ISSの環境制御および生命維持システム（ECLSS）のコンポーネント間の相互作用 国際宇宙ステーション の環境制御および生命維持システム （英語 : Environmental Control and Life Support System 大気圧 、火災の検出と抑制、酸素 レベル、廃棄物管理、および給水を提供または制御する生命維持装置 。ECLSSの最優先事項はISS内の大気である。このシステムは、乗組員が生成して使用する廃棄物と水 も収集、処理、保存する。このプロセスでは、シンク、シャワー、トイレからの液体 、空気 からの結露をリサイクルする。ズヴェズダ にとデスティニー の 同様のシステムは、ステーションに搭載された酸素を生成する[ 1] 固形燃料酸素生成 （英語版 ） [ 2] 二酸化炭素 は、ロシアのズヴェズダ のヴォズドゥク システム、USラボモジュールにある1つの二酸化炭素除去アセンブリ（CDRA）、およびUSノード3モジュールにある1つのCDRAによって空気から除去される。鼓腸からのメタンや汗からのアンモニアなど、人間の代謝の他の副産物は、活性炭 フィルターまたは微量汚染物質管理システム（TCCS）によって除去される[ 2]
ISSには2つの水回収システムがある。ズヴェズダ 水 回収システムが含まれているが、通常は酸素 生成のためにエレクトロン システムに供給される。アメリカのセグメントには、STS-126 [ 3] 尿 から集められた水蒸気を飲用用の水に処理することができる。水回収システムは、2008年11月に一時的にデスティニー に最初に設置され[ 3] 、2010年2月に、トランクウィリティー （ノード3）に移動した[ 4]
2012年にマーシャル宇宙飛行センターのECLSSテスト施設に展示された3つのECLSSラック。左から順に、水回収システム（ラック1）、WRS（ラック2）、および酸素生成システム。 水回収システムは、3つのECLSSラックのうちの2つに収容された、尿処理装置アセンブリと水処理装置アセンブリで構成されている[ 5]
尿処理装置アセンブリは、遠心分離機を使用して重力の不足を補い、液体と気体の分離を支援する低圧減圧蒸留プロセスを使用する[ 6] [ 3] [ 4]
尿処理装置アセンブリと廃水源からの水は、共にガスと固形物が水処理装置アセンブリでろ過された後、過床と高温触媒反応器アセンブリを通過する。その後、水は内蔵センサーによって検査され、不適格な水はウォータープロセッサアセンブリを介して循環される[ 5] [ 6]
揮発性除去アセンブリは、 1998年1月にSTS-89 で飛行し、微小重力下での水処理装置アセンブリの触媒反応器を実証した。蒸気圧縮蒸留飛行実験は、STS-107 で飛行したが、事故で破壊した[ 6]
尿処理装置アセンブリの蒸留アセンブリは、最初の設置の翌日の2008年11月21日に故障した[ 3] [ 4]
現在、ISSには、地球の大気 と同様の宇宙船の大気を維持するためのいくつかのシステムが使用されている[ 7] kPa （14.7 psi ）である。「ISSの乗組員は、圧力が低くても健康を維持できるが、ステーションの機器は圧力に非常に敏感である。圧力が下がりすぎると、ステーションの機器に問題が発生する可能性がある。」[ 8]
二酸化炭素と微量汚染物質は、空気再生システムによって除去される。これは、トランクウィリティー に配置されたNASAの設備であり、二酸化炭素除去アセンブリ（CDRA）、大気から有害な微量汚染を除去するための微量汚染物質制御サブアセンブリ（TCCS）、および窒素 、酸素 、二酸化炭素 、メタン 、水素 、及び水蒸気 を監視するための主要成分分析装置（MCA）を提供するように設計されている。空気再生システムはSTS-128 に搭載されたステーションから運ばれ、日本の実験モジュール の加圧モジュールに一時的に設置された。システムは到着後にトランキリティ に移される予定で、スペースシャトル・エンデバー STS-130 の間に設置された[ 9]
酸素生成システム（OGS）は、水回収システムからの水を電気分解して酸素と水素を生成するように設計されたNASAの設備である。酸素はキャビンの大気に送られる。ユニットはデスティニー モジュールに設置されている。STS-117 宇宙飛行士が実施した船外活動 の1つで、システムの使用を開始するために必要な水素ベントバルブが設置された[ 10] STS-121 によって提供され、2007年7月12日に運用を開始した[ 11] [ 6]
2011年、アメリカの報道機関であるCBSニュースとニュースマガジンのspaceflightnow は、「OGAに供給された水がわずかに酸性であるため、過去6か月間のOGAはうまく機能していなかった」とステーションフライトディレクターのクリス・エデレンは述べている。「過去数ヶ月間、ステーションの乗組員は、OGA修理装置の配達を待っている間、プログレス供給宇宙船、ヨーロッパの貨物船、ロシアのエレクトロン 酸素発生器を訪問して持ち込まれた酸素を使用してきた。OGAは、エレクトロンと同様に、電気を使用して水分子を水素と酸素に分解する。」[ 12]
Advanced Closed Loop System（ACLS）は、二酸化炭素を酸素と水に変換するESA の設備である。これは、酸素を生成するために地球からの安定した水の供給に依存しているNASAの酸素生成ラックとは大きく異なる。この水生成能力により、貨物の補給に年間400リットルの追加の水を投入する必要がなくなる。処理される二酸化炭素の50％は酸素に変換することができ、単体で3人の宇宙飛行士のためにフルタイムで十分な酸素を作ることができる。二酸化炭素の残りの50％は、生成されたメタンとともにISSから投棄される。ACLSは、NASAの酸素生成ラックを補完する。ACLSは技術デモンストレーターであるが、成功した場合はISSに恒久的に搭載されたままになる。2018年9月に発射されたこうのとり7号 に搭載され、デイスティニー モジュールに設置された[ 13]
サバティエシステムは、ECLSSのループの最後の機器で、サバティエ反応 を使用して酸素生成システムからの廃水素とステーション大気からの二酸化炭素を組み合わせ、これらの貴重な化学物質を保存する。この反応では、水とメタンが生成される。水は、地球からステーションに運ばなければならない水の総量を減らすためにリサイクルされ、メタンは、酸素生成システム用に設置された今は共有されている水素ベントラインによって船外に排出される[ 14]
ズヴェズダサービスモジュールのエレクトロンユニット。 エレクトロンはロシア の電解酸素発生器であり、ミール でも使用されていた。電気分解 を利用して酸素を生成する。このプロセスは、ステーションに搭載されている他の用途から回収された水分子を、電気分解によって酸素と水素に分解する。酸素はキャビンに排出され、水素は宇宙に排出される。国際宇宙ステーションに搭載されている3台のロシアのエレクトロン酸素発生器は問題に悩まされており、多くの場合、乗組員はバックアップソース（ボトル入り酸素または以下で説明するビガシステム）を使用せざるを得ない。6人の乗組員をサポートするために、NASAは上記の酸素生成システムを追加した。
2004年、エレクトロンユニットは（当初は）原因不明でシャットダウンした。2週間のトラブルシューティングにより、ユニットは再起動したが、すぐにシャットダウンした。その後、原因はユニット内の気泡と特定されたが、2004年10月のプログレス [ 15] [ 16] 水酸化カリウム の漏れにより、ISSの乗組員は手袋とフェイスマスクを着用せざるを得なくなった。臭いはゴム製シールの過熱によるものと推測されている。この事件は、STS-115 が出発した直後、補給ミッション（宇宙旅行者 のアニューシャ・アンサリ を含む）が到着する直前に発生した[ 17] [ 18] [ 19]
Vika
VikaまたはTGK酸素発生器は、ISSで使用される場合は固体燃料酸素発生器（SFOG）とも呼ばれ、ロスコスモス がミール のために開発した化学酸素発生器 （英語版 ） [ 20] 過塩素酸リチウム （英語版 ） [ 20] [ 21]
別のロシアのシステムであるヴォズドゥク（ロシア語のВоздух 、「空気」を意味する）は、二酸化炭素ガスの再生可能な吸収体の使用に基づいて、空気から二酸化炭素を除去する[ 22]
温度および湿度制御（THC）は、安定した気温の維持とステーションの空気供給における水分の制御に関係するISSECLSSのサブシステムである。熱制御システム（TCS）は、THCシステムの構成部品であり、アクティブ熱制御システム（ATCS）とパッシブ熱制御システム（PTCS）からなる。温度の上げ下げや、空気に湿気を加えることで、湿度を制御することが可能である。
火災検知および抑制（FDS）は、火災が発生したことを識別し、消火措置を講じるためのサブシステムである。
