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Sostenimiento de la vida


 Para sobrevivir en un viaje espacial hay que llevarse consigo una pequeña parte de la atmósfera terrestre, que proporcione oxigeno para respirar y algún método para eliminar el venenoso dióxido de carbono. Por otro lado hay que mantener la presión interior como mínimo a 1/3 de la habitual en la tierra, para no someter a la estructura de la nave a una diferencia de presión con el exterior (ausencia de presión o vacío) que suponga cargas estructurales muy elevadas. También hay que retirar el vapor de agua propio de la respiración y la transpiracion de lo contrario la condensación de agua llegaría a encharcar los pulmones de los astronautas.
 Así pues, lo que en la tierra es habitual, aparentemente sencillo y carente de todo interés como respirar, en el espacio se torna vital y altamente complicado. De hecho los medios de soporte de la vida ocupan gran espacio en la nave y por consiguiente peso, y todo se traduce en muchisimos kilos de empuje que aportaran las etapas del cohete lanzador. Por eso, existe un compromiso muy ajustado a la hora de diseñar una nave espacial entre las seguridades aportadas que van -como hemos visto- desde las protecciones estructurales de la nave hasta los medios de soporte de la vida, pasando por instrumentos tanto de navegación como científicos y combustibles para motores.
 Cuando la duración del viaje espacial es pequeña, los elementos necesarios para el sostenimiento de la vida simplemente se almacenan en depósitos (oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, agua). Pero en  largas estancias - Laboratorio Espacial Skylab, y la estacion orbital Rusa Mir - hay que pensar en la forma de máximizar el rendimiento de esos elementos.
 En la estacion espacial Mir, la atmosfera es analoga a la de la Tierra a nivel del mar. Las naves Americanas estan presurizadas a algo más de la tercera parte de la presión atmosférica.
 

 REGENERACION DEL AIRE

 El nitrógeno, que constituye el 80% de la mezcla del aire, no es consumido por los astronautas, pero escapa al exterior en pequeña cantidad por las deficiencias de estanqueidad.
 Los depuradores tradicionales de aire estaban basados en sustancias sólidas que contenian oxígeno combinnado químicamente (hiróxidos de metales alcalinos). Su principal ventaja es que ademas de producir oxigeno para la respiracion de los cosmonautas  absorben al mismo tiempo el dióxidio de carbono, algunos conaminantes y el vapor de agua ambientales. Su principal inconveniente es la necesidad de reponer la sustancia depuradora a medida que se agota, al ser imposible regenerarla a bordo, siendo un abastecimiento continuo desde la Tierra.
 Este sistema ya es obsoleto y sustituido por sistemas generadores de oxígeno basados en electrólisis del agua. Pero este sistema es técnicamente muy complicado por que en ausencia de gravedad la separación de los productos gaseosos es difícil y también peligrosa la presencia de productos causticos en la nave. Por otra parte el hidrógeno que se produce  y se evacua al exterior de la nave es un gas inflamable que exige especiales precauciones. Pero aun se mantinen como reserva fuentes sólidad de oxígeno (perclorato de litio) y tanques  de oxígeno gaseoso.
 El dióxido de carbono que constantemente produce la tripulación, antes se depuraba por sustancias solidas no regenerables (principalmente hidróxido de litio). Desde 1987 la Union Sovietica utiliza un sistema de absorbentes sólidos regenerables por exposicion al vacio. Posiblemente se trata de un filtro molecular basado en las propiedades de ciertos aluminosilicatos  sintéticos (zeolitas) que se utilizan industrialmente como catalizadores y absorbentes. No obstante se siguen almacenando cantidades del otro producto no reutilizable como medio de segurirad.
 

RECICLADO DEL AGUA

 El organismo humano desprende continuamente agua en forma de vapor atraves de la respiración y la transpiración y similar cantidad mediante la orina. Existen métodos para extraer y potabilizar el vapr de agua atmosférico generado  continuamente por los astronautas. El sistema recoge la hudedad del aire, la separa del la mezcla de gases, la purifica, descontamina y mineraliza. Este sistema empieza con un enfriado/secado para separar la humedad del aire. La humedad recoguida se bombea a columnas de intercambio ionico y carbon activado. Despues pasa a traves de dolomita fragmentada y silicatos artificiales y sal. Por último se calienta a 80º y se la añaden conservantes. Por supuesto, existen depositos con agua traida desde la tierra.
 También se recicla el agua de la orina, que estaá almacenada en contenedores. Se extrae por centrifugado y despues destilada y purificada. El agua así obtenida puede ser empleada para el consumo humano pero por motivos sicologicos se emplea para la electrolisis del oxígeno.