В необычных условиях космического полета (вакуум, лучистый теплообмен, ионизирующие излучения) человек должен находиться в замкнутом герметичном отсеке космического летательного аппарата, будучи полностью изолированным от земной природной среды. В обитаемом отсеке необходимо создавать искусственную атмосферу и прочие благоприятные условия для обеспечения нормального существования и работы человека. Эти условия необходимо поддерживать в течение всего полета, подавая в отсек вещества, потребляемые человеком в процессе жизнедеятельности и удаляя продукты жизнедеятельности.
Бортовые системы космического летательного аппарата (КЛА), которые решают эти задачи, называют системами жизнеобеспечения экипажа (СЖО).

В результате эволюции человек приспособился к вполне определенным условиям внешней среды. Значения ее параметров, при которых организм затрачивает минимум энергии на поддержание балансов массообмена и энергообмена, называются комфортными условиями.
Очевидно, что определенному уровню энерготрат человека (и, следовательно, расхода веществ) должны соответствовать определенные комфортные условия внешней среды. Для принятой нормы энерготрат человека при работе в отсеке КЛА (145 Вт) идеальные комфортные условия близки к номиналам наземных условий. Однако при определении норм условий окружающей среды для космического корабля исходят из следующих двух соображений:
- параметры атмосферы в замкнутом отсеке могут поддерживаться техническими средствами только с определенной ограниченной степенью точности; при этом, чем меньше требуемый диапазон колебаний параметра, тем сложнее и тяжелее должна быть система, поддерживающая этот параметр;
- в то же время в определенном диапазоне изменения внешних условий организм человека мало реагирует на их отклонение от идеальных комфортных значений; при этом работоспособность и самочувствие человека сохраняются достаточно высокими.
В связи с этим нормы условий окружающей среды устанавливаются на основе специальных медицинских исследований с учетом задач и длительности космического полета.

Состав и назначение систем жизнеобеспечения.

Система кислородообеспечения (СКО) должна обеспечивать подачу в атмосферу обитаемого отсека кислорода в количестве 0,9 кг/сут (на одного человека) и поддерживать парциальное давление кислорода в заданном диапазоне значений (180-320 гПа).
Система очистки атмосферы (СОА) должна обеспечивать сбор и удаление из атмосферы углекислого газа в количестве 1,0 кг/сут, поддерживать его парциальное давление на уровне не более 10 гПа, а также обеспечивать очистку атмосферы от вредных микропримесей, выделяемых человеком и оборудованием.
Эти две системы часто функционально объединяются в одну - систему обеспечения газового состава атмосферы (СОГС).
Система водообеспечения (СВО) должна обеспечивать экипаж питьевой водой в количестве 2,5 кг/(чел.-сут); в случае использования натуральных продуктов питания, содержащих воду (до 0,5 кг/сут), норма питьевой воды уменьшается до 2 кг/(чел.-сут).
Система питания экипажа (СОП) должна обеспечивать космонавта полноценным питанием, с рационом, содержащим белки, жиры и углеводы в массовом соотношении около 1:1:4 и с общей калорийностью до 12500 кДж/(чел.-сут).
Средства регулирования температуры и влажности атмосферы (СРТ) вместе с общей системой терморегулирования (СТР) должны осуществлять: отвод из отсека тепла, выделяемого человеком (~145 Вт/чел.), удаление из атмосферы паров воды, выделяемых человеком (50 г/чел.-ч), а также поддерживать заданную температуру (18-22 град. по Цельсию), относительную влажность (30-70 %) и циркуляцию воздуха (0,1-0,4 м/с).
Средства удаления отходов (СУО) должны обеспечивать сбор и изоляцию из атмосферы жидких (урины) и твердых продуктов жизнедеятельности.
Средства регулирования давления (СРД) должны поддерживать общее давление атмосферы равным 770-1270 гПа, осуществлять контроль герметичности отсека и компенсацию утечек воздуха из отсека.

Указанные системы составляют комплекс СЖО, обеспечивающий непосредственные физиологические нужды человека, находящегося в замкнутом отсеке.
Помимо этих систем в состав комплекса СЖО входят так же следующие средства.

Средства санитарно-бытового обеспечения (ССБО), предназначенные для личной гигиены экипажа (умывание, душ) и удовлетворения бытовых нужд - одежда, спальные принадлежности, предметы для санитарной уборки отсеков.
Средства индивидуальной защиты экипажа (СЗ):
- аварийно-спасательные скафандры, дыхательные маски, обеспечивающие защиту экипажа в аварийных ситуациях - при разгерметизации отсека, возникновении пожара и т.п.;
- космические скафандры для обеспечения выхода и работы человека в космическом пространстве вне отсека КЛА.
Средства медико-биологического обеспечения, включающие приборы для медицинского контроля состояния экипажа, тренажеры для физической тренировки экипажа в полете, медикаменты. (Разработка и проектирование этих средств относятся к задачам космической биологии и медицины).

Если кому то интересна данная тематика, пожалуйста, задавайте вопросы. Я постараюсь на них ответить. Имеется также информация по скафандрам, космической и авиационной медицине, а также подробнейшему устройству некоторых космических кораблей.

Отредактировано Makleod (2007-09-29 21:53:16)

О Клиппере информации почти нет. Есть подробное описание систем первых космических кораблей. Больше всего данных о кораблях Mercury, Geminy и Apollo (исчисляется гигабайтами - чертежи, схемы, описания). Что еще за вегетарианцы? Я еще почти ничего не сказал, а ты уже разводишь критику. Пока я дал лишь общее представление о том что вообще бывает. Атмосфера действительно может быть только кислородной, но только при полетах общей продолжительностью до 30 суток. В этом случае все равно, исходя из соображений пожаробезопасности: вывод на орбиту - атмосфера азот-кислород; собственно полет - кислород; спуск - азот-кислород. Давление 0,3 - 0,4 атмосферы.
При полетах продолжительностью более 30 суток атмосфера обязательно дожна быть двухгазовой. В противном случае не избежать осложнений со стороны дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Оранжереи и виварии (точнее питомники) целесообразны только при длительных космических полетах. Обычно на космических кораблях предусматривается так называемый "гроб" - убежище на космическом корабле или станции с достаточной радиационной защитой. Обычно это грузовой отсек. Космонавты пользуются им во время солнечных вспышек.
К вопросу об удалении отходов: какие именно отходы ты собираешься сжигать?

Отредактировано Makleod (2007-09-29 22:42:05)