Raumschiff Sauerstoff/Lebenserhaltung

[patte23_c2e067]

Hi,

im Film Apollo11 wurde ja mit am Bord vorhandenem „Material“ ein Filter für die Apollo-Kapsel gebaut, der die Kohlendioxid-Konzentration schnell reduzieren konnte.

1. Frage: Wie funktioniert das? Bzw. wie funktioniert ein autarkes Lebenserhaltungssystem an Bord eines Raumschiffes (SpaceShuttle / Sojus-Kapsel)?

2. Frage: Die Luft besteht ja aus einem „Zusammenwurf“ von vielen Edelgasen (geringe Konzentration) - doch könnte man einfach mal das Raumschiff auf der Erde quasi schließen und mit der vorhandenen Luft für mehrere Monate auskommen oder müsste man Luft in Tanks mitnehmen und diese immer wieder mal „austauschen“?

3. Frage: Stinkt aufbereitete Atemluft, wenn z.B. keine ökologischen Aufbereiter (Bäume / Pflanzen) vorhanden sind?

4. Frage: Desinfiziert man an Bord von Schiffen eigendlich (z.B. via UV-Licht) die Luft - um eine Krankheitsausbreitung zu verhindern?

5. Frage: Kann man eigendlich nur mit Sauerstock / Stickstoff (ohne Edelgase) und einer Luftaufbereitung überleben oder sind die Edelgase notwendig?

6. Frage: Muss man im All dauernd die Luft „aufheizen“ oder ist die Isolierung der Shuttles / ISS so gut, dass die Kälte des Alls eine Aufheizung im Inneren nicht notwendig macht und gar eine Kühlung notwenig ist, um die ganze Computer-Wärme zu absorbieren?

Ich frage mich einfach, wie zum Geier bekommt man genug Sauerstoff, bzw. die Technik in die Sojus-Kapsel rein? Vor einigen Wochen meinte ein EX-Nasa-Mitarbeiter der Ersten Generation, dass man schon in den 70er Jahren - mit der damals vorhandenen Technik, die Menschen in Orbitalen Habitaten / Raumschiffen hätte am Leben erhalten können! Ist das Umweltsystem daher „einfach“ zu realisieren und de facto so klein zu bauen (schon in den 70ern?)?

Für Antworten und Teilantworten, sowie nützliche Links wäre ich euch dankbar!

[nutzlos_0e67e6]

Hallo,

um es allgemein zu umreißen:

es war in der U - Boot Technologie schon im WW II möglich, durch
chemische Reaktion ( Filterzellen und Atemmasken ) den Sauerstoff
wider aus dem Gasgemisch zu lösen. ( In kontakt mit Meerwasser brannten
die Filterzellen leider auch gerne )

Dazu können die Chemiker mehr erzählen.

Und ein kräftiger Furz hat im U - Boot dieselbe Wirkung gehabt, wie im
Linienbus. ( Sonne Siffis jibbet numma… ) nur im U - Boot kann man
nicht anders handeln…

Ansonsten trug die Transpiration und deren Abbauprodukte ( Biologie )
zum Wohlgeruch bei.

Aber meines Wissens nach könnte ein geschlossenes Tauchsystem den Zauber um die Luftversorgung in einem Raum - fzg erklären.

Leider kommen nur die allerwenigsten in den Genuss, mal Luft in der
ISS zu schnuppern.
Heutige Filtertechnik könnte Vieles eliminieren.

mfg

nutzlos

[Gandalf]

Moin,

im Film Apollo11 wurde

nenene, das war Apollo 13

1. Frage: Wie funktioniert das? Bzw. wie funktioniert ein
   autarkes Lebenserhaltungssystem an Bord eines Raumschiffes
   (SpaceShuttle / Sojus-Kapsel)?

da gibt es mehrere Möglichkeiten.
Ein System arbeitet mit Bariumperoxid. Diese Verbindung reagiert mit Kohlendioxid zu Bariumcarbonat und Sauerstoff. Also doppelter Gewinn; Kohlendioxid raus, Sauerstoff rein.

2. Frage: Die Luft besteht ja aus einem „Zusammenwurf“ von
   vielen Edelgasen (geringe Konzentration) - doch könnte man
   einfach mal das Raumschiff auf der Erde quasi schließen und
   mit der vorhandenen Luft für mehrere Monate auskommen oder
   müsste man Luft in Tanks mitnehmen und diese immer wieder mal
   „austauschen“?

Die Edelgase machen weniger als ein % des Volumens aus. Die sind unkritisch.
Kritisch ist auch weniger die Abnahme des Sauerstoffgehaltes der Luft, kritisch ist der Anstieg der Konzentration an Kohlendioxid.
Daher muß man bestrebt sein, das Zeug aus der Luft zu entfernen.

3. Frage: Stinkt aufbereitete Atemluft, wenn z.B. keine
   ökologischen Aufbereiter (Bäume / Pflanzen) vorhanden sind?

Nun ja, wie auf einer Blumenwiese riecht es dort sicher nicht.
Ulf Merbold meinte mal, daß die Nase irgendwann darauf eingestellt ist
In U-Booten z.B. riecht es aber auch nicht allzu frisch.

5. Frage: Kann man eigendlich nur mit Sauerstock / Stickstoff
   (ohne Edelgase) und einer Luftaufbereitung überleben oder sind
   die Edelgase notwendig?

Was soll an Edelgasen lebensnotwendig sein?
Man nutzt künstliche Luft ohne Edelgase, weil die schlicht etwas wiegen und man mit jedem Gramm rechnet.

Gandalf

Gandalf

[Peter_TOO]

Hallo Fragewurm,

im Film Apollo11 wurde ja mit am Bord vorhandenem „Material“
ein Filter für die Apollo-Kapsel gebaut, der die
Kohlendioxid-Konzentration schnell reduzieren konnte.

Apollo 13.

1. Frage: Wie funktioniert das? Bzw. wie funktioniert ein
   autarkes Lebenserhaltungssystem an Bord eines Raumschiffes
   (SpaceShuttle / Sojus-Kapsel)?

Bei Apollo wurden Lithiumfilter verwendet, welche das CO2 binden, also aus der Luft entfernen.
Die Stromversorgung wurde mit Brennstoffzellen bewerkstelligt, also hatte man reinen, flüssigen Sauerstoff an Board. Der verbrauchte Sauerstoff wurde durch neuen aus dem Tank ersetzt.

2. Frage: Die Luft besteht ja aus einem „Zusammenwurf“ von
   vielen Edelgasen (geringe Konzentration) - doch könnte man
   einfach mal das Raumschiff auf der Erde quasi schließen und
   mit der vorhandenen Luft für mehrere Monate auskommen oder
   müsste man Luft in Tanks mitnehmen und diese immer wieder mal
   „austauschen“?

Alles was ausser Sauerstoff in der Luft ist, braucht der Mensch nicht zum Leben. Also hat man anfangs einfach eine reine Sauerstoff-Atmosphäre, mit verringertem Druck, verwendet. Bei einem Apollo Bodentest hat dann aber ein defekter Schalter einen Brand ausgelöst und drei Astronauten verloren dabei ihr leben. In reinem Sauerstoff brennt praktisch alles.
Durch diesen Unfall wurde dann einiges umgebaut und, unter anderem, verwendete man dann eine Sauerstoff/Stickstoff Atmosphäre während des Starts.

5. Frage: Kann man eigendlich nur mit Sauerstock / Stickstoff
   (ohne Edelgase) und einer Luftaufbereitung überleben oder sind
   die Edelgase notwendig?

Weder Stickstoff noch Edelgase sind notwendig, reiner Sauerstoff genügt für den Menschen. Allerdings muss man den Luftdruck senken, weil es sonst zu einer Suerstoffübersättigung kommt.

6. Frage: Muss man im All dauernd die Luft „aufheizen“ oder
   ist die Isolierung der Shuttles / ISS so gut, dass die Kälte
   des Alls eine Aufheizung im Inneren nicht notwendig macht und
   gar eine Kühlung notwenig ist, um die ganze Computer-Wärme zu
   absorbieren?

Das Shuttle hat innen an den Ladefluken grosse Kühlkörper um die Wärme abgeben zu können. Können die Ladeluken nicht geöffnet werden, muss das Shuttle innerhalb der nächsten paar Erdumkreisungen Notlanden, weil es sonst zu heiss würde.

Bei der ISS ist eine Recht gute Isolation vorhanden, schon wegen den Mikrometeroitten. Das andere Problem ist, dass, zumindest auf der Tagseite, eine Seite der Station durch die Sonne aufgeheitzt wird. Das Problem ist also mehr die Wärme der ganzen Elektronik wieder los zu werden. Wenn allerdings die Stromversorgung ausfällt, wird es in der Station bitter kalt.

Ich frage mich einfach, wie zum Geier bekommt man genug
Sauerstoff, bzw. die Technik in die Sojus-Kapsel rein?

In Flüssiger Form ist das kein Problem.

Vor
einigen Wochen meinte ein EX-Nasa-Mitarbeiter der Ersten
Generation, dass man schon in den 70er Jahren - mit der damals
vorhandenen Technik, die Menschen in Orbitalen Habitaten /
Raumschiffen hätte am Leben erhalten können! Ist das
Umweltsystem daher „einfach“ zu realisieren und de facto so
klein zu bauen (schon in den 70ern?)?

Einerseits muss dauernd Nachschub (Brennstoff, Essen usw.) von der Erde nachgeliefert werden, da kann man auch noch flüssigen Sauerstoff dazu packen.
Die andere Idee war, dass man Pflanzen mitnimmt, Sonnenlicht ist ja nicht das grundsätzliche Problem. Allerdings wurde bis heute nie der Beweis erbracht, dass ein solches künstliches Ökosystem über längere Zeit stabil ist.

MfG Peter(TOO)

[GMarco]

Hallo,

hab zwar keine Links im Kopf, aber google mal nach tauchsport und Pressluftgemisch.

Es gibt genügend Erdgebundene Anwendungen, bei denen man Frischluft braucht. Kampftaucher haben übrigens auch ein Luftreinigungssystem dabei (Rucksackgröße), weil ein streng geheimer Taucher im feindlichen Hafen mit Blubberspur … naja. nicht sooo geheim wäre

Wenn ich mich recht erinnere, kann der Mensch sogar in einer reinen Sauerstoffatmosphäre ganz gut überleben, wenn man keinen Normaldruck verwendet. Obs höher oder niedriger sein muss, weiss ich nicht mehr.

Gruss, Marco

[Brainstorm64]

Hi,

Hallo

im Film Apollo11 wurde ja mit am Bord vorhandenem „Material“
ein Filter für die Apollo-Kapsel gebaut, der die
Kohlendioxid-Konzentration schnell reduzieren konnte.

Wie schon erwähnt: Apollo 13

2. Frage: Die Luft besteht ja aus einem „Zusammenwurf“ von
   vielen Edelgasen (geringe Konzentration) - doch könnte man
   einfach mal das Raumschiff auf der Erde quasi schließen und
   mit der vorhandenen Luft für mehrere Monate auskommen oder
   müsste man Luft in Tanks mitnehmen und diese immer wieder mal
   „austauschen“?

Apollo hatte eine reine Sauerstoff-Atmosphäre. Dabei wurde ein Druck von 0,3 bar verwendet (auf der Erde sind es etwa 1 bar). Nach dem Brand der Apollo 1 Kapsel wurde für die Zeit auf der Erde ein Sauerstoff-Stickstoff Gemisch verwendet. Nach dem start wurde der Stickstoff langsam entfernt (abgelassen) danach nur noch die reine Sauerstoff-Atmosphäre verwendet. Bei Sojus und beim Space-Shuttle gibt es während es ganzen Fluges Sauerstoff-Stickstoff Mischung mit 1 bar. Der Stickstoff wird dabei nicht wirklich ausgetauscht, sondern nur umgewälzt. Co2 wird ausgefiltert (das wurde ja schon erklärt) ggf. neuer Sauerstoff nachgefüllt. Der Sauerstoff ist tiefgekühlt und damit flüssig in Tanks platzsparend untergebracht.
Bei Raumanzügen bin ich mir jetzt nicht ganz sicher, aber soweit ich weiß, wird dort immer noch reiner Sauerstoff mit 0,3 bar verwendet, ganz einfach weil das erstens leichter zu bauen ist, und der Anzug damit auch besser beweglich ist, wenn der nicht so stark „aufgeblasen“ ist.

3. Frage: Stinkt aufbereitete Atemluft, wenn z.B. keine
   ökologischen Aufbereiter (Bäume / Pflanzen) vorhanden sind?

Kommt wohl auch drauf an wieviel Bohnen und Weißkohl die Astronauten unterwegs essen.

5. Frage: Kann man eigendlich nur mit Sauerstock / Stickstoff
   (ohne Edelgase) und einer Luftaufbereitung überleben oder sind
   die Edelgase notwendig?

Siehe oben. Ja kann man, sogar mit reinem Sauerstoff. Dabei muß man nur den Druck absenken.

6. Frage: Muss man im All dauernd die Luft „aufheizen“ oder
   ist die Isolierung der Shuttles / ISS so gut, dass die Kälte
   des Alls eine Aufheizung im Inneren nicht notwendig macht und
   gar eine Kühlung notwenig ist, um die ganze Computer-Wärme zu
   absorbieren?

Das All ist nicht in der Form kalt, wie man das hier auf der Erde zB im Winter kennt. Das All ist ein Vakuum. Vakuum ist der beste Isolator den es gibt. Deswegen funktionieren Thermoskannen auch so gut. Daher braucht man meist nicht zu heizen. Kühlen ist wichtiger, weil die Elektronik an Bord, und auch der Mensch selbst Wärme abgibt. Zum Space-Shuttle wurde ja schon erwähnt, daß hier Radiatoren zur Wärmeabgabe auf den Innenseiten der Ladeklappen sind. Früher als das Shuttle noch für Forschungsmissionen wie Spacelab verwendet wurde, konnte man die Radiatoren sogar hochstellen, und so konnten sie beidseitig Wärme abgeben.
Auch die ISS hat solche Radiatoren, mit denen Wärme an das All abgegeben wird.

Ich frage mich einfach, wie zum Geier bekommt man genug
Sauerstoff, bzw. die Technik in die Sojus-Kapsel rein? Vor
einigen Wochen meinte ein EX-Nasa-Mitarbeiter der Ersten
Generation, dass man schon in den 70er Jahren - mit der damals
vorhandenen Technik, die Menschen in Orbitalen Habitaten /
Raumschiffen hätte am Leben erhalten können! Ist das
Umweltsystem daher „einfach“ zu realisieren und de facto so
klein zu bauen (schon in den 70ern?)?

Der meiste Sauerstoff wird in Tanks in Flüssiger tiefgekühlter Form mitgeführt. Das braucht wenig Platz, und reicht lange.

Grüße

brainstorm64

[Matthias_Kattelmann_d2a1c6]

Hallo

Zum Thema Geruchsbildung kann ich noch sagen, man kann Luft über Katalysatoren führen und damit Geruchsstoffe kalt verbrennen, kann die Luft auch über Erhitzen(glühen) geruchsfrei machen, man kann über Aktivkohle filtern. Auch mit Ozon könnte man Geruchsstoffe vernichten, es müßte nur wieder entfernt werden.
Sauerstoff kann man auch mittels Elektrolyse gewinnen, also aus Wasser und elektrischer Energie.
Was im einzelnen auf der ISS gemacht wird, kann ich nicht sagen.

Im übrigen war ich der Meinung, das bei dem Brandunfall(einen gab es auf der Erde) in so einer Kapsel 1 bar reiner Sauerstoff war, also bei 0,2 bar reinen Sauerstoff ist die Brandgefahr nicht so hoch als wie bei 1 bar.

MfG
Matthias

[Brainstorm64]

Ich glaube es gibt Aktivkohlefilter. Bin mir da aber nicht so sicher.
Sauerstoff mittels Elektrolyse aus Wasser zu gewinnen ist auf der ISS sinnlos, weil der Stromverbrauch viel zu hoch ist. Zudem hat Wasser sehr viel Volumen und Gewicht. Wenn man den Sauerstoff gleich fertig in Tanks verflüssigt mitnimmt, ist das einfacher, leichter und man hat mit dem gleichen Volumen deutlich mehr Sauerstoff. Und nebenbei auch Strom ein kostbares Gut.

[nutzlos_0e67e6]

Hallo,

In dem amerikanischen Forschungsexperiment " Biosphäre " wurde bewiesen,
dass Pflanzenwuchs auch dauerhaft in isolierter Umgebung funzen kann.

Da war das menschliche Miteinander ( alle Akademiker ) letztlich das
große Problem. ( M.W. wurde das Experiment deswegen abgebrochen )

mfg

nutzlos

[Peter_TOO]

Hallo nutzlos,

In dem amerikanischen Forschungsexperiment " Biosphäre " wurde
bewiesen,
dass Pflanzenwuchs auch dauerhaft in isolierter Umgebung
funzen kann.

Nö, wurde es eben nicht!
http://de.wikipedia.org/wiki/Biosph%C3%A4re_2#Erster…

MfG Peter(TOO)

[nutzlos_0e67e6]

Hallo Peter,

Warum steht denn da nichts von den sozialen Problemen der Forscher
untereinander? Die waren sich am Ende auch recht " grün ".

Nun gut, soziale Themen gehören hier nicht hin. Aber wenn unsere
Fürsprecher recht behalten, dann ist
" Quality made in Germany " auch bald Vergangenheit.

Biologisch ist es manchmal schade, das unsere Graduierten aus Fehlern
nicht sonderlich Essenz ziehen wollten.

War da als ein Eingriff in die Natur nicht u.a. so eine schäbige Kreuzung von Bienen zu nennen? ( EIN Beispiel )

Das geht auf so kleinem Raum natürlich besonders schnell in die Hose.

Als " Gemeinschaft " wären viele Fragen einfacher zu lösen, als in einer kleinen Gruppe.

Ich sehe die Probleme eher in der menschlichen Natur, als in den
Naturwissenschaften.

mfg

nutzlos

[Anonym_b7109dc906e7]

Mod Petzi: abgeschlossen da Off Topic (owT)
…