Küsimus:
Riiete pesemine kosmoses: kas on tehnilisi väljakutseid?
Deer Hunter
2013-07-23 14:26:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Praegu on ISS varustatud värskete riietega Maalt. Mäletan, et lugesin NTRS-i kohta aruannet, milles öeldi, et nõuded värsketele riietele osutusid oodatust palju kõrgemaks.

Seega mitu seotud küsimust:

  • panna pesumasin ISS-i?
  • Milliseid probleeme tuleb ületada (vibratsiooniisolatsioon, energiaeelarve, vee kõrvaldamine, saastumine jne)? Eelistatavalt jaotatuna COTS-i seibitüüpidele, mis sobivad kõige paremini kosmosetöödeks.
  • Kas see kasu kaalub üles LEO-tegevuse kulud (mõju varude eelarvetele, riiete kulumisele, lõhnale jne)?
  • Aga planeetidevahelised missioonid (Marss, asteroidid)? Kuidas saaksid pesurid kaasa aidata töö tegemisele madalamate kuludega?
See võib olla lihtsalt siin püstitatud küsimus, mis mind kõige paremini hea küsimusena tabas. Fantaasiline!
Kui soovite oma riideid tsentrifuugida, valmistuge selleks, et kogu jaam hakkaks kuivamise ajal teie kuivati ​​vastu pöörlema. ;)
@SF Yay gravitatsioon!
@SF, isegi siis, kui hakkasite seda magnetlaagritel pöörlema ​​ja lasete sellel lihtsalt keerata? Kui hõõrdumine on minimaalne ja kui riided on tasakaalus, kas see pööraks jaama?
@kurtnelle: Kui annate energiat ketramiseks - Newtoni kolmas mehaanikaseadus pöördliikumisel. Muidugi, kui pesu on valmis, lakkab ka teie jaam pöörlemast.
uus asjakohane video: kas teadsite: kui sageli pesevad astronaudid oma riideid kosmoses? http://www.youtube.com/watch?v=dgoB5KUHoCE
@SF. jaama CMG-d peaksid hõlpsasti hakkama saama pesu pesemise tulemusel tekkinud pöördemomendiga.
@Tristan: Selle kiiruse ja massi tagamine ületab pesumaja kiirust;)
Nii pesumasin kui ka kuivati ​​võiksid olla väikesed kahesugused masinad, seljaga vastastikku koormaga tasakaalus ja pöörlevad alati vastupidises suunas, et tagada nurga impulss ligikaudseks neutraalsuseks. Muidugi tuleb need tundliku navigeerimise ajal, näiteks dokkimise ajal, lihtsalt välja lülitada.
Õhu kuivatamine suurendaks õhuniiskust, mille peaks õhutöötlussüsteem mõne energiakuluga eemaldama. Ma arvan, et nad saaksid kasutada välist kondensaatorit, kui ISS on Maa varjus.
Kolm vastused:
#1
+48
aramis
2013-07-23 15:59:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Puhastusmeetodid

Praegune pesutehnoloogia põhineb peamiselt lahustil. Enamik rõivaste "määrdumist" on õlide ja soolade (mõlemad on higi tooted) ja naharakkude segu, mis on sageli seotud samade õlidega. Kui riided on pikema kulumise tõttu ärritatavad, on see tavaliselt akumuleerunud higi ja naharakkude ning neid söövate bakterite mõjul.

Tavalisel pesemisel kasutatakse vee (lahustina) ja pesu segu. pindaktiivne aine seob õli veega täielikumaks puhastamiseks. Segamine seisneb peamiselt vee ja pindaktiivsete ainete segu liikumises rõivas ja selle kiududes.

Kuivpuhastuses kasutatakse mitmesuguste õlide, soolade, bakteriaalsete ja naharakkude eemaldamiseks mitut keemilist lahustit.

Naha ja õli kogunemise eemaldamiseks on võimalik kasutada abrasiivseid protsesse; see ei eemalda neid tavaliselt kiudude vahelt, kuid "liivaga pestud" on otstarbekas võimalus pikendada rõiva lühiajalist kandvust rõiva pikaajalise kahjustamise arvelt.

Õhk -võimalik on ka pesemine; kõrgsurve- ja temperatuurõhu kasutamine võib eemaldada rakkude ja bakterikolooniate suured osad. See võib eemaldada ka mõned soolad ja õlid.

Võib kasutada ka aurustavat puhastust; seda saab kasutada õlide eemaldamiseks, kuid see ei eemalda kiudude vahelisi osakesi.

Teatud puhastusviiside puhul kasutatakse termilist lagunemist. See tähendab, et soojendate seda, kuni bioloogilised ained lagunevad. See ei soodusta üldiselt rõivaid, kuid koos teiste tehnikatega saab seda kasutada muude meetodite täiustamiseks.

Miks mitte kasutada?

Vesi? See on olemas. Teoreetiliselt võiksid astronaudid rõivaid loputada senise süsteemiga. Asi on selles, et vett ja muid vedelikke ei saa mikrogravitatsioonis lihtsalt käsitseda (nagu näitab pesulapi video väänamine). See on kindlasti kasutatav piiratud rakenduste jaoks. Seda on kõige parem kasutada soolade eemaldamiseks; soola akumuleerumine on peamiselt higi aurustamise artefakt kõrge kuumusega keskkonnas ja see pole kosmoses peaaegu probleem. Lisaks on vesi piiratud koguses.

Pindaktiivne aine? Enamik pesu pindaktiivseid aineid on kontaktiärritavad ained. Jaama lekkimine oleks suur oht. Lisaks vajab koos nendega kasutatav vesi tavapärasest erinevat puhastamist. Võib kasutada mõnda konkreetset, kuid jällegi muudavad materjali hingamisest tulenevad keskkonnariskid selle ohtu, nagu ka suurenenud riskid vee puhastamisele.

Keemiline puhastus? Peaaegu kõik kemikaalid on väga mürgised.

Õhupesu? Lärmakas ja nõuab tahkete osakeste püüdmist jaamas. Samuti pole see eriti efektiivne.

Aurustumine? Aeglane, ei eemalda osakesi (sealhulgas baktereid ja naharakke, samuti kristallsoola). Lisaks tuleb nüüd kõik eemaldatu atmosfäärist välja puhastada. Kuid vähemalt, kui piisavalt aega antakse, bakterid nälgivad.

Termiline lagunemine on kuumutamise probleem - nii rõivaeseme kui ka elupaiga jaoks. Soojuse juhtimine on kosmoseaparaatide disaini põhiosa.

Kui kavatsete ikkagi ...

Võib olla kombineeritud rõhu all olev auru süsteemi tagasivõtmiseks, millele võib järgneda vaakumkuivatus. mõistlik süsteem.

Rõhu all oleva auru kasutamisel saab maksimaalselt ära kasutada nii termilist kui ka õhupesu, lisaks eemaldatakse mõned soolad ja õlid isegi kanga kimpude seest minimaalse koguse vee jaoks. See on ka suhteliselt väike süsteem; võiks luua traktori etteandesõlme, mis peseb korraga särki traktori etteandega. Samuti on see meeskonnale piiratud oht.

Vaakumkuivatuse lisamine soojale pinnale maksimeerib järelejäänud vedelike volitaliseerumist.

Tänan teid väga, teie esitatud disain näeb välja teostatav ja ökonoomne.
Hea vastus. Kas sellel teemal on uuritud? Ma võiksin ette kujutada, et mõned inimesed vähemalt mõtlesid sellele ISSi jaoks ...
NASA on seda ISTR-i mõnevõrra maininud, kuid enamasti põhineb see TravellerRPG-plaatide aruteludel - kui saate kokku hulga ulmelisi realismipähkleid, kipuvad plusse ja miinuseid tugevalt kaaluma.
#2
+22
Deer Hunter
2013-07-25 09:58:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Otsustasin otsida NTRS-ist ja leidsin selle: http://hdl.handle.net/2060/20130012684

Veevaba riiete puhastamise masin

Seda masinat saab kasutada kõikjal, kus on lisatasu, või veega pesemise minimeerimiseks.

Lyndon B. Johnsoni kosmosekeskus, Houston, Texas

Välja on töötatud veevaba riiete puhastamise masin, mis eemaldab määrdunud pesu ja lõhnab määrdunud pesu regeneratiivsete keemiliste protsessidega, et muuta riided mugavamaks kandmiseks ja värskema lõhnaga. See süsteem töötati algselt välja kasutamiseks null-g-s, kuid seda sai muuta 1-g-keskkondades, kus vett või muid ressursse on vähe. Mõned neist protsessidest hõlmavad, kuid ei ole nendega piiratud, õhuvoolu , filtreerimist , osooni teket , soojust , ultraviolettvalgus ja fotokatalüütiline titaanoksiid .

Masinal on piisavalt suur kamber mitmete rõivaesemete mahutamiseks ja segamiseks, samuti isetihenduv uks riiete sisestamiseks ja eemaldamiseks. Tahkete osakeste ja lenduvate ainete segamine ja eemaldamine riietes toimub õhuvoolu ja mingisuguse segamismehhanismi abil, pöörates kambrit ja / või vaheldumisi õhuvoolu ja / või segurpaneele null-g keskkonnas. Segamist 1-grammises koguses võiks teha koos segamisega. Õhuvoolu üks peamisi eesmärke on eemaldada riietelt tahked osakesed ja asetada need filtrisse, kus tsükli lõpus saab osakesi filtrist eemaldada. See õhuvool võib osooni viia ka kambrisse ja tungida riietesse, et hävitada bakterid ja lõhustada lõhnavaid valke või muid orgaanilisi aineid. Kamber võib sisaldada ka ultraviolettvalgusallikat, et segavad riided saaksid baktereid hävitava valguse lainepikkuste kätte.

See valgusallikas võib paljastada ka fotokatalüütilise materjali, näiteks titaani. oksiid, mis on kaetud kambri seinte sisemusega või segamismehhanismidega, energiateni, mis tooksid kambri niiskusest hüdroksüülioone, mis aitaks orgaaniliste ühendite kangast eemaldada .

Kuumus Rõivakambrisse saab viia kas voolu soojendades või otse rõivakambrit kuumutades, kasutades kambri seintel olevaid elektrikerise ribasid. Kuumus aitaks hävitada baktereid, lagundada valke ja aurustada riietelt lenduvaid aineid. Selle süsteemi õhuvoolu võib kas süsteemi kaudu täielikult tagasi suunata või välja lasta, sõltuvalt pesupesemisvahendi ümbritseva keskkonna vajadustest. Õhuvoolu, osooni, UV-kiirgust ja kuumust saab reguleerida iseseisvalt, nii et igaüks neist saab sisse või välja lülitada, mõjutamata teisi, et arvestada konkreetset tüüpi rõivaste vajadustega või erinevat tüüpi rõivaste määrdumisega.

Selle töö tegid Glenn Johnson ja Shane Ganske Ühinenud Kosmoseliit Johnsoni kosmosekeskuse jaoks.


Väike bibliograafia sellel teemal:


Tasuvuspunkt

Ewert, Michael K .; Broyan, James Lee, noorem Logistika vähendamise tehnoloogiate missioonide ja eeliste analüüs. JSC-CN-28324. 2013.

Alusmudelis ei eeldatud riiete pesupesemise süsteemi, sest üheaastane missioon ei ole tõenäoliselt piisavalt pikk, et pesupesemise eelised ületaksid oluliselt otsest rõivamassi .

(Mis ei tähenda, et oleksin nendega nõus.)

#3
+12
Osteoboon
2013-07-24 01:19:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hea küsimus ja see pole tegelikult vastus teie küsimusele, mida ma tean, kuid see on kommentaari jaoks liiga pikk. Minu reaktsioon selle lugemisele oli (võib-olla kummaline) imestada isegi riiete vajalikkuse üle kosmoses.

Mulle tundub, et Maal kanname riideid mitmel põhjusel (mõned praktilised, teised veel kultuuriline ja traditsiooniline kui mis tahes puhtalt objektiivne, ratsionaalne põhjus):

  1. kaitsta oma habrast keha ilmastiku eest (kosmoses, peale EVA, peaksime suutma ilma täielikult kontrollida, et see sobiks mis tahes vajaduste või eelistuste korral meil on)
  2. meie habras keha kaitsmiseks ohtlikesse masinatesse sattumise eest (selle põhjuseks on ilmselt kosmoses vaja riideid, nagu nad on Maal, kuid kui see on Ainult põhjusel riideid kosmoses kandma, siis tundub mulle, et me võiksime hakkama saada minimaalsete riietega - võib-olla spandexist lühikesed püksid meestele ja mingisugused sallid pikkade juustega - ja seega minimeerida vajadust nende pesemine)
  3. meie tagasihoidlikkuse kaitseks (see näib olevat rangelt kultuuriline, igakülgne Maaga seotud) sellised kultuurid nagu Zo'é inimesed on laias laastus rõivastega kaotatud; meie, inimesed, oleme näidanud, et oleme üks kõige kohanemisvõimelisemaid liike maailmas, nii et tundub, et me peame suutma riietuse osas kosmosega kohaneda)
  4. dekoratiivsed (vt tagasihoidlikkus)

Kui kosmoses riiete pesemise tehnilised väljakutsed on väga nõudlikud, peaksime võib-olla tõsiselt kaaluma kosmoses kulgeva kultuuri loomist, kus sõidukisiseste riiete järele on vähe või pole üldse vajadust. Ilmselt oleks vaja veel sõidukeid, mis ei kuulu sõidukisse, kuid EVA kõrge risk näib nende minimeerimiseks tugevat põhjendust, minimeerides seeläbi veelgi vajadust riideid kosmoses pesta.

Jällegi suurepärane küsimus; väga mõtlemapanev.

Kena ja täiesti ootamatu takistus sellele küsimusele. Hääletas puhta uudsuse eest (isegi kui riieteta jätkamine pole rangelt otstarbekas).
Miks riided on olulised: segasooliste meeskonnad; teatud füsioloogiliste nähtuste privaatsus; meditsiiniline privaatsus; kaitsta õhukese plekkpurgi, mida nimetatakse kosmoseaparaadiks, külma eest; higi imendumine treeningu ja hooldustööde ajal.
higi imendumine: aga palju lihtsam on higi meie kehalt pesta kui riietest?
(Higi võib riistvarale tilkuda.) Ja ometi viib see meid teise minu lemmikteema juurde: kosmoses tõelise dušši saamiseni. Niisked käsnad ei sobi duššidega puhastus- ja virgutusfunktsioonide osas. Kui ületate väikese suletud paadiga avarusi avarusi, hakkavad teiste kehalõhnad teie meeli riivama. Puhtad korralikud riided ja puhas keha on suureks abimeheks meeskonna moraali ja tõhususe säilitamisel.
Mõned head punktid, @DeerHunter,, aga siis jälle nullgravitatsiooniga, miks peaks higi "tilkuma" ükskõik kuhu (keel ainult osaliselt põses). Teisalt, kes ütleb, et see oleks nullgravitatsioon, eks? Me võiksime alati rakendada kunstlikku gravitatsiooni ketramise kaudu.
@CopyrightX - eeldades toimivat keskkonnakontrolli, on higi tekitamiseks piisavalt pingutavad tegevused piisavalt jõulised, et tilgad paiskuda. Isegi pesulapi õrnast väänamisest piisas mõne hulkuva tilga ära saatmiseks. Enamikku elektroonikat see eriti ei mõjuta, kuid bakterid kasvavad, tekitades higi kogunemisel lõhna ja mõningaid kahjulikke kemikaale (nii nagu treeninguperioodi kulunud särk koguneb haisu, kui see on teie higist 3 tunni jooksul niiske) spordisaali kapp ...
Isegi kui suudate ületada selliseid probleeme nagu tagasihoidlikkus, temperatuuri reguleerimine ja kandja kaitsmine ohtude eest, kujutaksin ette, et rõivastel on kandja eraldatavate materjalide püüdmisel suur roll, mis võib koguneda ja lõpuks häirida erinevate süsteemide tööd (nt surnud naha eemaldamine elektrikontaktidesse sattumisest). Kui ma ei eksi, tundub, et kosmosemeeskonnal on enamasti suurem osa kehast kaetud, paljastades ainult pea ja käed. Tundub, et riietuses püsimisel ja pesuprobleemiga tegelemisel võib olla oluline tehniline kasu.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...