Was sind die Gründe für die Entscheidung, eine 100 % Kabinenatmosphäre im frühen US-Weltraumprogramm?
War die Gefahr einer Stickstoffnarkose ein Faktor?
Haben alle Missionen vor Apollo 1 eine 100 % Atmosphäre?
Trotz eines höheren Brandrisikos hat reiner Sauerstoff auch einige Vorteile.
Erstens beträgt der Innendruck des Gefäßes nur ein Fünftel eines normalen Atmungsgemisches, was eine geringere strukturelle Belastung des Rumpfes des Raumfahrzeugs zulässt. Das Nachschubsystem wird ebenfalls vereinfacht, da ein System mit Stickstoff einen zusätzlichen Tank für den Stickstoff haben muss. (Wenn Sie sie gemischt hatten, erhalten Sie mit der Zeit einen immer höheren Stickstoffdruck). Dadurch wird eine kleine Masseeinsparung erreicht. Für ein minimales Raumfahrzeug, bei dem Sie bei der Durchführung einer EVA einfach die Luke öffnen und die Kabinenluft ablassen, bedeutet reiner Sauerstoff einfach weniger Luftverschwendung. Stickstoffnarkose scheint kein Problem zu sein, da ich mir einen Unfall mit Druckerhöhung nur schwer vorstellen kann .
Was den Entscheidungsfindungsprozess im frühen US-Weltraumprogramm betrifft, muss sich die etwas höhere Komplexität eines Stickstoffsystems ein wenig überflüssig angefühlt haben. Die frühen US-amerikanischen Mercury und Gemini verwendeten ebenfalls reinen Sauerstoff, aber die frühen sowjetischen Raumschiffe, wie Wostok, verwendeten ein normales atmosphärisches Atmungsgemisch. Beachten Sie, dass moderne EVA-Anzüge immer noch reinen Sauerstoff verwenden.
Es ist sehr schwierig, einen weichen oder hybriden Raumanzug mit höherem Druck (z. B. über 5 oder 6 psi) manövrierbar zu machen, da es sich im Grunde nur um große Ballons handelt, die mit mehr Druck immer steifer und steifer werden. Bei solch niedrigen Drücken ist die Verwendung von reinem Sauerstoff zwingend erforderlich, um einen für den Menschen atembaren Partialdruck für Sauerstoff zu erhalten. Aus diesem Grund verwenden alle westlichen Raumanzüge reinen Sauerstoff bei niedrigerem Druck.
Die Verwendung höherer Drücke für Kabinenatmosphären erfordert die Zugabe von Stickstoff zur Mischung, um eine Sauerstofftoxizität durch einen höheren Sauerstoffpartialdruck zu verhindern. Dies bedeutet, dass die Dekompressionskrankheit (die Krümmungen), die dadurch entsteht, dass Stickstoff im Blutstrom als Blasen im Körper freigesetzt wird, wenn man zu einem niedrigeren Druck wechselt, ein echtes Problem ist und stundenlange Vorbereitung erfordert, um dies für eine EVA zu vermeiden.
Die Verwendung von reinem Sauerstoff auch für die Kabinenatmosphäre ist eine optimale Wahl mit fast keinen Nachteilen - außer der Brandgefahr. Feuer brennen heißer basierend auf dem Gasanteil, der Sauerstoff ist, und nicht basierend auf dem Partialdruck, sodass eine Atmosphäre mit 100 % Sauerstoff sehr leicht entflammbar ist. Leider ist die Brandgefahr so groß, dass sie der begrenzende Faktor ist, warum in Kabinen keine 100-prozentige Sauerstoffatmosphäre mehr verwendet wird.
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Uwe