Сістэма ачысткі паветра ад вуглякіслага газу і падсілкоўвання яго кіслародам, разабраны вышэй, простая і надзейная ў працы, аднак, як паказваюць разлікі, працяглае знаходжанне ў касмічнай прасторы запатрабуе такога велізарнай колькасці надперекиси шчолачных металаў, што самі палёты толькі па адной гэтай прычыне становяцца немагчымымі.

У цяперашні час распрацаваны іншыя спосабы ўзнаўлення кіслароду ў касмічным караблі, якія зараз праходзяць выпрабаванні ў наземных умовах. Дзякуючы чаму ў прыродзе, нягледзячы на вялікую колькасць вылучаецца вуглякіслага газу, атмасфера па складу застаецца практычна нязменнай? Гэтым мы абавязаны раслінам. Расліны паглынаюць вуглякіслы газ, раскладаюць яго і вылучаюць пры гэтым кісларод.

Такі ж працэс можна ажыццявіць і на борце касмічнага карабля, але толькі не з дапамогай раслін. Вуглякіслы газ на кісларод і вадарод можна раскласці хімічным шляхам і, такім чынам, стварыць кругазварот кіслароду ў кабіне карабля, падобны таму, які ажыццяўляецца ў прыродзе. У распрацоўваных сістэмах забеспячэння касмічных караблёў кіслародам вуглякіслы газ у спецыяльных рэактарах раскладаецца на кісларод, які паступае ў атмасферу кабіны, і вуглярод. Апошні можа выкідвацца як пабочны прадукт. Пры выкарыстанні ў якасці крыніцы кіслароду надперекисей шчолачных металаў вуглякіслы газ быў баластам, які звязваўся шчолаччу і назапашваўся на борце карабля. У распрацоўваных сістэмах вуглякіслы газ будзе сыравінай для атрымання кіслароду. Існуе некалькі спосабаў атрымання кіслароду з вуглякіслага газу. Найбольш адпрацаваным лічыцца спосаб аднаўлення вуглякіслага газу вадародам.

Пры высокіх тэмпературах (да 300°З) вадарод здольны ўступаць у рэакцыю з вуглякіслым газам, адымаючы ад яго кісларод (такі працэс называюць аднаўленнем - вуглякіслы газ аднаўляецца, а вадарод акісляецца). Вуглякіслы газ, узаемадзейнічаючы з вадародам, аднаўляецца спачатку да вокісу вугляроду (угарнага газу), а вадарод акісляецца да вады. Вольнага кіслароду ў такой рэакцыі не вылучаецца. Для таго каб атрымаць кісларод, ваду раскладаюць электрычным токам. Вы ведаеце, што калі праз ваду прапусціць электрычны ток, то яна раскладаецца на элементы, з якіх складаецца,- вадарод і кісларод. Вадарод вылучаецца на катодзе, а кісларод - на анодзе.

Такім чынам, працэс атрымання кіслароду з вуглякіслага газу складаецца з двух стадый - спачатку вадарод акісляецца вуглякіслым газам да вады, а затым вада раскладаецца на кісларод і вадарод.

Кісларод з электролизной ўстаноўкі паступае ў кабіну для падсілкоўвання атмасферы, а вадарод выкарыстоўваецца для аднаўлення вуглякіслага газу. Для правядзення такога працэсу патрабуецца галоўным чынам электрычная энергія.

Як здабываецца вуглякіслы газ з паветра? Для гэтага прымяняюцца так званыя малекулярныя сіты (іх называюць таксама цеолитами). Малекулярныя сіты маюць настолькі малыя адтуліны - поры, што праз іх свабодна праходзяць малекулы такіх газаў, як азот, кісларод і т. п., а малекулы вуглякіслага газу, вялікія па памерах, затрымліваюцца. Для ўлоўлівання вуглякіслага газу з паветра, апошні праганяецца праз патроны, набітыя цеолитами (цеолиты вырабляюць у выглядзе невялікіх па даўжыні і дыяметру трубачак). Вуглякіслы газ застаецца на фільтры з малекулярных сіт, а кісларод і азот (складовыя часткі паветра) праходзяць праз фільтр.

Паветра, перад тым як накіраваць яго ў патроны з цеолитами, абавязкова асушваюць. Вільготны паветра нельга прапускаць праз цеолиты - вільгаць псуе іх, яны насычаюцца вадой і губляюць здольнасць ўтрымліваць вуглякіслы газ. Каб асушыць паветра, яго прапускаюць праз патроны, набітыя силикагелем. Силикагель добра паглынае вільгаць з паветра, але не затрымлівае вуглякіслы газ.

Мы казалі аб тым, што атмасфера кабіны касмічнага карабля, дзе знаходзяцца члены экіпажа, павінна бесперапынна падсілкоўвацца кіслародам і ачышчацца ад шкоднай прымешкі - вуглякіслага газу. А ўтвараюцца ці іншыя прымешкі, акрамя вуглякіслага газу, якія могуць назапашвацца ў кабіне касмічнага карабля?

Матэрыялы ўнутранага аздаблення кабіны маюць у сваім складзе рэчывы, якія хоць і павольна, але выпараюцца і паступаюць у атмасферу (гума, пластмасы, фарбы, лакі і г. д.). Так як кабіна не праветрываецца, колькасць выпарэнняў з часам павялічваецца і можа дасягнуць канцэнтрацыі, небяспечнай для здароўя членаў экіпажа. Таму атмасферу кабіны трэба чысціць не толькі ад вуглякіслага газу, але і ад іншых шкодных прымешак.

Якім чынам можна выдаляць з паветра кабіны забруджвання, якія назапашваюцца ў ім з часам? Большую частку газаў - шкодных прымешак - можна ўлоўліваць з дапамогай фільтраў-адсарбентаў, якія добра ўтрымліваюць іх на сваёй паверхні. Вельмі добры для гэтай мэты актываваны вугаль.

Як правіла, шкодныя газы, якія назапашваюцца ў кабіне,- гаручыя рэчывы. Ці нельга для абясшкоджвання паветра спальваць гэтыя газы? Аказваецца, можна, але толькі калі газы складаюцца з вадароду, кіслароду і вугляроду. Спальванне можна праводзіць у спецыяльных вочках, нагреваемых электрычным токам, праз якія прапампоўваецца паветра кабіны.

А калі ў малекулу шкоднага газу ўваходзяць атамы серы? Калі спальваць такое рэчыва, то ўтворыцца вокіс серы, а гэта таксама шкодны газ. Такім чынам, спальванне не можа служыць сродкам выдалення ўсіх шкодных прымешак.

Шкодныя прымешкі можна выдаляць з паветра не толькі шляхам яго награвання да высокіх тэмператур, але і астуджэннем да вельмі нізкіх тэмператур, пры якіх усе прымешкі з паветра замярзаюць і выпадаюць альбо ў выглядзе цвёрдых часціц, альбо кропель вадкасці. Вымаражванне, гэтак жа як і спальванне, тэхнічна здзяйсняльна ў касмічным караблі. Спалучэннем прыведзеных спосабаў (спальванне, глыбокае астуджэнне, фільтраванне) атмасфера кабіны касмічнага карабля можа быць ачышчана ад усіх магчымых шкодных прымешак.

Такім чынам, як забяспечыць членаў экіпажа кіслародам для дыхання ў касмічным караблі, мы цяпер ведаем. Без паветра (кіслароду) чалавек жыць не можа. Але і без ежы жыць нельга. Якія існуюць цяжкасці ў забеспячэнні людзей, якія знаходзяцца ў касмічным караблі, ежай? Цяжкасці звязаны не толькі з неабходнасцю мець на борце касмічнага карабля як мага меншы вага ўсіх запасаў. Але тым не менш чалавеку неабходна прымаць штодня ежу. Ежесуточный харчовай рацыён чалавека павінен складаць не менш за 2500 ккал. Чым можа харчавацца чалавек, знаходзячыся ў касмічным караблі? Вядома, тымі ж прадуктамі, якія ён спажывае на Зямлі, але толькі некаторым з іх надаюць папярэдне асаблівы «касмічны» выгляд, каб яны менш важылі пры адной і той жа каларыйнасці.

Ёсць прадукты харчавання, у склад якіх уваходзіць вялікая колькасць рэчываў, якія не маюць пажыўнай каштоўнасці.

Вазьміце, да прыкладу, агурок, колькі ў ім вады і колькі рэчываў, якія даюць харчаванне арганізму? Вады ў агурку змяшчаецца да 9О% і толькі каля 10% - цвёрдага рэчыва. Падыходзіць такога віду ежа для ўмоў космасу? Не, не падыходзіць, занадта шмат у ёй баласта. Амаль у кожным прадукце харчавання - мясе, хлебе, рыбе і г. д. змяшчаецца значны працэнт вады. Для памяншэння вагі некаторых прадуктаў, запасаемых на борце касмічнага карабля, іх падвяргаюць абязводжвання. Дзякуючы гэтаму яны становяцца лягчэй і, акрамя таго, што таксама важна, такая абязводжанай ежа можа захоўвацца пры пакаёвай тэмпературы (18 - 20°З) на працягу многіх месяцаў, не псаваць і не губляючы сваіх пажыўных уласцівасцяў.

Праведзеныя даследаванні паказалі, што абязводжаны прадукты не аказваюць шкоднага ўплыву на арганізм чалавека. Абязводжванне дазваляе прыкметна зменшыць вага прадуктаў, запасаемых на борце касмічнага карабля. Аднак гэты вага ўсё ж застаецца дастаткова вялікім і расце з павелічэннем працягласці палёту.

Якім жа чынам будзе вырашацца праблема забеспячэння членаў экіпажа ежай пры здзяйсненні працяглых касмічных палётаў? Рашэнне гэтай праблемы можна знайсці, калі рушыць услед прыкладу, які паказвае нам прырода. У прыродзе жывыя і раслінныя арганізмы бесперапынна што-то і спажываюць што-то ў выніку сваёй жыццядзейнасці вылучаюць.

Добра вядома, што ўраджай на палях бывае добры, калі глеба перад пасевам была багата унавожена. А што такое гной? Гэта ў асноўным прадукты жыццядзейнасці жывых арганізмаў, У ім утрымліваюцца ўсе элементы, неабходныя для росту і паспявання раслін. Расліны, у сваю чаргу, ідуць у ежу жывым арганізмам. Дзякуючы такому кругазвароту ў прыродзе на Зямлі не адчуваецца недахопу ў прадуктах харчавання. Цяпер навукоўцы вядуць даследаванні такіх шляхоў атрымання прадуктаў харчавання, якія дазволілі б хутка і ў вялікай колькасці атрымліваць рэчывы, прыдатныя для ўжывання іх жывымі арганізмамі, у тым ліку і чалавекам. Калі будзе вырашана гэтая задача, то ў касмічны палёт не прыйдзецца браць вялікага запасу прадуктаў харчавання.

Аналагічна ідзе справа і з забеспячэннем людзей у касмічных палётах вадой. Бо чалавек вельмі спажывае шмат вільгаці. У сярэднім за суткі чалавек выпівае каля 2,5 л (2,5 кг) вады, а за год прыкладна 880 кг. Гэта толькі адзін чалавек, а калі экіпаж касмічнага карабля складаецца з трох чалавек, то ўжо больш за 2 т. Можна ўзяць запас вады ў такой колькасці на борт карабля? Мабыць, няма. Але чалавек не толькі спажывае вільгаць, але і вылучае яе, прычым вылучае нават у некалькі большай колькасці.

Пры выдыхании і отпотевании чалавек у суткі вылучае ў навакольнае асяроддзе ў сярэднім каля 1,1 л вады ў выглядзе пара. Акрамя таго, арганізм чалавека вылучае ў выглядзе мачы каля 1, 5 л вільгаці ў суткі. Ці можна вільгаць, што выдзяляюцца арганізмам, выкарыстоўваць для атрымання пітной вады? Можна, для гэтага яе толькі неабходна адпаведным чынам апрацаваць, ачысціць ад забруджванняў.

Гарадскія жыхары карыстаюцца для пітва вадаправоднай вадой. Але прыродная вада, якая паступае ў вадаправод - вада азёр і рэк, папярэдне праходзіць працяглую і складаную ачыстку на спецыяльных станцыях. У сельскай мясцовасці пітную ваду бяруць з калодзежаў, як правіла, якія знаходзяцца ў зямлі на вялікай глыбіні. Вадзе, якая паступае ў калодзеж, прыйшлося прасочвацца праз тоўшчу пяску, гліны і іншых парод. Пласты глебы і служаць натуральным фільтрам, у якім затрымліваюцца ўсе механічныя забруджвання, якія трапілі ў ваду. Глеба ачышчае ваду і ад цэлага шэрагу хімічных забруджванняў. Так у зямных умовах, дзякуючы фільтруе і ачышчальным уласцівасцях глебы, а таксама будаўніцтва спецыяльных ачышчальных збудаванняў, атрымліваюць цалкам прыдатную для піцця ваду. Усе скіды вады, якія ўтвараюцца на фабрыках і ў побыце, пасля ачысткі, альбо натуральнай (прыроднай), альбо штучнай, зноў выкарыстоўваюцца людзьмі для розных мэтаў. Такі ж кругазварот вады можна ўсталяваць і ў касмічным караблі.

Не ўсе адходы вільгаці маюць патрэбу ў аднолькавай ачыстцы. Прасцей за ўсё ператварыць у пітную ваду вільгаць, якая знаходзіцца ў атмасферы касмічнага карабля ў выглядзе пара, які ўтвараецца пры выпарэнні, отпотевании, а таксама выдыхаецца чалавекам. У гэтай вільгаці вельмі мала забруджванняў. Больш цяжкая задача - аднавіць ваду з мачы чалавека і давесці яе да стану, прыдатнага для выкарыстання ў якасці пітной. Аднак ужо распрацаваны спосабы ачысткі такой вады і ператварэння яе ў стан, прыдатнае для піцця.

У паўсядзённым жыцці мы прывыклі карыстацца радиоприемниками, тэлевізарамі, электрапрыборамі і г. д., для таго, каб мог працаваць той ці іншы прыбор, дастаткова ўключыць яго ў сетку. Мы рэдка задумваемся над тым, як у сеткі заўсёды падтрымліваецца неабходнае напружанне і адкуль бярэцца электрычная энергія. Электрычная энергія выпрацоўваецца на электрастанцыях - цеплавых, якія выкарыстоўваюць хімічную энергію гаручых матэрыялаў (каменнага вугалю, торфу, сланцаў), гідраэлектрастанцыях, якія выкарыстоўваюць энергію вады рэк, атамных, на якіх энергію атама пераўтвараюць у электрычную энергію. Усе электрастанцыі на тэрыторыі нашай краіны аб'яднаны ў адзіную энергасістэму. Электрычная энергія, якая выпрацоўваецца электрастанцыямі, падаецца ў сетку, па якой яна паступае да спажыўцоў.

Электрастанцыі - гэта буйныя прадпрыемствы з вялікім лікам абслуговага персаналу. Патрэбна электрычная энергія на касмічным караблі? Вядома, патрэбна. Электрычная энергія неабходная для харчавання матораў вентылятараў, помпаў і г. д. Адкуль жа ўзяць энергію для прывядзення ў дзеянне апаратуры і сістэм, устаноўленых на борце касмічнага карабля? Відавочна, на борце карабля трэба мець сваю электрастанцыю, г. зн. прылада, якое дазволіла б атрымліваць электрычную энергію ў колькасці, дастатковай для харчавання бартавы апаратуры і сістэм. І зноў варта ўспомніць галоўнае патрабаванне, якое прад'яўляецца да ўсіх прылад, устаноўленых на борце касмічных караблёў,- мець як мага меншы вага.

Існуюць розныя тыпы установак, прыдатныя для выпрацоўкі электраэнергіі на борце касмічнага карабля. Але найбольш мэтазгодна атрымліваць электрычную энергію не шляхам ператварэння хімічнай энергіі паліва, запасаемого на борце, а выкарыстоўваючы крыніцы энергіі, якія знаходзяцца ў касмічнай прасторы. Ёсць там крыніца, прыдатны для гэтага? Аказваецца, ёсць. Што гэта за крыніца? Вы, напэўна, здагадваецеся. Сонца, вядома.

Мы добра ведаем, што ўсе працэсы на Зямлі забяспечваюцца энергіяй, якая паступае ад Сонца. І гэта нягледзячы на тое, што да Зямлі даходзіць нязначная частка энергіі, выпраменьванай Сонцам, а большая частка адлюстроўваецца назад у касмічную прастору аблокамі, пастаянна плаваюць над Зямлёй. А ў касмічнай прасторы няма хмар і няма нават паветра. Прамяні Сонца там асабліва шчодра абаграваюць усё, на што яны падаюць. Сонечная энергія ва ўмовах космасу - даступны і практычна дароў крыніца энергіі.

Але як ператварыць прамяністую цеплавую энергію Сонца ў электрычную?

Можна ўявіць такую схему. На вонкавай сценцы касмічнага карабля мацуюцца вялікіх памераў люстэрка спецыяльнай формы, якія ў любы момант часу павінны быць размешчаны так, каб на іх падалі промні Сонца. У фокусе люстэрка усталёўваецца змеявік, па якім бесперапынна цыркулюе вадкасць. Награваючыся сонечным цяплом, вадкасць будзе выпарацца. Парай круцяць турбіну, а турбіна выпрацоўвае электрычны ток.

Разгледжаная схема хоць і тэхнічна магчымая, але практычнага прымянення яна яшчэ не атрымала. На касмічных караблях шырока ўжываюць пераўтварэнне сонечнай энергіі ў электрычную з дапамогай так званых сонечных батарэй. Сонечныя батарэі вырабляюць у выглядзе вялікіх па плошчы (у некалькі дзясяткаў квадратных метраў) панэляў, якія на Зямлі і падчас ўздыму карабля ў касмічную прастору знаходзяцца ў складзеным стане, а пасля вываду карабля ў космас яны разгортваюцца. На паверхні такіх панэляў мантуюцца ячэйкі, у якіх змяшчаюцца тонкія пласцінкі спецыяльнага рэчывы (монакрышталічнага крэмній інш).

Рэчывы, падобныя монокристаллическому крэмнію, валодаюць вельмі карысным уласцівасцю: калі пласціну монакрышталічнага крэмнія награваць так, каб адна яе паверхню мела вялікую тэмпературу, чым процілеглая, то паміж гэтымі паверхнямі утворыцца рознасць патэнцыялаў, а гэта і ёсць прычына ўзнікнення электрычнага току. Такім чынам, з дапамогай рэчываў, падобных монокристаллическому крэмнію, уяўляецца магчымасць прамяністую энергію Сонца непасрэдна ператвараць у электрычную энергію. Ад адной ячэйкі можна атрымаць, вядома, вельмі малая колькасць электраэнергіі, але калі усе вочкі сонечнай батарэі злучыць у адзіную сістэму, то можна атрымаць колькасць электрычнай энергіі, дастатковую для задавальнення патрэбаў касмічнага карабля.

Панэль сонечнай батарэі ўвесь час павінна быць звернутая да Сонца. Калі Сонца не асвятляе панэль, то і ніякай энергіі сонечная батарэя выпрацоўваць не можа. Уявіце сабе, што касмічны карабель рухаецца па арбіце вакол зямнога шара. Можа ці панэль сонечнай батарэі пастаянна асвятляцца Сонцам? Відавочна, няма. Бо час ад часу касмічны карабель будзе трапляць у цень, створаную Зямлёй. А электрычная энергія ў касмічным караблі патрабуецца бесперапынна. Таму, як правіла, сонечныя батарэі на касмічных караблях прымяняюцца толькі ў пары з хімічнымі батарэямі.

Хімічныя батарэі (акумулятары) загадзя зараджаюць, т. е. трымаюць пэўны час пад токам. Пры праходжанні току праз акумулятар у ім электрычная энергія ператвараецца ў хімічную, якая і назапашваецца ў акумулятары,- гэта так званы працэс зарадкі. У працэсе разрадкі акумулятара адбываецца адваротнае ператварэнне хімічнай энергіі ў электрычную. Пры разрадцы акумулятара ня спажывае, а аддае энергію. Працэс разраду і зарада акумулятара хімічнай батарэі можна праводзіць шматкроць.

Пры спалучэнні хімічных батарэй з сонечнымі можна бесперапынна забяспечваць касмічны карабель электраэнергіяй незалежна ад таго, ці знаходзіцца ён у цені або асвятляецца Сонцам. У той час, калі сонечная батарэя асветленая Сонцам, яе вочкі выпрацоўваюць электрычную энергію, якая ідзе на падзарадку хімічнай батарэі. Харчаванне прыбораў і сістэм карабля ажыццяўляецца не непасрэдна ад сонечнай батарэі, а ад хімічнай. Калі касмічны карабель трапляе ў цень Зямлі або якой-небудзь іншай планеты, яго прыборы забяспечваюцца электраэнергіяй ад хімічных батарэй. Пасля таго як карабель выйдзе з ценю, сонечная батарэя зноў пачынае подзаряжать хімічную.

Сонечныя батарэі выкарыстоўваюць дароў крыніца энергіі для атрымання электрычнасці, але гэта яшчэ не азначае, што з іх дапамогай прасцей і больш выгадна атрымліваць электрычную энергію на касмічным караблі. У касмічнай прасторы ў сонечных батарэй ёсць вельмі небяспечны вораг. Панэлі батарэй або, дакладней, плёнкі рэчывы, пераўтваральнай прамяністую энергію Сонца ў электрычную, псуюцца ад дзеяння метэорны пылу. Метэорныя парушынкі маюць такі малы памер, што не могуць прабіць нават тонкую абалонку панэлі сонечнай батарэі. Аднак парушынкі дзейнічаюць на панэль, як пясок, драпаючы паверхню вочак панэлі і тым самым паніжаючы іх каэфіцыент карыснага дзеяння, г. зн. пагаршаючы працаздольнасць сонечных батарэй. Пры малых тэрмінах палёту гэта не так страшна, так як паверхня панэлі сонечнай батарэі не паспявае прыкметна пагоршыць свае ўласцівасці.

А калі палёт адбываецца доўга, ды яшчэ і далёка ад Зямлі? Пры працяглых палётах эрозія (разбурэнне) паверхні панэлі сонечнай батарэі можа апынуцца вельмі істотнай, і тады батарэя не зможа забяспечыць карабель у дастатковай колькасці электрычнай энергіяй. Ёсць яшчэ адна акалічнасць, якое абмяжоўвае прымяненне сонечнай батарэі. Справа ў тым, што ў залежнасці ад роду рэчыва, які ўжываецца для пакрыцця паверхні панэлі батарэі, яна можа вытрымліваць толькі пэўную тэмпературу нагрэву. Так, монакрышталічнага крэмній пры награванні да тэмпературы вышэй 150°З псуецца і губляе здольнасць ператвараць прамяністую энергію Сонца ў электрычную энергію. Ад чаго залежыць тэмпература награвання панэлі сонечнай батарэі? Вядома, ад адлегласці да крыніцы цяпла, г. зн. Сонца. Пры палёце ў міжпланетны прасторы траекторыя касмічнага карабля можа праходзіць на розных адлегласцях ад Сонца, у тым ліку і такіх, пры якіх тэмпература паверхні сонечнай батарэі апынецца па-за дапушчальнага мяжы. Таму, хоць сонечныя батарэі (у спалучэнні з батарэямі хімічнымі) ўяўляюць зручны спосаб атрымання электрычнай энергіі ў касмічным караблі, магчымасці іх у вядомай ступені абмежаваныя.

Спецыялісты ў галіне энергетычных установак вядуць працы па пошуку іншых спосабаў атрымання электрычнай энергіі на касмічных караблях.

Параўнальна нядаўна былі праведзены работы па даследаванню спосабу ператварэння хімічнай энергіі паліва непасрэдна ў электрычную. Такое ператварэнне ажыццяўляецца ў устаноўках, званых паліўнымі элементамі. Што ж адбываецца ў такіх устаноўках?

Калі гаручае рэчыва злучаецца з акісляльнікам (напрыклад, вадарод з кіслародам), адбываецца гарэнне - атамы гаручага і акісляльніка, злучаючыся адзін з адным, ўтвараюць малекулу новага рэчывы. У гэтым працэсе выдзяляецца цяпло, такім чынам, хімічная энергія паліва ператвараецца ва ўнутраную. У паліўных элементах гарэнне ў тым выглядзе, да якога мы прывыклі, не мае месца. Атамы гаручага рэчывы і акісляльніка ў паліўным элеменце рэагуюць адзін з адным электрахімічных. Разбярэм гэта на прыкладзе электрахімічнага акіслення вадароду кіслародам.

Газападобны кісларод падаецца на анод паліўнага элемента, вадарод - на катод. Вадарод на катодзе аддае свой электрон, які, рухаючыся па ланцугу, падыходзіць да анода, дзе сустракаецца з атамам кіслароду. Атам вадароду аддае ў ланцуг адзін электрон, ператвараючыся ў іён вадароду, а атам кіслароду прымае два электрона, ператвараючыся ў іён кіслароду. Такім чынам, у паліўным элеменце адбываецца бесперапынная аддача электронаў атамамі вадароду на катодзе і захоп іх атамамі кіслароду на анодзе. Электроны, якія рухаюцца па знешняй ланцуга паліўнага элемента, ствараюць электрычны ток, які можна выкарыстоўваць для харчавання прыбораў і сістэм, устаноўленых на борце касмічнага карабля. А што будзе з станоўча зараджанымі іёнамі вадароду і адмоўна зараджанымі іёнамі кіслароду? Злучаючыся адзін з адным, яны ўтвараюць малекулу вады.

Такім чынам, паліўныя элементы, у якіх у якасці паліва ўжываюць вадарод і кісларод, даюць і электрычную энергію, і ваду. Вада, якая вылучаецца ў паліўных элементах, можа быць выкарыстана для задавальнення патрэб членаў экіпажа. Гэтую ж ваду можна выкарыстоўваць таксама і як сродак астуджэння кабіны ў перыяд спуску карабля на Зямлю (пра гэта мы раскажам у главе «Спуск касмічнага карабля на Зямлю»).

У якасці паліва для харчавання паліўных элементаў можна ўжываць не толькі вадарод і кісларод, але і іншыя рэчывы. Напрыклад, этылавы спірт і кісларод і інш. Якімі ж добрымі якасцямі валодаюць паліўныя элементы, якія перавагі яны маюць па параўнанні з іншымі спосабамі ператварэння хімічнай энергіі паліва ў электрычную? Галоўнае іх перавага - высокі каэфіцыент карыснага дзеяння. Паліўныя элементы дазваляюць ператварыць хімічную энергію паліва ў электрычную амаль без страт. Іх каэфіцыент карыснага дзеянні дасягае 94 - 96%. Страты складаюць усяго толькі 4 - 6%. Гэта прыкладна ў 10 разоў менш страт, якія маюць месца ў цеплавых машынах.

Але не толькі высокі каэфіцыент карыснага дзеяння вызначае годнасць паліўных элементаў. Верагоднасць паломкі і выхаду з ладу існуе для любой машыны, і гэтая верагоднасць у большасці выпадкаў павышаецца з павелічэннем колькасці якія рухаюцца ў ёй агрэгатаў і дэталяў. У паліўных элементах няма ні турбіны, ні генератара, ні якіх-небудзь іншых верцяцца або якія рухаюцца частак. Дзякуючы гэтаму паліўныя элементы, па-відаць, будуць валодаць вялікай надзейнасцю ў працы, г. зн. нізкай верагоднасцю выхаду з ладу. Пры працы паліўных элементаў не ствараецца шуму, не ўтворацца выхлапныя газы. Усё гэта робіць паліўныя элементы адным з перспектыўных спосабаў атрымання электрычнай энергіі на борце касмічнага карабля.