生命維持システムとは？

宇宙船の生命維持システムには、地球上の生活条件をシミュレートするために設計された技術が含まれます。 これには、適切な大気圧、宇宙線による健康への脅威に必要な放射線遮蔽、長距離ミッションでの骨密度の損失と筋肉の萎縮を最小限に抑えるための人工重力など、基本的な人間の生存に必要なシステムが含まれます。 生命維持システムの他の重要な要素には、空気と水をリサイクルする機能、人間の快適さのために最適な熱と湿度を維持する機能、および食料貯蔵と廃棄物処理システムが含まれます。

国際宇宙ステーション（ISS）の環境制御および生命維持システム（ECLSS）は、人間の遠征など、近い将来の有人宇宙船の旅に適応する必要がある生命維持システムの優れたモデルを提供します。火星。 ECLSSは主に、ISSに搭載された空気から微粒子、微生物、および呼気CO ₂や機器や貨物から放出される揮発性有機化合物などの不要なガスを浄化する機能を果たします。 また、システムは適切な大気圧と水蒸気レベルを維持するため、ステーション全体の温度と圧力が均一になります。 水もECLSSによって浄化され、呼吸に新鮮な酸素を供給する能力も備えています。

ECLSSが使用する生命維持システムは信頼性と耐久性がありますが、完全に独立しているわけではありません。 ステーションの水の大部分は、酸素発生源としてなど、何度もリサイクルおよび再利用されますが、それでもステーションには定期的に水を供給しなければなりません。 これは、水が分解されて酸素が生成され、これを行うために電解プロセスで生成された水素が空間に排出されるという事実に一部起因します。 廃棄水素と乗組員が吐いたCO ₂を反応させて淡水とメタン燃料を生成する二酸化炭素削減アセンブリ（CReA）を開発するための研究が進行中です。

数ヶ月から数年かかる可能性のある深宇宙への長期間の旅行には、完全に自給自足の閉じた生態系が必要です。 これの主なコンポーネントの1つは、ISSが水を分解して浄化し、熱、光、電気を供給するために使用する電源モジュール（PSM）ユニットよりも耐久性のあるエネルギー源の形態です。駅。 また、そのような旅行に必要なすべての水と空気を最初から運ぶことは不可能であり、再生水と空気を製造するために再生装置が必要になります。

食品、空気、および水を供給するための実行可能なプライマリライフサポートシステムを確立するためのアプローチの1つは、米国航空宇宙局（NASA）が後援する生物圏および地球上の火星（MoE）プロジェクトによるものです。 彼らは、外部の補給から完全に隔離された環境での生活条件をシミュレートしようとします。 この研究から作成された効率的な植物ベースの生命維持システムは、空気と水を浄化するだけでなく、食料源にもなります。 NASAは、6つの重要な生命維持要素をAdvanced Life Support Project（ALS）で取り組む必要があると考えています。 これらには、清潔な食品、水、空気の基本の提供、およびバイオマス、熱、廃棄物の問題のロジスティクスへの対処が含まれます。

人間の宇宙飛行の長期的な影響は、放射線、無重力、乗組員の心理的隔離のために有害な場合もあります。 船上でのシールドは、宇宙空間での放射線の一部から乗組員を保護することができます。 目的地に向かって移動するときに中心軸を中心に宇宙船を回転させると、求心加速度の影響により、外殻に沿って重力のシミュレーションレベルを生成することもできます。

ロシアの宇宙飛行士は、地球を周回する宇宙ステーションでの隔離に関する最も広範な経験を持っています。 2002年に、彼らは宇宙ステーションでの国際クルーの飛行のシミュレーション（SFINCSS）と呼ばれる実験を実行しました。そこでは、ボランティアが限られたスペースで8ヶ月間交代で生活しました。 ロシアのミール宇宙ステーションでの長期ミッションの歴史は、非常に貴重な医学的および心理学的データとしても見られています。 惑星火星への1年半のミッションで乗組員が遭遇する可能性のある影響に備えることが重要であることが判明する場合があります。