Wären die CO2-Wäscher ausgefallen, bevor die O2-Versorgung während eines Apollo-Mondspaziergangs erschöpft war?

Dieses absurde Video auf Reddit von der Explosion der Erde, während Apollo-Astronauten auf dem Mond spazieren gingen, brachte mich zum Nachdenken.

Angenommen, in dem Moment, in dem die beiden Apollo-Astronauten auf die Mondoberfläche traten, wäre der Mondlandefähre etwas Katastrophales passiert, wäre ihnen dann der Sauerstoff ausgegangen, bevor die Kohlendioxidwäscher versagten, oder umgekehrt?

Ich liebe die relativistische Geschwindigkeit, mit der die Fragmente der Erde den Mond erreichen.
Ganz zu schweigen davon, dass der Aufprall dieser Fragmente nicht mehr zu bewirken scheint, als etwas Staub aufzuwirbeln ...
Punkt: Wird ein LiHO-basierter CO2-Wäscher nicht sehr gefährlich, wenn er vollständig gesättigt ist? Ich meine mich zu erinnern, dass sie nicht einfach aufhören zu arbeiten, sondern anfangen, alle Arten von Unannehmlichkeiten auszugasen, weil sich Kondensation bildet, wenn sie nach der Sättigung abkühlen. Daher würden Anzugdesigner einen kräftigen Sicherheitsspielraum einplanen . Lieber ohne Sauerstoff ersticken, als durch Malfwäscher explodieren.
Wenn die verfügbare Sauerstoffmenge gering genug wäre, dass der Kohlendioxidgehalt keine gefährlichen Werte erreichen würde, bevor Sie ausgehen, hätten Sie keine Wäscher . Die Tatsache, dass es benötigt wurde, würde darauf hindeuten, dass der Sauerstoff die Atmungsfähigkeit der Luft überdauern würde.
@leftaroundabout Nicht ganz unplausibel. Wenn Sie darüber nachdenken , denken Sie daran, dass dies von einer Atmosphäre abhängt. Ohne Luft hätten Explosionen nicht annähernd die Auswirkungen wie auf der Erde.
@DarrelHoffman Die kinetische Energie muss so oder so irgendwohin gehen, wenn nicht in die Atmosphäre, dann beim Aufprall auf den Boden. Und wie das XKCD erklärt, wird eine relativistische Kollision tatsächlich Aspekte einer nuklearen Explosion haben. Eine Nuke hat einen ziemlich großen Tödlichkeitsradius, unabhängig davon, ob es eine Atmosphäre gibt, um die mechanische Stoßwelle auszubreiten oder nicht!
@JDługosz Bei dieser Frage geht es darum, welches Problem zuerst die Tödlichkeit erreichen würde, und CO2 verursacht Wirkungen bei ziemlich niedrigen Konzentrationen, lange bevor es tödlich ist.
@Akkumulation ja... soll das eine Reaktion auf meinen Kommentar sein? Hmm ... Sie sagen, dass es ohne Schrubber vielleicht gefährlich gewesen wäre, aber nicht tödlich?

Antworten (2)

Wir haben einige Daten über den Apollo-Raumanzug von https://www.hq.nasa.gov/alsj/ALSJ-FlightPLSS.pdf

Das tragbare Lebenserhaltungssystem Apollo von Kenneth S. Thomas:

  • O 2 -Speichermenge 1,0 lbs

  • LiOH-Menge 2,7 lbs

Aus Wikipedia:

  • Ein Gramm wasserfreies Lithiumhydroxid kann 450 cm 3 Kohlendioxidgas entfernen.

  • 1 Pfund sind 0,45359237 kg

  • die Sauerstoffdichte beträgt 1,429 g/L

Wir können jetzt das Volumen von Sauerstoff und Kohlendioxid berechnen:

Es gibt 1 lbs Sauerstoff oder 0,454 kg oder 317,7 l bei 1 bar.

2,7 lbs LiOH sind 1,225 kg und binden 551 l CO 2 bei 1 bar.

(Der Anzugdruck beträgt ca. 0,3 bar statt 1,0 bar, hat aber keinen Einfluss auf den Vergleich.)

Wir haben also mehr CO 2 -Bindungskapazität als Sauerstoff zur Verfügung steht, der Sauerstoff geht zuerst zur Neige.

Um den CO 2 -Gehalt im Anzug am Ende einer langen EVA zu begrenzen, ist es notwendig, nur etwa 50 % des Scrubbers zu verwenden. Wenn 75 % oder mehr des Wäschers verwendet würden, könnte die CO 2 -Entfernung nicht mit der CO 2 -Produktion bei Spitzenstoffwechselgeschwindigkeit Schritt halten . Der CO 2 -Partialdruck im Helm (Maximum) betrug 10 mm Hg nach 3 Stunden und 15 mm Hg nach 4 Stunden.

Etwas Sauerstoff geht durch Leckage verloren, aber das ändert nichts am Ergebnis.

Ich denke, mehr als nur "einige" Leckagen aus den Anzügen waren sie nicht besonders luftdicht. Auf Apollo 12 leckte Pete Conrads Anzug 0,25 PSI pro Minute. (von der Basis von 3 PSI aus versucht dies im Grunde, das Luftvolumen seines Anzugs in 12 Minuten zu leeren, das ist viel ) . history.nasa.gov/alsj/TM-2005-213610.pdf
@PcMan Die Leckrate des Anzugs betrug 200 scc / min, wir benötigen etwas vergleichbares von 0,25 PSI pro Minute. Ich würde beide Leckraten in Volumen pro Minute bevorzugen, nicht in Druckabfall pro Minute. scc bedeutet Normkubikzentimeter bei einem Druck von 1 bar.
Ah schön ... ja, das ist eine viel brauchbarere Figur. Die Leckrate reichte also aus, um den gesamten Sauerstoff in 26,5 Stunden zu entleeren. Da der Vorrat (ohne Leckagen) etwas weniger als 12 Stunden dauern würde, ist das Lecken anscheinend weniger signifikant als der tatsächliche Verbrauch. Sagen wir etwa... 8,25 Stunden bis zum Sauerstoffmangel im Anzug? Was mit den Wiki-Angaben "8 Stunden Dauer" für das erweiterte PLSS übereinzustimmen scheint

Edit: Uwe hat seine Antwort 8 Sekunden vor meiner gepostet. Ich habe seine Zahlen mit Maulwürfen berechnet und bin zum gleichen Schluss gekommen.

Es gibt 1,0 Pfund O 2 x (1000 g / 2,2 lb) x (Mol O 2 / 32,0 g Ö 2 ) = 14,2 mol O 2 verfügbar .

Die Patrone enthält 2,7 lb LiOH x (1000 g / 2,2 lb) x (mol LiOH / 23,95 g LiOH) = 51,2 mol LiOH.

2 Mol LiOH schrubben 1 Mol CO 2 . Das bedeutet 25,6 mol CO 2 kann geschrubbt werden .

Da 6 mol O 2 werden zu 6 mol CO verstoffwechselt 2 -- ein Verhältnis von 1:1 -- das bedeutet, dass die O 2 wird vor dem CO auslaufen 2 .

Ursprüngliche Antwort:

Es hängt davon ab, ob. Alle Anzüge leckten bis zu einem gewissen Grad, obwohl sie es nicht sollten. Der einzige Anzug, der stark genug leckte, um als Fehlschlag angesehen zu werden, war der von Apollo 12-Kommandant Charles Conrad. Lecks führten dazu, dass Sauerstoff schneller aus der Versorgung gezogen wurde, um den Anzugdruck aufrechtzuerhalten.

In den meisten Fällen ist jedoch das CO 2 Scrubber wird in der Tat ausfallen, bevor die Sauerstoffversorgung erschöpft ist. Ein 1%iger CO-Anstieg 2 Konzentration ist tödlich; eine 1%ige Abnahme von O 2 ist nicht.

Je nach körperlicher Aktivität und Sonneneinstrahlung ist es auch möglich, dass das Kühlwasser zuerst ausgeht und die Astronauten überhitzen.

Wie lange würde jedes Verbrauchsmaterial halten? Ohne diese Info schwer zu beantworten.
@OrganicMarble: Antwort aktualisiert
Vielen Dank für die Überprüfung meiner Nummern. Wenn wir uns beide einig sind, wird die Qualität der Antwort verbessert.
@Uwe: Du hast mich um 8 Sekunden geschlagen, also bin ich damit einverstanden, dass deine Antwort das Häkchen bekommt.
Aber Sie haben statt des druckabhängigen Volumens Liter die bessere Einheit Mol verwendet.
Der Mensch verbraucht täglich etwa 380-550 l O2. Also ungefähr 14-20 Stunden O2 und fast 2x CO2-Wäsche.
Wären die CO2-Wäscher ausgefallen, bevor die O2-Versorgung während eines Apollo-Mondspaziergangs erschöpft war?
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