Человек без пищи может прожить достаточно долго. У каждого есть собственные запасы гликогена и организм находит возможность, как получить энергию для работы мышц и органов. А, вот без воды никто долго не протянет. Поэтому, для полета в космос необходимо обеспечить ее запас из расчета среднесуточного потребления плюс какой-то резерв.
Предлагаю посмотреть, сколько было воды в модулях во время полетов на Луну по программе Аполлон. Запас воды должен быть именно в каждом модуле аппарата. Их три: командный модуль, который оставался на орбите Луны с одним астронавтом, посадочный модуль и стартовый модуль. Посадочный модуль без термоизоляции (пленка с фольгой) выглядит так:
В четырёх отсеках по периметру рамы и центрального отсека были установлены топливные и кислородный баки, бак с гелием, электронное оборудование, система навигации и управления, посадочный радиолокатор, аккумуляторы и конечно же бак с водой. Из общей массы посадочного модуля 10334 кг на воду приходилось 151 кг (вся вода в одном баке).
Время пребывания астронавтов на Луне было от 21 ч 36 мин (у Аполлона-11) до 75 часов у Аполлона-17. Если взять максимальные 3,125 суток и разделить на каждого астронавта, то получается 24,16 кг воды в сутки на астронавта во время нахождения на Луне. Не много? Человеку в сутки нужно максимум 2-3 л воды (если не потеть, как спортсмену). Мыться они не собирались, туалет смывать не нужно (его нет). Тогда куда NASA планировали потратить такой чрезмерный запас воды, находящийся только в одном спускаемом модуле?
Расположить воду только в одном баке – это верх безрассудства. А если он повредится и вся вода вытечет, испарится в вакууме или замерзнет? Не знаю, что произойдет быстрее. Логичнее это сделать минимум в 3-4 емкостях. Каждая система должна быть резервирована. А системы жизнеобеспечения астронавтов – тем более.
После того, как астронавты стартовали с лунной поверхности в стартовом модуле – им зачем-то тоже предусмотрели запас воды. Это два бака по 19,3 кг. Хотя, астронавты находились внутри в скафандрах и чтобы попить, им нужно было снять шлемы и перчатки перед этим. А еще раньше наполнить кабину кислородом. Зачем, если по программе через пару часов они стыкуются с командным модулем, переходят в него, а стартовый сбрасывают на лунную поверхность.
Видимо в NASA решили, что и здесь нужен трехсуточный запас воды на человека. Вдруг, они будут стыковаться с командным модулем очень долго. Но вот загвоздка: запас топлива для работы двигателя на 3 суток не рассчитан.
Про запас воды в командном модуле информации не нашел, хотя все время полета к Луне и обратно, астронавты должны были проводить там. Но есть упоминание, что питьевую воду вырабатывали топливными элементами, она хранилась потом для приготовления пищи и питья.
Но какое приготовление пищи, если астронавты питались сухпайком или у них был чайник для добавления воды в сухую пищу? Запаривали лапшицу, как вариант? Вот так выглядели топливные элементы для выработки электроэнергии из водорода:
На командном модуле было 3 таких топливных элемента мощностью 1,4 кВт и напряжением 30 В постоянного тока. Допустим, воды от них хватало. Но ее же нужно было перекачивать в отдельный бак. И при этом получалась дисциллированная вода. В нее необходимо добавлять минералы. Есть мнение, что пить дисциллированную воду вредно. Хотя, это мнение субъективно.
Но баков для хранения воды от работы топливных элементов на схеме не видно. Получается, вода постоянно испарялась в космос. А попить можно было во время ее непрерывного синтеза. Какая была температура воды при этом? Этой информации нет.
Ладно, с запасом воды разобрались. Много воды – это не мало. Запас – это хорошо. Но вода для приема внутрь должна иметь комфортную температуру. Некомфортно пить ледяную воду, а так же горячую. Т.е. для поддержания определенной температуры должна на каждом модуле существовать система термоизоляции и терморегуляции у баков с водой.
Т.е. при чрезмерном нагреве воды – тепло должно отводиться из баков через теплообменник, а при сильном охлаждении – ее нагрев. Если вода замерзнет, то лед разорвет все баки и трубки. А если это случится в начале полета, то почти две недели без воды астронавтам не выдержать.
В лунном модуле во время сборки Аполлон-11 не видно, чтобы баки были в термозащите.
Напыление утеплителем (ППУ) помогло бы снизить затраты на терморегуляцию. Бак с водой меньше бы нагревался и меньше охлаждался. Ведь неизвестно, какой стороной к солнцу он встанет на лунной поверхности. Будет в тени – баки будут охлаждаться от ИК-излучения и вода может замерзнуть. У бака должна была быть хорошая термоизоляция, как и у всех трубок, подающие воду.
Была ли такая система терморегуляции бака с водой? Есть информация, что на взлетном модуле был охладитель – это 11,3 кг раствора этиленгликоля с водой. Антифриз по простому. Но бак с водой закрыт от прямых солнечных лучей тканевой термоизоляцией. Нагрева лучами света не будет. А, вот потеря тепла через ИК-излучение – будет постоянная.
А если воду нужно все же нагреть? Были ли установлены ТЭНы в баке? Если да, то как ТЭН может работать от батарей? Их емкости просто не хватит для подогрева воды.
Напомню характеристики батареи во взлетном модуле: две серебряно-цинковые на 28-32 В, емкостью 296 А·ч, массой 56,7 кг каждая. По сути, их можно сравнить с двумя автомобильными аккумуляторами 24 В для автотехники.
В посадочном (лунном) модуле было 4 серебряно-цинковые батареи (на Аполлонах 9-14) или 5 шт. (на Аполлонах 15-17) напряжением 28-32 В, емкостью 415 А·ч, масса каждой 61,2 кг.
В командном модуле тоже были батареи: три 40-амперные серебряно-цинковые. Но основная генерация электроэнергии там производилась топливными элементами.
Помните аварию на Аполлон-13, когда астронавты почему-то замерзали в кабине (хотя, должны были перегреваться). Так если внутри было холодно, то и снаружи корпус Аполлона не нагревался, вода в баках должна была замерзнуть. Тем более, летели они к Луне и обратно только на батареях лунного модуля, отключив все второстепенные системы.
Считаю, что NASA допустили просчет, не посчитав нужным акцентировать внимание на вопросе терморегуляции баков с водой. В полете к Луне она должна была замерзнуть на обесточенном на время лунном модуле и разорвать бак и трубки. Или в космосе иные законы физики? Тогда почему поверхность Луны в тени по данным имеет такие большие отрицательные значения? Данные, полученные лунными аппаратами, показали, что в затененных областях кратеров температура может опускаться до -248 °C.