일차 생명 유지 장치

Primary life support system
아폴로 A7L 슈트의 외부 커버를 제거한 휴대용 생명 유지 시스템

1차(또는 휴대용 또는 개인용) 생명 유지 시스템(또는 하위 시스템)은 우주인 또는 우주인의 우주복에 연결된 장치로, 우주선의 생명 유지 시스템과는 별개로 최대의 자유로 우주선 밖 활동을 가능하게 합니다.PLSS는 일반적으로 백팩처럼 착용된다.PLSS에 의해 실행되는 기능은 다음과 같습니다.

  • 조절복 압력
  • 통기성 산소 공급
  • 호흡 산소 중 이산화탄소, 습도, 냄새, 오염물질 제거
  • 압력 의류를 통해 산소를 냉각 및 재순환하고, 액체 냉각 및 환기 의복 또는 액체 냉각 의복을 통해 수분을 공급합니다.
  • 쌍방향 음성 통신
  • 적합 상태 매개 변수 표시 또는 원격 측정
  • 착용자의 즉각적인 건강 지표의 원격 측정(예: 심박수)

PLS의 공기 핸들링 기능은 폐쇄 루프의 호흡 가스로 배출된 가스가 재활용된다는 점에서 다이빙 리브리처와 유사합니다.

극소중력 환경에서 사용될 때, 일반적으로 우주선과 물리적으로 연결되어 있지 않기 때문에 안전과 제어를 위해 별도의 추진 시스템이 필요하다.

아폴로 PLSS

아폴로 PLS의 내부
A7L PLS 및 OPS 다이어그램(우주 비행사 및 달 모듈 객실과의 인터페이스 포함)

아폴로 달 착륙 임무에 사용된 휴대용 생명 유지 시스템은 숨쉬는 공기에서 이산화탄소를 제거하기 위해 수산화리튬을 사용했고, 물이 액체 냉각된 의복을 통해 열린 고리 모양으로 순환하여 물을 우주로 내보냈고, 그곳에서 얼음 결정으로 변했습니다.이 물의 일부는 우주인의 호흡 공기에서 여분의 열을 제거하기 위해 사용되었고, EVA 후 우주선의 폐수 탱크에 버리기 위해 수집되었다.PLSS에는 무선 송수신기와 통신용 안테나도 탑재되어 있어 우주선의 통신 시스템을 통해 지구로 중계되었다.PLSS 제어 장치는 우주인의 가슴에 장착된 원격 제어 장치(RCU)에 제공되었다.산소와 물은 우주선의 환경 제어 시스템에서 여러 EVA를 위해 충전되었습니다.

첫 번째 4개의 미션(아폴로 11~14)의 달 표면 EVA 시간은 4시간으로 제한되었고, 산소 저장량은 평방 인치당 1,020파운드(7.0MPa), 3.0파운드(1.4kg), 냉각수 8.5파운드(3.9리터), 그리고 279와트 시간당 배터리로 제한되었다.아폴로 1517호의 연장 임무에서는 산소를 1평방인치당 1430파운드(9.9MPa), 수산화리튬을 3.12파운드(1.42kg), 냉각수를 11.5파운드(5.2L), 배터리 용량을 [1]390와트시로 늘려 EVA 체류 시간을 8시간으로 2배 늘렸다.

우주인의 헬멧 바로 뒤에 있는 PLSS 상단에 장착된 산소 퍼지 시스템(OPS)이라 불리는 별도의 장치에 의해 메인 시스템이 고장날 경우에 대비하여 긴급 지원이 제공되었다.OPS는 적정 압력을 유지하고 우주로 배출되는 단방향의 지속적인 공기 흐름을 통해 이산화탄소, 열 및 수증기를 제거했습니다.OPS가 활성화되면 압력복의 별도의 흡입구에 산소를 공급했으며, 별도의 배출구의 환기 밸브가 수동으로 열리게 됩니다.OPS는 호흡과 [2]냉각을 위해 최대 약 30분의 비상 산소를 공급했다.냉각을 위해 다른 우주인의 기능적 PLS를 사용한 "버디 시스템" 호스를 사용하면 75분에서 90분까지 연장할 수 있습니다.이를 통해 산소 유량을 줄이기 위해 [1]벤트 밸브를 부분적으로 닫을 수 있었습니다.

제임스 P.휴스턴 비행 센터에서 PLSS를 테스트하는 루카스

PLSS는 높이 26인치(66cm), 폭 18인치(46cm), 깊이 10인치(25cm)였습니다.그것은 제임스 P에 의해 휴스턴 비행 센터에서 테스트되었다.루카스, 해밀턴 스탠다드에서 일하며 댈러스의 중성 부력 탱크에서 다양한 우주 비행사들에 의해 일하고 있습니다.그것은 러스티 슈바이카트에 의해 아폴로 9호의 지구 궤도에 서 있는 EVA에서 처음으로 우주에서 실험되었다.그의 PLSS는 지구에서는 84파운드(38kg)였지만 달에서는 겨우 14파운드(6.4kg)밖에 나가지 않았다.OPS의 무게는 지구에서 41파운드(19kg)[3]였다.

우주왕복선/국제우주정거장 PLSS

비슷한 시스템이 우주왕복선 우주비행사들에 의해 사용되어 왔고, 현재 국제우주정거장 승무원들이 사용하고 있다.

우주왕복선과 국제우주정거장에서 사용되는 EMU 슈트의 1차 생명유지장치는 해밀턴 선드스트랜드가 제조한다.하드 어퍼 토르소(HUT) 어셈블리의 뒷면에 장착되어 있습니다.

산소(O2), 이산화탄소(CO2) 및 수증기는 액체 냉각 및 환기 의복 또는 LCVG에 의해 보호복 끝에서 흡입되며, LCVG는 가스를 PLS로 보냅니다.가스가 PLS에 들어가면 활성탄이 냄새를 제거하고 수산화리튬(LiOH)이 이산화탄소를 제거합니다.다음으로, 가스는 분당 약 6입방피트의 유속을 유지하는 팬을 통과합니다.승화기는 수증기를 응축하고, 수증기는 "슬러퍼"와 회전 분리기에 의해 제거된다.제거된 물은 저장되며 LCVG에서 사용되는 급수를 보충하기 위해 사용됩니다.승화기는 또한 남은 산소를 약 55°F(13°C)까지 냉각시킵니다.유량 센서는 유량을 감시합니다.

필요에 따라 유량 센서의 다운스트림에서 저장 탱크로부터의 유량에 여분의 산소가 추가됩니다.그리고 나서 산소는 우주인의 얼굴 위로 흘러내리는 뒤통수에 있는 우주복으로 돌아간다.헬멧에 산소를 공급하고 사지에서 가스를 흡입함으로써, 슈트는 탑승자가 가능한 가장 신선한 산소를 호흡하도록 설계되었습니다.

우주복의 작동 압력은 차량 외 작업 중에는 4.3psi(30kPa) (지구 대기압의 0.3atm~3분의 1), 차량 내 모드(즉, 가압된 우주선 내부)에서는 외부 압력에 대해 0.7psi(4.8kPa)로 유지된다.

테크놀로지의 개발

향후 PLSS에 적용할 수 있는 기술로는 압력 스윙 흡착(PSA)이 있습니다. 압력 스윙 흡착(PSA)은 가스로부터 CO를 보다 효율적으로2 분리할 수 있는 프로세스이며, 사용 시 포화 상태가 되어 약 [4]8시간으로 제한되는 현재의 LiOH 캐니스터와는 달리 반복 가능한 프로세스를 통해 이루어집니다.EVA 중에 흡착제를 재생함으로써 흡착제 캐니스터의 크기와 무게를 크게 줄일 수 있다.PSA는 CO와 수증기를 [5]우주로 배출함으로써2 이를 달성한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Jones, Eric M. (January 3, 2006). "PLSS Technical Information". Apollo Lunar Surface Journal. NASA. Retrieved 2006-11-03.
  2. ^ "Primary Life Support Subsystem" (PDF). nasa.gov. Hamilton Sundstrand. Retrieved January 5, 2016.
  3. ^ Wilford, John Noble (July 1969). We Reach the Moon. New York: Bantam Books. pp. 221–222.
  4. ^ Alptekin, Gokhan (2005-08-01). "An Advanced Rapid Cycling CO2 and H2O Control System for PLSS". NASA. Retrieved 2007-02-24.
  5. ^ Heather, Paul; Alptekin, Goekhan; Cates, Matthew; Bernal, Casey; Dubovik, Margarita; Gershanovich, Yevgenia (2007). "Development of a Rapid Cycling CO2 and H2O Removal Sorbent". 37th International Conference on Environmental Systems. Chicago: NASA. Retrieved 2007-02-24.