ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕ в космическом корабле

ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕ в космическом корабле — комплекс мероприятий, направленных на создание и поддержание в кабинах космических кораблей условий, необходимых для сохранения жизни, здоровья и работоспособности космонавтов на всех этапах космического полета. В этот комплекс входят: средства поддержания заданного уровня барометрического давления, температуры, влажности и хим. состава искусственной атмосферы (см. Атмосфера искусственная); водообеспечение и питание экипажа; сбор и удаление отходов; проведение гиг. процедур, объединяемых в так наз. систему жизнеобеспечения (СЖО). Такие системы, независимо от типа, состоят из следующих функциональных звеньев, или подсистем: регенерации и кондиционирования воздуха, питания, водообеспечения, сан.-техн, устройств, средств личной гигиены.

СЖО должны обладать высокой надежностью, иметь минимальный стартовый вес, малые габариты и удобную компоновку, автоматически поддерживать заданные параметры среды обитания космонавтов, сглаживая возмущения, создаваемые непредвиденными ситуациями (резкое изменение газообмена и энергозатрат, утечка газа из корабля и т. д.).

Необходимость строгого ограничения веса создает зависимость общей схемы и конструкции звеньев СЖО от планируемой продолжительности полета. При кратковременных полетах (до 30 сут.) целесообразно использовать нерегенеративные СЖО, основанные на запасах расходуемых человеком веществ (кислород, вода, пища, сорбенты, поглощающие углекислоту и вредные примеси, и др.). При увеличении продолжительности полета целесообразно применение регенеративных СЖО, в которых расходуемые вещества частично или полностью восстанавливаются.

На советских космических кораблях типа «Восток», «Восход», «Союз» и американских — «Меркурий», «Джемини», «Аполлон», предназначенных для кратковременных полетов, были использованы нерегенеративные СЖО. В качестве источника кислорода на советских кораблях применялась надперекись калия (KO2), к-рая одновременно служила поглотителем углекислого газа и паров воды. На амер. космических кораблях запасы кислорода содержались в специальных сосудах, в которых кислород хранился в газообразном или жидком виде. Углекислота поглощалась гидратом окиси лития. Запас пищи и воды как в советских, так и амер. кораблях брался на все время полета. В некоторых случаях на амер. кораблях для питья использовалась вода, выделяющаяся из топливных элементов.

На орбитальных пилотируемых станциях с продолжительностью полета от нескольких месяцев до одного года применяют СЖО с частичным восстановлением расходуемых материалов. Так, на советских орбитальных станциях типа «Салют» используется система регенерации воды, основанная на очистке конденсата влаги газовой среды кабин с помощью холодильно-сушильных агрегатов системы терморегулирования.

На амер. станции «Скайлэб» была применена система регенерации искусственной атмосферы кабин, основанная на применении обратимых сорбентов углекислого газа — так наз. цеолитов. Поглотитель углекислого газа состоит из двух патронов, заполненных зернами цеолита. Через один из патронов пропускается предварительно осушенный воздух; углекислый газ связывается зернами цеолита, а кислород и азот беспрепятственно через него проходят. Второй патрон, ранее насытившийся углекислым газом, в это время десорбируется. Затем патроны меняются местами. Для десорбции может быть использован вакуум космического пространства и подогрев.

Для длительных космических полетов требуется создание систем регенерации воды из конденсата атмосферной влаги, мочи и других влагосодержащих отходов, а также систем регенерации кислорода из углекислого газа и воды, образующейся в организме при окислении пищевых веществ (метаболическая вода). Для этого предполагается использование различных физ.-хим. процессов разложения углекислого газа и воды в искровом разряде, термолиз, фотолиз, электролиз и т. д.

Питание космонавтов на борту космических кораблей организуется по принципу создания запасов консервированных и лиофилизированных продуктов в специальной упаковке (см. Питание). Лиофилизированные продукты подвергаются по мере надобности обработке в специальном устройстве горячей водой, после чего они готовы для употребления (кулинарной обработке они подвергаются заранее, до лиофилизации). Такое питание рассчитано на ограниченное время полета.

При увеличении продолжительности полетов до нескольких лет питание рационально осуществлять на основе регенерации пищи из отходов. Решение проблемы регенерации пищевых продуктов возможно двумя путями. Первый — это физ.-хим. синтез пищевых веществ из конечных продуктов метаболизма, второй — биол, синтез необходимых компонентов питания. Одним из возможных способов физ.-хим. синтеза пищевых веществ является получение формальдегида из окиси углерода и водорода (2CO + H2 —> CH2O) с последующей его полимеризацией до моносахаров, а также синтез жирных к-т, аминокислот, этилового спирта, глицерина и других веществ, которые могут быть использованы в качестве пищевых продуктов. Решение проблемы физ.-хим. синтеза пищи встречает, однако, большие технол. и технические трудности.

Наиболее реальной возможностью обеспечения космонавтов пищевыми продуктами при длительных полетах является биосинтез пищевых продуктов. При этом одновременно решается проблема получения кислорода и удаления углекислоты и других конечных продуктов жизнедеятельности человека. Осуществление биосинтеза может идти по пути создания закрытой экол, системы на борту космического корабля (человек, растения, животные), рассчитанной на полное удовлетворение потребностей человека в кислороде, воде и пище за счет регенерации этих веществ из конечных продуктов метаболизма.

Создание закрытой экол, системы является одним из основных условий обеспечения длительного и автономного существования людей вне биосферы Земли.

Гиг. нужды обеспечиваются специальными салфетками и полотенцами, а также запасом воды и лосьонов. На космических станциях и межпланетных кораблях могут применяться душевые установки и другие устройства. Обеспечение водой для гиг. целей в длительном космическом полете является одним из звеньев единой системы жизнеобеспечения.

Сбор и изоляция мочи и кала осуществляется специальными ассенизационными устройствами. В нерегенеративных СЖО моча и кал собираются в герметические емкости и могут быть удалены из корабля. В регенеративных СЖО моча используется для регенерации воды, а в закрытых экол, системах моча и кал могут служить источником питания растений, используемых при создании замкнутой экол, системы космического корабля.

См. также Кабины летательных аппаратов.


Библиография: Воронин Г. И. Системы кондиционирования воздуха на летательных аппаратах, М., 1973; Космическая биология и медицина, под ред. В. И. Яз-довского, М., 1966, библиогр.; Лапников А. А. Основы авиационной и космической медицины, М., 1975; Основы космической биологии и медицины, под ред. О. Г. Газенко и М. Кальвина, т. 1—3, М., 1975, библиогр.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание