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Alta tecnologia nascosta negli zaini spaziali: in che modo il PLSS preserva la vita degli astronauti?
Mentre gli esseri umani esplorano sempre più in profondità lo spazio, gli astronauti devono svolgere vari compiti in ambienti estremi e uno dei segreti dietro questo È il sistema di supporto vitale personale (PLSS). Questo "zaino" high-tech non solo fornisce ossigeno agli astronauti; Sopravvivi nella microgravità e porta a termine ardue missioni spaziali al tuo ritmo.
Funzioni di base di PLSS
Come parte dell'attrezzatura degli astronauti, PLSS utilizza una serie di tecnologie complesse per ottenere le seguenti funzioni chiave:
Regola la pressione della tuta spaziale
Fornisce ossigeno respirabile
Rimuove l'anidride carbonica, l'umidità, gli odori e le sostanze inquinanti
Raffreddamento e ricircolo di ossigeno e acqua in unità di raffreddamento a liquido
Fornire comunicazione vocale bidirezionale
Visualizza e trasmetti i parametri di salute della tuta spaziale
Monitora lo stato di salute in tempo reale di chi lo indossa (ad esempio: frequenza cardiaca)
Il PLSS è simile a un sistema rebreather subacqueo in quanto ricicla i gas respiratori chiudendo il ciclo, ovvero i gas espirati dagli astronauti Può essere elaborato e riutilizzato. In un ambiente di microgravità, gli astronauti devono fare affidamento anche su altri sistemi di propulsione per garantire la sicurezza delle loro azioni.
PLSS nella missione Apollo
Nella missione di atterraggio lunare dell'Apollo, il sistema di supporto vitale portatile utilizzato ha dimostrato pienamente il progresso della tecnologia. Questo sistema utilizza idrossido di litio per rimuovere l'anidride carbonica dall'aria respirabile e diffondere l'acqua nello spazio per il raffreddamento. Questo processo non solo riduce il carico calorico degli astronauti, Anche le acque reflue vengono smaltite correttamente nello spazio.
Durante i test, il sistema pesava circa 84 libbre sulla Terra, ma solo 14 libbre sulla Luna.
Le capacità PLSS furono migliorate con le missioni estese dell'Apollo 15-17, gli astronauti trascorsero del tempo esternamente sulla superficie lunare Aumentato a otto ore per soddisfare esigenze di esplorazione più lunghe.
Space shuttle e PLSS della Stazione Spaziale Internazionale
Oltre alle missioni Apollo, la tecnologia PLSS viene utilizzata anche nelle navette spaziali e nella Stazione Spaziale Internazionale. Le attuali tute spaziali dell'EMU utilizzano tecnologie avanzate Sistemi di supporto vitale, questi sistemi sono prodotti da Hamilton Sundstrand e installati sulla parte superiore della tuta spaziale.
L'ossigeno, l'anidride carbonica e il vapore acqueo vengono raccolti dall'estremità della tuta e quindi immessi nel PLSS attraverso una serie di processi di filtrazione e raffreddamento.
Questo design è progettato per garantire che gli astronauti possano respirare l'ossigeno più fresco e mantenere la pressione all'interno della tuta spaziale isolata dall'ambiente esterno.
Tecnologia PLSS del futuro
Con il progresso della tecnologia, gli scienziati continuano a esplorare l'applicazione di nuove tecnologie nel PLSS, come l'adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA). Questa tecnologia separa la CO2 in modo più efficiente e riduce significativamente il peso e il volume dell'adsorbente durante la rigenerazione Migliorare l’efficienza lavorativa degli astronauti nello spazio.
Si prevede che la tecnologia PSA sostituirà i serbatoi di idrossido di litio attualmente utilizzati nei futuri PLSS, aprendo nuove possibilità.
Il PLSS è senza dubbio un elemento indispensabile dell'esplorazione spaziale, che si tratti di una missione esplorativa sulla Luna, su Marte o su altre stelle, garantire la sicurezza degli astronauti è la massima priorità. Con l’avanzare della tecnologia, non possiamo fare a meno di chiederci: come saranno i futuri viaggi nello spazio?
