Стена воды: Блочный подход
Работающие на борту МКС космонавты полагаются на механические системы жизнеообеспечения. Ремонт и обслуживание их требуют изрядных сил, времени и умения, а для безопасности большинство функций приходится дублировать (эта мера не раз себя оправдывала). Такая ситуация не выглядит идеальной, но работы по ее исправлению ведутся: в NASA понемногу реализуют проект «Водяные стены» — Water Walls.
Проект подразумевает создание интегрированной системы жизнеобеспечения космических кораблей и станций на основе... гидродинамики. Законы, управляющие движением жидкостей и растворов, будут «дирижировать» потоками фильтрации воды и воздуха, утилизацией отходов и даже производством пищи на борту — из водорослей.
Как можно понять из названия проекта, «водяная стена» должна быть интегрирована в конструкцию фюзеляжа корабля, точнее говоря, во внутреннюю поверхность его стенок. Она будет представлять собой независимые шестигранные модули, каждый из которых, в свою очередь, состоит из ячеек, выполняющих четыре основные функции: контроль за влажностью и температурой, утилизацию твердых и жидких отходов, регенерацию воздуха. Между модулями внедряются отдельные блоки для выращивания водорослей, а также блоки с протонообменной мембраной — очевидно, для хранения энергии.
Разработчики обещают, что единственная механическая деталь, необходимая такой системе, — это насос, подающий в нее сточную воду для очистки. Покрытые полупроницаемой полимерной мембраной ячейки обеспечат ее дальнейшее движение уже сами, за счет осмотического давления. В конце концов, этот подход использует и сама наша планета. Круговорот воды и ее непрерывная очистка происходят на ней вообще без использования насосов.
Кроме того, уложенные друг на друга ячейки будут иметь общую толщину около 40 см. Они дадут необходимую противорадиационную защиту, послужат дополнительными изоляторами для поддержания внутри корабля нужной температуры и влажности.
Перед запуском каждая ячейка будет заполняться чистыми водными растворами необходимых ионов, которые и обеспечат перемещение жидкости внутри «водной стены». А при исчерпании ресурсов ячейку достаточно будет заменить на новую — а саму пустить в переработку ее же коллегами.
По публикации Gizmag