Los trajes espaciales actuales llevan botellas de oxígeno para el oxígeno y algún tipo de depurador de dióxido de carbono no regenerativo para eliminar el dióxido de carbono. Obviamente, esto significa que un traje espacial solo puede proporcionar soporte vital durante un tiempo muy limitado.
Alrededor de 30 litros de algas y agua pueden proporcionar suficiente oxígeno para que un ser humano respire y elimine la cantidad equivalente de dióxido de carbono. Esto ha sido verificado experimentalmente primero por Shepelev y luego por muchos otros. Sin embargo, en algunos experimentos esta alga se extendió sobre 8 m 2 .
Entonces, mi pregunta es: ¿sería (teóricamente) posible construir un traje que usaría algas como soporte vital regenerativo?
El único problema crítico es la disipación de calor.
Imagine los componentes de un traje espacial de este tipo.
8 m ^ 2 que utilizan la luz solar es demasiado difícil de manejar para transportar. Esto tiene que ser mucho más compacto.
30l es malo, pero no muy malo. Se puede hacer de una manera que sería útil en microgravedad. Piense en múltiples módulos delgados compuestos de algas hidratadas apelmazadas entre capas de luces de crecimiento LED delgadas. Un sistema de bombeo activo (lo siento, no hay separación por burbujeo gravitacional en microgravedad) con recuperación/reintroducción de agua, una buena batería RTG para mantenerla alimentada, filtros adicionales para la humedad y otras contaminaciones. Todo funciona... excepto el calor.
La irradiación solar en la Tierra en un clima moderado en un clima razonable aunque no excelente sería del orden de 200-300 W por m ^ 2. Entonces, 1000-1500W. Eficiencia: asumamos generosamente un 10% (normalmente 3-7%). Entonces, el RTG solo genera al menos 9kW de calor. Incluso si usamos diferentes fuentes de energía, todavía tenemos 1-1.5kW para luces de crecimiento, y eso aún no incluye el bombeo, ningún sistema de termorregulación activo, mezcla, etc. El traje espacial es un horno que simplemente requeriría enormes radiadores, algo demasiado difícil de manejar. para usar como una unidad portátil.
Pude ver un sistema como ese usado incluso con naves espaciales muy pequeñas. Podría imaginarlo usado en una estación espacial con trajes espaciales no autónomos atados con mangueras de aire. Pero la disipación de calor necesaria simplemente no cabe en el volumen de ningún traje espacial práctico.
Los trajes espaciales usan tecnología de rebreather. El aire exhalado pasa a través de depuradores de CO2 y luego se mide el contenido de oxígeno. Se agrega oxígeno de una fuente de oxígeno al 100 % a la corriente de aire para que vuelva a la normalidad.
El aire exhalado todavía tiene oxígeno, por lo que la corriente de aire solo necesita ser 'recargada'.
En realidad, hay más: el sistema de manejo de aire también elimina el exceso de humedad, los olores y otros posibles contaminantes. El agua condensada de la humedad entra en un bolsillo de almacenamiento del que el astronauta puede extraer. Hay un sistema secundario de O2 en caso de que falle el sistema principal de soporte vital. Es bueno por lo menos 30 minutos, dependiendo del diseño. Apenas es tiempo suficiente para que alguien regrese a la atmósfera de la ISS. Si bien el uso de un sistema de algas por separado para generar el oxígeno utilizado en los trajes espaciales podría ser factible, al menos aumentaría enormemente la complejidad del sistema de manejo de aire en un traje espacial, haciéndolo mucho más propenso a fallas desastrosas.
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