Baserat på mitt intresse för människors överlevnad utan allvar, har jag gjort en hel del forskning om hur astronauter lever i rymden. Min högskolebakgrund och min magisterexamen i datavetenskap ger mig fördelen att förstå och förklara den vetenskapliga strävan vid den internationella rymdstationen.

Arbetet med ISS påbörjades 1998 och det byggs kontinuerligt med ytterligare moduler, externa fack och solarrayer som lanseras till platsen av ryska Proton- och Soyuz-raketer, amerikanska rymdbussar och nyligen av Elon Musks privata SpaceX flyg- och rymdtillverkare.

Elon Musk har ett mål att möjliggöra Mars-koloniseringen, vilket gör hela scenariot ännu mer fascinerande.

International Space Station |

Den internationella rymdstationen

ISS: s uppdrag är att genomföra vetenskapliga experiment, forskningsprojekt och undersöka livet utan de bekvämligheter som finns med tyngdkraften eller gränslös liv som stöder nödvändigheter som vi tar för givet på jorden. Arbetet som kan utföras kan leda till kunskap om hur man kan kolonisera månen och eventuellt Mars.

ISS består av 14 moduler under tryck som har lagts till en efter en. Dessa moduler innehåller vetenskapslaboratorier och bostadsområden.

ISS första modul placerades i låg jordbana 1998. Det är en genomsnittlig höjd på cirka 248 miles (eller 400 kilometer) över jorden. Det cirklar jorden var 90: e minut. 1

ISS faller ständigt tillbaka till jorden. Men magin att få den att förbli i omloppsbana är hastigheten den rör sig, känd som omloppshastighet . Denna hastighet (nära 18 000 MPH) krävs för att orsaka att varje föremål är perfekt balanserad mellan gravitationskraft och dess framåtriktning runt planeten.

Orbitalhastighet är det som får månen att stanna i omloppsbana runt jorden och jorden att stanna i omloppsbana runt solen.

Det finns ibland upp till tio besättningsmedlemmar som bor på ISS på en gång. Det är verkligen en internationell expedition, som de kommer från USA, Ryssland, Japan, Kanada och europeiska partners. USA har betalat mer än hälften av kostnaderna för att bygga och underhålla uppdraget (100 miljarder dollar från och med 2014).

De flesta länder hänvisar till sina besättningsmedlemmar som astronauter. Ryssarna är kända som kosmonauter.

Fram till nyligen stannade de ombord bara sex månader innan de återvände till jorden eftersom livet i rymden tar en vägtull på människokroppen, vilket I ll förklarar senare. På senare tid är de dock ett helt år att förlänga experimentet.

En resa till Mars tar två år, så det här utökade boendet på ISS hjälper till att samla viktiga data om påverkan på människor.

Vad behöver astronauter för att överleva i rymden?

Återvinning av avloppsvatten

Vatten är den mest värdefulla varan, särskilt i en fristående livsmiljö där ny tillgång är omöjlig att uppnå. Därför måste allt avloppsvatten samlas in och återvinnas. Detta inkluderar svett samt urin.

Svettning samlas in från svettiga trasor och tas bort från luften. Ett behagligt namn har gjorts för vattnet som samlats in från svett: Fuktighetskoncentrat .

Med destillation återvinns cirka 85% av vattnet i urinen. Sammantaget återvinns cirka 94% av allt avloppsvatten från astronauterna.

Skapa andningsbart syre

Syre fylls på genom att separera det från vattnet genom elektrolys. Jag brukade göra det som ett experiment i gymnasiet. Vi lärde oss hur vatten kemiskt består av två väteatomer för varje syreatom. Det är därför det har det kemiska namnet H 2 O, som representerar den konfigurationen av molekyler.

Metoden görs helt enkelt genom att sätta in elektroder i vattnet med en likström. DC-strömmen delar upp vattenmolekylerna i sina individuella atomer. Den negativa elektroden samlar vätgas och den positiva elektroden samlar syre.

Förutom syre övervakas och kontrolleras andra atmosfäriska komponenter som kväve, koldioxid, väte, metan och fuktighet av en anordning som kallas Major Constituent Analyzer.

Underhålla ett friskt hjärta medan du bor i rymdstationen

Astronauter tappar muskelton i rymden på grund av brist på tyngdkraft på kroppen. Emellertid är hjärtat också en muskel och det kommer att försvagas så att det misslyckas om en människa tillbringar för mycket tid i rymden.

Lösningen är att träna mot elastiska repmotstånd. Tänk på det som att du kör på ett löpband med stora gummiband som håller dig vid bruket. Detsamma måste göras när man tränar varje kroppsdel.

Astronauterna måste vara flitiga med denna träningsrutin. De måste träna två och en halv timme varje dag medan de är i rymden.

Hur är det i rymden för astronauter?

Hur astronauter har personlig integritet

Varje astronaut har sina egna personliga kvarter, känd som en besättningsstuga. Detta är den enda platsen där de har integritet. Den innehåller en sovsäck och personliga effekter. Besättningsstugorna är små, bara tillräckligt stora för en person.

De har också en bärbar dator för att hålla anteckningar, skriva om sina tankar och känslor och kommunicera med vänner och familj hemma. WiFi är tillgängligt på ISS, så att de kan använda e-post eller Skype.

Personlig hygien i rymden

De behöver få hårklipp ibland. Kvinnliga astronauter tenderar att lämna håret långt. Män får hårklipp med en surrklippare som har en vakuummaskin fäst på sig för att fånga håret när det är avskuren. Annars skulle håret flyta bort eftersom det inte finns någon tyngdkraft.

Bristen på tyngdkraft utesluter också förmågan att ha rinnande vatten. Vatten skulle bara flyta runt rymdkapseln. Därför tvättar de håret med schampo utan sköljning.

När du borstar tänderna måste de hålla läpparna stängda. Annars flyter saliv och tandkräm bara ut. Inte en vacker syn.

Hur astronauter äter i rymden

Bristen på rinnande vatten gör att äta blir en helt annan uppgift än du kan föreställa dig.

Maten är dehydratiserad eller frystorkad och förvaras i plastförpackningar. Astronauterna pressar vatten i matpaketen innan de äter. Varmt vatten används för att laga varma måltider. Frystorkad frukt kan ätas torr.

Matlagning i rymden

Hur astronauter sover i rymden

Som jag nämnde tidigare har varje astronaut sina egna besättningskvarter. De tillbringar sin ensamma tid där inne och när de sover, brukar de sovsäckar så att de inte flyter runt.

Sovsäckarna kan fästas på en vägg eller upp och ner på taket. Kom ihåg att det verkligen inte finns någon upp eller ner i rymden, så att de kan sova var som helst i sin stuga.

De sover vanligtvis åtta timmar för en god natts vila för att vara redo för ytterligare en hektisk dag.

Inuti Titta på en astronaut's Personal Crew Cabin

Håller hälsoposter

De registrerar i datorn vad de äter så att NASA kan hålla reda på allt: Hur många kalorier, protein, hur mycket salt de får, och så vidare.

När de lyfter vikter måste de till och med hålla reda på hur mycket vikt och hur många reps de gjorde. Datorerna registrerar hjärtfrekvensen när de tränar. Allt måste följas med noggrannhet. Förresten, att lyfta vikter är inte detsamma som på jorden. Det görs genom att dra eller skjuta mot motstånd från fjädrar eller elastiska band.

Det finns inga hemligheter i rymden. De måste till och med hålla ett register över när de använder toaletterna.

Träning i rymden

Hur astronauter går till badrummet i rymden

Både urinering och avföring måste hanteras på ett helt annat sätt i en viktlös situation. Du skulle inte vilja att de saker flyter bort från dig.

Ett vakuumsystem är inbyggt i de speciella toaletterna. Astronauten Samantha Cristoforetti visar hur rymdtoaletter fungerar i den här nästa video.

Hur man använder en rymdtoalett

Hur astronauterna rensar i rymden

Att leva i ett så trångt utrymme är det viktigt att hålla en ren miljö. En gång i veckan går de runt med vakuum, men de måste också rengöra allt med en våtservett som dödar bakterier.

De använder våtservetter för att rengöra sina matredskap också - deras gafflar, skedar och brickor.

Svårigheterna med livet i rymden

Rymdskrot

Människor förorenar inte bara vårt land och våra hav. Vi förorenar också utrymme.

En viktig oro är förekomsten av kretsande rymdskräp som kan vara dödlig om något av det slår till ISS. Detta skräp består av över 100 000 bitar av kasserade satelliter och raketer - och ökar.

En lösning som har testats i laboratorier är användningen av två lager av sköldar runt varje del av ISS som är viktigt för att besättningen ska överleva.

Om små föremål på storleken på ett sandkorn som inte kan upptäckas skulle slå, bromsar den yttre skölden ner den och får den att spridas, så att den är för svag att tränga igenom den andra skölden.

Större rumsskräp övervakas av uppdragskontroll. De gör ständigt förändringar på ISS-banans väg för att undvika dessa större bitar. De gör detta från markkontrollen så att astronauterna inte ens behöver tänka på det.

Cygnus Orbital Delivery Capsule

Du kan inte bara gå till den lokala mataffären eller Home Depot när du behöver något.

Cygnus Orbital Delivery Capsule är ett rymdfordon som används för att fylla på nödvändiga föremål. Det lanserades ungefär var sjätte vecka med matvaror, kläder och nya vetenskapliga experiment.

När Cygnus Capsule är inom 10 meter från ISS, använder de en robotarm för att fånga den och vägleda den att ansluta till låsluckan. Astronauterna kan sedan öppna luckan och gå in i kapseln för att få alla nya godsaker.

Cygnus Orbital Delivery Capsule |

Hur skräp hanteras på ISS

Vi tar det för givet, men skräp ackumuleras bland astronauterna på samma sätt som skräp som byggs upp i våra hem. De hanterar det på samma sätt och fyller avfallspåsar.

Påsarna innehåller också den smutsiga tvätten eftersom de inte kan tvätta något. De bär saker mycket längre av den anledningen, men sedan bortskaffar de det med resten av skräpet.

De förvarar de sopapåsarna i Cygnus Orbital Capsule. Cygnus tar papperskorgen med sig när den lämnar.

När Cygnus kommer in i jordatmosfären brinner det upp, precis som de flesta meteoriter gör, och allt skräp brinner upp med det.

Den senaste SpaceX Dragon Capsule, som också levererar leveranser till ISS, har den extra fördelen att den framgångsrikt returnerade 5 400 pund vetenskaplig utrustning och annan utrustning i mars 2017.

Håller upptagen på ISS

Vetenskapliga lab-experiment gjorda på ISS

Experiment genomförs ständigt på test som hur grödor kommer att växa och hur djur är bröd i viktlöshet. Dessa experiment görs i väntan på resor längre ut en dag.

Myror studeras för att se hur de hanterar viktlöshet. De blir förvirrade när de faller och bara flyter runt.

Variationer av vacciner testas också för att studera hur de utvecklas i en viktlös miljö.

Att hålla saker svala på ISS

Utrustning och experiment som behöver temperaturkontroll hålls svala med en kylpump som är ansluten utanför ISS.

Om detta misslyckas kan uppdragskontrollen försöka reparera det på distans. I vissa fall är det inte möjligt och ett par astronauter måste göra en rymdpromenad för att gå ut och fixa den.

Space Walk för att fixa kylpumpen

Astronauter måste bära en rymddräkt som är ett komplett livssystem för att göra en rymdpromenad. Detta inkluderar förmågan att hålla avfall om de behöver lindra sig själva.

När de arbetar utanför ISS har de ingen känsla av beröring eftersom de bokstavligen flyter i sina rymddräkter. De måste tappa sig framåt, hålla fast medan de jobbar sig till kylpumpen för att ersätta den med en reserv.

Åtminstone att bära en 800 pund pump är lätt eftersom de i rymden är viktlösa, men de måste fortfarande vara försiktiga med att inte gnugga på något som kan riva deras rymddräkt.

En sak de inte har någon kontroll över alls är oroen för mikrometeoroider. Dessa små partiklar kan träffa sin rymddräkt när som helst och det finns inget sätt att undvika möjligheten.

Astronauten Michael Fincke Upptagen med ett Spacewalk Repair Mission |

Dagligt liv på den internationella rymdstationen

För en sista granskning av nästan allt jag förklarade, hittar du den här videon underhållande när NASA Flight Engineer Cady Coleman diskuterar det dagliga livet på ISS. 2

referenser

1. National Geographic Channel - Living on the ISS

2. Video från CBS News-programmet "The Talk" den 18 januari 2011

© 2017 Glenn Stok