Kehidupan Astronot di Luar Angkasa
Kehidupan astronaut di luar angkasa tentu berbeda dari kehidupan di Bumi. Ada banyak penyesuaian yang diperlukan, salah satunya dalam hal bernapas. Kemampuan bernapas bagi para astronaut di luar angkasa adalah aspek penting dalam eksplorasi ruang angkasa oleh manusia. Karena di ruang angkasa tidak terdapat oksigen dan tekanan atmosfer, para ilmuwan harus menciptakan teknologi untuk memastikan astronaut mendapatkan pasokan udara yang dapat dihirup sepanjang waktu.
Berikut adalah pembahasan yang lebih dalam seputar bagaimana astronaut bernapas di luar angkasa.
Produksi Oksigen di Stasiun Luar Angkasa
Di Stasiun Luar Angkasa Internasional atau International Space Station (ISS), para astronaut bergantung pada sistem pendukung kehidupan canggih untuk memproduksi oksigen. Salah satu metode utamanya adalah melalui elektrolisis, sebuah proses yang memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen menggunakan listrik.
Air, yang tersedia secara melimpah di ISS diuraikan menjadi komponennya, yaitu oksigen dan hidrogen. Oksigen kemudian dilepaskan ke dalam udara kabin agar astronaut bisa bernapas. Sementara, hidrogen yang dihasilkan dari proses ini biasanya dibuang ke luar angkasa atau digunakan dalam reaksi kimia lainnya.
Penghilangan Karbon Dioksida
Selain menyediakan oksigen, pernapasan di luar angkasa juga melibatkan pengelolaan karbon dioksida yang dihembuskan oleh para astronaut. Untuk mencegah penumpukan karbon dioksida, ISS menggunakan perangkat seperti Carbon Dioxide Removal Assembly (CDRA). Sistem ini menangkap karbon dioksida dari udara dan membuangnya ke luar angkasa atau mengubahnya kembali menjadi oksigen yang dapat digunakan melalui proses kimia seperti reaksi Sabatier, yang menggabungkan karbon dioksida dengan hidrogen untuk menghasilkan air dan metana.
Pasokan Oksigen di Baju Luar Angkasa
Saat para astronaut meninggalkan pesawat ruang angkasa untuk melakukan aktivitas di luar (extravehicular activities atau EVA), mereka mengenakan baju luar angkasa khusus yang dilengkapi dengan sistem pendukung kehidupan. Baju ini menyediakan lingkungan bertekanan yang penuh dengan oksigen murni. Sebelum berjalan di luar angkasa, para astronaut menghirup oksigen murni selama beberapa jam untuk membersihkan nitrogen dari tubuh mereka, yang mencegah penyakit dekompresi.
Baju luar angkasa juga dilengkapi dengan tabung oksigen bertekanan dan sistem untuk menghilangkan karbon dioksida. Ini memastikan bahwa para astronaut bisa bernapas dengan aman saat bekerja di luar pesawat ruang angkasa untuk jangka waktu yang lama.
Tantangan Bernapas di Mikrogravitasi
Mikrogravitasi menghadirkan tantangan unik bagi fungsi paru-paru dan pertukaran gas. Di Bumi, gravitasi memengaruhi aliran udara dan darah di paru-paru, menciptakan perbedaan ventilasi dan perfusi di berbagai bagian paru-paru. Di mikrogravitasi, efek ini berkurang, menghasilkan ventilasi dan perfusi yang lebih merata di seluruh paru-paru.
Selain itu, paparan mikrogravitasi yang berkepanjangan dapat menyebabkan perubahan fisiologis dalam tubuh, seperti pergeseran cairan menuju bagian atas tubuh, yang dapat memengaruhi kapasitas dan fungsi paru-paru untuk sementara waktu. Perubahan ini biasanya stabil setelah beberapa hari di luar angkasa.
Pasokan Oksigen Darurat
Pesawat ruang angkasa dilengkapi dengan pasokan oksigen cadangan yang disimpan dalam tabung atau kaleng. Cadangan ini khusus digunakan saat terjadi keadaan darurat. Cadangan ini memastikan bahwa para astronaut memiliki akses ke udara yang dapat dihirup bahkan jika sistem utama gagal.
Intinya, para astronaut dapat bernapas di luar angkasa berkat kombinasi teknologi canggih yang memproduksi oksigen dari air, menghilangkan karbon dioksida dari udara, dan menjaga tingkat tekanan yang aman di dalam pesawat ruang angkasa serta baju luar angkasa. Sistem ini sangat penting untuk mempertahankan kehidupan di lingkungan ruang angkasa yang keras.
FAQ Seputar Bagaimana Astronot Bernapas di Luar Angkasa
Question
Dari mana astronot mendapatkan oksigen utama di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS)?
Answer
Sumber utama oksigen berasal dari proses elektrolisis. Sistem ini menggunakan listrik dari panel surya untuk memecah molekul air ($H_2O$) menjadi gas hidrogen dan gas oksigen yang bisa dihirup.
Question
Apakah air yang digunakan untuk memproduksi oksigen harus selalu dikirim dari Bumi?
Answer
Tidak selalu. ISS memiliki sistem daur ulang yang sangat canggih. Mereka mendaur ulang urin, keringat, dan uap air dari napas astronot menjadi air bersih yang kemudian diolah kembali menjadi oksigen.
Question
Apa fungsi gas nitrogen di dalam kabin stasiun luar angkasa?
Answer
Udara di ISS dibuat mirip dengan atmosfer Bumi, yaitu campuran oksigen dan nitrogen. Nitrogen berfungsi untuk menjaga tekanan udara tetap stabil dan mengurangi risiko kebakaran yang sangat tinggi jika kabin hanya berisi oksigen murni.
