Ag+ в космонавтике или как серебро помогло человечеству покорить космос?

Как мы уже выяснили, серебро с древнейших времен использовалось человечеством для обеззараживания воды. Новой вехой для всего человечества и для использования серебра стали полёты в космос.

Как серебро помогло человечеству покорить космос?

В эпоху после второй мировой, в разгар холодной войны основными игроками на космической арене были две сверхдержавы СССР и США и нам есть о чём рассказать о каждой из них.

Одной из главных задач той гонки было не только отправить человека в космос но и вернуть его живым, целым и здоровым.

Серебро, как вы уже могли догадаться, сыграло не последнюю роль в успешном выполнении этой задачи.

СИСТЕМЫ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ СССР

В космо-парк СССР в те времена входили корабли:

• ВОСТОК
• ВОСХОД
• СОЮЗ
• САЛЮТ
• МИР
• МКС

Для обеспечения безопасного (относительно) пребывания в космосе советскими инженерами была разработа специальная система жизнеобеспечения космического корабля. 

Это было необходимо, т.к. в, мягко говоря, нестандартных условиях космического полета (вакуум, лучистый теплообмен, ионизирующие излучения) человек находится в замкнутом герметичном отсеке космического корабля.

В этом жилом гермитичном отсеке необходимо было создать все условия для нормального существования и работы человека. Такие условия необходимо поддерживать в течение всего полета. 

В состав этой системы жизнеобеспечения входило ещё несколько подсистем, таких как:

• Система кондиционирования воздуха
• Система обеспечения водой
• Система обработки продуктов жизнедеятельности космонавтов
• Система обеспечения нормальных температурных условий (терморегуляции)

Система водообеспечения на борту кораблей "Восток"(1961-1963) и "Восход"(1963-1966)  работала следующим образом - вода находилась в емкостях, изготовленных из двухслойной полиэтиленовой пленки внутри металлического кожуха.

Консервация питьевой воды осуществлялась применением препарата серебра "Кумазин". 

Фрагмент текста научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

О КОНСЕРВАЦИИ ВОДЫ НА СУДАХ КУМАЗИНОМ

Н.А. Рахманина
В.А. Дружинина

На основании анализа результатов полученных в ходе многолетней практики длительных орбитальных миссий на станциях "САЛЮТ", "МИР", "МКС" и др., уже Российская Федерация установила ГОСТ по количеству и качеству потребляемой воды космонавтами. 

Государственный стандарт РФ

ГОСТ Р 50804-95 

"Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате.

Общие медико-технические требования" 

введен в действие постановлением Госстандарта России

от 2 августа 1995 г. N 424

В качестве обеззараживающего и консервирующего агента для подготовки питьевой и санитарно-гигиенической воды в Советской, а теперь в Российской космонавтике применялось и применяется только ионное серебро!

Содержание ионного серебра в качестве обеззараживающего и консервирующего агента в воде, используемой для питья и приготовления пищи – 0,5 мг/л, при неограниченном сроке потребления;

Допускается содержание ионного серебра до 1 мг/л, при потреблении воды не более 15 суток;

Содержание ионного серебра в качестве обеззараживающего и консервирующего агента в воде, используемой для санитарно-гигиенических целей – 0,02-3 мг/л.

Противник СССР в космической гонке не мог позволить себе иметь аналогичные способы водообеспечения, поэтому на американских космических кораблях "Меркурий" (1961-1963), "Джемини"(1965-1966), "Аполлон"(1963-1967) и "Шаттл" (1969-2011) система доставки и консервирования воды была совершенно другой и, как отмечают некоторые авторы, намного более сложной и затратной.

На этих кораблях, вода выступала побочным продуктом работы электрохимических генераторов тока.

Суть процесса заключалась в том, что из криогенного кислорода и криогенного водорода синтезировалась питьевая вода, как побочный продукт при выработке электроэнергии для системы энергопитания.

Обеззараживание и консервация такой воды проводилась методом хлорирования, а в кораблях серии "Аполлон" - гипохлоритом натрия и йодом с концентрацией 10 мг/л.

Начиная с полетов кораблей "Аполлон 12" (1969) эксплуатировался метод обеззараживания воды ионами серебра.

С целью замены системы очистки воды йодом, т.к. не смотря на успешность применения этого метода - для его использования требуется, чтобы йод был удален перед употреблением астронавтов из-за его неблагоприятного воздействия на щитовидную железу.

Разработка идёт сразу по двум направлениям:

Первое направление это классическая конструкция, где при прохождении электрического тока через серебряные электроды, находящиеся в контакте с водой, происходит выделение ионов серебра. Эти ионы обладают способностью разрушать клеточные мембраны бактерий и вирусов, препятствуя их размножению. В отличие от хлора и других химических дезинфектантов, серебро не оставляет неприятного запаха и вкуса в воде.

Второе направление заключается в разработке нового подхода, не требующего внешнего электропитания.

Суть метода заключается  в электрохимическом методе растворения, в котором вода очищается погружным гальваническим элементом.

Серебряный анод гальванического элемента соединен с катодом электрически. Катод при этом, изготовлен из металлов с более высоким электрохимическим потенциалом. Основными такими металлами выступают платина и палладий.

Таким образом, катод и анод образуют гальваническую пару. 

На опытном образце реактора для электролиза серебра были получены следующие параметры:

• U  (напряжение) - 0,47 В
• I  (сила тока) - 0,066 мА

Такие параметры позволяют эффективно применять данный метод для обработки питьевой воды.

Серебро в космонавтике. Итоги

За более чем 60 лет опыта применения ионного серебра в космической отрасли не остаётся никаких сомнений в эффективности и безопасности этого метода. 

Этот метод зарекомендовал себя как безальтернативно правильный, безопасный и эффективный.

И если даже на объектах мирового значения, таких как МКС величайшие умы современности из двух стран-конкурентов пришли к одному и тому выводу, мы считаем, что этот метод достоин того, чтобы обеспечивать безопасность наших пользователей.

Вот почему компания ACON с 2012 года и по сей день является единственным во всей России сертифицированным производителем линейки продукции для беcхлорной дезинфекции ионами серебра и меди  воды плавательных бассейнов.