какое давление на мкс в атмосферах
Давление на МКС опустилось чуть ниже нормы
Экипаж станции пока не сумел найти точное место утечки воздуха, они проведут повторное обследование модуля «Звезда» и в поисках будут заново отсоединять внутренние панели.
В ЦУПе сообщили, что для продолжения поисков понадобится законсервировать грузовой корабль «Прогресс», пристыкованный к модулю «Звезда». Наземные специалисты также рекомендовали космонавтам «следить за своим самочувствием» в ходе работ в модуле.
Накануне пресс-служба «Роскосмоса» сообщила, что экипаж станции сузил зону поиска точного места утечки воздуха до переходного отсека модуля «Звезда» в российском сегменте. Дыру искали ультразвуковым прибором.
Служебный модуль с точки зрения конструкции состоит из четырех отсеков, три из которых герметичны (переходный, рабочий и промежуточная камера).
О последней утечке воздуха на МКС стало известно 20 августа. Тогда «Роскосмос» сообщил, что в двух модулях российского сегмента и на «Прогрессе» утечки не нашли, американские астронавты перебрались в российский модуль «Звезда» для проверки их сегмента.
29 сентября «Роскосмос» рассказал, что источник утечки был локализован в рабочем отсеке служебного модуля «Звезды», но конкретное место космонавты на тот момент так и не нашли.
Это не первый случай падения давления на станции. В 2004 году оно опускалось до 720 мм ртутного столба.
На МКС находятся российские космонавты Анатолий Иванишин, Иван Вагнер и американский астронавт Крис Кэссиди.
Рогозин объяснил низкое давление в модуле на МКС
Давление в переходной камере модуля «Звезда» на Международной космической станции, где зафиксировали утечку воздуха, снижается прогнозируемо и не резко, написал в своем Twitter глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин.
Этот процесс, по словам Рогозина, не связан со стыковкой многоцелевого лабораторного модуля «Наука». Глава госкорпорации сообщил, что проверил отчеты главных операторов по давлению в камере «Звезды». 14 июля оно составило 473 мм ртутного столба, 20 июля — 273 мм, 25 июля — 200 мм, 28 июля, накануне стыковки — 167 мм, а 29 июля — 160 мм.
В субботу экипаж МКС в ходе переговоров с Центром управления полетами (ЦУП) сообщил, что давление в переходной камере снизилось до 154 мм ртутного столба. В «Роскосмосе» заявили, что в течение суток его поднимут до 200 мм, эта работа является плановой.
«Переходная камера служебного модуля «Звезда» отделена от основного объема Международной космической станции. В этой камере поддерживается давление на уровне 150–200 мм ртутного столба», — добавили в госкорпорации.
Падение давления на МКС также фиксировали в августе 2020 года, после чего российско-американский экипаж станции начал работу по поиску места утечки воздуха. Ее нашли в промежуточной камере «Звезды» и локализовали. Позднее космонавты обнаружили еще несколько мест, откуда уходил воздух.
Российский модуль «Наука» состыковался с МКС 29 июля, это первая состыковка российского модуля со станцией с 2010 года. Вскоре после этого в NASA сообщили, что на модуле нештатно включились двигатели, после чего произошел разворот станции на 54 градуса. Для компенсации импульса пришлось задействовать двигатели модуля «Звезда» и грузового корабля «Прогресс». Также был отложен запланированный на 30 июля запуск корабля Starliner к МКС. В «Роскосмосе» объяснили инцидент процессом перевода модуля из режима полета в состояние стыковки со станцией.
Как летает МКС. Вопросов больше, чем ответов
Особенность термосферы в том, что температура с высотой повышается и при этом может значительно колебаться. Выше 500 км возрастает уровень солнечной радиации, который может запросто вывести из строя технику и негативно повлиять на здоровье космонавтов. Поэтому МКС выше 400 км не поднимается.
По словам самих космонавтов, на высоте 400 км, на которой летает МКС, температура постоянно меняется в зависимости от светотеневой обстановки. Когда МКС находится в тени, температура за бортом опускается до –150°, а если она под прямыми лучами солнца, то температура повышается до +150°. И это уже даже не парилка в бане! Как при такой температуре космонавты вообще могут находиться в открытом космосе? Неужели их спасает супер термокостюм?
Какая температура внутри МКС?
Как влияет радиация на космонавтов в МКС?
Как влияет космическая пыль и мусор на МКС?
Почему МКС не падает?
Откуда на МКС электроэнергия?
Как происходит стыковка МКС с кораблями?
Совершенно не понятно, как на такой безумной скорости удается состыковать МКС с кораблями, посылаемыми с Земли? Это же колоссальный и просто фантастический труд! Мне не удалось найти внятного этому объяснения. Если кто-то знает об этом, пожалуйста, поделитесь информацией. Очень интересно. И вообще, если у вас есть еще интересная информация о работе космической станции, пишите об этом.
Для написания статьи использовались следующие материалы:
Особенности систем ОВК воздуха в космосе
Для поддержания жизнедеятельности человека в космосе разработана и постоянно совершенствуется система жизнеобеспечения (СЖО). Это сложный многокомпонентный комплекс, состоящий из ряда самостоятельных, но взаимосвязанных систем. Собственно, за кондиционирование в нашем земном понимании отвечают две из них – система обеспечения газового состава и система обеспечения теплового режима.
Для жизни человека в космосе необходимо прежде всего:
Для жизни человека в космосе необходимо прежде всего:Поддерживать определенное давление и состав окружающей газовой среды, постоянно пополнять количество кислорода и удалять углекислый газ.
Кроме того, в газовой среде и на стенках кабин и отсеков КА постепенно накапливается вода, выделяемая космонавтами при дыхании и в виде пота. Ее тоже нужно удалять.
И, наконец, еще одна задача, которую нужно решить при кондиционировании в космосе, – это очистка воздуха от мельчайших пылинок, крошек, мусора. В космосе это еще важнее, чем на Земле. Дело в том, что в невесомости пыль и мусор не сядут на пол – там нет ни силы тяжести, ни пола. Со всем этим и должен справиться « космический кондиционер ».
Решения разработчиков этой системы в СССР и США отличаются друг от друга
В американских кораблях «Меркурий», «Джемини», «Аполлон» (кроме «Шаттлов») применена чисто кислородная атмосфера с давлением 260-280 мм ртутного столба. Такое решение упрощает задачи конструкторов, поскольку снижает требования к прочности элементов конструкции корабля и позволяет уменьшить его вес. А каждый килограмм на орбите пока еще дороже золота. Но кислородный состав «воздуха» вынуждает астронавтов перед стартом около двух часов дышать в корабле чистым кислородом, а при выведении аппарата на орбиту стравливать давление из кабины. Запасы кислорода на американских кораблях находятся в баллонах высокого давления.
Транспортный корабль «Союз».
Наши специалисты решили создать внутри корабля атмосферу, подобную земной. С точки зрения комфорта это наилучшее решение. Но при наддуве скафандров (а это необходимо в случае нарушения герметичности космического корабля и, как следствие, резкого падения давления в кабине) создается большой перепад давления: внутри скафандра примерно 760 мм ртутного столба, снаружи – ноль. В этих условиях космонавт становится практически обездвижен. Выход есть: снизить давление и перейти на дыхание чистым кислородом, что технически очень непросто. Но это, пожалуй, единственная проблема. Вторая очевидная проблема – увеличение веса корабля – имеет обратную сторону, которая означает значительный плюс для экипажа, – радиационная защита в кораблях с земной атмосферой значительно лучше за счет увеличения толщины оболочки корабля.
В длительных полетах это имеет решающее значение. Поэтому в современных космических кораблях – как в российских, так и в американских – создается земная атмосфера. Отвечает за ее воспроизведение система, которая по терминологии отечественной космонавтики называется СОГС – система обеспечения газового состава.
Регенератор кислорода на Международной космической станции.
СОГС предусматривает в качестве основного источника кислорода регенерационную установку, в которой кислород восстанавливается из воды. Интересна история создания первой подобной установки. Специалистам ОКБ-124 под руководством Г. И. Воронина в конце 50-х годов прошлого века было поручено решить вопрос об обеспечении кислородом космонавтов на космическом корабле «Восток». Решение было выбрано в пользу применения регенерационной установки, но в авиации опыта конструирования и применения регенераторов не было. Тогда с помощью предприятий-разработчиков регенерационных установок для подводных лодок был подобран ее тип и материал, который при прохождении через него влажного воздуха выделял кислород с образованием щелочи. Щелочь вступала в реакцию с углекислым газом и связывала его, превращая в твердое вещество. Ресурс установки – 12 суток, что гораздо больше ресурса системы подачи кислорода первого пилотируемого КА США «Меркурий» (36 часов).
Повышенный ресурс СОГС КА «Восток» имел большое значение для спасения космонавтов при отказе тормозного двигателя. В этом случае КА все равно бы оказался на Земле за счет естественного торможения, поскольку остатки атмосферы на высотах орбитального полета еще имеются. Ожидаемое время нахождения КА на орбите без выдачи тормозного импульса – около недели, космонавт на «Востоке» мог относительно спокойно дождаться приземления, правда, это могло случиться практически в любой точке траектории, например в Тихом океане или в горах Южной Америки. Малый ресурс системы подачи кислорода «Меркурия» требовал повышенной надежности работы тормозного двигателя. Его отказ приравнивался к гибели астронавта, так как корабль остался бы на орбите значительно дольше заданных 36 часов.
Внутри Международной космической станции. Модуль США.
Одно необходимое замечание о работе СОГС. Важную роль на борту КА в условиях невесомости – там нет конвекции – играют вентиляторы и воздуховоды. Они установлены в отсеках так, чтобы не возникало застойных зон и обеспечивалось равномерное перемешивание газовой среды. В противном случае возможна ситуация, когда космонавт (или астронавт), неподвижно выполняя какой-то длительный эксперимент или во время сна, «выдышит» кислород в пространстве рядом с собой и почувствует себя плохо от избытка углекислого газа.
Принцип работы СОГС
Каждое новое поколение КА имело на борту усовершенствованные системы СОГС. Так, в составе СОГС транспортного корабля «Союз» используются регенератор и поглотитель углекислого газа с газоанализатором, блоком вентиляторов и фильтрами для поглощения вредных газов и пыли. При изменении парциального давления кислорода газоанализатор выдает сигнал на привод исполнительного устройства, который, распределяя газовую смесь между регенератором и поглотителем, регулирует скорость реакции в регенераторе и скорость поглощения углекислого газа и вредных примесей в поглотителе.
На первой долговременной орбитальной станции «Салют» принцип работы СОГС не изменился. Были добавлены дополнительные блоки поглощения углекислого газа. С учетом значительного увеличения объема кабины были установлены воздуховоды и циркуляционные вентиляторы. Дополнительный фильтр вредных примесей был способен поглощать выделения материалов станции и продуктов жизнедеятельности экипажа (аммиак, окись углерода, сероводород, ацетон, жирные кислоты, углеводороды и др.). В схему обеспечения Международной космической станции воздухом, пригодным для дыхания, включены сложные многокомпонентные устройства, которые взаимодействуют друг с другом.
На Международной космической станции.
Основной системой подачи кислорода в гермообъемы МКС является российская система «Электрон», которая работает по принципу разложения воды на кислород и водород (водород удаляется за борт станции). Все системы обеспечения жизнедеятельности МКС дублируются на случай отказов. Дублирующей для «Электрона» системой является твердотопливный генератор кислорода (ТГК). Кислород в генераторе получают из шашек, в которых находится кислородсодержащее вещество в твердом виде. Шашки «поджигают» (конечно, речь идет не об открытом пламени), и в процессе горения выделяется кислород. Температура внутри шашки достигает +450°С. Для одного человека необходимо около 600 литров кислорода в сутки. В зависимости от типа шашки при ее сгорании выделяется от 420 до 600 литров кислорода.
Кроме того, кислород доставляется на МКС грузовыми кораблями «Прогресс» в баллонах в газообразном виде под высоким давлением. Как мы уже говорили, для нормальной жизнедеятельности на станции нужно очищать атмосферу от углекислого газа.
Заметим, что превышение содержания углекислого газа в атмосфере гораздо опаснее, чем снижение количества кислорода. Это к вопросу о том, что некоторые производители бытовых кондиционеров пытаются выдать как свое преимущество «доставку кислорода» в комнату.
Внешний вид кораблей «Союз» и «Аполлон». Момент стыковки-вид со спутника.
В обоих кораблях система терморегуляции с теплоносителем и радиаторами установлена примерно одинаково – на приборно-агрегатном отсеке «Союза» и сервисном отсеке «Аполлона». Радиаторы окрашены в белый цвет для уменьшения нагрева от излучения солнца. Бытовой отсек и спускаемый аппарат «Союза» укутаны в космическую «шубу» – экранно-вакуумную теплоизоляцию. Не надо этим заниматься. Лучше бы боролись с углекислотой.
Основным средством для очистки атмосферы от углекислого газа на борту МКС является система «Воздух»
Принцип работы этой системы состоит в адсорбции (поглощении) углекислого газа с последующей вакуумной регенерацией поглотительных патронов.
Блок очистки атмосферы от микропримесей (БМП) очищает воздух от всевозможных вредных газообразных примесей в атмосфере станции. Это тоже система регенерационного типа, ее патроны работают в режиме очистки 18-19 суток с последующей регенерацией. Ресурс ее главных функциональных элементов – патронов очистки атмосферы – составляет три года, но даже за десять лет работы системы необходимость их замены не возникла: газоанализаторы показывают отличное состояние атмосферы.
Кроме того, нормальный состав атмосферы поддерживают дублирующие системы:
Теперь рассмотрим работу систем терморегулирования
Для их решения используется система, в отечественной космонавтике называемая СОТР – система обеспечения теплового режима.
СОТР вторая главная часть космического кондиционера:
СОТР представляет собой совокупность различных средств и устройств, регулирующих внешний и внутренний теплообмен КА. В состав СОТР входят:
Общий вид МКС. Красными стрелками обозначены тепловые радиаторы МКС.
Главное в СПТР – это термозащита, своего рода космическая «шуба». Только в космосе она служит не столько для согрева, сколько для термоизоляции конструкции корабля. Роль такой «шубы» выполняет так называемая экранно-вакуумная теплоизоляция (ЭВТИ) – она многослойная, требует тщательного подбора материалов. «Пошив» и «надевание» «шубы» на космический корабль – это трудоемкая технологическая операция.
Но одной изоляции мало. Прежде всего она не решает задачи отвода избытка тепла. Для этого и предназначена система терморегулирования – СТР.
Принцип ее построения СТР наглядно раскрывается на примере космических кораблей «Восток» и «Восход». В ее состав входили:
Схема системы терморегулирования КА «Восток» и «Восход».
Элементы этой системы были объединены в блок, включающий основной и резервный вентиляторы (1), теплообменник (2) и систему автоматического регулятора температуры (3, 4, 5, 6). Приводимый в движение вентилятором (а как иначе, без вентилятора никак)воздух снимал тепло с приборов гермоотсека и с организма космонавта и направлялся далее в теплообменник. Космонавт на задатчике (3) устанавливал (заказывал) необходимую ему температуру, поддерживавшуюся далее автоматически. Чувствительный элемент (4) вырабатывал управляющий сигнал, «говоривший» о том, в какой степени реальная температура в гермоотсеке соответствует заданной космонавтом. Этот сигнал подавался к исполнительному элементу (6), который с помощью шторки (5) изменял расход воздуха, направляемого в теплообменник.
Приводимый в движение вентилятором (а как иначе, без вентилятора никак) воздух снимал тепло, исходившее от приборов гермоотсека и от космонавта (на «Восходе» – от космонавтов), и далее он направлялся в теплообменник. Космонавт устанавливал необходимую температуру, поддерживавшуюся потом автоматически. Чувствительный элемент в соответствии с заданной температурой вырабатывал управляющий сигнал, который влиял на положение специальной шторки, определявшей расход воздуха в теплообменнике. С помощью шестеренчатого гидронасоса через трубы теплообменника прокачивался хладагент, отбиравший тепло от воздуха и переносивший его (тепло) на радиационную поверхность. Циркулируя по трубопроводам, расположенным на этой поверхности, хладагент отдавал ей свое тепло, излучавшееся далее в космос.
Следующее поколение СТР было реализовано в конструкции корабля «Союз» и долговременной орбитальной станции (ДОС) «Салют». Весьма большие размеры гермоотсека ДОС «Салют», значительные тепловые мощности, выделяемые ее аппаратурой и экипажем, заставили найти новые подходы к решению проблемы обеспечения теплового режима, хотя основные элементы СТР этих КА похожи друг на друга. Прежде всего это два основных жидкостных контура: внутренний, предназначенный для терморегулирования жилых отсеков, и внешний, служащий для отвода избыточного тепла от гермоотсека в космосе. Тепло снималось из внутреннего объема КА с помощью двигавшегося под напором вентиляторов воздуха и передавалось в газожидкостном теплообменнике жидкости, прогонявшейся с помощью гидронасосов по гидромагистрали.
Далее оно передавалось в жидкостно-жидкостном теплообменнике внешнему контуру и сбрасывалось в космос с радиационной поверхности (радиатора) наружного теплообменника. Для решения задачи удаления влаги из атмосферы станции служили специальные холодильно-сушильные аппараты. Влага оседала на охлаждавшихся до температуры порядка +5°С поверхностях этих аппаратов, собиралась в емкости, а затем подавалась в систему, регенерировавшую из конденсата воду.
Температура жидкости внутреннего контура регулировалась с помощью автоматики и регуляторов. Это позволяло поддерживать на необходимом уровне температуру стенок холодильно-сушильного агрегата, а значит, и уровень влажности воздуха в отсеках. Температура воздуха также регулировалась автоматически. Так как при изменении температуры жидкости изменяется и занимаемый ею объем, то есть меняется давление в охлаждающих трактах, в системе терморегулирования был предусмотрен компенсатор объема.
Надежность компрессорного оборудования в условиях орбитального функционирования обеспечивал сварной каркас на основе алюминиевых сплавов. Внутренняя часть, а именно холодильный контур, по которому циркулировал фреон, был изготовлен с использованием исключительно нержавеющих металлов.
Желтыми стрелочками показаны тепловые радиаторы Международной космической станции, оранжевым эллипсом — насос аммиачного хладагента.
Дальнейшее развитие получила система терморегулирования Международной космической станции. Радиаторы современной МКС работают на аммиаке. Испаряясь при комнатной температуре (при давлении в 10 атмосфер), аммиак хорошо работает в холодильном цикле, охлаждая МКС, нагревающуюся на солнце и за счет своих внутренних процессов. Внутренний контур МКС использует для охлаждения обычную воду, которая охлаждается испарением аммиака из внешнего контура. На сегодня штурные радиаторы позволяют МКС скидывать в окружающее пространство около 70 кВт тепловой мощности с возможностью увеличения теплового сброса еще на 14 кВт.
Сегодня на Международной космической станции площадь радиаторов для сброса тепла уже сравнима с площадью солнечных батарей. Бортовые системы МКС на дневной стороне непрерывно подворачивают панели солнечных батарей и радиаторов, ориентируя первые на максимальный прием солнечного света, а вторые на минимальный. Минимизировать солнечный нагрев самих радиаторов должен и их белый цвет – эстетика здесь ни при чем. На теневой же стороне станция ориентирует панели батарей и радиаторов к плоскости орбиты, подобно крыльям и килям летящего самолета. Здесь первостепенной задачей на 45 темных минут становится минимизировать сопротивление остатков атмосферы, которые на высоте 400 км все же есть и тормозящий эффект которых виток за витком постепенно сказывается, что приводит к замедлению и снижению высоты орбиты. Станция как бы шевелит «крыльями» – медленно и непрерывно. Со стороны очень красиво…
Перед разработчиками было поставлено достаточно много технических и конструкционных задач, которые удалось решить в ходе многочисленных наземных испытаний. Конструкция орбитальных кондиционеров непрерывно совершенствуется и обновляется. Это, в свою очередь, позволяет добиваться более значимых успехов для космонавтов в создании более комфортных условий пребывания на орбите.
Давление в космосе. Конкретно на высоте полета МКС присутствует?
Средний 11 комментариев
Давление есть везде, даже за пределами солнечной системы.
Другой вопрос, какое это давление в цифрах.
longclaps, а что тут говорить, вы скинули ссылку на калькулятор, считающий давление скорее всего по относительно простой модели МСА, которая актуальна для атмосферы примерно до 20-30 км, но никак не для 400 км. И это полная глупость.
Сам же я не стал отвечать, потому что есть ответ со ссылкой на статью Наса, которой я поставил бы лучший ответ, а конспектировать выводы из этой статьи лень. Ограничился еще одним комментом, где есть ответ на вопросы автора в необходимом ему приближении.
И смысл передергивать? Я указал на неправильность и неуместность вашего коммента и не заявлял, что знаю правильные ответы.
Упд. Все таки там не через МСА считается, но от этого информативность калькулятора не пеняется.
но я что то убежден что именно на 400 км оно еще должно присуствовать
возможно вы имеете в виду микрогравитацию одной из составляющих для МКС которой и будет тормозящее давление остаточной атмосферы.
т.к по факту МКС висит в термосфере, там скорее всего и молекулы кислорода вполне есть?
На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород.
Гравитация, не суть, макро, микро, нано.. есть гравитация.
Вот разберись вначале в значении термина «микрогравитация», а уж потом комментируй.
Простите, если показался грубым, просто забавно, что люди дают ответы совершенно не задумываясь, а некоторые еще и делают это с безосновательной надменностью эксперта, по факту удовлетворяя лишь самолюбие, но не совершая никакой полезной работы в этом отношении (я не про вас)
Атмосферное давление на вертикальное ускорение не влияет