Регенерація води на мкс

«Попередні космічні місії - Меркурій, Джеміні, Аполлон, брали з собою всі необхідні запаси води і кисню і скидали рідкі і газоподібні відходи в космос», - пояснює Роберт Багдіжян (Robert Bagdigian) з Центру Маршалла. Якщо коротко, системи життєзабезпечення астронавтів були «розімкнутими» - вони покладалися на підтримку з Землі, що частково вірно і сьогодні для Міжнародної космічної станції (МКС).

Однак для тривалих місій на Місяць або Марс з'являється сенс у тому, щоб замкнути систему - тобто переробляти повітря і брудну воду, замість того щоб викидати їх. Найближчим часом на МКС будуть проводитися випробування такої системи регенерації. Назва проекту - Системи контролю середовища і життєзабезпечення (Environmental Control and Life Support Systems), більш відоме під абревіатурою ECLSS. Роберт Багдіжян є керівником даного проекту.

Система регенерації води ECLSS

Процес відновлення води з сечі - складне технічне завдання: «Сеча набагато« брудніші »водяних випарів, - пояснює Карраскілло, - Вона здатна роз'їдати металеві деталі і засмічувати труби». Система ECLSS використовує для очищення сечі процес, званий парокомпресійна дистиляція: сеча кип'ятиться до тих пір, поки вода з неї не перетвориться в пар. Пар - природно очищена вода в пароподібному стані (за винятком слідів аміаку та інших газів) - піднімається в дистиляційну камеру, залишаючи концентровану коричневу рідину нечистот і солей, яку Карраскілло милосердно називає «розсолом» (який потім викидається у відкритий космос). Потім пара охолоджується, і вода конденсується. Отриманий дистилят змішується зі сконденсованої з повітря вологою і фільтрується до стану, придатного для пиття. Система ECLSS здатна відновити 100% вологи з повітря і 85% води з сечі, що відповідає сумарній ефективності близько 93%.

Описане вище, однак, відноситься до роботи системи в земних умовах. У космосі з'являється додаткова складність - пар не піднімається вгору: він не здатний піднятися в дистиляційну камеру. Тому в моделі ECLSS для МКС «... ми обертаємо дистиляційну систему для створення штучної гравітації, щоб розділити пари і розсіл», - пояснює Карраскілло.

Більш того, в мікрогравітації космічного апарату людське волосся, частинки шкіри, пух і інші домішки зважені в повітрі і не падають на підлогу. У зв'язку з цим необхідна значна система фільтрації. В кінці процесу очищення в воду додається йод для уповільнення зростання мікробів (хлор, який використовується для очищення води на Землі, дуже хімічно активний і небезпечний для зберігання в умовах космосу).

Система регенеративного відновлення води для МКС, маючи вагу близько півтори тонни, буде «... виробляти полгаллона води в годину, що більше, ніж потреби команди з трьох чоловік, - заявляє Карраскілло, - Це дозволить космічної станції безперервно підтримувати життєдіяльність шести астронавтів». Система розроблена для виробництва питної води «... стандарти чистоти якої вище більшості муніципальних водопровідних систем на Землі», - додав Багдіжян.

На додаток до виробництва питної води для екіпажу, система відновлення води буде постачати водою іншу частину ECLSS: систему генерації кисню (oxygen generation system, OGS). Принцип дії OGS - електроліз. Молекули води розщеплюються на кисень, необхідний для дихання, і водень, який виводиться з космічного апарату. «Цикл виробництва повітря вимагає досить чисту воду, щоб електролізних камери не засмічувати», - підкреслює Багдіжян.