Factores de decisión para usar 100% O2O2 O_2 atmósfera de cabina en el programa espacial temprano de EE. UU.

¿Cuáles son las razones para decidir utilizar un 100% O 2 atmósfera de cabina en los primeros programas espaciales de EE.UU.?

¿Fue el peligro de narcossis por nitrógeno un factor?

¿Todas las misiones anteriores al Apolo 1 usaron un 100% O 2 ¿atmósfera?

Las misiones Apolo posteriores al Apolo 1 también utilizaron una atmósfera de O2 puro después del ascenso, pero no en tierra. en.wikipedia.org/wiki/Apollo_1#Command_Module_redesign
La narcosis por nitrógeno no es un problema cuando se respira una mezcla de 80 % de nitrógeno y 20 % de oxígeno a una presión de alrededor de 1 bar. Será un problema al respirar esa mezcla a una presión de 4 bar o más.

Respuestas (2)

A pesar de un mayor riesgo de incendio, el oxígeno puro también tiene algunas ventajas.

Primero, la presión interna de la nave es solo una quinta parte de una mezcla de respiración normal, lo que permite una carga estructural menor en el casco de la nave espacial. El sistema de reabastecimiento también se simplifica, porque un sistema que incluye nitrógeno debe tener un tanque adicional para el nitrógeno. (Si los mezcló, terminará con una presión de nitrógeno cada vez más alta con el tiempo). Por lo tanto, se logra un pequeño ahorro de masa. Para una nave espacial mínima en la que simplemente abre la escotilla y ventila el aire de la cabina cuando realiza una EVA, el oxígeno puro simplemente significa menos aire desperdiciado. La narcosis por nitrógeno parece no ser un problema, ya que me resulta difícil imaginar un accidente de aumento de la presión.

En cuanto al proceso de toma de decisiones en los primeros programas espaciales de EE. UU., la complejidad ligeramente mayor de un sistema de nitrógeno debe haber parecido un poco redundante. Los primeros Mercury y Gemini de EE. UU. también usaban oxígeno puro, pero las primeras naves espaciales soviéticas, como Vostok, usaban una mezcla de respiración atmosférica normal. Tenga en cuenta que los trajes modernos de EVA todavía usan oxígeno puro.

La carga estructural reducida tiene una consecuencia muy significativa: una estructura mucho más liviana, lo que da como resultado una embarcación más liviana, menos peso muerto para acelerar. En el caso de los trajes de EVA, el factor importante es la rigidez del traje resultante del inflado, la resistencia física que los astronautas deben superar cuando operan en el espacio.

Es muy difícil hacer que un traje espacial blando o híbrido sea maniobrable con una presión más alta (más de 5 o 6 psi, por ejemplo), porque en realidad son solo globos grandes que se vuelven más y más rígidos con más presión. Con presiones tan bajas, el uso de oxígeno puro es obligatorio para obtener una presión parcial humana respirable para el oxígeno. Por esta razón, todos los trajes espaciales occidentales utilizan oxígeno puro a menor presión.

El uso de presiones más altas para atmósferas de cabina requiere agregar nitrógeno a la mezcla para evitar la toxicidad del oxígeno debido a una presión parcial de oxígeno más alta. Esto significa que la enfermedad por descompresión (las curvas), que resulta de la liberación de nitrógeno dentro del torrente sanguíneo en forma de burbujas dentro del cuerpo cuando se mueve a una presión más baja, es un problema real y requiere horas de preparación para evitarlo para un EVA.

El uso de oxígeno puro también para la atmósfera de la cabina es una opción óptima casi sin inconvenientes, excepto por el riesgo de incendio. Los incendios se queman más calientes en función de la proporción de gas que es oxígeno, no en función de la presión parcial, por lo que una atmósfera con 100% de oxígeno es muy inflamable. Desafortunadamente, el riesgo de incendio es tan grande que es el factor limitante por el cual ya no se usan atmósferas de oxígeno al 100% en las cabinas.