18新利最新登入二氧化碳是如何消除乘坐宇宙飞船吗?

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内景的阿波罗13号登月舱在trouble-plagued回到地球——“邮箱”图是用于清除二氧化碳。看到更多的太空探索的照片
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我们在我们的身体产生二氧化碳细胞分解食物和我们呼气时释放它。在大气中,二氧化碳浓度约0.04%。18新利最新登入然而,在航天器的封闭小屋,像航天飞机或空间站,二氧化碳浓度可以更高,构成问题,因为二氧化碳是有毒的。你周围的空气中二氧化碳浓度的增加,你将遭受某些症状:

  • 在1%,嗜睡
  • ——听力下降3%,增加心率和血压,麻木
  • 在5% -气短、头痛、头晕、混乱
  • 在8% -无意识、肌肉震颤、出汗
  • 8%以上——死亡

地球、植物去除二氧化碳的过程光合作用。植物吸收二氧化碳和释放氧气。18新利最新登入然而,在宇宙飞船中,二氧化碳必须从机舱空气通过化学过程中删除。大多数飞船仅仅依靠移除二氧化碳罐含有粉氢氧化锂。当空气含有二氧化碳(有限公司2)通过罐,它结合氢氧化锂(LiOH)形成碳酸锂(李2有限公司3)和水(H2O)。

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有限公司2(g) + 2 lioh (s) - >2有限公司3(s) + 3 H2O(左)

一旦所有的氢氧化锂使用,必须更换罐和丢弃。也许,最著名的例子使用氢氧化锂罐发生在阿波罗13号任务。

发生爆炸后受损的命令模块,宇航员们住在登月舱,飞船返回地球。轮使用的登月舱氢氧化锂罐,广场的使用的指挥舱。有三个宇航员呼吸的空气空间设计为只有两个,登月舱罐很快被用完,但宇航员不能交换他们容易,因为不同的形状。所以,任务控制的工程师必须设计一种适应登月舱的气流穿过广场氢氧化锂罐。他们能够操纵系统使用软管,袜子,塑料袋和胶带——储蓄宇航员从碳dioxide-induced死亡。

氢氧化锂罐不是唯一的解决办法,请继续往下读水肺设备是如何工作的空间。18新利最新登入

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在太空中潜水

氢氧化锂罐并不是唯一有限公司2在太空中解决问题。的国际空间站(ISS)使用氢氧化锂罐,但它也有一个更新的技术,利用分子筛吸收二氧化碳。潜水re-breathers氧气和个人单位使用的消防队员和矿工也必须移除二氧化碳。有些呼吸器使用氢氧化锂罐。但其他人使用反应涉及超氧化钾(KO2)。当钾超氧化物结合蒸汽(H2O)和二氧化碳(有限公司2)从一个人的呼吸,它可以吸收二氧化碳和氧气和碳酸氢钾(KHCO3):

4 ko2(s) + 4有限公司2(g) + 2 h2O (g) - > 4 khco3(s) + 3 o2(g)

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反应使热量。所以,你可以告诉的时候做,因为它停止加热。这个系统的优势是提供氧气以及清除二氧化碳。

美国国际空间站的命运实验室部分和节点3部分包含一个二氧化碳去除组装(其中)。其中使用分子筛技术去除二氧化碳。分子筛是沸石,二氧化硅和铝的二氧化碳晶体。晶体排列形成小屏幕。屏幕或孔的开口大小一致,允许一些分子进入和被困的筛子。其中,有四个床的两个不同的沸石。13 x沸石吸收水,而5沸石吸收二氧化碳。其中包含了13 x沸石的每一面都连接到一个5沸石床。空气穿过13 x沸石床上,空气中的水滞留和删除。干空气进入沸石5床,二氧化碳被困和删除。即将离任的空气干燥和无二氧化碳。

与氢氧化锂罐习惯丢弃,沸石在其中可以再生。电加热元件在床加热沸石和自由被困水蒸气和二氧化碳。二氧化碳被排放到外太空,而水蒸气被浓缩,回收。其中设计与独立控制,一半积极去除空气中的二氧化碳和水,而另一半是再生。另两部分。其中二氧化碳的主要方法是获得从国际空间站舱空气,虽然氢氧化锂罐被用作备份。

在2010年10月,一个新的系统,叫做Sabatier,是安装在国际空间站上。需要二氧化碳(有限公司2删除),其中,结合它与氢气(H2)生成的俄罗斯镁铝合金和美国环境控制和生命保障系统(宴请)电解水系统,并形成液态水(H2O)和甲烷气体(CH4)。甲烷排放到外太空。

在未来,NASA的科学家们希望创造氧气和排除二氧化碳乘坐宇宙飞船,太空殖民地自然种植植物。植物不仅能提供可呼吸的空气,而且宇航员的食物。更多与航天信息,见以下页面上的链接。

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  • 二氧化碳控制:分子筛http://settlement.arc.nasa.gov/teacher/course/zeolite.html
  • 诺克斯,J,霍华德18新利最新登入,D,“净化空气:生命支持太空探索“http://www.comsol.com/stories/nasa_life_support/full/
  • Launius, RD,“空间站:基地营星星”史密森书籍,华盛顿特区,2003年
  • 参考指南ISS http://www.nasa.gov/mission_pages/station/news/ISS_Reference_Guide.html
  • 美国宇航局科学新闻,“呼吸容易在空间站”http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2000/ast13nov_1/

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