ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕ́НИЯ СИСТЕ́МА
-
Рубрика: Технологии и техника
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕ́НИЯ СИСТЕ́МА (СЖО), комплекс функционально связанных систем и средств, служащих для обеспечения жизнедеятельности и работоспособности человека в глубоководном аппарате, пилотируемом космич. аппарате, на инопланетной базе, в скафандре и др. СЖО поддерживает в замкнутом пространстве (напр., обитаемом отсеке космич. аппарата) заданный химич. состав и физич. параметры (давление, темп-ру, влажность и др.) газовой среды, удовлетворяет потребности человека в пище и воде, обеспечивает санитарно-бытовые условия и др.
В СЖО выделяют средства обеспечения газового состава (СОГС), средства водообеспечения (СВО), санитарно-гигиенич. обеспечения (ССГО), обеспечения пищей (СОП). СОГС – совокупность систем и агрегатов, предназначенных для формирования в обитаемом отсеке требуемого химич. и микробиологич. состава газовой среды, поддержания общего давления газовых компонентов и микробиологич. среды на заданном уровне, контроля содержания газовых и микробиологич. компонентов в среде обитания и управления технологич. процессами, обеспечивающими необходимый для дыхания человека газовый состав. СВО – комплекс средств, служащих для снабжения человека и систем космич. или глубоководного аппарата водой требуемого качества и в заданном объёме. ССГО – набор функционально взаимосвязанных санитарно-технич. и гигиенич. средств и мероприятий, обеспечивающих экипажу в космич. или глубоководном аппарате соответствующие санитарно-бытовые условия (в т. ч. для выполнения процедур личной гигиены). СОП – совокупность мероприятий, средств, пищевых продуктов (и их упаковка), позволяющих осуществлять питание экипажа в соответствии с физиологич. нормами и особенностями режима их труда и отдыха.
СЖО, создавая оптимальные условия для экипажа, должны иметь высокую надёжность и устойчиво функционировать при действии факторов, напр., космич. полёта, включая и аварийные ситуации, отличаться малым энергопотреблением и иметь миним. стартовую массу и габариты.
В зависимости от программы полёта СЖО космич. аппарата могут быть построены по открытой схеме (обеспечение космонавта кислородом, водой, пищей и удаление из газовой среды диоксида углерода и газообразных вредных примесей осуществляются за счёт запасов веществ, находящихся на космич. корабле); по полузамкнутой схеме (обеспечение кислородом производится путём электролиза воды, вода регенерируется, удаление диоксида углерода и газообразных вредных примесей обеспечивается регенерируемыми поглотителями); по замкнутой схеме (обеспечение космонавта кислородом и водой происходит за счёт регенерации всей воды и кислорода).
По открытой схеме построена СЖО рос. космич. кораблей серии «Восток», «Союз», «Буран», орбитальной станции «Салют» и амер. кораблей «Джемини», «Аполлон», «Спейс-Шаттл». Заданный состав кислорода в газовой среде поддерживается за счёт запасов кислорода (в баллонах) или кислородосодержащих веществ (надпероксидов, перхлоратов и др.); газообразные вредные примеси и диоксид углерода удаляются фильтрами, содержащими химич. поглотители диоксида углерода. Запасы воды хранятся в спец. ёмкостях или питьевая вода вырабатывается из запасов кислорода и водорода, «сжигаемого» в электрохимич. генераторах системы энергопитания («Спейс-Шаттл»).
По полузамкнутой схеме с разл. степенью замкнутости построены СЖО орбитальной станции «Мир» и Рос. сегмента МКС. Поддержание заданного состава газовой среды по кислороду происходит за счёт электролиза воды, газообразные вредные примеси и диоксид углерода удаляются системами с регенерируемыми поглотителями. Реализована регенерация воды из конденсата атмосферной влаги, а на орбитальной станции «Мир» также регенерация воды из урины, что увеличило степень замкнутости СЖО.
По замкнутой схеме предлагается реализовать СЖО для полётов на Марс, а также на лунные базы. По этой схеме происходит круговорот осн. веществ в замкнутых объёмах с воспроизводством пищи, регенерацией кислорода (которая осуществляется из удалённого из газовой среды диоксида углерода и электролизом собранной метаболической воды), регенерацией всей воды (конденсата, мочи, санитарно-гигиенич. воды и метаболической воды, извлекаемой при сушке отходов), утилизацией отходов жизнедеятельности человека. В состав СЖО должна входить также оранжерея (для обеспечения витаминами и создания психологич. комфорта экипажа).
Для увеличения продолжительности пребывания (св. 2–3 лет) в космич. пространстве или на др. планете (напр., Луне) потребуется создание в космич. кораблях или на планетных станциях искусств. среды обитания, близкой к оптимальной области диапазона жизни на Земле, в её биосфере. Это относится как к воздушной среде – искусств. атмосфере корабля, так и к тем элементам среды, в широком смысле слова, которые необходимы для питания, поддержания водного баланса организма человека и его психологич. комфорта. При развитии производств. базы на др. планетах СЖО должна создаваться с учётом использования местных кислородо- и водосодержащих пород.