Sistema de soporte vital extracorpóreo de la ISS

El dióxido de carbono y los contaminantes traza se eliminan mediante el Sistema de Revitalización del Aire. Este es un bastidor de la NASA, ubicado en Tranquility , diseñado para proporcionar un Conjunto de Eliminación de Dióxido de Carbono (CDRA), un Subconjunto de Control de Contaminantes Traza (TCCS) para eliminar la contaminación traza peligrosa de la atmósfera y un Analizador de Componentes Principales (MCA) para monitorear nitrógeno , oxígeno , dióxido de carbono , metano , hidrógeno y vapor de agua . El Sistema de Revitalización del Aire fue transportado a la estación a bordo de la misión STS-128 y se instaló temporalmente en el módulo presurizado del Módulo Experimental Japonés . Estaba previsto que el sistema se transfiriera a Tranquility después de su llegada y se instaló durante la misión STS-130 del Transbordador Espacial Endeavour . ^{[ 10 ]}

El Sistema Generador de Oxígeno (OGS) es un bastidor de la NASA que electroliza el agua del Sistema de Recuperación de Agua para producir oxígeno e hidrógeno, como el generador de oxígeno Elektron ruso . El oxígeno se suministra a la atmósfera de la cabina. La unidad está instalada en el módulo Destiny . Durante una caminata espacial , los astronautas de la misión STS-117 instalaron una válvula de ventilación de hidrógeno necesaria para el funcionamiento del OGS. ^{[ 11 ]} El OGS fue entregado en 2006 por la misión STS-121 y entró en funcionamiento el 12 de julio de 2007. ^{[ 12 ]} Desde 2001, el segmento orbital estadounidense había utilizado oxígeno almacenado en un tanque presurizado en el módulo de esclusa de aire Quest o del módulo de servicio ruso. Antes de la activación del Sistema Sabatier en octubre de 2010, el hidrógeno y el dióxido de carbono extraídos de la cabina se ventilaban al exterior. ^{[ 5 ]}

En octubre de 2010, el OGS dejó de funcionar correctamente debido a que el agua de entrada se volvió ligeramente demasiado ácida. La tripulación de la estación dependió del generador de oxígeno Elektron y del oxígeno traído desde la Tierra durante seis meses. En marzo de 2011, la misión STS-133 entregó el kit de reparación y el OGS volvió a funcionar a pleno rendimiento. ^{[ 13 ]}

El Sistema Avanzado de Circuito Cerrado (ACLS) es un módulo de _la ESA que convierte el dióxido de carbono ( _CO₂ ) y el agua en oxígeno y metano. El CO₂ se elimina del aire de la estación mediante un depurador de aminas , y posteriormente se extrae del depurador mediante vapor. _El 50 % del CO₂ se convierte en metano y agua mediante una reacción de Sabatier . El otro 50 % del dióxido de carbono se expulsa de la ISS junto con el metano generado. El agua se recicla mediante electrólisis, produciendo hidrógeno (utilizado en el reactor de Sabatier) y oxígeno. Esto difiere del módulo generador de oxígeno de la NASA, que depende de un suministro constante de agua de la Tierra para generar oxígeno. Esta capacidad de ahorro de agua redujo la cantidad de agua necesaria para el reabastecimiento de carga en 400 litros al año. Por sí solo, puede regenerar suficiente oxígeno para tres astronautas. ^{[ 14 ]}

El ACLS fue entregado en el lanzamiento de Kounotori 7 en septiembre de 2018 e instalado en el módulo Destiny como demostrador tecnológico (con un período de operación previsto de uno a dos años). ^{[ 15 ]} Tuvo éxito y permanece a bordo de la ISS de forma permanente. ^{[ 16 ]}

ACLS tiene tres subsistemas:

• El sistema de concentración de dióxido de carbono (CCA, por sus siglas en inglés) utiliza una reacción de amina para absorber y concentrar el dióxido de carbono del aire de la cabina y así mantener los niveles de dióxido de carbono dentro de límites aceptables.
• El sistema de reprocesamiento de dióxido de carbono (CRA) utiliza un reactor Sabatier para hacer reaccionar _el CO₂ procedente del CCA con el hidrógeno procedente del OGA para producir agua y metano.
• El sistema de generación de oxígeno (OGA, por sus siglas en inglés) electroliza el agua para convertirla en oxígeno e hidrógeno.

El sistema Sabatier de la NASA (utilizado desde 2010 hasta 2017) cerraba el ciclo de oxígeno en el ECLSS combinando el hidrógeno residual del Sistema de Generación de Oxígeno y el dióxido de carbono de la atmósfera de la estación mediante la reacción de Sabatier para recuperar el oxígeno. Los productos de esta reacción eran agua y metano. El agua se reciclaba para reducir la cantidad total de agua transportada a la estación desde la Tierra, y el metano se expulsaba al exterior a través de la línea de ventilación de hidrógeno instalada para el Sistema de Generación de Oxígeno. ^{[ 17 ]}

Elektron es un generador electrolítico de oxígeno ruso, que también se utilizó en la estación Mir . Utiliza la electrólisis para convertir las moléculas de agua recuperadas de otros usos a bordo de la estación en oxígeno e hidrógeno. El oxígeno se libera a la cabina y el hidrógeno al espacio. Las tres unidades Elektron en la ISS han sufrido numerosos problemas, lo que ha obligado con frecuencia a la tripulación a utilizar fuentes de reserva (ya sea oxígeno embotellado o el sistema Vika que se describe más adelante). Para dar soporte a una tripulación de seis personas, la NASA añadió el sistema generador de oxígeno mencionado anteriormente.

En 2004, la unidad Elektron se apagó debido a causas inicialmente desconocidas. Dos semanas de solución de problemas dieron como resultado que la unidad volviera a arrancar, para luego apagarse inmediatamente. La causa finalmente se atribuyó a burbujas de gas en la unidad, que permaneció inoperativa hasta una misión de reabastecimiento Progress en octubre de 2004. ^{[ 18 ]} En 2005, el personal de la ISS se conectó al suministro de oxígeno de la nave espacial de reabastecimiento Progress recién llegada cuando la unidad Elektron falló. ^{[ 19 ]} En 2006, los gases de una unidad Elektron defectuosa llevaron a los ingenieros de vuelo de la NASA a declarar una "emergencia de la nave espacial". Un olor a quemado hizo sospechar a la tripulación de la ISS de otro incendio de Elektron , pero la unidad solo estaba "muy caliente". Una fuga de hidróxido de potasio corrosivo e inodoro obligó a la tripulación de la ISS a ponerse guantes y máscaras faciales. Se ha conjeturado que el olor provenía de sellos de goma sobrecalentados. El incidente ocurrió poco después de que la misión STS-115 partiera y justo antes de la llegada de una misión de reabastecimiento (que incluía a la turista espacial Anousheh Ansari ). ^{[ 20 ]} El Elektron no volvió a estar operativo hasta noviembre de 2006, después de que llegaran nuevas válvulas y cables en la nave de reabastecimiento Progress en octubre de 2006. ^{[ 21 ]} El ERPTC (Corriente Terminal de Procesamiento de Recuperación Eléctrica) se insertó en la ISS para evitar daños a los sistemas. En octubre de 2020, el sistema Elektron falló y tuvo que ser desactivado por un corto tiempo antes de ser reparado. ^{[ 22 ]}

El generador de oxígeno Vika o TGK, también conocido como Generador de Oxígeno de Combustible Sólido (SFOG) cuando se usa en la ISS, es un generador de oxígeno químico desarrollado originalmente por Roscosmos para la Mir , y proporciona un sistema alternativo de generación de oxígeno. ^{[ 23 ]} Utiliza cartuchos de perclorato de litio sólido , que se descompone en oxígeno gaseoso y cloruro de litio sólido al calentarse. ^{[ 23 ]} Cada cartucho puede suministrar las necesidades de oxígeno de un miembro de la tripulación durante un día. ^{[ 24 ]}

Otro sistema ruso, Vozdukh (en ruso Воздух , que significa "aire"), elimina el dióxido de carbono del aire con absorbedores regenerables de gas dióxido de carbono. ^{[ 25 ]} En 2018 se produjo un incidente cuando uno de los dos Vozdukh (también conocidos como SKV) se desactivó sin una orden, pero se reactivó poco después. ^{[ 26 ]}