Why is the air pressure in a space suit different from the air pressure in a space craft?
Auf Meereshöhe beträgt der Luftdruck 101,3 kPa. (14,7 PSI) Luft besteht zu 78% aus Stickstoff und 21% aus Sauerstoff. Jetzt brauchen Pflanzen Stickstoff und Kohlendioxid zum Leben. Tiere brauchen Sauerstoff und müssen Kohlendioxid loswerden. Tiere fressen auch stickstoffhaltige Verbindungen - wie Proteine. Zusammen bilden sie einen Kreislauf.
Aus technischer Sicht beträgt der Sauerstoffpartialdruck, der erforderlich ist, um die gleiche Sauerstoffverfügbarkeit für den Menschen zu reproduzieren, die er unter normalen Meeresspiegelbedingungen erfährt, 21% von 101,3 kPa oder 21,3 kPa (3,1 PSI).
Jetzt, wo wir über den Meeresspiegel steigen, sinkt der Luftdruck. In einer Stadt wie Denver Colorado liegt der Luftdruck bei 83,64 kPa. Also sind 21% davon ein Sauerstoffpartialdruck von 17,56 kPa oder (2,54 PSI).
Wenn wir also ein Volumen mit fast 100% Sauerstoff (und etwas Wasserdampf, um die Feuchtigkeit zu erhalten) überfluten, können wir mit sehr niedrigen Drücken auskommen.
Warum wollen wir sehr niedrige Drücke?
Nun, dadurch werden Druckbehälter leichter, da dünnere Behälterwände erforderlich sind. In einem Raumanzug will man maximale Mobilität. Dünnere Wände mit weniger Druck erhöhen die Mobilität.
Nun, eine der Schwierigkeiten, die die ersten Ingenieure mit dieser Idee hatten, war, als sie Systeme auf Lecks testen wollten, die auf der Erde saßen. Das bedeutete, dass sie die Kabine unter einen Überdruck setzen mussten, der 3 PSI höher war als der Umgebungsdruck von 14,7 PSI - und so war es am einfachsten, eine 22 PSI Sauerstoffleitung in die Kabine zu führen und auf Druckabfall zu prüfen.
Chemiker und Ingenieure betrachten Sauerstoff als nicht brennbar. In den Köpfen der damaligen Ingenieure war dies fast gleichbedeutend damit, dass Sauerstoff inert ist. Ihr Denken schränkte also ihre Fähigkeit ein, Probleme zu erkennen. Sauerstoff ist per definitionem nicht entflammbar, aber das macht ihn noch lange nicht inert.
Das Problem war, dass Sauerstoff bei 22 PSI Dinge, die normalerweise nicht entflammbar sind, leicht entflammbar macht! Wenn also ein Funke entsteht, verbrennen Dinge, die normalerweise nicht brennen, heftig. Dies führte zu einer Reihe von tödlichen Unfällen. Bis sie das zusätzliche Gas als inert einfüllten und auf die Partialdrücke des hochreaktiven Sauerstoffs achteten.
Der Raumanzugtest mit Sauerstoff ging schief.
Apollo 1: Das tödliche Feuer
Chaffee, White & Grissom an Bord von Apollo 1 vor dem tödlichen Brand am 27. Januar 1967.