Životodárné systémy

Zde, na pevné zemi, se nemusíme o nic starat. Stačí jen otočit kohoutkem a naplnit skleničku, zvednout prkýnko a zmáčknout splachovač, otevřít ledničku a namazat si rohlík, nebo se třeba jen zhluboka nadechnout. Vše se zařídí “samo”. Na oběžné dráze takové štěstí nemáme. Zde je každý výdech začátek koncertu mnoha strojů, každá šupinka kůže znamená potenciální nebezpečí a každé sousto stojí stovky dolarů. Pojďme se společně podívat, jak to tedy všechno funguje.

Dříve, než se člověk na oběžné dráze usídlil trvale, jeho výlety nevyžadovaly nepřetržitý provoz systému podpory života. Kyslík byl uložený v tlakových nebo kryogenických nádobách, oxid uhličitý pohlcovaly výměnné kazety hydroxidu lithného. Voda byla buď uložena v tancích, nebo vznikala jako vedlejší produkt, a odpad byl jen odpad. Ovšem na ISS, kde lidé žijí nepřetržitě už víc než 14 let, by to takhle nefungovalo. Stanice má velmi efektivní systémy recyklace a v některých ohledech je téměř soběstačná. Životně důležité systémy jsou odděleně uloženy v modulech Tranquility, Destiny a Zvezda. Spolu mají na starost dodávku kyslíku a vody, odstraňováni oxidu uhličitého, filtrování vzduchu od malých poletujících částic a mikroorganismů, hlídání hladiny kyslíku, dusíku a oxidu uhličitého, kontrolu palubního tlaku, teploty a vlhkosti, odstraňováni organických plynů a distribuce vzduchu mezi moduly.

Jednotky Elektron

Kosmonauti Borisenko, Samokuťajev a Volkov s jednotkami Elektron v modulu Zvezda. Zdroj: upload.wikimedia.org

Bez vody člověk vydrží nanejvýš několik dní. To ale není nic oproti vzduchu. Při jeho nedostatku člověk vydrží pouze pár minut. Na ISS obojí vzniká podobným způsobem. Podíváme se nejdříve do ruské části. Zde se nachází jednotky Elektron, které umí elektrolýzou přeměnit vodu na kyslík. Vodu umí získat z palubní atmosféry jako přebytečnou vlhkost, nebo použijí vyčištěnou vodu z ruské palubní toalety. Tato voda se sice dá pít, ale je k tomu určena pouze v krajních případech. Proto se raději přemění na kyslík. V americkém modulu Destiny se nachází velmi podobný systém OGS (Oxygen Generating System), pracující s vodou z atmosféry a zařízení UPA. Oba systémy vytvářejí přebytečný vodík, který se vypouští mimo stanici, nebo (v případě OGS) putuje vodík a oxid uhličitý do zařízení Sabatier, které z vodíku a CO2 vyrábí vodu.

UPA, neboli Urine Processor Assembly, zpracovává moč z toalety v modulu Tranquility. UPA destiluje moč ve speciální centrifuze která simuluje gravitaci. UPA zvládne zatížení 9kg/den, což odpovídá 6ti členné posádce. Měl by dokázat obnovit 85% vody, ale reálná čísla se pohybují okolo 70%.

Zařízení CDRA s astronautem Jeffrey Williamsem. Zdroj: spaceref.com

Zařízení CDRA s astronautem Jeffrey Williamsem. Zdroj: images.spaceref.com

K odbourání jedovatého oxidu uhličitého slouží americké zařízení Air Revitalisation System a ruský Vozduch. Vozduch zachytává oxid uhličitý pomocí kanystrů s kovovými oxidy. Při vystavení kanystru vysokým teplotám (nad 200°C) dojde k regeneraci a proces se může opakovat. Zařízení v americkém segmentu má 2 části. Carbon Dioxide Removal Assembly (CDRA), který odstraňuje nedýchatelný plyn stejně jako ruský Vozduch a Trace Contaminant Control Subassembly (TCCS), který má za úkol monitorovat hladiny dusíku, kyslíku, oxidu uhličitého, metanu, vodíku a vodní páry. Kyslík na stanici můžou dovézt také zásobovací lodě ve svých nádržích a v nouzových případech lze využít ruské kyslíkové generátory Vika, nechvalně známe ze stanice Mir.

Zároveň se v každém modulu nachází ústí ventilačního systému. Ten má za úkol zajistit neustálé proudění vzduchu. Na zemi totiž oxid uhličitý díky gravitaci padá k zemi, ovšem v prostředí mikrogravitace, zůstane tam kde ho vydechneme. Zvláštní důraz je na cirkulaci kladen ve spacích boxech astronautů. Při spánku, kdy se člověk vůbec nehýbe, se mu totiž nedýchatelný plyn hromadí přímo u obličeje. Před nasáváním ventilačního systému se zase nachází speciální filtry, které zachytávají každou šupinku kůže, která by mohla napáchat spoustu škod například v citlivém zařízení, lidském oku nebo třeba při vdechnutí.

I přesto, že ISS takhle recykluje většinu svých zásob, pořád nutně potřebuje pravidelné lety zásobovacích lodí, které dovezou chybějící kyslík, vodu a hlavně jídlo, které si na ISS ještě nepěstujeme (pokud tedy nepočítáme některé experimenty). Na dlouhodobých základnách například na Marsu, by to ale nestačilo. Nechme se proto překvapit, co vymyslíme příště.

Tip na tohle téma nám poslal čtenář Aleš B., kterému touto cestou děkujeme.

Zdroje informací:
http://en.wikipedia.org/
http://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4d/SpaceStationCycle.svg
http://upload.wikimedia.org/…/8_July_2011_Elektron.jpg/800px-8_July_2011_Elektron.jpg
http://images.spaceref.com/news/2010/ooiss022e043880.jpg

Životodárné systémy, 2.5 out of 5 based on 12 ratings
Pin It
(Visited 1 318 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.5/5 (12 votes cast)
(Visited 1 318 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


10 komentářů ke článku “Životodárné systémy”

  1. Míla napsal:

    „Kovovými oxidy“?

    • Radim Fedič napsal:

      Nenašel jsem přesně s jakým oxidem to funguje. Jen to, že se k tomu používají oxidy kovů.

  2. Petr napsal:

    Hezký článek, jenom bych chtěl poopravit, že CO2 není jedovatý plyn, je pouze nedýchatelný. Nedošlo by tudíž k otravě, ale udušení.

  3. zvejkal napsal:

    Asi by som to tu niekde nasiel, ale – preco ten rusky generator Vika bol nechvalne znamy z Miru ? Poziar?
    Dakujem.

    Inak – na vianoce som dostal (si sam) celkom zaujimavu knizku Martan od Andyho Weira. Je to o astronautovi, ktoreho nechali na Marse a on musel vyuzit vsetko dostupne co mal, aby sa zachranil. Knizka zacina krasnou vetou:
    „Som v riti!“
    🙂

    Je to sice sci-fi, ale je napisana takym „inzinierskym“ stylom, ktory by sa vela ludom z tohoto servera mohol pacit.

  4. zvejkal napsal:

    Este k mojmu dovetku o tej knizke – s clankom to suvisi tak, ze su tam dopodrobna rozpisane systemy podpory zivota, ktore pri tej vyprave na Mars pouzivaju a to ako ich ten astronaut vyuziva na to aby prezil.

  5. Aleš Borovička napsal:

    Jé, velice děkuji za článek. 🙂

Zanechte komentář