amber.zine -- http://amber.zine.cz

Život na kosmické stanici ISS

Pavel Koten

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.


amber.zine -- http://amber.zine.cz