Cos'è un sistema di supporto vitale?

Un sistema di supporto vitale su un veicolo spaziale coinvolge tecnologie progettate per simulare le condizioni di vita sulla Terra. Ciò include i sistemi necessari per la sopravvivenza umana di base, come un'adeguata pressione atmosferica, la schermatura delle radiazioni necessarie per la minaccia per la salute dei raggi cosmici e la gravità artificiale per ridurre al minimo la perdita di densità ossea e l'atrofino dei muscoli su lunghe missioni di spazio. Altri elementi essenziali di un sistema di supporto vitale includono la capacità di riciclare aria e acqua, mantenendo calore e umidità ottimali per il comfort umano e i sistemi di conservazione degli alimenti e di smaltimento dei rifiuti.

Il sistema di controllo ambientale e di supporto vitale (ECLSS) sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) fornisce un buon modello di Modello. L'ECLSS svolge principalmente la funzione di purificare l'aria a bordo dell'ISS di particolati, microrganismi e gas indesiderati comeExpirato CO ₂ e composti organici volatili emessi da attrezzatura o carico. Il sistema mantiene anche un adeguato livello di pressione atmosferica e vapore acqueo, che facilita una temperatura e una pressione uniformi in tutta la stazione. Anche l'acqua viene purificata dagli ECLS, insieme alla sua capacità di fornire ossigeno fresco per la respirazione.

Mentre il sistema di supporto vitale utilizzato dall'ECLSS è affidabile e resistente, non è del tutto autonomo. La maggior parte dell'acqua della stazione viene riciclata e riutilizzata numerose volte, anche come fonte per la generazione di ossigeno, ma la stazione deve comunque essere periodicamente fornita con acqua. Ciò è in parte dovuto al fatto che l'acqua viene scomposta per creare ossigeno e l'idrogeno creato nel processo di elettrolisi per farlo viene sfiatato nello spazio. La ricerca è in corso per sviluppare un gruppo di riduzione dell'anidride carbonica (CREA) che reagiràE idrogeno con CO ₂ espirato dall'equipaggio per generare acqua dolce e combustibile.

I viaggi

​​di una lunga durata nello spazio profondo che potrebbero richiedere mesi a anni richiederanno un sistema ecologico chiuso completamente autosufficiente. Uno dei componenti principali per questo sarà una forma di fonte di energia più durevole delle unità del modulo di alimentazione (PSM) che l'ISS utilizza per abbattere l'acqua e purificarla, oltre a fornire calore, luce ed elettricità alla stazione. Inoltre, non sarà possibile trasportare tutta l'acqua e l'aria necessarie per tali viaggi dall'inizio e saranno necessarie attrezzature rigenerative per produrre acqua e aria pulite lungo il percorso.

Uno degli approcci alla creazione di un sistema di supporto vitale primario praticabile per fornire cibo, aria e acqua è stato attraverso i progetti di biosfera e Marte sulla Terra (MOE) sponsorizzati dalla National Aeronautics and Space Administration (NASA) degli Stati Uniti. Tentano di simulare le condizioni di vita in un enVironment totalmente isolato dall'esterno. Un efficiente sistema di supporto vitale a base vegetale creata da questa ricerca potrebbe purificare l'aria e l'acqua, nonché essere una fonte di cibo. La NASA vede sei elementi di supporto vitale cruciali che hanno bisogno di essere affrontati nel suo progetto avanzato di supporto vitale (SLA). Questi includono la gestione della fornitura di basi di alimenti puliti, acqua e aria e con la logistica di biomassa, termici e problemi di rifiuti.

Gli effetti a lungo termine del volo spaziale umano possono anche essere dannosi a causa delle radiazioni, della mancanza di peso e dell'isolamento psicologico dell'equipaggio. La schermatura a bordo della nave può proteggere l'equipaggio da alcune radiazioni nello spazio. Ruotare un veicolo spaziale sul suo asse centrale mentre si sposta verso la sua destinazione può anche generare un livello di gravità simulato lungo il suo scafo esterno, a causa degli effetti dell'accelerazione centripeta.

I cosmonauti russi hanno l'esperienza più ampia con l'isolamento nelle stazioni spaziali a bordo in orbita in orbita alla terra. In 2002, hanno condotto un esperimento chiamato la simulazione del volo dell'equipaggio internazionale sulla stazione spaziale (SFINCSS) dove i volontari si sono alternati a vivere per otto mesi in uno spazio confinato. Una storia di missioni di lunga durata sulla stazione spaziale MIR russa è anche vista come dati medici e psicologici molto preziosi. Potrebbe rivelarsi cruciale per prepararsi agli effetti che qualsiasi equipaggio può incontrare una lunga missione di un anno e mezzo sul pianeta Marte.