神十五出艙,泄壓要放氣!空間站空氣會不會越來越少?

出艙泄壓!空間站空氣會不會越來越少?
大家都知道,出艙之前要泄壓,就是把氣閘艙空氣弄走。但是,可不是把所有空氣都排到艙外去,不要了。而是大部分咱們存起來,小部分咱們排掉不要。存起來的以后再用。
比如,國際空間站聯(lián)合氣閘艙,當年首次實現(xiàn)泄壓氣體的復用,10分鐘內(nèi),完成近70%氣體的回收。原理是在氣閘艙泄壓的時候,用一臺真空泵,把氣閘艙里的空氣抽到相鄰的密封艙。剩余的大概30%氣體才排到艙外。
咱們國家空間站也是類似的,采用氣體復用泵對氣體進行回收。泄壓分三個階段,第一階段利用氣體復用系統(tǒng)泄壓,艙壓從101kPa降到70 kPa,然后暫停泄壓一段時間,航天員進行吸氧排氮等工作。第二階段,從70kPa左右泄壓到30kPa左右,這也是氣體復用階段,氣體也是回收的。第三階段,就用泄壓閥泄壓,把氣閘艙剩余氣體排到太空里。
那為什么不100%氣體回收復用呢?
《載人航天器氣閘艙氣體復用技術(shù)現(xiàn)狀及展望》中說,因為隨著艙壓的降低,泄壓時間按指數(shù)規(guī)律變化,如果對剩余氣體進行回收,那么氣體復用泵消耗的電能、氣體復用時間,將按指數(shù)規(guī)律增長,所花的代價大增,經(jīng)濟性下降。
那畢竟跑掉了三成空氣,怎么辦?
貨運飛船會送上去的啊??臻g站里有高壓氣瓶。復壓的時候,先用相鄰密封艙氣體進行平衡復壓,最后階段,復壓的速度下降,會打開高壓氣瓶進行補氣復壓。有一種情況特殊,就是出現(xiàn)意外,需要航天員迅速返回的時候,就要同時打開高壓氣瓶復壓閥和艙室間平衡壓力復壓閥,并且把閥門開到最大。
另外,氣閘艙設計的時候,在保證結(jié)構(gòu)和強度的前提下,也會考慮減少氣體損失。比如,夢天采用了載荷艙包裹貨物氣閘艙的套娃設計。貨物氣閘艙的外形尺寸是基于貨物大小量身定制,適度空間辦更多的事兒,這樣就可以減少氣體損耗,提高空間站內(nèi)的氣體利用率。在各種限定條件下,搞個最優(yōu)解,真的不容易。