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Die erstaunliche Erfindung der Apollo-Mission: Warum ermöglichte PLSS Astronauten, acht Stunden lang auf dem Mond zu überleben?
Während der Apollo-Missionen führten Astronauten erfolgreich mehrere Weltraumspaziergänge auf dem Mond durch, und hinter all dem steckte eine magische Erfindung namens Portable Life Support System (PLSS). Als Lebensader der Astronauten stellt PLSS den notwendigen Sauerstoff bereit, eliminiert Kohlendioxid und Wasserdampf und stellt sicher, dass sie in extremen Umgebungen normal funktionieren können.
PLSS bietet alle lebenserhaltenden Funktionen, die Astronauten benötigen, ohne eine direkte Verbindung zum Raumschiff.
Das Design von PLSS ermöglicht es Astronauten, sich frei zu bewegen, als ob sie einen Rucksack tragen würden. Zu seinen Hauptfunktionen gehören die Regulierung des Drucks im Raumanzug, die Zufuhr von atmungsaktivem Sauerstoff, die Entfernung von Kohlendioxid, Feuchtigkeit, Gerüchen und anderen Schadstoffen sowie die Kühlung und Zirkulation von Sauerstoff und Wasser . Diese Technologie war nicht auf die Apollo-Missionen beschränkt, sondern fand später ähnliche Anwendungen in Raumanzügen des Space Shuttles und der Internationalen Raumstation.
Apollos PLSS
Das tragbare Lebenserhaltungssystem, das bei den Apollo-Missionen verwendet wurde, umfasste Lithiumhydroxid, um Kohlendioxid aus der Atemluft zu entfernen, und Flüssigkeitskühlanzüge wurden verwendet, um Wasser zu zirkulieren und überschüssige Wärme in den Weltraum abzugeben, um Eiskristalle zu bilden. Dieser Prozess sichert nicht nur die Lebensbedürfnisse der Astronauten, sondern senkt auch ihre Körperkerntemperatur und beugt einem Hitzschlag vor.
Während der Missionen Apollo 11 bis 14 war die Aktivitätszeit der Astronauten auf der Mondoberfläche auf vier Stunden begrenzt, und mit den verlängerten Missionen von Apollo 15 bis 17 erhöhte sich ihre Aktivitätszeit auf acht Stunden.
Um diese Steigerung zu erreichen, wurde der Sauerstoffspeicherdruck von PLSS erhöht und die Menge an Lithiumhydroxid und Kühlwasser erhöht. Dies ermöglicht es Astronauten, über längere Zeiträume in der schwebenden Umgebung des Mondes zu fliegen und demonstriert so die Fähigkeit der Menschheit, den Weltraum zu erkunden.
PLSS des Space Shuttles und der Internationalen Raumstation
Während die Weltraumforschung voranschreitet, entwickelt sich auch das Design von PLSS weiter. Im Space Shuttle und der Internationalen Raumstation hat die NASA neue Lebenserhaltungssysteme eingeführt, die Sauerstoff und Kohlendioxid effizienter verarbeiten und den Umweltkomfort durch flüssigkeitsgekühlte Anzüge verbessern. Diese Raumanzüge gewährleisten nicht nur die Sicherheit der Astronauten, sondern minimieren auch den Verbrauch.
Der Betriebsdruck dieser Systeme ist normalerweise auf 4,3 psi eingestellt, um die Effizienz und Sicherheit von Astronauten im Weltraum zu gewährleisten.
Hinter diesen Schlüsseltechnologien steckt ein umfangreicher Forschungs- und Testaufwand, um sicherzustellen, dass Astronauten auch unter extremsten Bedingungen ausreichende Überlebensunterstützung erhalten.
Zukünftige PLSS-Technologie
Zukünftiges PLSS wird mehr neue Technologien in Betracht ziehen, die angewendet werden können. Beispielsweise wird die Druckwechseladsorptionstechnologie (PSA) als potenzielle Verbesserungslösung für zukünftige PLSS angesehen. Diese Technologie trennt Kohlendioxid effektiver vom Gas und ermöglicht durch einen kontinuierlichen Regenerationsprozess eine effizientere Nutzung als bestehendes Lithiumhydroxid.
Durch die Entwicklung dieser Technologie werden zukünftige Astronauten in der Lage sein, über längere Zeiträume in extremen Umgebungen zu operieren, ohne den Einschränkungen einer Systemsättigung ausgesetzt zu sein.
Wissenschaftler arbeiten hart daran, neue Lösungen zu entwickeln, um den Anforderungen zukünftiger Weltraummissionen gerecht zu werden. Während beispielsweise Menschen das Sonnensystem immer weiter erforschen, ist die Frage, wie die Gesundheit von Astronauten während langfristiger Weltraummissionen aufrechterhalten werden kann, zu einer obersten Priorität der wissenschaftlichen Forschung geworden.
Wie uns die frühen Apollo-Missionen lehrten, ist PLSS nicht nur ein einfaches Lebenserhaltungssystem, sondern tatsächlich der Eckpfeiler der menschlichen Erforschung des Weltraums. Dies regt uns auch dazu an, darüber nachzudenken, vor welchen Herausforderungen die zukünftige Weltraumforschung stehen wird und wie wir diese Herausforderungen meistern können.
