国際宇宙ステーションやスペースシャトル等の中の空気

質問

スペースシャトルやソユーズ等の宇宙船内の空気というのは搭載した酸素タンクを少しずつ解放して得ていて、それがアポロ13号のように故障したら酸欠になるのでしょうか？

それとも水を電気分解して酸素を作るような酸素発生装置みたいな物も搭載していて大丈夫なのでしょうか？

その場合、もし装置が故障しなければ、どれ位の期間の生命維持できるのでしょうか？もちろん宇宙飛行士の人数にもよるでしょうから、必要なら山崎直子さんら７人位が登場した近年のケースを仮定していただければと思います。

あと、国際宇宙ステーションは広大な所に６人位までの宇宙飛行士がいて、上記のような装置に加えて地球から酸素を補給してるようですが、どれ位の頻度で届けないといけないのでしょうか？将来的には地上から補給しなくても水を再生できるとの事で、酸素も作れるのかもしれませんが、彼らは長期的に滞在してるので十分な酸素が確保されてるのか気になりました。

以上、詳しい方にご教授いただきたいのですが、あまり専門的な内容や用語はわからないので、中高校生にわかるレベルで教えてください。長くなって申し訳ありませんが、お願いします。

回答No.2

中村 拓男（@tknakamuri）

2005年くらいの資料では 電気分解以外の酸素の「備蓄」は
140日分くらいみたいですね。
現在の備蓄量はよくわかりません。

お礼

回答ありがとうございます。純酸素の量が人数に比例するワケではないと思いますが、その頃は滞在してるクルーも２人だったんですよね。

回答No.1

naigel

まずスペースシャトル。　
ご存じのようにシャトルには太陽パドルが付いていなくて、発電は燃料電池で行います。
シャトルには水素と酸素が積んであって、燃料電池発電が２機搭載されています。これで電気を生みますが、派生的に水が生まれます。シャトルの滞在期間があまり長くないのは、やはり酸素の残量から決まる
ものと思われます。７人搭乗して滞在期間と余裕分で、いくらぐらいか具体的な数字はわかりません。
ISSに届ける酸素。自分たちが呼吸する酸素。エネルギーに変える酸素。余裕の酸素。合わせて相当の
酸素を搭載してフライトするのでしょう。

搭乗前の宇宙飛行士にバックアップクルーがいるように、シャトルにも救出シャトルが地上でスタンバイ
しているのです。万が一に地球帰還がとても遅れたり、不可能になったとき、救出に向かうのです。一度も発動された事はありませんでしたが、まずは酸素を届けなければなりませんよね。

ISSでは。
ステーションには巨大な太陽パドルがあって、電力の心配はありません。シャトルの有り余った水をもらい受けて、電気分解で酸素を生ませます。また純酸素のストックも相当用意してあると思いますが、
これも具体的な数字は判りません。

現在ステーションでは尿を浄化して飲料水にしていますが、これはあくまでも実験であって、水が欠乏
しているわけではありません。むしろ水は余っています

忘れてならないのは、私たちの空気とは、２０％の酸素と８０％の窒素でなりたっていますので、ISSでは、窒素も用意しなければなりません。その分酸素のストックは我々が心配するよりは少なくてもいいものでしょう。

具体的な数量の回答ができなくて、御免なさい。

お礼

もちろん十分な量があるから長期滞在もできるワケですが、国際宇宙ステーションには水も十分にあるから太陽電池パドルで発電して酸素も作れる一方で、それがないスペースシャトルは水素と酸素から発電する装置＝燃料電池の分も考えないとダメという事ですかね。

窒素の確保については分かりませんが、こちらの方が大変なんですかね。早い回答ありがとうございました。