-
1.1.3 Замкнутые сжо
Замкнутые СЖО основаны на создании на КК замкнутого биологического цикла. Т.е. все компоненты системы взаимодействуют, и восстанавливают друг друга. Отходы жизнедеятельности человека перерабатываются растениями и полученный продукт вновь используется человеком. Как уже было сказано, замкнутые системы делятся на биомеханические и физико-химические. В биомеханических системах компоненты регенерируют, при работе низших и высших растений, а также при помощи высших животных. Сердцем подобной системы является фотосинтез. В результате растения поглощают углекислый газ, и выделяют кислород. Подобные системы идеальны для создания межпланетных кораблей. Ведь только к Марсу нужно лететь года два с половиной. За это время исчерпаются все запасы, взятые с собой с Земли. Но в отличии от незамкнутой СЖО, эта крайне сложна, т.к. создать замкнутый биологический цикл и урегулировать взаимодействие всех его компонентов даже на земле бывает проблематично. Но всё равно, выбирая систему для своего КК, прежде всего необходимо знать: сколько будет длиться полёт, сколько человек в экипаже, какой объём кабины и т.п. В общем требуется рассчитать СЖО, которая способна обеспечить безопасный полёт членам экипажа.
В последнее время учёные всё меньше уверенны в том, что замкнутые СЖО в силах обеспечивать кислородом космонавтов бесперебойно. Растения вырабатывают ровно столько кислорода, сколько поглотил человек. Значит растения не смогут точно обеспечивать экипаж воздухом. Именно для заполнения этого пробела, были созданы (правда пока только на бумаге) гибридные СЖО.
-
1.1.4 Гибридные сжо
Гибридные СЖО подразумевают частичную регенерацию воздуха химическими реактивами и воды методом фильтрования, как в частично замкнутых СЖО, но при этом, система так же восстанавливает кислород при помощи растений, процессом фотосинтеза. Данная система является оптимальной, так как даже при сбои биологической части, система будет продолжать обеспечивать самым необходимым экипаж КК. Скорее всего именно такой будет СЖО будущего.
Создание подобного тип СЖО связано с тем, что космический огород, может регенерировать только 5% кислорода,3,6%воды и около 1% основных элементов питания.
-
1.2 Расчёт сжо
Прежде чем работать над компонентами СЖО, необходимо знать их параметры. Расчёт ведётся из количества компонентов на одного члена экипажа. Рассматривают такие компоненты как:
-
кол-во кислорода на 1 человека в день;
-
кол-во воды на 1 человека в день;
-
кол-во обезвоженных продуктов на 1 человека в день;
-
кол-во воды на санитарные нужды;
-
нормальное атмосферное давление;
-
разрешенная температура;
-
калорийность продуктов;
-
и т.д.
В день человеку требуется 0,83 кг кислорода, 700 г обезвоженных продуктов, 2200 г воды, около 3000 г на хозяйственные нужды. Нормальное атмосферное давление, должно быть 101,3 кПа. Температура не должна превышать 40°С, но и не должна опускаться ниже 20°С. Теперь каждый компонент необходимо умножить на время пребывания в космосе и на количество членов экипажа.
Простой пример - на КК «Союз» находится три космонавта. Их полёт будет длится неделю. Сколько потребуется кислорода космонавтам, для безопасного полёта?
В день космонавт потребляет 1200 литров кислорода. Значит в неделю будет потреблено 1200*7=8400 литров. А экипажу из трёх человек потребуется 8400*3=25200 литров.
Теперь необходимо узнать, какой вид СЖО подходит для данного типа полёта. Сразу видно, что замкнутая СЖО просто бессмысленна, при всех сложностях, которые связаны с её созданием просто глупо тратить деньги на обеспечения недельной экспедиции. Замкнутая СЖО из определения должны обеспечивать долговременный космический полёт. Недельное пребывание на орбите вряд ли можно отнести к этой категории. Но и открытая СЖО, не подходит для такого полёта. Всё дело в том, что тара для хранения воды и воздуха даже на неделю, будет весить столько, что к первоначальной стоимости полёта придётся прибавить немалую сумму. Это не экономично. Только на частичной регенерации кислорода, перевозчик сэкономит три четверти стоимости этого кислорода при доставке его на орбиту.
Как видно, необходимо точно рассчитывать, с какой целью и сколько времени будет использоваться любая СЖО, иначе в лучшем случае, вы пустите деньги на ветер, а в худшем могут пострадать космонавты.