|
Život na kosmické stanici ISS
|
Podmínky panující na oběžné dráze kolem Země jsou samy o sobě velmi nepřátelské
nejen lidskému životu. Aby vůbec mohli na kosmické stanici žít a pracovat
astronauté a kosmonauté, je nutné jim zajistit vodu, vzduch a další podmínky
nezbytné pro přežití.
|
Voda
|
Pro vodu platí mnohonásobně to samé jako na Zemi - je nutno s ní šetřit. V okolí
naší planety se žádná voda nenachází a tudíž je nutné ji na kosmickou stanici
vozit přímo ze Země. Což je samozřejmě velmi drahé a proto je zde vodní režim
založen na úsporném využívání a recyklaci. Místo horké sprchy tekoucí proudem,
jak je časté v pozemských podmínkách, se obyvatelé kosmické stanice musí
spokojit s "vodní dietou" spočívající v omývání vlhkou houbou. Zatímco na Zemi
je běžná spotřeba vody při koupeli 50 litrů, na kosmické stanici jsou to zhruba
4 litry. Voda, která je přitom použita, je destilována mj. z vodních par
vydechovaných astronauty samotnými. A mnohdy je pro posádku lepší nepřemýšlet o
původu vody, kterou právě pije.
Hospodaření s vodou je jen jednou ze součástí komplexního systému starajícího se
o základní životní podmínky na kosmické stanici. Systému, který má zajistit
pitnou vodu, dýchatelný vzduch, dostatečnou teplotu a vlhkost, to vše po dobu 24
hodin denně, 7 dnů v týdnu, prostě nepřetržitě. V současnosti se o tyto funkce
starají přístroje v ruském modulu Zvezda, v budoucnosti to bude americký systém,
který by měl být dokonalejší a ještě více úsporný.
Aby bylo možné vodu recyklovat, je samozřejmě nutné mít nějakou na začátku
celého procesu. Na kosmickou stanici bylo pro tento účel přivezeno dostatečné
množství vody během předchozích výprav. Tato zásoba slouží jednak pro výrobu
kyslíku a jednak právě pro účely vodního hospodaření. V současnosti se voda
získává z vydýchaných vodních par, v budoucnosti by měla být využita téměř každá
kapka. Počítá se se ziskem vody z energetických článků raketoplánu ale i s
recyklací vody použití k hygieně posádky a dokonce i moči. Ze systému nebudou
vyloučena ani pokusná zvířata v laboratořích. Uvádí se například, že spotřeba
vody 72 krysami je srovnatelná se spotřebou jednoho člověka. Bez recyklace by
bylo nutné pro čtyřčlennou posádku dopravit na oběžnou dráhu každoročně 20 tun
vody.
Předchozí řádky možná vyzní příliš děsivě. Ovšem voda, která bude opouštět
recyklační zařízení, bude extrémně čistá, čistší než voda, která opouští úpravny
vody na Zemi. Čistící proces bude probíhat ve třech krocích. Nejdříve se voda
prožene přes filtry na částečky smetí, poté budou odfiltrovány organické a
anorganické nečistoty a v posledním kroku organické sloučeniny, baktérie a viry.
Systém přesto není 100% a vždy zbude trochu už dále nerecyklovatelné "břečky".
Kromě toho se voda ztrácí při výrobě kyslíku, při výstupech do volného prostoru
unikne část atmosféry přechodovými komorami, rovněž část vody se ztratí při
odstraňování CO2 ze vzduchu. Cílem je dosažení 95% účinnosti, poté bude
dostačovat doplňování při běžných zásobovacích letech lodí Progress a
raketoplánů. To bude ale až po roce 2005, na kdy je plánováno připojení
amerického modulu Node-3 se zmíněným systémem.
|
Vzduch
|
Dýchatelný vzduch je další nezbytnou podmínkou pro život lidí na kosmické
stanici. Má-li zde v budoucnosti pracovat až sedm lidí, je kontrola kvality
ovzduší doslova kritickým úkolem.
Jak známo, lidé bez kyslíku příliš dlouho nepřežijí, tudíž je nutná neustálá
produkce tohoto základního životadárného plynu. Hlavním zdrojem kyslíku je na
kosmické stanici elektrolýza, tedy proces, při kterém se za použití elektřiny
rozštěpí molekula vody na vodík a kyslík. Vznikající vodík je momentálně
vypouštěn ven do volného prostoru, ale do budoucnosti se počítá s jeho kombinací
s přebytečným CO2 v chemické reakci, při které by vznikala voda a metan. Voda by
byla použita zpětně pro výrobu kyslíku a metan vypuštěn ven, možná dokonce
kontrolovaně, aby poskytl tah pro úpravu dráhy kosmické stanice. Zatím se
všechny plyny vypouští ze stanice tak, aby její dráhu neovlivnily.
Na Zemi vyrábějí kyslík rostliny při fotosyntéze, přičemž spotřebovávají CO2 a
vodu. Bylo by jistě ideální podobný proces zprovoznit i na kosmické stanici.
Vedlejším produktem by mohlo být i obohacení jídelníčku posádky. Umělá výroba
kyslíku je ale mnohem lépe kontrolovatelná, méně pracná a také prostorově méně
náročná.
Pro případ nouze jsou na kosmické stanici umístěny velké nádrže obsahující
stlačený kyslík.
První týden se kyslík - dříve než první posádka spustila elektrolýzu - vyráběl
chemickou reakcí tzv. perchlorátových svíček, při jejichž hoření vzniká.
Perchlorát je umístěn v plechovce a po spuštění reakce jedna plechovka vystačí
pro jednu osobu na jeden den. Podobný systém výroby kyslíku je použit i v
nouzových případech v letecké dopravě.
Každý člověk produkuje při dýchání oxid uhličitý, jehož vysoká koncentrace ve
vzduchu je životu nebezpečná. Na kosmické stanici se pro odstraňování CO2 ze
vzduchu využívá materiál zvaný zeolit., který slouží jako molekulární síto.
Vytěsněný plyn je opět vypouštěn do volného prostoru, o budoucím využití už byla
řeč. V případě selhání tohoto čistícího mechanismu může posádka použít kazety s
hydroxidem lithným, který je veřejnosti jistě známý z výpravy Apolla 13. Zásoba
těchto kazet na kosmické stanici vystačí na dva týdny provozu. Lidé ovšem
vylučují i malé množství dalších plynů, které jsou produkty metabolismu. Jedná
se hlavně o metan, CO, amoniak, aceton či metylalkohol. Tyto plyny jsou z
atmosféry kosmické stanice vylučovány pomocí filtrů obsahujících dřevěné uhlí.
Ovlivnit kvalitu ovzduší mohou i výpary z různých vědeckých experimentů, zejména
kdyby začaly společně reagovat v nepředvídatelných reakcích. Původně se
předpokládalo, že systém čištění vzduchu bude schopen odfiltrovat i tyto úniky,
ale postupně začalo být jasné, že takové zařízení by bylo příliš složité. Mnohem
větší smysl má požadavek, aby každý experiment byl schopen se s vlastními
zplodinami vypořádat. To by společně s důkladnou přípravou a posuzováním
jednotlivých experimentů mělo vyloučit možnost úniku jakýchkoliv látek do
ovzduší. Kdyby selhaly i tyto mechanismy, posádka může vždy kontaminovaný modul
zapečetit a posléze podrobit specializované čistící proceduře.
|
Vedení "domácnosti"
|
Když se hovoří či píše o tom, co vlastně astronauté na kosmické stanici dělají,
většinou je to jen o jejich práci. Ale astronauté na kosmické stanici i žijí,
jedí, spí, odpočívají a věnují se dalším běžným lidským činnostem.
Raketoplán či nákladní loď Progress průběžně zásobují kosmickou stanici mj. i
jídlem. Nutno dodat, že menu posádky je opravdu bohaté. Většina potravin je už
zpracována na Zemi a zabalena do sáčků či plechovek. Některé potraviny jsou
dehydrované, či jen prostě balené, nezpracované. Část jídelníčku tvoří i čerstvé
potraviny, zejména ovoce či zelenina. Vzhledem k tomu, že na kosmické stanici
není zatím lednička, vybírají se takové druhy, které nevyžadují nízkou teplotu.
Lednička a možná i mikrovlnná trouba budou dopraveny v budoucnosti. Zatím se
používají konvenční trouby.
Ruské zkušenosti z dlouhodobých pobytů kosmonautů na Miru ukázaly na problémy
izolace vznikající při dlouhodobých pobytech ve vesmíru. Aby se tomu předešlo na
ISS, má každý člen posádky možnost jednou týdně absolvovat videokonferenci se
svými blízkými. Kromě toho má posádka možnost každodenní komunikace s příbuznými
a přáteli prostřednictvím e-mailu.
Nedílnou součástí každé lidské činnosti je odpad. Tento problém se samozřejmě
týká i kosmické stanice. O recyklaci vody jsme už hovořili, ale je tu také
odpad, který recyklovat nelze jako například obaly od jídla, dalších zásob či
experimentů. Odpad je nutno odvézt pryč a tohoto úkolu se ujímají opět
raketoplány a Progressy. Raketoplán se při návratu na Zem stává nejdražším
popelářským vozem na světě. Efektivnější je způsob, jakým se z odpade vyrovná
Progress. Jednoduše společně s odpadky shoří v zemské atmosféře.
Říká se, že nejen prací je člověk živ. A na oběžné dráze to platí dvojnásobně.
Podstatnou část nepracovních aktivit posádky tvoří fyzická cvičení. Je známo, že
beztížní stav má nepříznivý vliv na lidské tělo. Rovněž je ale známo, že aktivní
činnost jej omezuje. Nejen fyzická, ale i psychická pohoda je nezbytná pro práci
na orbitální stanici. Každý člen posádky má možnost mít sebou omezené množství
osobních věcí. Astronauté ve volném čase hrají například šachy, poslouchají
hudbu či sledují filmy na DVD, kterými jsou vybaveni. Určitě to není úplná
náhrada domova, ale i tak jsou na tom novodobí "objevitelé" lépe než jejich
předchůdci třeba z 16. století.
|
|
|
|