ISS ECSS

ISS ECLSS
A flowchart diagram showing the components of the ISS life support system. See adjacent text for details.
ISS 환경 제어와 생명 유지 시스템(ECLSS)의 구성 요소 간의 상호작용

국제우주정거장 환경제어 및 생명유지시스템(ECLSS)은 대기압, 화재 감지 및 억제, 산소 수준, 폐기물 관리 및 급수를 제공 또는 제어하는 생명유지시스템이다.ECSCSS의 최우선 순위는 ISS 분위기이지만, 이 시스템은 또한 승무원이 생산하고 사용하는 폐기물과 물을 수집, 처리 및 저장합니다. 이 과정은 싱크대, 샤워기, 화장실 및 공기 중의 응축물을 재활용하는 과정입니다.

즈베즈다의 Electron 시스템과 [1]Destiny의 유사한 시스템은 스테이션에서 산소를 생성합니다.승무원은 병에 든 산소와 고체 연료 산소 생성(SFOG) 캐니스터 [2]형태의 백업 옵션을 가지고 있습니다.이산화탄소는 즈베즈다의 Vozdukh 시스템, 미국 실험실 모듈에 있는 이산화탄소 제거 어셈블리(CDRA) 1개 및 미국 노드 3 모듈에 있는 CDRA 1개에 의해 대기 중 제거됩니다.고형성 물질로 인한 메탄과 땀으로 인한 암모니아와 같은 인간 대사의 다른 부산물은 활성탄 필터 또는 미량 오염 물질 제어 시스템(TCCS)[2]에 의해 제거된다.

물 회수 시스템

ISS에는 두 개의 물 회수 시스템이 있습니다.즈베즈다에는 대기 중 수증기를 처리하는 수증기가 있어 비상시 음용에 사용될 수 있지만 일반적으로 산소를 생산하기 위해 엘렉트론 시스템에 공급된다.미국 부문은 STS-126[3] 기간 동안 설치된 수증기와 소변을 음용수로 처리할 수 있는 수증기 회수 시스템을 가지고 있다.물 회수 시스템은 2008년 11월에[3] 데스티니에 임시로 설치되었고 2010년 [4]2월에 Tranicility(Node 3)로 이전하였다.

2012년 Marshall Space Flight Center ECSS 테스트 시설에 전시된 3개의 ECSS 랙.왼쪽에서 오른쪽으로 물 회수 시스템(랙 1), WRS(랙 2), 산소 생성 시스템.

물 회수 시스템은 소변 처리기 어셈블리와 물 처리기 어셈블리로 구성되어 있으며, 3개의 ECSS [5]랙 중 2개에 수용됩니다.

소변 처리 장치 어셈블리는 저압 진공 증류 공정을 사용하여 중력의 부족을 보상하고 액체와 [6]가스를 분리하는 데 도움이 됩니다.소변 처리기 어셈블리는 6인 [3]승무원의 필요에 따라 하루에 9kg의 하중을 처리하도록 설계되었습니다.설계상 수분 함량의 85%를 회복해야 했지만, 이후 황산칼슘[4] 침전(ISS에 존재하는 자유낙하 조건에서는 골밀도 감소로 소변의 칼슘 수치가 상승함)에 대한 경험으로 인해 수분 함량의 70%를 회복하는 운영 수준이 수정되었습니다.

소변 처리 장치 어셈블리와 폐수원에서 나오는 물은 필터 베드를 통과하기 전에 가스와 고형 물질을 걸러내는 수처리 장치 어셈블리에 공급됩니다. 그런 다음 고온 촉매 반응기 어셈블리를 통과합니다.물은 온보드 센서에 의해 테스트되고 허용되지 않는 물은 워터 프로세서 [5][6]어셈블리를 통해 순환됩니다.

휘발성 제거 어셈블리는 1998년 1월 STS-89에 실려 수처리 어셈블리의 미세 중력 촉매 반응로를 시연했다.증기 압축 증류 [6]비행 실험이 STS-107에서 비행했지만 파괴되었습니다.

소변 처리 장치 어셈블리의 증류 어셈블리는 최초 설치 [3]후 하루 뒤인 2008년 11월 21일에 고장났습니다.세 개의 원심 분리기 속도 센서 중 하나가 비정상적인 속도를 보고했으며 높은 원심 분리기 모터 전류가 관찰되었습니다.이는 여러 개의 고무 방진기 없이 증류 어셈블리를 다시 장착함으로써 수정되었습니다.증류 어셈블리는 높은 모터 전류로 인해 2008년 12월 28일에 다시 고장났으며 2009년 3월 20일에 교체되었다.결국 고장 후 테스트에서 원심 분리기 속도 센서 1개가 정렬되지 않고 컴프레서 베어링이 [4]고장 난 것으로 확인되었습니다.

대기.

현재 ISS에는 지구와 [7]유사한 우주선의 대기를 유지하기 위해 여러 시스템이 사용되고 있다.ISS의 정상 기압은 101.3kPa(14.7psi)로 지구의 해수면과 동일합니다."ISS 승무원들은 낮은 압력에도 불구하고 건강을 유지할 수 있지만, 스테이션의 장비는 압력에 매우 민감합니다.압력이 너무 떨어지면 스테이션 [8]장비에 문제가 발생할 수 있습니다.

공기 재생 시스템

이산화탄소 및 미량 오염물질은 공기 재생 시스템에 의해 제거된다.이 NASA 랙은 Tracility에 배치되어 있으며, 이산화탄소 제거 어셈블리(CDRA), 대기 중 유해한 미량 오염을 제거하기 위한 미량 제어 서브 어셈블리(TCCS) 및 질소, 산소, 이산화탄소, 메탄 및 수증기 감시를 위한 Major Configuration Analyster(MCA)를 제공하도록 설계되었습니다.공기 재생 시스템은 STS-128을 통해 기지로 날아가 일본 실험 모듈 가압 모듈에 일시적으로 설치되었다.이 시스템은 우주왕복선 인데버호 미션 STS-130에서 [9]설치되고 도착한 후 트라우니빌리티로 옮겨질 예정이었다.

산소 생성 시스템

산소 생성 시스템(OGS)은 물 회수 시스템의 물을 전해하여 산소와 수소를 생성하도록 설계된 NASA 랙입니다.산소는 실내 대기로 전달됩니다.이 장치는 Destiny 모듈에 설치됩니다.STS-117 우주비행사가 실시한 우주 유영 중 한 곳에서 시스템을 사용하기 위해 필요한 수소 환기구 밸브가 [10]설치되었다.이 시스템은 STS-121에 의해 2006년에 제공되어 2007년 [11]7월 12일에 가동되었습니다.2001년부터 미국의 궤도 세그먼트는 Quest 에어록 모듈 또는 러시아 서비스 모듈의 가압 저장 탱크에 산소를 사용했습니다.2010년 10월 사바티에 시스템이 가동되기 전에는 기내에서 추출된 수소와 이산화탄소가 외부로 [6]배출되었다.

2011년, 미국 뉴스 매체 CBS 뉴스와 뉴스 잡지 스페이스 플라이트나우는 "지난 6개월 동안 OGA에 공급된 물이 약간 너무 산성이기 때문에 OGA가 잘 작동하지 않았습니다,"라고 보도했습니다.지난 몇 달 동안 우주정거장 승무원들은 OGA 수리 장비 납품을 기다리는 동안 프로그레스 보급 우주선, 유럽 화물선, 러시아 엘렉트론 산소 발생기를 통해 가져온 산소를 사용해 왔습니다.OGA는 Electron과 같이 물 분자를 수소와 산소로 나누기 위해 전기를 사용한다."[12]

Advanced Closed Loop System(ACLS)은 이산화탄소를 산소와 물로 변환하는 ESA 랙입니다.이것은 산소를 생성하기 위해 지구의 지속적인 물 공급에 의존하는 NASA의 산소 생성 랙과는 매우 다릅니다.이 물 생산 능력으로 인해 연간 400리터의 물을 화물 재공급에 추가로 투입할 필요가 없어진다.이산화탄소의 50%를 산소로 전환해 우주인 [13]3명이 풀타임으로 사용할 수 있는 산소를 만들 수 있다.나머지 50%의 이산화탄소는 생성된 [13]메탄과 함께 ISS에서 배출됩니다.ACLS에는 다음 3개의 서브시스템이 있습니다.

  • 이산화탄소 농도 어셈블리(CCA)는 아민 반응을 사용하여 실내 공기에서 이산화탄소를 흡수 및 농축하여 이산화탄소를 허용 수준 이내로 유지합니다.
  • 물을 산소와 수소로 분리하는 전해 장치인 산소 생성 어셈블리(OGA).
  • 이산화탄소 재처리 어셈블리(CRA)'사바티에 원자로'는 CCA의 CO2와 OGA의 수소를 반응시켜 물과 메탄을 생성한다.

ACLS는 테크놀로지 데먼스트레이터(1~2년간 운용 예정)이지만, 성공하면 ISS에 영구적으로 탑재됩니다.2018년 9월 고노토리 7호 발사 때 전달되어 데스티니 모듈에 장착되었다.납품 후 1년이 지나자 대부분이 작동했으며,[14][needs update] 2020년에는 새로운 부품들이 세 개의 서브시스템 모두를 완전히 작동할 것으로 예상되었습니다.

사바티에 시스템

NASA 사바티에 시스템은 2010년부터 산소 생성 시스템에서 나오는 폐수소와 사바티에 반응을 통해 우주 정거장 대기에서 나오는 이산화탄소를 결합하여 산소를 재사용함으로써 ECSS의 산소 루프를 폐쇄합니다.이 반응의 산출물은 물과 메탄이다.물은 지구에서 정거장까지 운반해야 하는 물의 총량을 줄이기 위해 재활용되고, 메탄은 산소 생성 시스템을 [15]위해 설치된 공유 수소 배출관에 의해 배 밖으로 배출됩니다.

일렉트론

Zvezda 서비스 모듈의 Electron 유닛.

엘렉트론은 러시아의 전해 산소 발생기이며, 미르에도 사용되었다.그것은 산소를 생산하기 위해 전기 분해를 이용한다.이 과정은 기내에서 다른 용도로 재활용된 물 분자를 전기 분해를 통해 산소와 수소로 분해합니다.산소는 실내로 배출되고 수소는 우주로 배출됩니다.국제우주정거장에 탑승한 세 개의 러시아 엘렉트론 산소 발생기는 종종 승무원들에게 예비 공급원을 사용하도록 강요하면서 문제로 골머리를 앓고 있다.6명의 승무원을 지원하기 위해, NASA는 위에서 논의한 산소 생성 시스템을 추가했다.

2004년에 (처음에는) 알 수 없는 원인에 의해 Elektron 유닛이 셧다운되었습니다.2주간 트러블 슈팅을 실시한 결과, 유닛이 다시 기동해, 곧바로 셧다운 했습니다.그 원인은 결국 2004년 [16]10월 Progress Reply 임무가 수행될 때까지 작동하지 않았던 장치 내의 가스 거품에 의해 추적되었다.2005년 ISS 요원들은 Electron 유닛이 [17]고장 났을 때 최근에 도착한 Progress 재공급 우주선의 산소 공급을 이용했다.2006년, 고장난 Electron 유닛에서 나오는 연기는 NASA의 비행 엔지니어들로 하여금 "우주선 비상사태"를 선포하게 되었다.타는 냄새가 나서 ISS 승무원들은 또 다른 엘렉트론 화재를 의심했지만, 그 부대는 "매우 뜨거웠다"고 말했다.부식성 무취의 수산화칼륨 누출로 ISS 승무원들은 장갑과 안면 마스크를 착용해야 했다.그 냄새는 과열된 고무 씰에서 나온 것으로 추측되어 왔다.이 사건은 STS-115가 떠난 직후와 보급 임무가 도착하기 직전에 발생했다.[18]Electron은 2006년 10월 Progress 재공급 [19]선박에 새로운 밸브와 케이블이 도착한 후 2006년 11월까지 온라인으로 돌아오지 않았습니다.시스템 손상을 방지하기 위해 ISS에 ERPTC(Electrical Recovery Processing Terminal Current)를 삽입했습니다.2020년 10월, Elektron 시스템에 장애가 발생하여 [20]수리하기 전에 잠시 동안 비활성화해야 했습니다.

비카

주요 기사:Vika 산소 발생기

Vika 또는 TGK 산소 발생기(ISS에서 사용되는 경우 고체 연료 산소 발생기(SFOG)라고도 함)는 Roscosmos가 Mir를 위해 개발한 화학 산소 발생기로, 대체 산소 발생 [21]시스템을 제공합니다.그것은 고체 과염소산 리튬 통을 사용하며, 그것들은 연소되어 산소가스를 [21]생성한다.각 통은 한 명의 승무원이 하루 [22]동안 필요로 하는 산소를 공급할 수 있다.

보즈두크

Another Russian system, Vozdukh (Russian Воздух, meaning "air"), removes carbon dioxide from the air based on the use of regenerable absorbers of carbon dioxide gas.[23]

온도 및 습도 제어

온도 및 습도 제어(THC)는 ISS ECSS의 서브시스템으로 안정적인 공기 온도 유지 및 스테이션의 공기 공급 장치 내 수분 제어와 관련이 있습니다.서멀 컨트롤 시스템(TCS)은 THC 시스템의 컴포넌트이며 액티브 서멀 컨트롤 시스템(ATCS)과 패시브 서멀 컨트롤 시스템(PTCS)으로 나뉩니다.습도 조절은 온도를 낮추거나 올리거나 [citation needed]공기에 수분을 더함으로써 가능합니다.

화재 감지 및 진압

화재감지 및 진압(FDS)은 화재가 발생했음을 식별하고 이를 진압하기 위한 조치를 취하기 위한 서브시스템입니다.

Wikimedia Commons는 국제우주정거장의 생명유지시스템과 관련된 매체를 보유하고 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Tariq Malik (15 February 2006). "Air Apparent: New Oxygen Systems for the ISS". Space.com. Retrieved 21 November 2008.
  2. ^ a b Patrick L. Barry (13 November 2000). "Breathing Easy on the Space Station". NASA. Archived from the original on 21 September 2008. Retrieved 21 November 2008.
  3. ^ a b c d D.Layne Carter (2009). "Status of the Regenerative ECLSS Water Recovery System (2009-01-2352)" (PDF). NASA/SAE. Retrieved 17 September 2014. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  4. ^ a b c Layne Carter (2010). "Status of the Regenerative ECLS Water Recovery System" (PDF). NASA. Retrieved 17 September 2014. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  5. ^ a b Robert M. Bagdigian; Dale Cloud (2005). "Status of the International Space Station Regenerative ECLSS Water Recovery and Oxygen Generation Systems (2005-01-2779)" (PDF). NASA/SAE. Retrieved 17 September 2014. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  6. ^ a b c d "International Space Station Environmental Control and Life Support System" (PDF). NASA. Retrieved 25 January 2010.
  7. ^ Craig Freudenrich (20 November 2000). "How Space Stations Work". Howstuffworks. Retrieved 23 November 2008.
  8. ^ "5–8: The Air Up There". NASAexplores. NASA. Archived from the original on 14 November 2006. Retrieved 31 October 2008.
  9. ^ "STS-128 Press Kit" (PDF). NASA. 18 August 2009. Retrieved 1 September 2009.
  10. ^ "International Space Station Status Report: SS07-01". NASA. 5 January 2007. Retrieved 25 January 2010.
  11. ^ Chris Bergin (12 July 2007). "Oxygen Generating System activated onboard ISS". NASASpaceflight.com. Retrieved 25 January 2010.
  12. ^ "Spaceflight Now STS-133 Shuttle Report Astronauts service station's air purifier, oxygen generator".
  13. ^ a b 첨단 폐쇄 루프 시스템 2020년 12월 15일 회수
  14. ^ '2019년 10월 12일 우주정거장의 공기청정 시스템'이 새롭게 도입되었습니다.
  15. ^ Administrator, NASA Content (17 August 2015). "The Sabatier System: Producing Water on the Space Station". NASA. Retrieved 23 January 2018.
  16. ^ Amit Asaravala (20 September 2004). "Space O2 Generator Fails Again". Wired. Wired News. Retrieved 25 January 2010.
  17. ^ Tariq Malik (4 January 2005). "Repaired Oxygen Generator Fails Again Aboard ISS". Space.com. Retrieved 25 January 2010.
  18. ^ William Harwood (18 September 2006). "Oxygen generator problem triggers station alarm". Spaceflight Now. Retrieved 25 January 2010.
  19. ^ "International Space Station Status Report #48". NASA. 3 November 2006. Retrieved 25 January 2010.
  20. ^ https://tass.com/science/1214871. 12월 14일 취득
  21. ^ a b Kerry Ellis - 국제 생명 유지 장치 - Ask Magazine
  22. ^ "Breathing Easy on the Space Station Science Mission Directorate".
  23. ^ "비행 중 이산화탄소 노출 및 관련 증상: 어소시에이션, 감수성, 운용상의 영향" 2011년 6월 27일, NASA의 웨이백 머신(6페이지 참조), 2010년 6월.

외부 링크

  1. ^ "Schedule of ISS flight events (part 2)". forum.nasaspaceflight.com. Retrieved 31 July 2022.
  2. ^ https://www.roscosmos.ru/38032/. {{cite web}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)