Автор: В. В. Пискунов эксклюзивно для Холодильник.Инфо
 |
|
|
При продолжительном хранении продуктов питания необходимость в холодильнике возникает не только в обычных квартирах и на транспорте, но и в космосе. На космические корабли устанавливают специальные холодильники, принцип действия которых, как у земных термоэлектрических моделей. Чтобы понизить температуру вхолодильной камере, нужно избыточное тепло отвести в космическое пространство. Теплообменник, аналог земномуконденсатору, размещают снаружи на теневой стенке корабля. Но тепло от теплообменника отводится не за счет охлаждения его воздухом, а за счет излучения.
Внутри космических объектов для передачи тепла и охлаждения используют тепловые трубы. Электрическую энергию для приборов вырабатывают солнечные батареи.
Для хранения скоропортящихся продуктов предназначены холодильные и морозильные камеры. В холодильных камерах хранят холодные каши и салаты, в морозильных разнообразные замороженные продукты и готовые блюда. Для космических полетов разработаны технологии размораживания, насыщения водой, разогрева и тепловой обработки продуктов. Чтобы можно было разогреть готовый обед, предусмотрена миниатюрная кухня.
На станциях «Салют» и «Мир» для длительных околоземных полетов был установлен холодильник для хранения пищи. В данный момент, на международной космической станции, в российском модуле «Звезда» установлена два холодильника «БХ-3», предназначенных для хранения охлажденных и замороженных продуктов.
Для сублимированных продуктов длительного хранения в жилом отсеке космического объекта имеются теплоизолированные шкафы.
 |
|
|
При краткосрочных полетах космонавты питаются сублимированными продуктами. Продукты готовы к употреблению в пищу прямо из космической упаковки или после минимальной подготовки (насыщения водой и подогрева). Сублимированные продукты могут храниться непосредственно в кабине корабля при температурах от 20 до 25 °С. Срок хранения от 1 года до 3 лет. Хлеб, поставляемый на МКС, при указанных условиях может храниться до 1 года.
Для длительных межпланетных полетов продолжительностью более года разрабатываются другие рационы питания космонавтов. В длительных полетах к планетам солнечной системы предполагается использовать натуральные свежие продукты. Разнообразные продукты питания потребуют специфических условий хранения. На межпланетных кораблях будут выращивать редис, перцы, томаты, горох и другие овощи. Применение холодильной техники на космических объектах не ограничивается холодильниками для хранения продуктов питания. Холодильную технику используют, чтобы обеспечить нормальные условия жизни космонавтов, для научных и технологических целей. Когда одна сторона корабля раскалена солнечными лучами, а на другой снаружи вечный холод и температура -273 °С, в жилых отсеках поддерживаются комфортные условия для проживания людей. Холодильные установки контролируют температуру воздуха. Холодильно-сушильные агрегаты контролируют влажность воздуха. Мощное холодильное оборудование устраняет перегрев в любом месте, где он может возникнуть.
Кроме систем поддержания жизнедеятельности персонала станции, холодильную технику используют также технологические и исследовательские модули. Холодильник «Криогем-03» использовался для исследования цитотоксической активности изолированных лимфоцитов крови человека. Также мощные морозильные камеры, обеспечивающие температуру до -80 °C были использованы для заморозки и последующей отправки на Землю культур, выращенных непосредственно в условиях невесомости.
 |
|
|
На МКС присутствует холодильное оборудование не только российского производства, но и зарубежные холодильники ARCTIC (используется для экспериментов с диапазоном температур от -22 до +4 °C), RFR – система десяти охлаждаемых модулей для различных экспериментов, а BTR – холодильник, предназначенный исключительно для биотехнологических разработок, поддерживающий температуру от -12 до +4 °C.
Космические температуры, близкие к абсолютному нулю, и условия невесомости открывают широкие перспективы для космических технологий. При сверхнизких температурах физические свойства многих материалов резко изменяются. Физические процессы протекают иначе, чем на Земле.
Космические условия помогают достичь максимально высокой степени очистки от примесей различных материалов и химических веществ. В космосе создают качественно новые металлы и сплавы, магнитные, композиционные и полупроводниковые материалы, оптические стекла и стекловолоконные световоды, керамику и медико-биологические препараты, с такими свойствами, которые невозможно получить на Земле.
С понижением температуры большинство металлов становится более износостойкими и прочными. Электрическое сопротивление металлов уменьшается пропорционально понижению температуры. При температуре кипения жидкого гелия, близкой к абсолютному нулю, электрическое сопротивление и теплопроводность чистых металлов снижаются до 0. Прочность меди становится в 2 раза выше, чем при комнатной температуре, сталей от 2,5 до 3 раз, алюминия в 6 раз. Сверхнизкие температуры помогают повысить режущие свойства и стойкость обрабатывающего инструмента.
В тоже время под воздействием нагрузок при низких температурах в металлах могут происходить структурные изменения, приводящие к разрушениям.
 |
|
|
Космические технологии позволяют создавать материалы с заданными показателями прочности, пластичности и хрупкости, а также конструктивные формы изделий с минимальными внутренними напряжениями. Такие материалы и формы изделий нужны для создания машин с минимальной аварийностью и максимальной долговечностью. При длительных полетах за пределы солнечной системы ресурс жизненно важных агрегатов и систем должен составлять более 10 лет.
Короткий экскурс в космическую сферу показывает, какое применение холодильная техника находит в космосе. Холод на космических объектах помогает сохранять пищевые продукты, поддерживать комфортные температуры в жилых помещениях и очень низкие температуры в технологических отсеках. Космические условия помогают производить разнообразные технические материалы и изделия, а также медицинские препараты со специфическими качествами, недостижимыми в наше время при земных технологиях.
.gif)
