¿Habrían fallado los depuradores de CO2 antes de que se agotara el suministro de O2 durante un paseo lunar de Apolo?

Este video absurdo en Reddit de la Tierra explotando mientras los astronautas del Apolo caminaban sobre la Luna me hizo pensar.

Suponiendo que le sucediera algo catastrófico al Módulo Lunar en el momento en que los dos astronautas del Apolo salieron a la superficie de la luna, ¿se habrían quedado sin oxígeno antes de que fallaran los depuradores de dióxido de carbono, o al revés?

Me encanta la velocidad relativista con la que los fragmentos de la tierra llegan a la luna.
Sin mencionar el hecho de que el impacto de esos fragmentos no parece hacer más que levantar un poco de polvo...
Ítem: ¿Un depurador de CO2 basado en LiHO no se vuelve muy peligroso si está totalmente saturado? Me parece recordar que no solo dejan de funcionar, sino que comienzan a desgasificar todo tipo de cosas desagradables debido a la formación de condensación a medida que se enfrían después de la saturación. Por lo tanto, los diseñadores de trajes incorporarían un considerable margen adicional para la seguridad. Es mejor asfixiarse sin oxígeno, que explotar debido a un mal lavador.
Si la cantidad de oxígeno disponible fuera lo suficientemente pequeña como para que los niveles de dióxido de carbono no alcanzaran niveles peligrosos antes de que se agotara, no tendría depuradores . El hecho de que fuera necesario indicaría que el oxígeno duraría más que la transpirabilidad del aire.
@leftaroundabout No del todo inverosímil. Si estás pensando en esto , ten en cuenta que depende de que haya un ambiente. Sin aire, las explosiones no tendrían el impacto que tendrían en la tierra.
@DarrelHoffman, la energía cinética debe ir a algún lado de cualquier manera, si no en la atmósfera, al tocar el suelo. Y como explica el XKCD, una colisión relativista en realidad tendrá aspectos de una explosión nuclear. ¡Una bomba nuclear tiene un radio de letalidad bastante grande, independientemente de si hay o no una atmósfera para propagar la onda de choque mecánica!
@JDługosz Esta pregunta se refiere a qué problema alcanzaría la letalidad primero, y el CO2 causa efectos en concentraciones bastante bajas mucho antes de que sea letal.
@Acccumulation sí... ¿se supone que eso es una reacción a mi comentario? Hmm... ¿Estás diciendo que podría haber sido peligroso sin los depuradores, pero no letal?

Respuestas (2)

Tenemos algunos datos sobre el traje espacial Apolo de https://www.hq.nasa.gov/alsj/ALSJ-FlightPLSS.pdf

El sistema de soporte vital portátil Apollo de Kenneth S. Thomas:

  • O 2 Cantidad de almacenamiento 1.0 lbs

  • LiOH Cantidad 2.7 lbs

De Wikipedia:

  • Un gramo de hidróxido de litio anhidro puede eliminar 450 cm3 de gas dióxido de carbono.

  • 1 libra es 0,45359237 kg

  • la densidad del oxigeno es 1.429 g/L

Ahora podemos calcular el volumen de oxígeno y dióxido de carbono:

Hay 1 lb de oxígeno o 0,454 kg o 317,7 l a 1 bar.

2,7 lbs de LiOH son 1,225 kg que unen 551 L de CO 2 a 1 bar.

(La presión del traje es de aproximadamente 0,3 bar en lugar de 1,0 bar, pero no influye en la comparación).

Entonces, tenemos más capacidad de unión de CO 2 que oxígeno disponible, el oxígeno se agotará primero.

Para limitar el nivel de CO 2 en el traje al final de un EVA largo, es necesario usar solo alrededor del 50 % del depurador. Si se utilizara el 75 % o más del depurador, la eliminación de CO 2 no podría seguir el ritmo de la producción de CO 2 a la tasa metabólica máxima. La presión parcial de CO2 en el casco (máxima) fue de 10 mm Hg después de 3 horas y de 15 mm Hg después de 4 horas.

Se pierde algo de oxígeno por fugas, pero esto no cambia el resultado.

Creo que más que "algunas" fugas de los trajes, no eran particularmente herméticos. En el Apollo 12, el traje de Pete Conrad tenía una fuga de 0,25 PSI por minuto. (desde la base de 3PSI, esto básicamente está tratando de vaciar el volumen de aire de su traje en 12 minutos, eso es mucho ) . history.nasa.gov/alsj/TM-2005-213610.pdf
@PcMan La tasa de fuga del traje fue de 200 scc/min, necesitamos algo comparable de 0,25 PSI por minuto. Preferiría ambas tasas de fuga en volumen por minuto, no caída de presión por minuto. scc significa centímetros cúbicos estándar a una presión de 1 bar.
Ah precioso... sí, esa es una figura mucho más utilizable. Entonces, la tasa de fuga fue suficiente para vaciar el oxígeno total en 26,5 horas. Como el suministro (sin fugas) duraría algo menos de 12 horas, la fuga aparentemente es menos significativa que el consumo real. Diga sobre... ¿8,25 horas hasta que se agote el oxígeno? Lo que parece alinearse con los estados wiki de "8 horas de duración" para el PLSS extendido

Editar: Uwe publicó su respuesta 8 segundos antes que la mía. Corrí sus números usando lunares y llegué a la misma conclusión.

Hay 1.0 lb O 2 x (1000 g / 2,2 lb) x (mol O 2 / 32,0 g O 2 ) = 14,2 moles de O 2 disponible _

El cartucho contiene 2,7 lb LiOH x (1000 g/2,2 lb) x (mol LiOH/23,95 g LiOH) = 51,2 mol LiOH.

2 moles de LiOH lavado 1 mol de CO 2 . Esto significa 25,6 mol CO 2 se puede fregar .

Desde 6 mol O 2 se metabolizan a 6 mol de CO 2 -- una proporción de 1:1 -- esto significa que el O 2 se agotará antes que el CO 2 .

Respuesta original:

Eso depende. Todos los trajes se filtraron hasta cierto punto, aunque no se suponía que lo hicieran. El único traje que se filtró lo suficiente como para ser considerado un fracaso fue el del comandante del Apolo 12, Charles Conrad. Las fugas hicieron que se extrajera oxígeno del suministro a un ritmo más rápido para mantener la presión del traje.

Sin embargo, en la mayoría de los casos, el CO 2 el depurador fallará antes de que se agote el suministro de oxígeno. Un aumento del 1% en CO 2 la concentración es mortal; una disminución del 1% en O 2 no es.

También es posible que el agua de refrigeración se agote primero y los astronautas se sobrecalienten, según el nivel de actividad física y la exposición solar.

¿Cuánto duraría cada consumible? Es difícil responder esto sin esa información.
@OrganicMarble: respuesta actualizada
Muchas gracias por revisar mis números. Si ambos estamos de acuerdo, la calidad de la respuesta mejora.
@Uwe: Me ganaste por 8 segundos, así que estoy de acuerdo con que tu respuesta obtenga la marca de verificación.
Pero usó la mejor unidad mol en lugar del litro de volumen dependiente de la presión.
Los seres humanos consumen alrededor de 380-550 l de O2 por día. Entonces, alrededor de 14-20 horas de O2 y casi 2 veces la depuración de CO2.
¿Habrían fallado los depuradores de CO2 antes de que se agotara el suministro de O2 durante un paseo lunar de Apolo?
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