Факторы принятия решения для использования 100% атмосферы кабины O2O2 O_2 в ранней космической программе США

Несмотря на более высокий риск возгорания, чистый кислород также имеет некоторые преимущества.

Во-первых, внутреннее давление в сосуде составляет лишь пятую часть от нормальной дыхательной смеси, что позволяет снизить структурную нагрузку на корпус космического корабля. Система пополнения также упрощается, потому что система, включающая азот, должна иметь дополнительный резервуар для азота. (Если вы смешали их, со временем вы получите все более и более высокое давление азота). Таким образом достигается небольшая экономия массы. Для минимального космического корабля, где вы просто открываете люк и выпускаете воздух из кабины при выходе в открытый космос, чистый кислород просто означает меньше потерь воздуха. Азотный наркоз, кажется, не проблема, так как мне трудно представить случай повышения давления.

Что касается процесса принятия решений в ранней космической программе США, то несколько более сложная азотная система, должно быть, казалась излишней. Первые американские «Меркурий» и «Джемини» также использовали чистый кислород, но ранние советские космические корабли, такие как «Восток», использовали обычную атмосферную дыхательную смесь. Обратите внимание, что в современных костюмах для выхода в открытый космос по-прежнему используется чистый кислород.

Очень сложно сделать мягкий или гибридный скафандр маневренным при более высоком давлении (например, более 5 или 6 фунтов на квадратный дюйм), потому что они фактически представляют собой просто большие воздушные шары, которые становятся все жестче и жестче с увеличением давления. При таком низком давлении использование чистого кислорода является обязательным для получения парциального давления кислорода, приемлемого для дыхания человека. По этой причине все западные скафандры используют чистый кислород при более низком давлении.

Использование более высокого давления в атмосфере кабины требует добавления азота в смесь, чтобы предотвратить токсичность кислорода из-за более высокого парциального давления кислорода. Это означает, что декомпрессионная болезнь (изгибы), возникающая в результате высвобождения азота в кровотоке в виде пузырьков внутри тела при переходе к более низкому давлению, является реальной проблемой и требует часов подготовки, чтобы избежать ее для выхода в открытый космос.

Использование чистого кислорода также для атмосферы салона является оптимальным выбором, почти не имеющим недостатков, кроме пожароопасности. Огонь горит горячее в зависимости от доли газа, состоящего из кислорода, а не из-за парциального давления, поэтому атмосфера со 100% кислородом очень легко воспламеняется. К сожалению, пожароопасность настолько велика, что это является ограничивающим фактором, по которому в кабинах больше не используются 100% кислородные атмосферы.