faza de stare solidă și, în cele din urmă, nori mici de cristale foarte mici de urină înghețată sunt obținute în spațiu.

Dar un alt aspect interesant al comportamentului apei în greutate.

Fierberea în condiții de gravitație scăzută - un spectacol uniform. Dar contează nu numai ca divertisment, dar poate preveni oamenii de știință în unele descoperiri în domeniul fizicii. Cu câțiva mai mulți ani în urmă, nimeni nu știa că este un proces de fierbere în spațiu. Desigur, fizicienii și-au rupt capul, analizând caracterul complex de fierbere aici pe Pământ. Spațiul presupus doar că spectacolul ar fi și mai interesant. Dar aceasta este o întrebare importantă, deoarece fierberea apare nu numai în ceainic, ci și în generatoarele electrice și în sistemele de răcire ale navei spațiale. Prin urmare, inginerii trebuie să știe cum apare acest proces.

De fapt, în orbită, fierberea este un proces mai simplu decât pe Pământ. Lipsa de greutate anulează două variabile care afectează fierberea - convecția și flotabilitatea. De aceea, apa de fierbere se comportă în spațiu într-un mod diferit. Lichidul încălzit nu se ridică, ci rămâne lângă suprafața de încălzire și se încălzește mai departe. Aceste zone de fluid care sunt la o anumită distanță de sursa de căldură rămân relativ reci. Deoarece mai puține apă este încălzită, procesul are loc mai repede. Pe măsură ce bulele de abur se formează, ele nu se ridică la suprafață și sunt combinate într-un balon gigant care fluctuează în lichid.

surse

Până acum, starea de apă a călătorit numai pe teren. Dar de ce să nu grăbiți în galaxie, aflați cum sunt lucrurile cu apă în cele mai îndepărtate colțuri ale universului? Fixați centurile și, așa cum a spus Gagarin, a plecat!

1. ISS. Să începem, poate, din spațiul apropiat, mai precis de la stația spațială internațională. Referințele permanente la reciclarea reciclării și a fructelor de imaginație a fartilor pot face ca să creadă că sistemul de recirculare completă a apei a fost întotdeauna la astronauți. Și de fapt, a fost introdus doar în 2008. Înainte de aceasta, astronauții au fost aduși apă în orbită din pământ, iar deșeurile de vitalitate a fost evacuată în spațiu. La stațiile spațiale "Pace" și "Salute" apă ar putea condensa din aer. A existat un proces invers - obținerea aerului prin electroliză.

Astăzi, nu dispar picături suplimentare de la ISS. Absolut toată umiditatea, inclusiv condensul de la respirație, intră în sistemul de recirculare. Desigur, dacă se poate gândi în mod constant la asta, berea unei astfel de apă poate fi oarecum incomodă. Cu toate acestea, faptele sugerează că o astfel de apă este mult mai curată decât cea pe care majoritatea locuitorilor din pământ băuturi. Pe măsură ce cosmonauții înșiși glumă: "pur și simplu convertim cafeaua de ieri în mâine".

2. Luna.Din orbitele vom trece la cel mai apropiat "vecin" - Luna. Grecii antice, uitându-se la craterele lunare, au prezentat ipoteză că aceste urme ale mărilor și oceanelor vreodată uscate. Ipoteza nu a fost confirmată, iar până de curând, luna a fost, în general, considerată aproape cel mai uscat loc al sistemului solar. Dar apoi sa dovedit că apa de pe tovarășul nostru este încă acolo și este destul de mult.

Oamenii de știință alocă trei tipuri de gheață de apă "lunară", un amestec de gheață și murdărie și un strat subțire pe suprafață, care dispare, apoi apare din nou. Craterele sunt cea mai mare importanță pentru colonizatorii viitori ai Lunii. Motivul este simplu - nu este lumina soarelui, iar apa de acolo nu se evaporă. De exemplu, rezervele cunoscute de umiditate din ghețarii Polul Nordului Lunar - 600 de milioane de tone. Și acest lucru este foarte important, la urma urmei, obținerea de apă chiar în poziție, pionierii lunari vor economisi atât puterea, cât și timpul și spațiul pe camioane spațiale. Deci, pe Lună am murdărit ușor!

3. Comete și asteroizi.Înainte de a vorbi despre apă în așa-numitele corpuri celeste "rătăcitoare", să ne dăm seama în diferențele lor. Cometa constă din praf, gaz și lichid, iar asteroidul este predominant al materialelor solide, dar cu miliarde de ani în urmă, procentul de apă din ele a fost mult mai mare. Există o teorie foarte frecventă că apa pentru pământ a căzut în timpul când nu a existat o atmosferă pe ea. Apoi, bombardarea spațială a planetei noastre a fost afacerea obișnuită și fluidul de la cometele care se încadrează și asteroizii au umplut treptat mările și oceanele pământești.

Cu toate acestea, apa de pe Pământ și cea mai mare parte a cometei studiate sunt diferite. Nu în conformitate cu compoziția substanțelor dizolvate în ea, dar la nivelul molecular. Apa din cometă nu este destul de familiară cu US H2O, locul de hidrogen în el ocupă izotopul său "greu" de deuteriu. Astfel, de exemplu, sa dovedit a fi apă în interiorul cometei deschise și studiate din Churyumova-Gerasimenko recent. Da, și de la ceilalți comete studiate controalele de apă au trecut doar șase.

Rapidul a fost simplu - principalii "furnizori" ai corpurilor cerești învelite din sistemul solar sunt două obiecte spațiale: o centură de cucker și un nor de rouă. Condițiile sunt diferite, prin urmare, compoziția fluidului este diferită în ele. Cometele cu prima conține apă, cât mai mult posibil în compoziția cu Pământul, dar numai eșantioanele cu deuteriu sosesc de la al doilea.

4. Venus. Situația cu apă pe această planetă este plină de paradoxuri. Temperatura medie pe suprafața vedetelor de dimineață este de 467 de grade, iar atmosfera aproape complet constă în dioxid de carbon. Pentru comparație - în atmosfera de teren, este de numai 0,04%, iar acest lucru a afectat deja încălzirea climatică la nivel mondial. Volumul de apă pe Venus este de aproximativ 50 de ori mai mic decât Pământul, dar chiar dacă aceste numere sunt identice, umiditatea se va evapora. Nori giganți ai vaporilor de apă ar deține excesul de căldură în atmosferă, iar planeta, pe care și așa, să o pună ușor, ar fi fierbinte, s-ar întoarce în iad cu o temperatură mai mare de 1000 de grade și o presiune de 350 bar (exact 350 de ori mai mult terestru).

Dar teoretic, cu ajutorul terravertației de la Venus, puteți face o stațiune reală a planetei cu un climat cald și umed. Este necesar să "doar" să punem un ecran de protecție imens între el și soare, excedentul excesiv de căldură. Și apoi aplicați o lovitură masivă pe suprafața sa cu blocuri gigantice de gheață. Acest lucru va roti steaua de dimineață la viteza dorită și va livra apa necesară. Ei bine, să sperăm că aceste planuri îndrăznețe vor deveni vreodată realitate.

5. Marte. Filosofii antic nu sunt în zadar Marte și Venus. Într-adevăr, spre deosebire de căldură pe Venus, temperatura de pe planeta roșie nu depășește 20 de grade la ecuator. Indicatorii medii sunt despre minus 50 de grade. Datorită cercetării moderne, o precizie de o sută la sută este cunoscută - există apă pe planeta roșie. Și putem spune că într-un raport proporțional, volumul său este de numai 2-3 ori mai mic decât Pământul. Desigur, marea și oceanele s-au stropit printre peisajele marțiane de foarte mult timp - 3,5-1 miliarde de ani în urmă. Acum, volumul principal de umiditate este concentrat pe polonezi prin analogie cu Arctica și Antarctica. De asemenea, se găsesc rezerve de apă considerabile în permafrost marțian, numită Cryosphere. Numărul său de grosime de la mai multe zeci la câteva sute de metri. Și sub ea, este foarte posibil, ascuns lacurile uriașe cu apă sărată.

6. Europa. Desigur, nu este vorba despre continentul pământului, ci despre satelitul gigantului lui Jupiter. Planeta-giganții înșiși constau în principal din gaz și praf, ceea ce le face să fie low-atrăgătoare în ceea ce privește căutarea apei. Dar sateliții lor mici sunt de interes.

În esență, Europa este un patinoar solid - întreaga suprafață destul de netedă este acoperită cu gheață. Grosimea sa variază de la 10 la 30 km, iar sub această coajă este un ocean real, o adâncime de 100 km. Rasele de munte sub stratul de apă și miezul metalic, în cadrul căruia procesele tectonice continuă activ, nu dau Europei să înghețe în cele din urmă. Contribuie, de asemenea, la fluxurile constante. Se pare că oceanul, în mișcare, se încălzește. Se datorează prezenței apei lichide, pot exista organisme vii pe Europa - deși microscopice, dar totuși vecinii noștri în univers.

7. Exoplanii.Strict vorbind, conceptul de "Exoplanet" se aplică oricărei planete, deschisă în afara sistemului solar. Dar suntem interesați doar de planete cu formularea "exprimată potențial exprimată", unde este foarte posibilă, apa se stroperă și viața va fi caldă.

Până în prezent, există doar două duzini de planete. Prezenta descoperire în acest domeniu de știință sa angajat, lansat în martie 2009 la Telescopul Orbit "Kepler". Și acum, după aproximativ șase ani, în ianuarie 2015, a fost anunțat că a fost găsită o exoplanet, corespunzătoare parametrilor pământești cu 90%. Potențialul al doilea locuință pentru omenire este situat în constelația Lyra în 470 de ani lumină de la soare și se numește Kepler-438b. Planeta este situată în așa-numita zonă de habitate. Aceasta înseamnă că există apă lichidă cu o probabilitate ridicată.

8. Discuri protoplanetice. Nu utilizați limba științifică, se poate spune că discurile protoplanetice sunt "embrionii planetelor". Ele sunt nori de gaz densă care se rotesc în jurul axei lor, se micșorează treptat și transformându-se într-o planetă tânără. Ele apar în jurul stelelor recent formate, încă rece și nimeni nu a ghicit prezența apei în ele până când grupul internațional de oameni de știință sub conducerea olandez Mihail Hochherhad nu a început cercetarea folosind telescopul Orbital Herschel. Zona studiată se află în constelația Hydra, la o distanță de 175 de ani lumină de la sol. Potrivit astronomilor, volumul de apă (sau mai precis, gheața) în interiorul unor astfel de protoplanți este de 9 miliarde de tone, ceea ce va face posibilă umplerea mai multor oceane de pământ.

9. Nori reci. La acest nume frumos, aproape poetic, nu sa ascuns nici o educație pitorească. Cloud rece este o zonă îndepărtată a galaxiei, unde lumina și căldura stelelor nu primesc. Apa este prezentă aici, în principal sub formă de gheață, localizată pe particulele de praf cosmic mic. Masa unui astfel de nor poate fi egală cu o masă de mii de soare, iar masa de apă în ea este o masă de sute de jupori. În galaxia noastră a unor astfel de zone aproximativ un milion. Este descoperirea de nori reci care au făcut posibilă concluzia că apa este a treia în prevalența substanței din univers. Temperatura din interiorul unui astfel de nor este de aproximativ minus 263 de grade, care este la numai 10 grade sub zero absolut.

Oamenii de știință au reușit să afle că conținutul de apă din galaxia noastră este mult mai mare decât se credea anterior.

Noile dimensiuni au arătat că apa se situează pe locul trei dintre cele mai frecvente molecule din univers, care la rândul său au oferit o oportunitate pentru astronomi pentru a calcula conținutul elementelor din anterior inaccesibile și domeniile de educație a noilor sisteme planetare.

În părțile reci ale galaxiei noastre, conținutul de apă din spațiu a fost măsurat pentru prima oară cu ajutorul unui observator spațial în infraroșu, astronomii spanioli și italieni. Este deosebit de remarcat faptul că în aceste zone sunt formate stelele de tip similar cu soarele, iar unele dintre ele formează sisteme reale cu mai multe planete. Temperatura medie a acestor regiuni este la numai zece grade deasupra zeroului absolut (263 grade Celsius). Astfel de zone sunt numite nori reci, deoarece nu sunt stele masive și, prin urmare, nu există o sursă puternică de căldură. În galaxie există mai mult de un milion de nori.

De asemenea, oamenii de știință au reușit să determine cât de multă apă este sub formă de gaz și care este sub formă de gheață. Aceste informații sunt extrem de importante pentru studierea procesului de formare a sistemelor planetare, deoarece perechile de gheață și de apă se găsesc în planete de gaz, în planetele atmosferelor și

În condițiile de temperatură a noriilor reci, perechile de apă sunt extrem de dificile, deoarece Ei practic nu emit radiații și nu pot fi detectate de generația actuală de telescoape. In plus apă în spațiu Nu poate exista în formă lichidă datorită temperaturii scăzute și presiunii ridicate. Prin urmare, până acum în spațiu a fost posibilă detectarea numai a gheții. Cu toate acestea, astronomii sunt cunoscuți că perechile de apă sunt de asemenea disponibile în nori reci, deși într-o cantitate relativ mică. Pentru a estima competent conținutul de apă în astfel de locuri, este necesar să se măsoare conținutul de apă sub formă de abur.

Pentru a măsura numărul de vapori de apă în nori rece, oamenii de știință au decis să aplice următoarea strategie. Dacă luați în considerare faptul că lumina care trece prin perechile de apă ar trebui să lase un fel de "amprentă" pe întregul curent de lumină și, mai exact, spectrele de radiație aduce cu ele benzile de absorbție. Așa au reușit oamenii de știință să detecteze cuplurile în apă în acești nori și, în același timp, conținutul exact de apă.

Așa cum sa dovedit, în nori rece de apă aproape la fel de mult ca în locurile de formare activă a stelelor. Cel mai important dintre toate aceste informații este că după monoxidul de carbon și hidrogenul molecular, apa este cea mai comună moleculă. De exemplu, conținutul de apă într-unul dintre norii reci, cântărind o mie de soare, cantitatea de apă sub formă de abur și gheață corespunde mii de mase de Jupiter.

De asemenea, oamenii de știință au determinat că apa în spațiu există în principal sub formă de gheață (99%) sub formă de condens pe praf rece, procentul rămas cade pe gaz. Datorită acestor rezultate, puteți afla în cele din urmă rolul de apă în formarea planetelor.

Apa spațială este de mare interes pentru oamenii de știință. Pe planeta noastră, apa este principala sursă de viață. De aceea, comunitatea științifică speră să găsească civilizații străine cu ajutorul său, și chiar mai adânc pentru a pătrunde în misterul creării universului.

Unde să găsiți apă în spațiu?

După cum sa dovedit, există o mulțime de apă în spațiul cosmic. De la școală, știm despre inelele de gheață ale lui Saturn, blocuri înghețate de Neptun și Uranus. Recent, oamenii de știință au găsit apă într-unul sau altul de fapt pe toate planetele sistemului solar, precum și pe numărul imens de sateliți, inclusiv luna. Dar asta nu e tot. Astronomii au reușit să găsească rezerve de apă chiar și dincolo de galaxie și în vecinătatea găurilor negre. Se pare că apa din univers este literalmente peste tot, chiar și în norii inter-țărani. În același timp, se crede că imediat în toate cele trei state agregate există doar planeta Pământ.

Unde a venit apa din spațiu?

Firește, este imposibil să se facă din spațiu, rămâne doar să presupunem de unde a venit.

Cometurile sunt considerate cele mai populare pedicale de apă prin intermediul universului. În mod surprinzător, coada lor nu este altceva decât evaporarea gheții de pe suprafața ei sub influența vântului însorit. Astfel de piese de gheață sunt una dintre ipotezele apei de pe Pământ. Oamenii de știință cred, de asemenea, că miezurile acestor comete au fost formate la un moment dat cu sistemul solar. Prin urmare, ele pot fi eșantioane ale substanței primare, din care s-au format planetele și sateliții.

Există o ipoteză vulcanică cu apă în jurul întregului spațiu. Oamenii de știință au aflat că, pe planetele gigantice, cum ar fi evaporarea lui Saturn de la un număr mare de vulcani existenți, se ridică mult mai mare decât pe pământ. Atât de mare apă îngreunează pur și simplu în călătoria sa spațială.

Nu cu mult timp în urmă, oamenii de știință cu ajutorul instrumentului Herschel au descoperit că radiațiile ultraviolete de la vedetele înconjurătoare pot provoca prăbușirea moleculelor, cum ar fi monoxidul de carbon și siliciul, eliberând atomii de oxigen. Ele, la rândul lor, sunt combinate cu molecule de hidrogen, formând apă.

Cu toate acestea, indiferent de sursa apariției apei ca substanță în spațiile cosmice, un lucru este clar: apa este prezentă peste tot și în tot. Se unește pe toți cei vii și nu trăiesc nu numai pe planeta noastră, ci în întregul univers.

Apa este viata. Acest gând este de mii de ani, și încă nu și-a pierdut relevanța. Cu debutul epocii cosmice, valoarea apei a crescut doar, deoarece depinde de apa din spațiu, totul pornește de la lucrarea stației spațiale în sine și la terminarea producției de oxigen. Primele zboruri spațiale nu au avut un sistem închis de apă ". Asta este, toată apa a căzut la bord inițial, de la sol. Astăzi, pe sistemul de regenerare a apei parțial închise, și în acest articol veți învăța detaliile.

De unde vine apa de la ISS

Regenerarea apei este re-obținerea apei. De aici trebuie să faceți cea mai importantă concluzie că apa originală de pe ISS este livrată de la sol. Este imposibil să se regenereze apa dacă nu este inițial să o livrez de la sol. Procesul de regenerare reduce în sine costurile zborurilor spațiale și face sistemul ISS mai puțin dependent de serviciile funciare.

Apa livrată de pe pământ este utilizată pe ISS de mai multe ori. Acum, ISS utilizează mai multe modalități de regenerare a apei:

• Condensarea umidității din aer;
• Purificarea apei uzate;
• Reciclarea urinelor și a deșeurilor solide;

ISS are un echipament special care condensează umiditatea din aer. Umiditatea în aer este naturală, este atât în \u200b\u200bspațiu, cât și pe Pământ. În cursul activității vitale, astronauții pot evidenția până la 2,5 litri de lichid pe zi. În plus, există filtre speciale pe ISS, pentru curățarea apei uzate. Dar considerând că cum să spălați astronauții, Consumul de apă de uz casnic este semnificativ diferit de pământ. Reciclarea urinelor și a deșeurilor solide este o nouă evoluție aplicată ISS numai din 2010.

În prezent, funcționarea ISS necesită aproximativ 9.000 de litri de apă pe an. Aceasta este o figură comună care reflectă toate cheltuielile. Apa pe ISS este regenerată cu aproximativ 93%, astfel încât volumul alimentării cu apă al ISS este semnificativ mai mic. Dar nu uitați că, cu fiecare ciclu complet de utilizare a apei, volumul său total scade cu 7%, ceea ce face ca ISS să depind de livrările de la sol.

Din 29 mai 2009, numărul membrilor echipajului a fost înjumătățit - de la 3 la 6 persoane. Împreună cu acest lucru, consumul de apă a crescut, dar tehnologiile moderne au permis creșterea numărului de cosmonauți pe ISS.

Regenerarea apei în spațiu

Când este vorba de spațiu, este important să se țină seama de consumul de energie sau așa cum sunt numite în sfera profesională - mituri de masă, pentru producția de apă. Primul aparat cu drepturi depline de regenerare a apei a apărut la stația MIR și, pentru tot timpul, a permis să "salveze" 58.650 kg de bunuri livrate de la sol. Amintiți-vă că transportul de 1 kg de încărcătură costă aproximativ 5-6 mii dolari SUA, primul sistem de regenerare a apei cu drepturi depline a făcut posibilă reducerea costurilor de aproximativ 300 de milioane de dolari.

Sistemele moderne de regenerare a apei rusești - SRV-K2M și Electron-VM permit cosmonauților către ISS cu apă cu 63%. Analiza biochimică a arătat că apa regenerată nu își pierde proprietățile originale și este complet adecvată pentru băut. În prezent, oamenii de știință ruși lucrează la crearea unui sistem mai închis, care va permite cosmonauților cu apă cu 95%. Există perspective pentru dezvoltarea sistemelor de curățenie, care vor oferi un ciclu închis de 100%.

Sistemul american de regenerare a apei este ECLSS, a fost dezvoltat în 2008. Aceasta permite nu numai colectarea umidității din aer, ci și regenerarea apei din urină și deșeuri solide. În ciuda problemelor grave și a defecțiunilor frecvente în primii doi ani de funcționare, astăzi ECLSS vă permite să restaurați umiditatea 100% din aer și la 85% umiditate din urină și deșeuri solide. Ca urmare, la ISS a apărut un aparat modern, ceea ce permite restabilirea a până la 93% din volumul inițial de apă.

Purificarea apei

Punctul cheie din regenerare este purificarea apei. Orice apă este colectată în sistemele de curățare - gătitul rămas, apa murdară de la spălare și chiar transpirația astronauților. Toată această apă se îndreaptă spre un distilator special, similar cu un cilindru. La curățarea apei, este necesar să se creeze gravitatea artificială, pentru că distilatorul se rotește, în timp ce apa murdară este acționată prin filtre. Ca urmare, se obține apa de băut curată, care chiar depășește apa potabilă în multe părți ale Pământului.

În ultima etapă, iodul este adăugat la apă. Acest preparat chimic face posibilă prevenirea reproducerii microbilor și a bacteriilor și este, de asemenea, un element necesar pentru sănătatea cosmonauților. Faptul curios că pe apa iodată de pământ este considerat prea scump pentru utilizarea în masă, iar clorul este folosit în loc de iod. Din utilizarea clorului pe ISS, au refuzat datorită agresivității elementului și beneficiază mai mult de iod.

Consumul de apă în spațiu

Pentru a asigura mijloacele de trai ale cosmonauților, este necesară o cantitate colosală de apă. Dacă sistemul de regenerare a apei nu a stabilit zilele noastre, studiile cosmice ar fi probabil blocate în trecut. Având în vedere consumul de apă în spațiu, următoarele date sunt utilizate în calculul unei persoane pe zi:

• 2,2 litri - băutură și gătit;
• 0,2 litri - igienă;
• 0,3 litri - spălare de toaletă;

Consumul de apă pentru băut și alimente plasează practic standardele pământești. Igiena și toaleta - mult mai puțin, deși toate acestea sunt reciclate și reutilizate, dar acest lucru necesită costuri de energie, astfel că cheltuielile au fost, de asemenea, reduse. Faptul curios că, dacă astronautul rus reprezintă 2,7 litri de apă pe zi, atunci aproximativ 3,6 litri sunt alocați pe astronauții americani. Misiunea americană continuă să primească apă de la sol, totuși, ca astronauții ruși. Dar spre deosebire de misiunea rusă, americanii primesc apă în saci de plastic mici și cosmonauții noștri în barili de 22 de litri.

Utilizarea apei reciclate

Manualul poate presupune că astronauții de pe bea de apă ISS reciclată din propriul său urină și deșeuri solide. De fapt, nu este așa, pentru băut și gătit, astronauții folosesc apă pură de primăvară livrată de la sol. Apa trece suplimentar filtre de argint și livrate ISS de către nave spațiale rusești de marfă "progres".

Apa potabilă vine în butoaie de 22 de litri. Apa obținută prin reciclare urină și deșeuri de apă cu apă este utilizată pentru nevoile tehnice. De exemplu, apa este necesară pentru funcționarea catalizatoarelor și pentru funcționarea sistemului de producție a oxigenului. Condițional, astronauții "respira urina", și nu bea.

La începutul anului 2010, mass-media a apărut în mass-media că, datorită defalcării sistemului de regenerare a apei pe ISS, astronauții americani se termină cu apă potabilă. Vladimir Solovyov, șeful zborului segmentului rus al ISS, a declarat reporterilor că echipajul ISS nu a văzut niciodată apa obținută prin regenerare de la Urin. Prin urmare, defalcarea sistemului american de prelucrare a urinei, care a fost într-adevăr la acel moment, nu a afectat cantitatea de apă potabilă. Este demn de remarcat faptul că sistemul american nu a fost de două ori din același motiv, și doar a doua oară a fost posibilă stabilirea adevărata cauză a problemei. Sa dovedit că, datorită influenței condițiilor cosmice, calciul este puternic în creștere în urina astronauților. Filtrele pentru prelucrarea urinelor, dezvoltate pe pământ, nu au fost calculate pe o astfel de compoziție biochimică a urinei și, prin urmare, au intrat rapid în disperare.

Producția de oxigen de apă

Sovietici, și apoi oameni de știință ruși, întrebați ritmul în problema producției de oxigen din apă. Și dacă, în ceea ce privește regenerarea apei, colegii americani depășesc un mic oameni de știință ruși, apoi în problema producției de oxigen, încrederea noastră dețin palma campionatului. Chiar și astăzi, 20-30% din apa reciclată din sectorul american al ISS se duce la dispozitive ruse pentru producția de oxigen. Regenerarea apei în spațiu este strâns legată de regenerarea oxigenului.

Primele dispozitive pentru producerea de oxigen din apă au fost instalate pe dispozitivele "salute" și "pace". Procesul de producție este cel mai simplu posibil - dispozitive speciale condensează umiditatea din aer și apoi o oxigen este produsă prin electroliză din această apă. Electroliza - transmiterea curentului prin apă este o schemă bine dezvoltată, care oferă în mod fiabil cosmonaut cu oxigen.

Astăzi, o altă sursă de apă a fost adăugată la urina de umiditate condensată - reciclată și deșeurile solide, permițând obținerea apei tehnice. Apa tehnică din aparatul american ECLSS este furnizată sistemului rus și OG-urilor americane (sistem de generare a oxigenului), unde apoi "procesate" în oxigen.

Oamenii de știință se luptă cu soluția problemei - 100% ciclu închis pentru susținerea completă a cosmonauților cu apă și oxigen. Una dintre cele mai promițătoare evoluții este obținerea apei din dioxid de carbon. Acest gaz este un produs respirator uman, iar în prezent acest "produs" al activității vitale a cosmonauților este practic utilizat.

Chimistul francez - Paul Sabater, a deschis un efect uimitor, datorită căruia, de la dioxidul de hidrogen și dioxidul de carbon, puteți obține apă și metan. Procesul actual de producție a oxigenului pe ISS este asociat cu eliberarea de hidrogen, dar este pur și simplu eliminat în spațiul deschis, deoarece nu găsesc aplicații IT. Dacă oamenii de știință reușesc să stabilească un sistem eficient de procesare a dioxidului de carbon, va fi posibil să se obțină aproape 100% din vizitarea sistemului și să găsească o utilizare eficientă a hidrogenului.

Reacția Bosha nu este mai puțin promițătoare în ceea ce privește obținerea apei și oxigenului, dar această reacție necesită temperaturi extrem de ridicate, astfel încât în \u200b\u200bspatele procesului de saboutier, mulți experți văd mai multe perspective.