Kuinka Happea Tehdään Avaruusaluksella?

{h1}

Happea, joka on valmistettu avaruusalustaan, tapahtuu hapenkehittimien avulla. Lue lisää avaruusaluksesta.

Maapallolla meillä on jatkuvasti raitista ilmaa. Hengitämme happea ja hengitämme hiilidioksidia. Nämä kaasut kierrätetään kasveilla fotosynteesin kautta. Kasvit otetaan hiilidioksidiksi ja vapautetaan happea. Se on hieno sykli laaja-alaisesti. Mutta mitä tapahtuu avaruusalusten pienissä, rajoissa olevissa mökeissä, kuten avaruussukkula tai avaruusasemat?

Useimmat avaruusalukset kuljettavat omaa happea heille, ja niillä voi olla yksi varajärjestelmä. Näiden avaruusalusten tehtävät kestävät kuitenkin lyhyen ajan, päivien järjestyksessä kahteen viikkoon. Sen sijaan kansainvälinen avaruusasema (ISS) on suunniteltu pitkäaikaiseen avaruuslentoon, ja se on ollut kiertoradalla vuodesta 1998. Miten happea tehdään ISS: ssä? Sitä käsitellään kolmella tavalla käyttämällä hapenkehittimiä, paineistettuja hapen säiliöitä tai kiinteän polttoaineen happea tuottavia generaattoreita (kutsutaan myös hapenkynttilöiksi).

Ensisijaista menetelmää ovat happigeneraattorit: venäläinen elektroninen ja yhdysvaltalainen ympäristösäätö- ja elinkaarijärjestelmä (ECLSS). Elektron sijaitsee palvelumoduulissa (Zvezda) ja ECLSS sijaitsee Destiny-laboratoriomoduulissa. Nämä laitteet tekevät happea vedestä prosessilla, jota kutsutaan elektrolyysiksi, jonka aikana sähkövirta kulkee veden läpi yhdestä positiivisesti varautuneesta elektrodista, jota kutsutaan anodiksi toiseen negatiivisesti varautuneeseen elektrodiin, jota kutsutaan katodiksi. Vedessä on pieni suolapitoisuus sähköä varten, koska itse vesi on huono sähköjohto. Prosessissa vettä jakautuu vetykaasuksi ja happikaasuiksi. Näin prosessin kemia toimii:

  • Katodilla kutsutaan jonkin tyyppinen reaktio vähentäminen tapahtuu. Elektronit (esim-) katodista yhdistetään veden kanssa (H2O) vetykaasun valmistamiseksi (H2) ja hydroksidi-ionit (OH-): 2H2O (l) + 2e- -> H2 (g) + 2OH- (Aq).
  • Anodissa kutsutaan jonkin tyyppinen reaktio hapetus tapahtuu. Elektroneista poistetaan vesi ja virtaa anodiin. Elektronien poistaminen vedestä tuottaa happikaasua (O2) ja vetyioneja (H+): 2H2O (l) -> O2 (g) + 4 e- + 4 H+

Sähkön tuottaa aseman aurinkopaneelit ja toimitetaan hapen generaattoreille aseman sähköverkosta. Vesi toimitetaan asemalle maapallolta Progress-toimitusalusten ja avaruussukkulan välityksellä. Vesi myös saa takaisin lauhduttimet, jotka poistavat vesihöyryä matkustamosta (astronautit poistuvat vesihöyrystä). Lopuksi ECLSS-yksikön voi kierrättää vesi astronauttien virtsasta. Elektrolyysiprosessissa tehty vetykaasu avataan tilaan ja happikaasu kierrätetään matkustamoon.

Katsotaan nyt muita tapoja, joilla ISS tekee happea.

Hapen luominen ISS: ssä

Vesielektrolyysi

Vesielektrolyysi

Kuten tiedätte, kansainvälisen avaruusaseman (ISS) happea hoidetaan kolmella tavalla käyttämällä hapenkehittimiä, paineistettuja hapen säiliöitä tai kiinteitä polttoaineseoksia. Edellisellä sivulla puhumme happigeneraattoreista. Puhutaan nyt kahdesta muusta menetelmästä.

Toisessa menetelmässä happea ei ole tehty, vaan toimitetaan maapallon ISS: lle. Kun Progress toimittaa laivoja, eurooppalaisia ​​automaattisia siirtovälineitä tai Yhdysvaltojen avaruusaseman telakkaa, ne pumpattavat happea paineistetuille säiliöille ilmalukkolentoihin. Ne pumpattavat myös typpikaasua muihin paineistettuihin säiliöihin näissä ilmatiloissa. Aseman ilmakehän säätimet sekoittuvat kaasut oikeisiin mittasuhteisiin maan ilmakehään ja kiertävät seosta ohjaamon läpi.

Kolmas menetelmä on varajärjestelmä, joka tekee hapesta kemiallisia reaktioita. Järjestelmää kutsutaan kiinteän polttoaineen hapen generaattoriksi (SFOG) ja se sijaitsee asemien palvelumoduulissa (Zvezda). SFOG, jota kutsutaan myös hapenkynttilät tai kloraattikynttilät, on kanistereita, jotka sisältävät jauhemaista natriumkloraattia (NaClO3) ja rauta (Fe) jauhetta. Kun SFOG syttyy, rauta "palovammoja" 1112 astetta F (600 astetta C), joka toimittaa reaktiolle tarvittavan lämmön. Natriumkloraatti hajoaa natriumkloridiin (taulukko suola- NaCl) ja happiin (O2). Osa hapesta yhdistyy raudan kanssa muodostaen rautaoksidia (FeO):

600° C

NaClO3 (t) + Fe (s) -> 3O2 (g) + NaCl (t) + FeO (t)

SFOG toimittaa 6,5 ​​man-tuntia happea kilogrammaa kohti seosta. Venäjän avaruustuotteet tekevät myös happea SFOG: n avulla.

Tulevaisuudessa avaruusasemat tai avaruuspolttoaineet, NASA tiedemiehet toivovat voivansa luoda happea ja poistaa hiilidioksidia luonnostaan ​​kasvavilla kasveilla. Kasvit toimittaisivat hengittävää ilmaa ja olisivat ruoan lähde astronauteille. Yksi ongelma, joka on ratkaistava on kuitenkin kasvattaa suuria määriä kasveja pienissä tiloissa - asuintilaa avaruusasemalla on rajallinen.


Video Täydentää: Ambuchannel 100,000 subscribers special.




Tutkimus


Miksi Salamurhaajat Ovat Tänä Vuonna
Miksi Salamurhaajat Ovat Tänä Vuonna

Toisen Maailmansodan Pommitukset Raidat Muuttivat Englantia
Toisen Maailmansodan Pommitukset Raidat Muuttivat Englantia

Tiede Uutiset


Seuraavassa On Kuinka Seurata Kiinan Avaruusaseman Ohjattua Syöksyä Maahan
Seuraavassa On Kuinka Seurata Kiinan Avaruusaseman Ohjattua Syöksyä Maahan

Case On Suljettu: Multivitamiinit Ovat Rahan Tuhlausta, Lääkärit Sanovat
Case On Suljettu: Multivitamiinit Ovat Rahan Tuhlausta, Lääkärit Sanovat

Tough Love: Mieshämähäkit Die For Sex
Tough Love: Mieshämähäkit Die For Sex

Kiinalainen Avaruusasema Narrowly Missed Landing Maailman Suurimmassa
Kiinalainen Avaruusasema Narrowly Missed Landing Maailman Suurimmassa "Spacecraft Hautausmaalla"

Cluster Of Mysterious Amnesia Cases Palapelit Tutkijat
Cluster Of Mysterious Amnesia Cases Palapelit Tutkijat


FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com