Почему атмосфера для дыхания на МКС является стандартной атмосферой (при 1 атм., содержащей азот)?

На странице Международной космической станции в Википедии говорится, что она имеет довольно земную атмосферу на уровне моря: 21% кислорода, баланс азота при 101,3 кПа. Предположительно, это потому, что среда с чистым кислородом опасна, как во время катастрофы Аполлона-1, но в этом случае «чистый кислород» означал 1,15 атм O 2 . Кажется, что чистая атмосфера O 2 с давлением 0,21 атм (или даже ниже) без инертного балансирующего газа должна подойти людям и на ~ 80% менее требовательна к конструкции.

Одним странным аспектом может быть эффективное снижение температуры кипения до ~ 60 ° C, но я не уверен, что кто-то будет кипятить воду для чая там. Я предполагаю, что это делается не по соображениям безопасности или по человеческим причинам, а исключительно ради того, чтобы сделать эксперименты на МКС более похожими (и напрямую сопоставимыми, за исключением условий микрогравитации) на земные. Я что-то не учитываю?

Tangent: запись в блоге и документ: независимая оценка технической осуществимости плана миссии mars one . Обратите внимание на «порог пожарной безопасности». Конечно, ISS не нужно беспокоиться о выращивании собственной пищи (и, таким образом, о производстве кислорода... все еще интересное актуальное чтение.
На этой странице много интересной информации , особенно это изображение , которое частично опровергает Рори. 100% O2 при давлении около 3-9 фунтов на квадратный дюйм физиологически безопасен (при условии, что вы удалили азот из кровотока). Однако другие опасения по-прежнему актуальны.
Вот подробная статья о различных ограничениях. spaceflightsystems.grc.nasa.gov/repository/NRA/… Я отмечаю, что простые ограничения охлаждения вызываются как минимум 7,35 фунтов на квадратный дюйм.
В то время как человеческий организм зависит от абсолютного содержания кислорода, то есть падение давления требует повышения содержания кислорода, способность веществ к горению зависит от относительного состава атмосферы: 100% кислорода при 0,3 бар создает опасность возгорания лишь немногим меньше, чем при 1 бар, и значительно выше чем смесь 21% O2-N2. Другими словами, увеличение содержания кислорода, даже при пониженном давлении, резко увеличивает риск возгорания.
Дышать чистым кислородом при 1 или даже 1,15 атм вредно для здоровья, если делать это в течение нескольких дней и недель, см. en.wikipedia.org/wiki/Oxygen_toxicity#Lung_toxicity , поэтому парциальное давление кислорода должно быть менее 0,5 бар.

Ответы (7)

Я что-то не учитываю?

Да. Вы не рассматриваете "Мир", "Союз" и "Шаттл".

Международная космическая станция — это многонациональная программа, которую совместно возглавляют США и Россия. Хотя США и России пришлось идти на компромисс по многим конструктивным решениям, состав дышащей атмосферы не был одним из них. Решение повысить давление на МКС до одной атмосферы с помощью стандартной смеси азота и кислорода было, вероятно, одним из самых простых проектных решений, согласованных этими двумя странами. Космическая станция «Мир», капсулы «Союз» и космический корабль «Шаттл» находились под давлением в одну атмосферу. Создание атмосферы для дыхания МКС, отличной от одной стандартной атмосферы, потребовало бы значительных изменений конструкции капсулы «Союз» и шаттла и предотвратило бы повторное использование систем контроля окружающей среды «Мира».

Тогда реальный вопрос заключается в том, почему дышащая атмосфера на Мире, Союзе и космическом шаттле является стандартной атмосферой, как с точки зрения давления, так и состава. Есть значительные преимущества в среде с пониженным давлением и чистым кислородом. Такая среда уменьшает массу космического корабля, проблемы структурной целостности и сложности. Чистая кислородная среда избавляет от необходимости носить баллоны с азотом, избавляет от необходимости тщательно следить за смесью кислорода и азота и исключает возможность виражей (декомпрессионной болезни). Пониженное давление означает, что космический корабль также может быть немного менее громоздким. Есть и дополнительные преимущества, особенно в отношении выхода в открытый космос. И Советский Союз, и США изначально планировали использовать атмосферу для дыхания на чистом кислороде.

Дыхательные атмосферы Меркурия, Близнецов и Аполлона были чистым кислородом. Пожар на «Аполлоне-1» изменил способ достижения этой чистой кислородной атмосферы, но не изменил того, что атмосфера для дыхания была переведена на чистый кислород вскоре после запуска. Проблемы, связанные с атмосферой для дыхания чистым кислородом, заставили НАСА перейти на использование некоторого количества азота в дыхательной атмосфере Скайлэба, но немного. Воздух для дыхания Skylab состоял из 75% кислорода и 25% азота. Использование чистой дышащей атмосферы в космическом корабле «Аполлон» продолжалось до самого конца, что создавало проблемы для испытательной миссии «Аполлон-Союз».

Советская космическая программа очень рано перешла с атмосферы чистого кислорода на стандартную атмосферу. Валентин Бондаренко погиб в огне чистого кислорода за три недели до исторического полета Юрия Гагарина. Наличие стандартной смеси атмосферы резко снижает вероятность и серьезность пожаров, а также значительно упрощает процесс подготовки к запуску. Чистая кислородная атмосфера требует интенсивного предварительного дыхания, чтобы удалить азот из кровотока. Стандартная атмосфера означала, что космонавты могли войти в капсулу без шлема и были физиологически готовы к полету.

В конце концов НАСА тоже усвоило эти уроки. Космический шаттл использовал стандартную атмосферу. Наличие стандартной атмосферы на МКС было единственным логичным решением.

Для чего нужны баллоны с азотом? Где потребляется азот? Это просто маленькие резервуары для поддержания точного состава?
@DaveNay - На МКС есть утечки. Механизмы, используемые для удаления CO2 из атмосферы для дыхания, концентрируют CO2 и выбрасывают этот концентрированный газ в космос. Выходящий газ не является чистым CO2; он все еще содержит немного кислорода и азота. Стыки между модулями пропускают дышащую атмосферу. Крошечные щели вокруг окон пропускают дышащую атмосферу. Кислород легко заменяется; просто электролизуйте немного воды и выпустите водород в космос. Азот? Это не так просто. Его нужно доставить на МКС в виде сжатого азота. Большинство запусков «Союзов» доставляют азот на МКС как часть своего манифеста.
Сколько массы сохраняется при пониженном давлении в среде чистого кислорода?
Не могли бы вы поднять азот в виде N2H4 (гидразин)? Не требует даже электролиза. На самом деле топливный элемент может производить из него азот и электричество. В качестве побочного преимущества его также можно использовать для подруливающих устройств. Кроме того, зачем заменять азот? Даже если преимущества перед запуском оправдывают запуск со стандартной атмосферой, похоже, это не оправдывает сохранение ее стандартной. А на обратном пути вы, вероятно, сможете просто герметизировать «Союз» на его пути вниз.
@MSalters - И США, и Россия перевозят его в виде сжатого газообразного азота. Гидразин и люди несовместимы. Утечка в этом топливном элементе (его нет) была бы чрезвычайно опасной. На МКС нет топливных элементов. Электроэнергия поступает от солнечных батарей и аккумуляторов. Если бы МКС была чистым кислородом, экипажу нужно было бы пройти длительный предварительный вдох перед переходом с корабля "Союз" (а раньше - с "Шаттла") на МКС. Удержание МКС в условиях земной поверхности упрощает переброску экипажа, но усложняет контроль окружающей среды, жизнеобеспечение и работу в открытом космосе.
@smci - Содержание азота в дыхательной атмосфере МКС составляет около 840 кг. Это верхушка айсберга. Добавлена ​​масса для резервуаров для хранения, водопровода и оборудования жизнеобеспечения. Воздушный шлюз также является более сложным и, следовательно, более массивным, чем он должен быть в атмосфере чистого кислорода. Фактически, перед выходом в открытый космос шлюзовая камера переходит на чистый кислород.
@DavidHammen: Вы, вероятно, захотите хранить гидразин снаружи. Он действительно довольно токсичен, но при необходимости вы можете выйти в космос. Что касается предварительного дыхания, у вас есть вся поездка. Глядя на скорость, с которой дайверы поднимаются и опускаются, кажется, что очистить 0,8 атм N2 на пути к орбите вполне реально.
@MSalters - Вы, вероятно, не хотели бы этого делать, и точка. Что касается состава дыхательной атмосферы на МКС, то это соглашение близко к международному договору.
«Воздух для дыхания Skylab состоял из 75% кислорода и 25% азота», это очень интересно. Предположительно, общее давление тогда составляло около 1/3 атм, чтобы поддерживать парциальное давление O2 примерно на его земном уровне в 0,2 атм, чтобы избежать токсичности O2, верно? Это говорит о том, что любой долгосрочный эффект дыхания в атмосфере низкого давления с правильной концентрацией O2 проявляется очень медленно.
@WetSavannaAnimalakaRodVance - Верно. Skylab 4 был 84-дневной миссией. НАСА испытало животных и людей на этой дыхательной смеси низкого давления, прежде чем отправить астронавтов на эту первую космическую станцию ​​​​в США.
-1. Бондаренко не умер за 3 месяца до Востока 1. Ближе к 3 неделям (20 дней).
Мы не все живем на уровне моря. Жители Денвера, штат Колорадо, живут на милю выше; реактивный самолет переходит на высоту кабины около 7000-8000 футов (просто сжимая окружающий воздух), когда они поднимаются в крейсерский режим. Они не поддерживают герметичную кабину на уровне моря, потому что это снижает нагрузку на конструкцию и делает планер легче. Так почему бы космическому кораблю и/или МКС не использовать аналогичную внутреннюю среду «большой высоты»?
@ DrZ214 -- исправлено с опозданием примерно на год.
@AnthonyX - Давление в кабине самолета ниже давления на уровне моря позволяет производителям самолетов сделать планер немного легче, чем если бы кабина находилась под давлением в одну атмосферу. Это не относится к пилотируемым космическим кораблям, которые совершают запуск и посадку, а между ними находятся в вакууме. Нагрузки при старте и посадке преобладают над нагрузками от поддержания давления в кабине в одну атмосферу.
@DavidHammen Как это согласуется с решением использовать кабину ~ 3psi в Аполлоне? Его приводил в движение лунный модуль? Насколько я понимаю, ЛМ был относительно хрупким из-за стремления минимизировать вес.
@DavidHammen Вес гораздо важнее для космических кораблей, где они платят десятки тысяч долларов за фунт. Давление в кабине самолета в первую очередь выбирается исходя из того, какой воздух является безопасным для дыхания. Основная причина, по которой они не делают его более герметичным, чем необходимо, заключается в том, что самолет проходит тысячи циклов за свою жизнь. Циклы подъема/спуска заставляют кабину слегка расширяться и сжиматься, вызывая усталость металла, что ограничивает срок службы. Для сравнения, космическим кораблям/шлюзам требуется меньше циклов, а катастрофы Бондаренко/Аполлона поощряют использование обычного воздуха.
Вы должны помнить, что гидразин не разлагается полностью на H2 и N2 и ни на что другое. Там много довольно токсичных побочных продуктов.
@DavidHammen Является ли токсичность кислорода результатом концентрации или парциального давления кислорода?

Рори упоминает скорость оксигенациичто является отличным замечанием, но есть и другие причины, по которым атмосфера МКС не должна поддерживаться при более низком давлении - тепловая конвекция и циркуляция воздуха. Давление примерно в одну атмосферу означает, что система вентиляции на станции работает лучше, и не образуются карманы углекислого газа или даже угарного газа, которые были бы опасны для космонавтов. Воздух легче рециркулируется/пополняется и смешивается с кислородом (электролиз воды) и удаляемыми из него оксидами углерода (реакция Сабатье). Вентиляционная система также работает более надежно при более высоком давлении, а ее части служат дольше на отказ. Астронавты/космонавты также довольно много тренируются на станции для борьбы с неблагоприятным воздействием длительного пребывания в условиях микрогравитации на организм человека, поэтому давление воздуха также помогает им сбрасывать избыточное тепло тела. Перегрев – стресс для организма, снижает производительность и может быть смертельным. И они используют всевозможное оборудование, которое также требует воздушного охлаждения, и это определенно усложнило бы биологические эксперименты или даже сделало бы их результаты бесполезными.

Азот также относительно дешев для доставки на станцию, поскольку на самом деле он не является расходным материалом в системе жизнеобеспечения и теряется лишь с небольшой скоростью из-за своей неэффективности, а также используется для всевозможных других вещей как на станции, так и в других местах. посещение космического корабля (продувка атмосферы, нетоксичное средство пожаротушения, заполнение резервуаров газом для обеспечения давления жидкости/газа,...). Так что его все равно доставят на станцию. Но теоретически, если бы это имело смысл с точки зрения логистики, его можно было бы заменить каким-нибудь другим инертным и нетоксичным газом, например, аргоном. Особенно, если они по какой-то причине решат поддерживать в атмосфере значительно повышенное давление, где азотный наркоз может стать проблемой. Но они не будут этого делать, для этого нет веских причин.и станция, вероятно, не могла бы поддерживать его конструктивно, не приближаясь к опасной близости к своей способности поддерживать давление и не терять его в космосе.

В статье, на которую вы ссылаетесь для оксигенации крови, неоднократно упоминается парциальное давление, которое с точки зрения базовой химии - это все, что имеет значение в любой химической реакции / равновесии, включая упомянутую вами очистку. Я скептически отношусь к вашим заявлениям о «смешивании воздуха». Тем не менее, проблемы с охлаждением (вероятно, в большей степени касается оборудования по сравнению с людьми, которые потеют, а уменьшенная конвекция / проводимость воздуха будет смягчена увеличением скорости испарения) кажутся интересным моментом.
Какова будет тепловая масса азота по сравнению с другими газами? Как насчет стоимости за доставленный кг (для всех газов потребуется какой-либо контейнер, чтобы они оставались жидкими, но для некоторых могут потребоваться более тяжелые контейнеры, чем для других).
@supercat Вы имеете в виду удельную теплоемкость азота? Обратитесь к этой таблице: engineeringtoolbox.com/specific-heat-capacity-gases-d_159.html . В ней перечислены значения, которые точно соответствуют атмосферному давлению и температуре МКС. Молекулярный азот (при 1 атм и 20°C) имеет удельную теплоемкость немного выше монооксида углерода и почти вдвое больше, чем у аргона. И немного больше, чем у стандартного атмосферного воздуха. Стоимость за килограмм, доставленный на станцию, будет примерно одинаковой, и азот, и аргон легко хранить как инертные газы, и с ними несложно обращаться. Но вам все равно придется доставить азот.
@TildalWave: с точки зрения пожаротушения, я думаю, важным было бы соотношение удельной теплоемкости на единицу плотности; Я не знаю, есть ли для этого термин. Глядя на таблицу (спасибо за ссылку), удельная теплоемкость гелия в пять раз больше, чем у азота, но если азот заменить гелием, каждый кубический метр газа будет иметь только 1/7 массы инертного газа.
@supercat О, это отдельная наука. Например, есть температура диссоциации, которая, если она слишком низкая, может сделать некоторые газы или жидкости непригодными для пожаротушения, поскольку они могут вызвать взрывы. Вода, например, не годится для тушения пожаров в большинстве случаев именно по этой причине. И есть другие свойства, такие как вязкость, тепловая инерция (связанная с удельной теплоемкостью, но в объемном смысле, и описывающая теплопроводность), ... Боюсь, что это не моя область. Все, что я знаю, это то, что это сложно и проще использовать то, что известно для работы.
@TildalWave: Достаточно честно. Существует не так уж много газов, биологически безопасных в течение длительного времени; Я знаю, что дайверы используют гелий в течение нескольких недель подряд, и я ожидаю, что неон или аргон будут относительно безопасными. Однако вдыхание атмосферы с парциальным давлением азота 0,8 атм долгое время считалось безопасным еще до того, как кто-либо узнал, что такое азот; если его тепловая инерция лучше, чем у благородных газов, тем лучше.
@NickT Это парциальное давление относится к насыщению кислородом, то есть к тому, сколько кислорода уже находится в кровотоке по сравнению с другими газами и способностью гемоглобина транспортировать кислород по телу. Скорость оксигенации – это количество кислорода, поглощаемого организмом. Речь идет, например, о пациентах с поздней стадией карциномы легкого, которые часто умирают из-за удушья из-за отека легких в результате затрудненного дыхания, даже при использовании чистого кислорода. То же самое произошло бы при 0,21 атм для здоровых людей. Мы просто не созданы для того, чтобы дышать такой разреженной атмосферой долго или в состоянии стресса.

Работа в атмосфере чистого кислорода при 0,21 не очень полезна. Людям требуется атмосферное давление в разумных пределах «нормального», чтобы нормально функционировать (перенос газа через мембраны и т. д.), а атмосфера чистого кислорода, даже при более низком давлении, все еще будет взрывоопасной.

Использование азота обеспечивает нормальные атмосферные условия и снижает риск взрыва/пожара.

Как вы указали, это позволяет проводить эксперименты в земных условиях (если мы исключим всю эту гравитацию ...), но это почти наверняка будет меньшей проблемой, в конце концов, многие эксперименты проводятся преднамеренно в неземных условиях или в герметичных микросредах с собственной атмосферой и т. д.

В программах «Меркурий», «Джемини» и «Аполлон» использовалась атмосфера чистого кислорода с пониженным давлением. Пожар на «Аполлоне-1» заставил НАСА изменить способ создания атмосферы из чистого кислорода, но не изменил того факта, что вскоре после запуска атмосфера для дыхания стала чистым кислородом. Дыхательная атмосфера Скайлэба состояла из 75% кислорода и 25% азота. Астронавты прожили 84 дня, дыша этой «нездоровой» смесью.
Дайверу кажется сомнительным утверждение, что 0,21 атм O2 с инертным компонентом или без него будет отличаться. Нас учат, что 1,4-1,6 атм кислорода — это очень плохо, и что имеет значение парциальное давление кислорода , независимо от любого другого газа в смеси. У вас есть какие-либо ссылки на какие-либо из ваших утверждений?
Дэвид, да, эти миссии были, но они прекратили это из-за возникших проблем, как предполетных, так и связанных с безопасностью.
Существуют также неблагоприятные проблемы с безопасностью и эксплуатацией при использовании разбавляющих газов. Что касается атмосферы чистого кислорода при 1/5 атмосферного давления, которая является «вредной для здоровья», необходима ссылка. Я посмотрел. Нет такой удачи. Я также искал торговые исследования, которые заставили Shuttle склоняться к использованию стандартной атмосферы. Этого я тоже не нашел. Я нашел множество отраслевых исследований, в которых утверждалось, что на Меркурии, Близнецах и Аполлоне существует чистая кислородная атмосфера.
Что касается Шаттла, я подозреваю, что это решение было вызвано проблемами перед запуском и после посадки, а не проблемами на орбите. То, что чистая кислородная атмосфера (или даже смесь в стиле Skylab) является «нездоровой», кажется довольно фиктивным.
Я никогда не говорил, что чистая кислородная атмосфера вредна для здоровья. Смотри предложение 2 :-)
-1 чистый кислород не взрывоопасен.
Примечание. Я не являюсь одним из противников. Я не согласен с этим ответом, но недостаточно, чтобы понизить его. Если вы отрицаете ответ, единственная вежливая вещь, которую можно сделать, — это опубликовать комментарий, в котором объясняется, почему.
@Mehrdad: Конечно, чистый кислород сам по себе не взрывоопасен, если ему не с чем реагировать; это то, что вы имели в виду? Вопрос заключается в том, что, учитывая источник топлива, дает ли чистый кислород при давлении 0,21 атмосферы большую опасность взрыва, чем 21% кислорода и 79% азота при давлении 1,0 атмосферы (одинаковое парциальное давление O2 в обоих случаях). Я не знаю ответа на этот вопрос.
@KeithThompson: я буквально имел в виду, что кислород не взрывоопасен. С другой стороны, водород.
@Mehrdad: Ни кислород, ни водород сами по себе не взрывоопасны (игнорируя термоядерный синтез). Если только значение «взрывоопасного» не ограничивается «может взорваться в присутствии кислорода».
@KeithThompson: Как насчет чего-то более практичного, например, «может взорваться в присутствии кислорода с обычными элементами»? В конце концов, вы не называете вещество «взрывчатым», если вокруг вас нет ничего, с чем оно могло бы вступить в реакцию. Я пытаюсь сделать очень практическое замечание, не пытаясь мудрить с химией. Сравните, что произошло бы, если бы оставшуюся часть давления в 1 атм они заполнили (1) кислородом, (2) азотом и (3) водородом. Первые два не привели бы к «взрывоопасной» атмосфере. Третий бы. Я думаю, должно быть довольно легко понять, о чем я говорю.
@Mehrdad: Я думаю, дело в том, что полная атмосфера чистого O2 создает риск взрыва (как доказал Аполлон-1), пока в этом районе есть легковоспламеняющиеся вещества. Чистый O2 при 0,21 атмосферы создает меньший риск взрыва, но все же некоторый.
@NickT 1,4-1,6 атм кислорода очень плохо, это только часть правды, более 0,5 атм чистого кислорода тоже могут быть вредными для здоровья, см . en.wikipedia.org/wiki/Oxygen_toxicity#Lung_toxicity . Но водолазы не дышат чистым кислородом в течение многих часов.
@Uwe под «очень плохо» я подразумеваю, что у вас сразу же начинаются приступы. Из этого я смутно подразумевал, что вам нужно рассчитать, на какой глубине (давлении) выбранной вами газовой смеси (Air, EAN, Trimix) вы можете достичь определенных парциальных давлений определенных газов: процент не имеет значения.

Когда объект горит в атмосфере, состоящей на 80% из азота и на 20% из кислорода, азот будет поглощать много вырабатываемого тепла, не способствуя горению. Хотя вполне возможно, что какой-то другой газ будет лучше, чем азот (например, иметь более высокую тепловую массу на моль для лучших характеристик пожаротушения или иметь сравнимую тепловую массу при более низкой плотности для меньшей массы полезной нагрузки), азот имеет то преимущество, что человек существа могут дышать его концентрацией 80% (при стандартном атмосферном давлении) в течение длительных периодов времени без вредных последствий.

Низкое давление может означать декомпрессионную болезнь . Поддержание достаточного количества O 2 недостаточно; при падении общего давления газы, растворенные в крови (особенно азот), вновь обретают свободу, и образуются пузырьки.
Учитывая цену отправки живого человека на орбиту, было бы не очень рационально сначала держать его в декомпрессионной камере несколько дней; поддержание такой камеры на МКС также потребовало бы значительного пространства, которое там является дефицитным ресурсом. В качестве альтернативы перед полетом можно было бы провести декомпрессию, что было бы технологически сложно (судно должно было бы постоянно поддерживать низкое давление на предполетной фазе).

На первых кораблях, таких как «Аполлон», DCS решали «предварительным дыханием», т. е. заставляли астронавтов дышать чистым O 2 в течение получаса перед запуском; и, в более общем плане, предполагая, что астронавты были крутыми парнями, которые могли смириться. Остались некоторые проблемы , которые могут объяснить, почему в космическом корабле "Шаттл" и на МКС использовался "обычный" воздух.

Менее серьезно, некоторые эксперименты на МКС включают живых субъектов (например, мелких животных), которые не обязательно выдерживают низкое давление; результаты будут необъективными. Если, опять же, не используются компрессионные камеры.

Я думаю, что продувку азотом можно осуществить на Земле, поместив астронавтов в атмосферу со смесью О2 и Не, а затем заставив их дышать такой атмосферой в ракетах-носителях. Хотя требование предварительного дыхания означало бы, что астронавты не могут быть отправлены в космос без предварительного уведомления, я не думаю, что это должно было бы сократить продолжительность полетов астронавтов в космос.
Вы должны читать не только en.wikipedia.org/wiki/Decompression_sickness , но и en.wikipedia.org/wiki/Altitude_sickness . DCS не является проблемой для альпинистов на Эверест, но высотная болезнь действительно является проблемой. Не низкое давление вызывает ДКБ, а резкое падение давления, когда слишком много азота растворилось в крови и тканях. Я удаляю неправильное предложение о DCS и Эвересте.

Его проще проектировать, потому что все ведет себя как на Земле, и меньше шансов, что что-то пойдет не так.

В дополнение к уже сказанному - меньше проблем с перегревом, и пожары менее опасны... также более низкое давление воздуха снижает температуру кипения воды. Также проще не переходить с земной поверхности в другую атмосферу.

Недостатки - структурное давление воздуха в несколько раз больше, нет необходимости в азоте и уравновешивающем азоте, труднее и дольше совершать выходы в открытый космос - в скафандре используется атмосфера типа чистого кислорода низкого давления, больше риск декомпрессионной болезни (кипение азота в кровь), на самом деле может быть проще избавиться от СО2, если только кислород и СО2 в атмосфере и т.д...

Постоянная космическая колония может использовать атмосферу, как вы предлагаете, по таким причинам ... есть способы адаптироваться, например, если перегрев является проблемой, вы снижаете температуру среды обитания, например, на 5 градусов Цельсия, а не на 20 градусов. Временами вы хотите терять меньше тепла - значит, вам нужно меньше пищи и сжигается меньше кислорода, обмен веществ может замедлиться. В колонии может быть постоянный ветер/поток воздуха, идущий с крыши и проникающий в дыры в полу, как один из способов помочь вам оставаться на земле в невесомости и решить такие проблемы, как проливание жидкости, а также поможет позаботиться о перегреве.

Но люди не так серьезно относятся к мысли о долгосрочной «колонии». жив... текущая система работает для нескольких астронавтов, но была бы неустойчивой/слишком дорогой для колонии из 100 или 1000 человек. Типичные люди, особенно в правительстве, не рискуют/не делают что-то другое, потому что вы страдаете от неудач гораздо больше, чем можете надеяться получить от успеха, пытаясь сделать что-то новее/лучше.

Учтите, что люди «выбрасывают газ» во многих отношениях, и этот процесс усиливается по мере снижения атмосферного давления. Когда мы удаляем избыточные газы, они смешиваются с доступной массой существующих газов в окружающей среде. Если вы работаете при более низком давлении, ваш «выхлоп» окажет большее влияние на существующую массу газов. НАСА не афиширует этот факт, но можно поспорить, что на МКС его вполне достаточно для одной атмосферы. Удаление этих загрязнений требует времени, и обработка более эффективна при более высоких давлениях.

Миссии на МКС рассчитаны на гораздо более длительный срок, чем в прошлом, и кумулятивное воздействие окружающей среды имеет больше возможностей умножить эффект.

Это больше похоже на комментарий, чем на ответ — вы не отвечаете на заголовок вопроса « почему ».
@JanDoggen: Это кажется преднамеренно частичным ответом, учитывая только одну сложность атмосферы с низким давлением, но частичные ответы не являются комментариями, и их не нужно удалять.
Почему атмосфера для дыхания на МКС является стандартной атмосферой (при 1 атм., содержащей азот)?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 25v