Наведено результати досліджень різноманітних систем регенерації води з рідких відходів за умов обжитих космічних станцій. Показано переваги відцентрової вакуумної дистиляції з термоелектричним тепловим насосом.

Регенерація водних відходів життєдіяльності екіпажу пілотованих космічних апаратів великою мірою визначає успіх тривалих місій до Місяця й Марса. Відцентрова вакуумна дистиляція (ВВД) визнана найперспективнішою технологією регенерації високомінералізованих вод (у тому числі урини) для пілотованих космічних систем. Викладено результати розробки й випробування системи регенерації води, що включає п'ятиступеневий вакуумний відцентровий дистилятор (ВД) і термоелектричний тепловий насос (ТЕБ), призначеної для одержання питної води з відходів життєдіяльності людини (сангігієнічної води, урини, поту, конденсату з повітря) на борту космічного корабля за умов тривалого польоту. Завдяки конструктивним особливостям, що забезпечують проведення випарно-конденсаційних процесів на обертових поверхнях з використанням відцентрових сил, апарат може функціонувати за умов нульової гравітації (невагомості). Вакуумування внутрішньої порожнини дистилятора дає можливість здійснювати теплообмінні процеси за температур, що унеможливлюють перегрів урини й випадання нерозчинних солей на теплообмінних поверхнях. За завданням компанії Honeywell International, Inc. (США) виготовлено три системи ВВД+ТЕБ. У результаті дослідження їх роботи на стенді НТУУ "КПІ" і на стенді замовника визначено характеристики комплексу залежно від частоти обертання ротора ВД, електричної потужності, підведеної до ТЕБ, ступеня концентрування вихідної рідини, установлено оптимальні параметри системи для роботи на борту космічного корабля. За результатами порівняльних випробувань

декількох систем для регенерації води різних компаній на стенді НАСА упродовж 2008 - 2009 рр. система ВВД+ТЕБ була визнана кращою з комплексу масогабаритних і енергетичних характеристик.

Оцінка регенерації й чистоти відпрацьованої води належить до проблем, які необхідно розв'язати під час довгострокових польотів людини в космос. Найбільш перспективним методом одержання високоякісної води є імплементація вакуумної роторної дистиляції (VRD). Даний метод забезпечує високий ступінь концентрації залишку у порівнянні з іншими технологіями (зворотний осмос і випар на пористих мембранах). Також гарні результати відносно індексу споживання електроенергії надають методи багатокаскадної дистиляції (MVRD) і термоелектричного теплового насоса (THP). Висвітлено історію та еволюцію розробки VRD та THP, починаючи із трьохкаскадного MVRD, розробленого й випробуваного в Київському політехнічному інституті (КПІ). В 1999 р. компанія "Термодистилляция" (Україна) розробила 5-каскадний відцентровий дистилятор, який одержав назву каскадного дистилятора (CD). Наведено аналіз результатів MVRD з 3 каскадами й CD; розглянуто роботи різних авторів, що вивчали характеристики CD. Представлено нові результати, що демонструють поліпшені характеристики MVRD з THP.