Ci sono molte sfide che devono essere affrontate quando si tratta di mantenere una stazione spaziale operativa, e una delle più importanti è la gestione dell’ossigeno.
L’ossigeno è essenziale per la sopravvivenza dell’equipaggio e per il funzionamento di molte attrezzature, ma come viene prodotto e mantenuto sulla stazione spaziale?
Ossigeno sulla stazione spaziale cinese: autonomia di produzione
La Stazione Spaziale Internazionale (ISS) ha un sistema di supporto vitale che include la produzione di ossigeno, ma cosa succede sulla Stazione spaziale cinese (CSS)? La CSS, che è stata lanciata nel 2011, ha un sistema di supporto vitale completamente autonomo, che consente all’equipaggio di rimanere in orbita per periodi più lunghi di quanto era possibile con il suo precessore, la stazione spaziale Tiangong-1.
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La CSS utilizza un sistema di generazione di ossigeno basato sull’elettrolisi dell’acqua. In pratica, questo significa che l’acqua viene scomposta in idrogeno e ossigeno utilizzando una corrente elettrica. L’ossigeno prodotto in questo modo viene utilizzato per rifornire l’atmosfera della stazione spaziale, mentre l’idrogeno viene rilasciato nello spazio.
Questo tipo di sistema presenta alcuni vantaggi rispetto ad altre soluzioni di generazione di ossigeno. In primo luogo, non richiede l’approvvigionamento di grandi quantità di ossigeno dall’esterno della stazione spaziale. Invece, l’acqua può essere riciclata a bordo della stazione spaziale, che riduce la necessità di ulteriori rifornimenti dal pianeta Terra. In secondo luogo, l’elettrolisi dell’acqua produce solo ossigeno e idrogeno, che non rappresentano un rischio per l’equipaggio o per la stazione spaziale in generale.
Tuttavia, ci sono anche delle sfide legate a questo tipo di sistema di generazione di ossigeno. Uno dei problemi principali è la quantità di energia necessaria per produrre l’ossigeno.
Ci sono alcuni altri aspetti interessanti sulla produzione autonoma di ossigeno all’interno della Stazione spaziale cinese che vale la pena di esplorare.
I vantaggi di questo tipo di produzione
In primo luogo, la CSS utilizza una membrana a scambio ionico per separare gli ioni di idrogeno e ossigeno prodotti durante l’elettrolisi dell’acqua. Ciò consente di ottenere una purezza dell’ossigeno superiore al 99,6%, che è sufficiente per mantenere l’atmosfera della stazione spaziale nei parametri di sicurezza per l’equipaggio.
In secondo luogo, la CSS ha anche la capacità di generare ossigeno utilizzando altri processi, come la combustione catalitica di materiali organici o la decomposizione termica di perossidi. Questi metodi di generazione di ossigeno possono essere utilizzati come riserva in caso di emergenza o di guasto del sistema principale di elettrolisi dell’acqua.
Infine, la CSS ha anche un sistema di controllo dell’atmosfera che monitora costantemente la concentrazione di ossigeno e altri gas nell’aria della stazione spaziale. Se i livelli di ossigeno scendono sotto una soglia critica, il sistema di controllo dell’atmosfera attiva automaticamente dei generatori di ossigeno di emergenza per ripristinare i livelli di ossigeno adeguati.
In definitiva, la produzione autonoma di ossigeno nella Stazione spaziale cinese rappresenta un importante passo avanti nella tecnologia di supporto vitale per le missioni spaziali a lungo termine. Grazie alla produzione integrata di ossigeno e alla capacità di intervento di emergenza, l’equipaggio è in grado di rimanere in orbita per periodi più lunghi, compiendo ricerche scientifiche e acquisendo importanti conoscenze sullo spazio e sulla vita umana in ambienti estremi.
Inoltre, questa tecnologia potrebbe essere utilizzata anche per altre missioni spaziali del futuro, consentendo una maggiore autonomia e indipendenza dalle risorse terrestri.