Обычный человек использует в день около 130 литров воды: питьевой воды, на хозяйственные или санитарно-гигиенические нужды. Экспедиция Международной космической станции состоит из шести человек. Им нужно, как минимум, несколько литров питьевой воды в день, а ещё вода тратится на поддержку систем жизнеобеспечения — например, система «Электрон» восстанавливает кислород на станции за счет электролиза. Откуда же на МКС берётся столько воды?
На МКС частично замкнутая система регенерации воды. Это значит, что изначально воду на МКС привозят грузовые корабли (на 2023 год это российские «Прогрессы» и американские Cygnus и Dragon 2). Однако доставка грузов на МКС — дорогостоящий процесс. Поэтому большая часть потреблённой внутри станции воды перерабатывается и восстанавливается.
Системы очистки и регенерации воды расположены в американском лабораторном модуле «Дестини» и российском служебном модуле «Звезда». Они включают в себя регенерацию кислорода (методом электролиза воды) и воды (путём восстановления чистой воды из сточных вод).
Американская система рекуперации воды обеспечивает переработку сточных вод, в том числе мочи членов экипажа, конденсата влаги в салоне и отходов транспортной деятельности.
В узле обработки мочи используется дистилляция в вакууме и под низким давлением. Дистилляционная установка постоянно вращается, чтобы скомпенсировать отсутствие гравитации и разделить тем самым сточную жидкость на фракции. Полученная вода объединяется с другими техническими отходами и подаётся в устройство для фильтрации и очистки. Любые оставшиеся органические загрязнения и микроорганизмы удаляются с помощью высокотемпературного каталитического реактора. Такая система позволяет восстанавливать около 6000 литров воды каждый год.
На российской части МКС действует система регенерации питьевой воды из конденсата, СРВ-К. Полученная из неё вода используется для питья и приготовления пищи и напитков. Другая система, СПК-УМ, конденсирует мочу для дальнейшей утилизации. Переработка мочи в питьевую воду на российской стороне МКС не производится (хотя успешно производилась на орбитальной станции «Мир»). Поэтому в прессе иногда появляются заголовки вроде «Российские космонавты не пьют переработанную мочу».
Многие привычные нам блага цивилизации в космосе устроены по-другому, например, душ. Привычный нам душ в невесомости работать не будет: вода не станет стекать вниз. После помывки на станции «Мир» космонавтам приходилось собирать шарики воды полотенцами, после чего отжимать их. На МКС космонавты используют в качестве гигиенических средств влажные салфетки.
Со стиркой также всё непросто. Сейчас ношеная одежда просто утилизируется, то есть погружается в специальный модуль транспортного корабля, который потом отстыковывается и направляется к земле. При входе в плотные слои атмосферы модуль с мусором полностью сгорает в атмосфере.
В транспортный модуль также отправляются другие отходы жизнедеятельности космонавтов: например, углекислый газ и водород, а также твёрдые отходы из туалетов. Создать полностью замкнутую систему регенерации на орбитальных станциях пока не удалось ни россиянам, ни представителям других стран, участвующих в проекте МКС. Однако инженеры постоянно работают над разработкой более эффективных способов утилизации отходов. Перспективы включают также возможное использование биотехнологий для переработки отходов в полезные ресурсы, что позволит снизить зависимость от поставок с Земли и сделать долгосрочные миссии в космос более самообеспеченными.
Смотрите новые видео на youtube.com/@PhysFromPobed
Приобретайте наши конструкторы на fizikits.ru
