Как сделать воду с космосом

Регенерация воды на МКС

Вода – это жизнь. Этой мысли тысячи лет, а она до сих пор не утратила своей актуальности. С наступлением космической эры, значение воды лишь возросло, так как от воды в космосе зависит буквально все, начиная от работы самой космической станции и заканчивая выработкой кислорода. Первые космические полеты не имели замкнутой системы «водоснабжения». То есть, вся вода бралась на борт изначально, еще с Земли. Сегодня на МКС частично замкнутая система регенерации воды, и в этой статье вы узнаете подробности.

Откуда берется вода на МКС

Регенерация воды – это повторное получение воды. Отсюда нужно сделать самый главный вывод, что первоначально вода на МКС доставляется с Земли. Невозможно регенерировать воду, если изначально ее не доставить с Земли. Сам процесс регенерации снижает расходы на космические полеты, и делает систему МКС менее зависимой от наземных служб.

Вода, доставляемая с Земли используется на МКС многократно. Сейчас на МКС используется несколько способов регенерации воды:

• Конденсация влаги из воздуха;
• Очистка использованной воды;
• Переработка урины и твердых отходов;

На МКС установлена специальная аппаратура, которая конденсирует влагу из воздуха. Влага в воздухе – это естественно, она есть и в космосе и на Земле. В процессе жизнедеятельности космонавты могут выделять до 2,5 литров жидкости в сутки. Кроме этого, на МКС есть специальные фильтры, для очистки использованной воды. Но учитывая то, как моются космонавты, бытовой расход воды значительно отличается от земного. Переработка урины и твердых отходов – это новая разработка, примененная на МКС лишь с 2010-ого года.

На данный момент, для функционирования МКС требуется около 9000 литров воды в год. Это общая цифра, отражающая все расходы. Вода на МКС регенерируется примерно на 93%, поэтому объемы поставок воды на МКС существенно ниже. Но не стоит забывать, что с каждым полным циклом использования воды, ее общий объем уменьшается на 7%, что делает МКС зависимой от поставок с Земли.

С 29 мая 2009-ого количество членов экипажа возросло вдвое – с 3 до 6 человек. Вместе с этим возрос и расход воды, но современные технологии позволили увеличить численность космонавтов на МКС.

Регенерация воды в космосе

Когда речь заходит про космос, важно учитывать энергозатраты, или как их называют в профессиональной сфере – массозатраты, для производства воды. Первый полноценный аппарат регенерации воды появился на станции «Мир», и за все время существования он позволил «сэкономить» 58650 кг доставляемых грузов с Земли. Вспоминая, что доставка 1 кг груза стоит около 5-6 тысяч долларов США, первая полноценная система регенерации воды позволила снизить расходы примерно на 300 млн долларов США.

Современные российские системы регенерации воды — СРВ-К2М и Электрон-ВМ позволяют обеспечить космонавтов на МКС водой на 63%. Биохимический анализ показал, что регенерированная вода не утрачивает своих исходных свойств, и полностью пригодна для питья. В настоящий момент, российские ученые работают над созданием более замкнутой системы, что позволит обеспечить космонавтов водой на 95%. Существуют перспективы развития систем очистки, которые обеспечат на 100% замкнутый цикл.

Американская система регенерации воды – ECLSS, была разработана в 2008-ом году. Она позволяет не только собрать влагу из воздуха, но и регенерировать воду из мочи и твердых отходов. Несмотря на серьезные проблемы и частые поломки на протяжении первых двух лет эксплуатации, сегодня ECLSS позволяет восстановить 100% влаги из воздуха и 85% влаги из мочи и твердых отходов. В результате, на МКС появился современный аппарат, позволяющий восстановить до 93% первоначального объема воды.

Очистка воды

Ключевым моментом в регенерации является очистка воды. В очистительные системы собирается любая вода – оставшаяся от приготовления пищи, грязная вода от мытья и даже пот космонавтов. Все эта вода собирается в специальный дистиллятор, визуально похожий на бочку. При очистке воды необходимо создать искусственную гравитацию, для этого дистиллятор вращается, при этом грязная вода прогоняется через фильтры. В результате получается чистая питьевая вода, которая по своим качествам даже превосходит питьевую воду во многих уголках Земли.

На последнем этапе в воду добавляется йод. Этот химический препарат позволяет предотвратить размножение микробов и бактерий, а также является необходимым элементом для здоровья космонавтов. Любопытный факт, что на Земле йодированная вода считается слишком дорогим удовольствием для массового применения, и вместо йода используется хлор. От использования хлора на МКС отказались по причине агрессивности данного элемента, и большей пользы от йода.

Потребление воды в космосе

Для обеспечения жизнедеятельности космонавтов требуется колоссальное количество воды. Если бы к нашим дням не наладили систему регенерации воды, то космические исследования, наверняка, застряли бы в прошлом. Учитывая расход воды в космосе используются следующие данные в расчёте на 1 человека в сутки:

• 2,2 литра – питье и приготовление пищи;
• 0,2 литра – гигиена;
• 0,3 литра – смыв туалета;

Потребление воды для питья и пищи практически соотсветвует земным нормам. Гигиена и туалет – намного меньше, хотя все это поддается переработке и повторному использованию, но это требует энергетических затрат, так что расходы были также снижены. Любопытный факт, что если на российского космонавта в день приходится 2,7 литра воды, то на американских астронавтов выделено примерно 3,6 литра. Американская миссия продолжает получать воду с Земли, впрочем как и российские космонавты. Но в отличие от российской миссии, американцы получают воду в небольших пластиковых пакетах, а наши космонавты в 22 литровых бочонках.

Использование переработанной воды

Обыватель может предположить, что космонавты на МКС пьют воду, переработанную из собственной урины и твердых отходов. На деле же это не так, для питья и приготовления пищи космонавты используют чистую родниковую воду, доставленную с Земли. Вода дополнительно проходит серебряные фильтры, и доставляется на МКС российским грузовым космическим кораблем «Прогресс».

Питьевая вода поставляется в 22 литровых бочках. Воду, полученную путем переработки урины и твёрдых отходов используют для технических нужд. Например, вода необходима для работы катализаторов и для работы системы выработки кислорода. Условно говоря, космонавты «дышат уриной», а не пьют ее.

В начале 2010-ого года в СМИ появилась информация, что из-за поломки в системе регенерации воды на МКС, у американских астронавтов заканчивается питьевая вода. Владимир Соловьев, руководитель полета российского сегмента МКС, рассказал журналистам, что экипаж МКС никогда не пил воду, получаемую путем регенерации из урины. Поэтому поломка американской системы переработки урины, которая действительно была на тот момент, не повлияла на количество питьевой воды. Примечательно, что американская система дважды выходила из строя по одной и той же причине, и лишь на второй раз удалось установить истинную причину проблемы. Оказалось, что из-за влияния космических условий, в моче астронавтов сильно повышается кальций. Фильтры для переработки урины, разработанные на Земле, не были рассчитаны на такой биохимический состав мочи, и поэтому быстро приходили в негодность.

Андрей Борисенко, Александр Самокутяев и Сергей Волков с тремя блоками «Электрон-ВМ»

Производство кислорода из воды

Советские, а затем и российские ученые, задают темп в вопросе производства кислорода из воды. И если в вопросе регенерации воды американские коллеги немного перегнали российских ученых, то в вопросе выработки кислорода, наши уверено держат пальму первенства. Даже сегодня, 20-30% переработанной воды из американского сектора МКС идет в российские аппараты по производству кислорода. Регенерация воды в космосе тесно связана с регенерацией кислорода.

Первые аппараты по производству кислорода из воды были установлены еще на аппаратах «Салют» и «Мир». Процесс производства максимально прост – специальные приборы конденсируют влагу из воздуха, а затем путем электролиза из этой воды производят кислород. Электролиз — пропускание тока через воду, является хорошо отработанной схемой, которая надежно обеспечивает космонавтов кислородом.

Сегодня к конденсируемой влаге добавился еще один источник воды – переработанная урина и твердые отходы, позволяющие получить техническую воду. Техническая вода из американский аппарата ECLSS поставляется в российскую систему и американскую OGS (Oxygen Generation System), где затем «перерабатывается» в кислород.

Ученые бьются над решением задачи – 100% замкнутый цикл для полного обеспечения космонавтов водой и кислородом. Одна из самых перспективных разработок – получение воды из углекислого газа. Этот газ является продуктом дыхания человека, и в настоящее время этот «продукт» жизнедеятельности космонавтов практически не используется.

Французский химик – Поль Саботье, открыл удивительный эффект, благодаря которому из реакции водорода и диоксида углерода можно получить воду и метан. Нынешний процесс производства кислорода на МКС связан с выделением водорода, но его просто выбрасывают в открытый космос, так как не находят ему применения. Если ученым удастся наладить эффективную систему по переработке углекислого газа, то удастся достичь практически 100% замкнутости системы, и найти эффективное применение водороду.

Реакция Боша, является не менее перспективной в вопросах получения воды и кислорода, но эта реакция требует крайне высоких температур, поэтому за процессом Саботье многие эксперты видят больше перспектив.

Онлайн трансляция с веб камеры МКС

Интересуетесь бытом и устройством МКС? На нашем сайте вы всегда можете бесплатно посмотреть круглосуточную онлайн трансляцию с веб камеры МКС.

Источник

Как сделать космос в банке: интересная поделка своими руками

Если ваш ребенок в восторге от книжек про космос, запрокидывает голову на прогулке, чтобы посчитать звезды, изучает планеты, предложите ему сделать свою маленькую Вселенную. Хотя она и поместится в банке, зато ее можно рассматривать со всех сторон. Космос в банке может стать оригинальным подарком для друга, украшением комнаты или кулоном, который можно носить на цепочке.

Как сделать космос в баночке в домашних условиях

Для работы вам понадобится:

• Баночка. Это может быть обычная небольшая баночка или специальная декоративная баночка с пробкой, которые продаются в магазинах для рукоделия.
• Краситель: пищевой, акриловые краски, акварель или гуашь.
• Глицерин (количество глицерина будет зависеть от размера вашей баночки).
• Блестки, стеклярус, которые будут звездами в космосе. Лучше брать золотые или серебряные.
• Вата, клеевой пистолет.

Давайте сделаем многослойный космос, в котором будет несколько цветов. Такая баночка будет смотреться более выигрышно, чем просто с одним цветом.

Для этого возьмите баночку и налейте в нее глицерин так, чтобы он покрыл дно. Теперь положите в нее вату, которая должна впитать в себя раствор. Теперь насыпьте блесток и распределите их с помощью деревянной палочки.

На палитре (или любой другой удобной емкости) разведите краску. Например, можно взять синюю, фиолетовую, розовую или только синюю и фиолетовую. Сочетание цветов может быть любым: голубое и розовое, оранжевое и зеленое и т.д. Добавьте немного краски в банку.

Снова делаем слой. Положите еще несколько кусочков ваты, залейте их немного глицерином так, чтобы она вся пропиталась. Добавьте блесток и краски.

В такой последовательности заполните всю баночку до горловины. Нанесите на края крышки горячий клей и закупорьте баночку. Это надо для того, чтобы из нее ничего не вылилось. Если у вас пробковая крышка, то ее тоже надо смазать клеем.

Вот такие космические баночки у вас могут получиться.

Источник

Как сделать «космос» в бутылке: пошаговый мастер-класс и полезные советы

Изделия ручной работы сегодня в моде. Но при этом еще не все знают, что своими руками можно украсить интерьер или сделать интересные подарки для друзей, не имея каких-то особых навыков. Сегодня мы расскажем вам, как сделать «космос» в бутылке, используя материалы, которые найдутся в любом доме.

Оригинальный сувенир для мечтателей и творческих личностей

Просторы вселенной бесконечны и прекрасны. Но при желании «поймать» частичку космоса можно в любой сосуд и «поселить» ее у себя дома. Этот вариант декора отлично подойдет для заполнения небольших интересных по форме сосудов или фигурных бутылок. Готовый сувенир уютно разместится на полке с дорогими сердцу предметами, а при желании можно сделать совсем маленький «космос» и носить его как кулон или брелок. Можно порадовать подобным подарком и кого-то из друзей. Изготовление такой приятной мелочи не займет много времени, а необычный презент обязательно запомнится получателю. Как сделать «космос» в бутылке своими руками? Начать следует с подготовки всех необходимых инструментов и материалов.

Из чего состоит декоративная вселенная?

Подготовку к изготовлению этой оригинальной поделки начните с похода в аптеку. Вам понадобятся глицерин и вата (приобретите обычную медицинскую, ватные диски не подойдут). Помимо этого, необходима какая-то прозрачная стеклянная емкость, пищевой краситель и декоративные блестки. Выбранный сосуд заранее тщательно промойте и просушите. Блестки подойдут любые косметические, например, тени для век или для дизайна ногтей. Сувенир получится более объемным и интересным, если вы возьмете несколько оттенков. В качестве вспомогательных инструментов могут пригодиться: пинцет, крупная игла и жесткая кисть. Вам удалось найти все материалы? Отлично, давайте разберемся, как сделать «космос» в бутылке.

Изготовление «вселенной»: пошаговая инструкция

Возьмите кусок ваты и скрутите ее руками в жгут. Обваляйте получившуюся заготовку в блестках. Если они плохо прилипают, слегка смочите ватку водой. Получившийся блестящий жгутик аккуратно поместите в подготовленную емкость и красиво уложите (для этого можно использовать пинцет или крупную иглу). В отдельной емкости разведите краситель с водой. Осторожно влейте немного в сосуд с ватой и добавьте глицерин. Самое главное — сильно не трясти и не взбалтывать емкость.

«Космос» в бутылке красив именно благодаря неоднородности цвета и разводам краски. Ваша декоративная композиция практически готова. Сделать ее еще более интересной можно, добавив еще один слой, используя новую вату и краситель другого цвета. Теперь вы знаете, как сделать «космос» в бутылке. Не забудьте плотно закрыть крышку, а лучше посадите ее на универсальный клей.

Как сделать «космос» в бутылке без глицерина? Можно ли чем-то его заменить?

Можно ли сделать эту удивительную вещицу, если у вас в наличии не все компоненты? Глицерин продается в любой аптеке и стоит недорого. Но если вам не терпится приступить к творчеству, а этого вещества под рукой нет, можно попробовать обойтись и без него. Еще не знаете, как сделать «космос» в бутылке в домашних условиях без глицерина? Все достаточно просто – следуйте первоначальному мастер-классу, используя для пропитки ваты только разведенный в воде краситель. Однако помните о том, что сделанная таким образом композиция может оказаться недолговечной. Все дело в том, что вода со временем застаивается, из-за чего ваш «космос» может потерять свою первоначальную привлекательность.

Достойная альтернатива красителям

Пищевые красители найдутся не на каждой кухне. Можно ли чем-то их заменить? Теоретически подойдет любая краска. Можно использовать даже банальную гуашь. Разведите ее в воде, после чего аккуратно влейте в емкость с ватой. Как сделать «космос» в бутылке без красителей? Можно ли обойтись совсем без краски? Согласитесь, белая «вселенная» смотрелась бы странно. Но если красителей у вас нет, попробуйте найти им достойную замену. Используйте, к примеру, марганцовку или иное вещество, имеющее яркий цвет.

Полезные советы

Несмотря на всю простоту техники, имеет она и некоторые свои особенности. Попробуйте потренироваться сначала на достаточно крупных сосудах с широким горлышком. И только после этого переходите к малым емкостям. Теперь вы знаете, как сделать «космос» в бутылке. Фото этой поделки наглядно демонстрируют, что в одном сосуде можно смешать не только один или два цвета, но и намного больше. Не забывайте для каждого из них брать отдельную вату и добавлять глицерин. Некоторые мастера рекомендуют закрывать бутылки с «космическим пространством» только на клей. Ни одна, даже самая плотно прилегающая, пробка не позволяет добиться подобной герметичности.

Попробуйте поселить «космос» различных цветов в несколько бутылок. Из готовых декоративных сосудов можно составить красивую композицию, расположив их группой. Если же вы хотите носить мини-бутылочку как кулон, обязательно качественно приклейте горлышко. Обращайтесь с получившимся украшением очень аккуратно, помните, оно всегда может открыться или разбиться и испачкать вас. Именно по этой причине не рекомендуется делать брелоки в данной технике. А вот попробовать интересные решения в интерьере можно: подвесьте несколько разноцветных пузырьков на красивых лентах или цепочках – и у вас получится очень интересная композиция.

Источник