Նախընտրելի
Չինաստանի տիեզերագնացների պատրաստման և հետազոտությունների կենտրոնի գիտնականները մշակել են նորարարական լուծում տիեզերագնացների առօրյա խնդիրներից մեկի՝ հագուստի լվացման համար: Նրանց կոմպակտ, լվացող միջոցներ չպահանջող լվացքի մեքենան օգտագործում է նվազագույն ջուր, ինչը այն դարձնում է իդեալական տիեզերական առաքելությունների համար: Այս մասին հաղորդվում է 2025 թվականի սեպտեմբերին Chinese Journal of Space Science ամսագրում հրապարակված հոդվածում:
Ինչո՞ւ է լվացքի մեքենան անհրաժեշտ տիեզերքում
Տիեզերքում տիեզերագնացները բախվում են բազմաթիվ սահմանափակումների, և դրանցից մեկը հագուստը լվանալու անհնարինությունն է: Միկրոծանրության պայմաններում ջուրը արժեքավոր ռեսուրս է, որն հիմնականում օգտագործվում է խմելու և հիգիենայի համար, իսկ կեղտոտ հագուստը դառնում է ծախսերի ամենամեծ կետերից մեկը: Տիեզերագնացները կրում են հագուստը, մինչև այն սկսում է հոտ առաջացնել, որից հետո այն ուղարկվում է բեռնարկղերով, որոնք այրվում են Երկրի մթնոլորտ մտնելիս: Օրինակ, ուղեծրային կայանի 15-ամյա առաքելության համար երեք հոգանոց անձնակազմին անհրաժեշտ կլինի մոտ 3383 կգ հագուստ, ինչը զգալիորեն մեծացնում է արձակման ծախսերը:
Չինացի հետազոտողներն առաջարկել են լուծում՝ կոմպակտ լվացքի մեքենա, որն օգտագործում է ուլտրաձայնային ատոմիզացիա՝ ջրի գերբարակ մառախուղ ստեղծելու համար, և օզոն, որն առաջանում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմամբ, ախտահանման համար: Սարքը կշռում է ընդամենը 12 կգ, ունի խորանարդաձև ձև՝ ձեռքի ուղեբեռից մի փոքր մեծ չափերով և ծախսում է ընդամենը 400 մլ ջուր մեկ լվացքի ցիկլում՝ մաքրելով մինչև 800 գ հագուստ (մոտ 5-6 կտոր): Սա թույլ է տալիս ավելի քան 60%-ով կրճատել Չինաստանի «Տյանիգոն» կայանի կամ ապագա լուսնային և մարսյան բազաների համար անհրաժեշտ հագուստի ծավալը:
Ինչպե՞ս է աշխատում տիեզերական լվացքի մեքենան
Սարքը նախագծված է՝ հաշվի առնելով միկրոծանրության պայմանները, որտեղ սովորական հեղուկները և օճառաջուրը կարող են խնդիրներ առաջացնել, ինչպիսիք են կաթիլների կուտակումը կամ օդի աղտոտումը: Համակարգն աշխատում է հերմետիկ խցիկում և ներառում է երեք փուլ 30-րոպեանոց լվացքի ցիկլում.
- Մառախուղի ցողում. Օդափոխիչները բաշխում են գերբարակ ջրային մառախուղ, որը ստեղծվում է ուլտրաձայնային ատոմիզացիայով, հավասարապես ծածկելով հագուստը: Սա ապահովում է մաքրում՝ առանց մեծ ջրի ծախսի:
- Ախտահանում օզոնով. Ուլտրամանուշակագույն լամպերն առաջացնում են օզոն, որն ոչնչացնում է բակտերիաները և հոտերը 99,9% արդյունավետությամբ: Հագուստը դառնում է կրկնակի օգտագործման համար պիտանի մինչև հինգ անգամ:
- Չորացում և օդի մաքրում. Տաք օդը չորացնում է հագուստը՝ միաժամանակ քայքայելով օզոնը: Սենսորները վերահսկում են խոնավության և օզոնի մակարդակը, իսկ օդափոխիչների ֆիլտրերը կլանում են գազի և կաթիլների մնացորդները՝ կանխելով դրանց ներթափանցումը կայանի օդ:
Սիմուլյացիաները ցույց են տվել, որ համակարգը հավասարապես բաշխում է խոնավությունը և ապահովում է ստերիլիզացիայի բարձր մակարդակ՝ առանց քիմիական նյութեր կամ ջուր շրջակա միջավայր արտանետելու: Ակրիլային խցիկը, սենսորները, օդափոխիչները և օզոնային լամպերը նախատեսված են հինգ տարվա աշխատանքի համար՝ առանց հիմնական բաղադրիչների փոխարինման:
Ինչո՞ւ է սա կարևոր
Ջուրը տիեզերքում հազվագյուտ և թանկ ռեսուրս է: Միջազգային տիեզերական կայանում (ՄՏԿ) և Չինաստանի «Տյանիգոն» կայանում ջուրը վերամշակվում է մեզից, քրտինքից և կոնդենսատից, բայց դրա առաջնային օգտագործումը խմելու և հիգիենայի համար է: Հագուստը ավանդական մեթոդներով լվանալը անհնար է ջրի սահմանափակումների և միկրոծանրության մեջ օճառաջրի վերամշակման խնդիրների պատճառով: Քրտինքով աղտոտված հագուստը, որն առաջանում է ամենօրյա մարզումների ժամանակ, որոնք անհրաժեշտ են տիեզերագնացների առողջությունը պահպանելու համար, դառնում է զգալի ծախսային նյութ:
Չինացի գիտնականների մշակումը լուծում է այս խնդիրները՝ առաջարկելով.
- Ռեսուրսների խնայողություն. Օգտագործում է ընդամենը 400 մլ ջուր մեկ ցիկլում:
- Էկոլոգիական մաքրություն. Բացակայում են լվացող միջոցներ, որոնք դժվար է վերամշակել:
- Երկարակեցություն. Համակարգը նախատեսված է երկարատև առաքելությունների համար (5+ ամիս ուղեծրում կամ 2,5 ամիս խորը տիեզերքում):
- Ծախսերի կրճատում. Երկրից առաքվող հագուստի ծավալի կրճատումը նվազեցնում է արձակման ծախսերը:
Նախկին փորձեր և դրանց սահմանափակումները
Ավելի վաղ այլ թիմեր նույնպես փորձել են լուծել տիեզերքում լվացքի խնդիրը.
- 2017 թվականին Umpqua Research ընկերությունը (ԱՄՆ) ներկայացրեց հերմետիկ թմբուկ, որն օգտագործում էր գոլորշի և միկրոալիքային չորացում, բայց այն ծավալուն էր, էներգատար և պահանջում էր վակուում:
- 2021 թվականին Tide-ը ՄՏԿ-ում փորձարկեց հատուկ լվացող միջոցներ և բծերի հեռացման անձեռոցիկներ, բայց դրանք չլուծեցին լիարժեք լվացքի խնդիրը:
- 2023 թվականին Ultrasonic ընկերությունն առաջարկեց օգտագործել թրթռումներ և նվազագույն ջուր, սակայն նրանց մեթոդը չէր վերացնում բակտերիաները:
Չինական մշակումն առանձնանում է կոմպակտությամբ, էներգաարդյունավետությամբ և առանց քիմիական նյութերի լիակատար ստերիլիզացիայով, ինչը այն դարձնում է ավելի հեռանկարային երկարաժամկետ առաքելությունների համար:
Հեռանկարներ և հաջորդ քայլեր
Հետազոտողները պլանավորում են.
- Ստեղծել սարքի աշխատանքային նախատիպ:
- Բարձրացնել մեքենայի տարողությունը՝ ավելի մեծ ծավալի հագուստ լվանալու համար:
- Էլ ավելի կրճատել ջրի ծախսը, ինչը կարևոր է սահմանափակ ռեսուրսներով առաքելությունների համար:
Այս բարելավումները համակարգն էլ ավելի հարմար կդարձնեն Լուսնի և Մարսի վրա ապագա արշավախմբերի համար, որտեղ ինքնավարությունն ու ռեսուրսների խնայողությունը կլինեն առանցքային:
Հակիրճ…
Չինական լվացքի մեքենայի մշակումը տիեզերքում բեկում է տիեզերագնացների առօրյա խնդիրների լուծման գործում: 12 կգ կշռող կոմպակտ սարքը, որն օգտագործում է 400 մլ ջուր և օզոն ստերիլիզացիայի համար, թույլ է տալիս ավելի քան 60%-ով կրճատել տիեզերական առաքելությունների համար անհրաժեշտ հագուստի ծավալը: Սա ոչ միայն խնայում է ռեսուրսները, այլև Լուսնի կամ Մարսի վրա առաքելություններն ավելի իրագործելի է դարձնում: Հաջորդ փուլը նախատիպի ստեղծումն է և հետագա օպտիմիզացումը, որոնք կմոտեցնեն մարդկությանը տիեզերքում կայուն կյանքին:
