Rydning af luften i rummet:Forbedring af livsstøtte på den internationale rumstation og til udforskning af dybe rum

I årtier, NASA -ingeniører har været nøglespillere i designet, fremstilling og test af udstyr, der holder astronauter sikre i rummet - på Skylab, SpaceHab og den internationale rumstation. Samarbejde med industrien, de skabte miljøkontrol- og livsstøttesystem til det kredsløbslaboratorium til at levere rent vand og luft, de grundlæggende elementer, der er nødvendige for at overleve.

Nu har et team af ingeniører sendt en ny undersøgelse til stationen for at teste materialer, der vil forlænge levetiden for livsstøttesystemer på langvarige flyvninger til Mars og videre. Da den niende SpaceX -leveringsmission til stationen blev lanceret 18. juli, den bærede Long Duration Sorbent Testbed.

"Eksponering for det unikke miljø i rumstationen kan ændre den måde, materialer opfører sig på, "sagde David Howard, programleder for undersøgelsen på Marshall. "Dette inkluderer, hvad vi bruger til at filtrere luft og vand, så vi har brug for muligheder for systemer, vi skaber til fremtiden. "

Livsstøttesystemet på rumstationen bruger i øjeblikket en silicagel til at fjerne fugtighed eller vand fra luften, tillader et andet stykke hardware mere effektivt at skrubbe kuldioxid fra luften, så det ikke bliver giftigt. Efter et år, at gel mister op til 75 procent af sin evne til at absorbere vand, gør det nødvendigt at udskifte det relativt ofte. Da astronauter vågner far ud i solsystemet, de vil ikke have fordelen af ​​hyppige genforsyningsmissioner, og skal overveje de vægt- og pladsbegrænsninger, der er forbundet med at pakke alle de forsyninger, de måske skal have med sig på missionen.

Ingeniører og kemikere mener, at gelen mister denne effektivitet på grund af miljøet inde i stationen og de mere end 200 registrerede forurenende stoffer der. Stationen er et meget lukket miljø. Normal afgasning af lugt fra plast og produkter til personlig pleje forbliver i kabineluften i stedet for at blive fortyndet af atmosfæren som her på Jorden. Mens et specialiseret system skrubber disse forurenende stoffer, spormængder er stadig tilbage i kabinen.

"Der er en kompleks atmosfære på rumstationen, "sagde Jim Knox, en luftfartsingeniør på Marshall og hovedforsker for undersøgelsen. "Blandingen af ​​miljøforurenende stoffer alene på stationen er et nyt område for os. Når vi vælger materialer til fremtidige systemer, vi har brug for at vide, hvordan disse materialer vil reagere på disse forurenende stoffer. Hvis vi kan bygge bedre filtre, vi kan skære ned på antallet af udskiftninger, vi ville sende på missioner i dyb rum og kan bruge denne plads til andre nyttelaster. "

Denne testbed vil undersøge nye stoffer, der tiltrækker og samler molekyler for at afgøre, hvilke der ville være mest effektive til brug i filtre på langvarige missioner. Enheden blev lanceret med 12 forskellige materialer til eksponering for stationsmiljøet. Disse materialer blev specifikt udvalgt til at hjælpe med fjernelse af carbondioxid. "Skrubberne" på stationen har brug for vand fjernet fra luften, så kuldioxid lettere kan behandles sammen med affaldsbrint fra iltgeneratoren, omdanne to affaldsstoffer til vand, en værdifuld vare.

Når undersøgelsen er installeret på stationen, det vil køre i et år uden behov for involvering fra astronauterne. Jordbesætninger vil overvåge det fra Jorden, mens de udfører et lignende eksperiment med materialerne i laboratoriet på jorden til sammenligning.

Long Duration Sorbent Testbed vil ikke kun levere data om det bedste materiale til brug på lange rejser i rummet, men vil også fortælle os, hvor længe disse materialer vil være effektive. Begge er kritiske punkter, når det kommer til at designe rumfartøjet, der vil føre os længere ud i rummet end nogensinde før.