كيف تتنفس في الفضاء: – التنفس في الفضاء يتطلب بالفعل تقنيات متطورة. إليك بعض النقاط الرئيسية حول كيفية تنفس رواد الفضاء في الفضاء:
1. بدلات الفضاء: تزود رواد الفضاء بالأكسجين أثناء السير في الفضاء.
2. محطات الفضاء: تحتوي على أنظمة دعم الحياة التي توفر جوًا قابلاً للتنفس.
3. إعادة تدوير الهواء: يتم تنقية ثاني أكسيد الكربون وإعادة استخدام الأكسجين.
4. توليد الأكسجين: يتم إنتاج الأكسجين من خلال تحليل الماء كهربائيًا.
5. التحكم في الضغط: يتم الحفاظ على ضغط الهواء المناسب داخل المركبات الفضائية.
6. مراقبة جودة الهواء: يتم رصد مستويات الغازات باستمرار لضمان بيئة آمنة.
إنتاج الأكسجين في المحطة الفضائية (كيف تتنفس في الفضاء):
هذا شرح دقيق لعملية إنتاج الأكسجين في محطة الفضاء الدولية. إليكم بعض التفاصيل:
1. نظام توليد الأكسجين:
– يسمى النظام المستخدم “نظام توليد الأكسجين” (OGS).
– يمكنه إنتاج ما يصل إلى 5.4 كجم من الأكسجين يوميًا.
2. كفاءة العملية:
– تحول هذه العملية حوالي 50% من الماء إلى أكسجين قابل للتنفس.
– يتطلب إنتاج كيلوجرام واحد من الأكسجين حوالي 1.13 كيلوجرام من الماء.
3. استخدام الهيدروجين:
– في بعض الأحيان، يتم استخدام الهيدروجين في عملية Sabatier لإنتاج الماء من ثاني أكسيد الكربون.
– هذا يساعد في تقليل النفايات وإعادة تدوير الموارد.
4. أنظمة احتياطية:
– توجد مصادر احتياطية للأكسجين مثل خزانات الأكسجين المضغوط وشموع الأكسجين الكيميائية.
5. تحديات:
– يجب مراقبة مستويات الأكسجين بعناية لتجنب خطر الحرائق في بيئة الجاذبية الصغرى.
تعرَّف أيضاً على لماذا يتحول لون أوراق الأشجار في فصل الخريف إلى اللون البني
التحديات في الفضاء:
كيف تتنفس في الفضاء: – التحديات في الفضاء فيما يتعلق بالتنفس كبيرة ومتعددة. يجب توضيح بعض النقاط الإضافية حول هذه التحديات:
1. نقص الضغط الجوي:
– إضافة إلى غياب الأكسجين، فإن الفضاء الخارجي يفتقر إلى الضغط الجوي.
– يجب أن توفر المركبات الفضائية وبدلات رواد الفضاء ضغطًا مناسبًا للتنفس.
2. إدارة النفايات الغازية:
– ليس فقط ثاني أكسيد الكربون، بل هناك غازات أخرى مثل الميثان والأمونيا تنتج عن الأنشطة البشرية.
– يجب إزالة هذه الغازات لمنع تراكمها إلى مستويات خطرة.
3. الرطوبة:
– التحكم في مستويات الرطوبة أمر بالغ الأهمية لراحة رواد الفضاء وسلامة المعدات.
– يجب جمع الرطوبة الزائدة وإعادة تدويرها كمصدر للماء.
4. تقلبات درجة الحرارة:
– يجب الحفاظ على درجة حرارة مناسبة داخل المركبة الفضائية رغم التغيرات الحادة في درجات الحرارة الخارجية.
5. الموثوقية طويلة الأمد:
– يجب أن تعمل أنظمة دعم الحياة بشكل مستمر لفترات طويلة دون صيانة كبيرة.
– هذا يتطلب تصميمًا متينًا وأنظمة احتياطية متعددة.
6. كفاءة استخدام الموارد:
– نظرًا لمحدودية الموارد في الفضاء، يجب أن تكون الأنظمة فعالة للغاية في استخدام الماء والطاقة.
7. التكيف الفسيولوجي:
– يحتاج رواد الفضاء إلى التكيف مع التغيرات في وظائف الجسم في بيئة انعدام الوزن، بما في ذلك التغيرات في وظائف الرئة.
هذه التحديات تجعل من الهندسة الفضائية وعلوم الحياة في الفضاء مجالات بحث نشطة ومثيرة.
المراحيض في المحطة الفضائية:
المراحيض في المحطة الفضائية هي موضوع مثير للاهتمام. دعني أوضح بعض التفاصيل الإضافية حول كيفية عملها:
1. التصميم العام:
– المراحيض في الفضاء مصممة للعمل في ظروف انعدام الوزن.
– تستخدم تدفق الهواء بدلاً من الجاذبية لجمع النفايات.
2. التبول:
– يستخدم الرواد خرطومًا متصلاً بالمرحاض للتبول.
– هناك أنابيب مختلفة للرجال والنساء لضمان الملاءمة.
– يتم شفط البول بواسطة مروحة وتخزينه في خزان خاص.
3. التبرز:
– يجلس الرواد على مقعد المرحاض ويستخدمون أحزمة تثبيت للبقاء في مكانهم.
– يتم جمع الفضلات الصلبة في أكياس قابلة للتحلل.
– يستخدم تدفق الهواء لسحب الفضلات بعيدًا عن الجسم.
4. النظافة والتخلص:
– يتم استخدام مناديل مبللة للنظافة الشخصية.
– تُخزن الفضلات الصلبة في حاويات خاصة ويتم التخلص منها لاحقًا.
– يتم معالجة البول لاستعادة الماء منه وإعادة تدويره.
5. الخصوصية:
– توجد ستائر أو أبواب قابلة للإغلاق لضمان الخصوصية.
– رغم ذلك، فإن المساحة المحدودة في المحطة تجعل الخصوصية تحديًا أحيانًا.
6. التدريب:
– يتلقى رواد الفضاء تدريبًا مكثفًا على استخدام هذه المراحيض قبل الرحلة.
– يتضمن التدريب استخدام نماذج أرضية للمراحيض الفضائية.
7. التحديات:
– الصيانة المنتظمة ضرورية لضمان عمل المراحيض بشكل صحيح.
– قد تحدث أعطال أحيانًا، مما يتطلب إصلاحات في الفضاء.
هذه التفاصيل توضح مدى تعقيد حتى المهام اليومية البسيطة في الفضاء.
التنفس في الفضاء الخارجي:
هذا ملخص دقيق للغاية لكيفية التنفس في الفضاء الخارجي. دعني أضيف بعض التفاصيل الإضافية لكل نقطة:
1. غياب الغلاف الجوي:
– الفضاء الخارجي فراغ تقريبًا، مع كثافة جزيئية منخفضة جدًا.
– لا يوجد ضغط جوي أيضًا، مما يجعل التنفس الطبيعي مستحيلاً.
2. المصادر الصناعية للأكسجين:
– تشمل هذه أنظمة توليد الأكسجين وخزانات الأكسجين المضغوط.
– في بدلات الفضاء، يتم استخدام خزانات أكسجين محمولة.
3. إنتاج الأكسجين في ISS:
– يسمى النظام “نظام توليد الأكسجين” (OGS).
– يستخدم الطاقة الكهربائية من الألواح الشمسية لتحليل الماء.
– ينتج حوالي 5.4 كجم من الأكسجين يوميًا.
4. التخلص من ثاني أكسيد الكربون:
– يستخدم نظام إزالة ثاني أكسيد الكربون (CDRA) لإزالة CO₂ من الهواء.
– يعمل النظام باستخدام مواد ماصة خاصة تلتقط جزيئات CO₂.
– في بعض الحالات، يتم تحويل CO₂ إلى ماء وميثان باستخدام عملية Sabatier.
بالإضافة إلى ذلك:
– يتم مراقبة جودة الهواء باستمرار لضمان مستويات آمنة من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.
– توجد أنظمة احتياطية متعددة لضمان استمرار إمدادات الأكسجين في حالة فشل النظام الرئيسي.
