Czyli co wpada do żołądków astronautów ....
Czyli co wpada do żołądków astronautów ....
Problem żywności i wody w kosmosie
Praca jest zrobiona na podstawie moich własnych notatek . Sam ją robiłem więc jeśli komuś się przyda byłbym bardzo zadowolony.
Zacznijmy od tego że posiłki astronautów w 95% składają się ze składników przyswajalnych , a tylko w 5% z nieprzyswajalnych. Zazwyczaj na pierwszych statkach kosmicznych były to tubki z jedzeniem albo tabletki . Wtedy odżywianie polegało na pochłonięciu dziennej dawki energetycznej (która dla astronautów wynosi średnio 2500 kcal). Jednak po tygodniowym locie np. w statku Gemini układ pokarmowy astronauty był wyjałowiony , perstaltyka jelit była zaburzona i potrzeba było wiely miesięcy na ziemi aby astronauta mógł dojść do zdrowia . Z zasad zdrowego żywienia wiemy że posiłki powinny być różnorodne, urozmaicone a nie jednostajne . Powinny się one również składać z ok 640 g składników przyswajalnych i 2200 g wody . Obliczono że razem z wodą potrzebną do mycia , ekwipunek przypadający na jednego astronaute wynosi blisko 6 kg na dzień . Co zrobić aby podczas długich lotów nie uszkodzić układu pokarmowego , a dzienny ekwipunek astronauty zmalał wagowo nie tracąc na wartości?
W gre wchodzą glony . Dlaczego ? Glony pobierają od 10 do nawet 25 % światła słonecznego kiedy normalne rośliny , zboża itp. wykorzystują tylko 1% światła jakie dociera do ich liści. Poza tym glony bardzo szybko się rozmnażają oraz nie mają orintacji przestrzennej ponieważ są w wodzie. Taki brak orientacji przestrzennej przy zerowej grawitacji w kosmicznym "eterze". Dla przykładu weźmy bardzo rozpowszechniony glon Chlorella. Obliczono że 20 l zawisiny Chlorelli z wodą może dać tlen i npożywienie dla jednego astronauty przez 1 dzień. Glon ten ponad to usuwa z moczu szkodliwy azot .
Innym glonem jest Spirulina Platensis która zawiera ok 60 % białka , aminokwasy i witaminy A,B1,B2,B12,C.Mimo tych wspaniałych właściwości glonów człowiek potrzebuje urozmaiconej diety złożonej z węglowodanów, tłuszczów i białka . Dobrą dietą byłaby dieta mięso-glony-małe rośliny wyższe.Właśnie do takich roślin wyższych uprawianych w kosmosie i zauważoną przez NASA jest Wolfia Arhiza. Rozwiązuje ona problem węglowodanów w diecie ponieważ w 60 % składa się z skrobi. Jest to roślina wyższa wodna.
Co z problemem wody w kosmosie . Jest ona co prawda przywożona przez statki kosmiczne lecz jeśli przyjmiemy że jeden kilogram wody to jeden litr , a cena wyniesienia kilograma ładunku przez rakietę na orbitę waha się od 6-11 tys. $ to koszt wychodzi ogromny. Waga dziennej dawki wody dla astronauty do mycia i picia to około 4 kg czyli łatwo można obliczyć że trzyosobowa załoga stacji kosmicznej codziennie "wypija" prawie 100 tys. dolarów.
(masa 4kg * ok.8 tys.$ * 3 astronautów). Koszty te są więc ogromne dlatego zapewne postanowiono ponownie wykorzystywać wodę z oddchodów ludzkich (nie brzmi to apetycznie ale tak jest)
Woda jako efekt uboczny działania ogniw paliwowych po raz pierwszy marnowała się na statkach Apollo . Jednak bez oczyszczania nie można było ją pić. Dlatego postanowiono wybudować taki filtr na Skylabie. W ciągu całej żywotności stacji przefiltrowano ponad 2600 litrów wody.
Odchody stałe są również dużym problemem podczas misji załogowych . Podczas kilkumiesięcznego lotu gromadzi się tego naprawdę bardzo dużo dlatego postanowiono osuszać i poddawać pewnego rodzaju spaleniu te oddchody .
Jeśli chodzi natomiast o mocz to w latach 70 i 80 przeprowadzano badania na ziemi . Przez 207 dni badano grupę 6 astronautów którzy używali filtru do moczu. Umożliwiał on ponowne wykożystanie moczu do picia . Układ ten wrza ze żródłem energi ważył około 540 kilogramów, a umożliwiał on ponowne wykorzystanie 95% wody z odchodów. Jeśli przyjmiemy że człowiek wydala ok. 1,5 litra moczu ( ok 3/4 płynów spożytych) to jest to napewno oszczędność . Oczywiście Zamontowanie takiego układu będzie miało sens jęsli misja trwała by więcej niż miesiąc lub dwa...
