Когато най-сетне по прашните пътеки на далечни планети остават нашите песни? Този въпрос човечеството спешно изготвяне на отговор, провеждане на задълбочени изследвания и създаване на технологии за развитието на други светове.
Каза преди повече от един век, по думите на Константин Циолковски "Човечеството няма да останат завинаги на земята ..." е наистина едва сега започва да се сбъдне. Докато мъжът е бил в състояние да се движат далеч от родната планета е само на разстояние от Луната на орбита, а дори и в по-ниски орбити модерна технология не може да осигури напълно автономен пилотиран полет с продължителност над 3-4 месеца: след този час на екипажа на космическия кораб е задължително трябва доставените от Земята.
Организирайте хранене, водоснабдяване, постоянен приток на кислород и ефективното използване на отпадъчни продукти, с изключение на земята биосферата все още не е възможно.
На този етап, отговорът на въпроса: "Как да оцелеем в космоса" със следното съдържание: "да вземе" определено минимално необходима част от биосферата ", принуждавайки" може той да функционира в ниска гравитация, малки затворени пространства и излишък от високоенергийно лъчение.
За съжаление, всички опити да се въведат затворен кръг, дори по-мек "земни" условия не може да се счита за успех. Най-известният от тях е безспорно американския проект "Биосфера 2", извършвана от Space биосферните Ventures (главно на милиардер агент Едуард Бас е).
"Биосфера" Fate
Заедно с поддържащи конструкции е затворен обем система на 203 760 m3. В този том е моделирана редица биоми: гори, Савана, склерофилни средиземноморски храст, пустиня, прясна вода и сол (мангрови) блато и дори мини-океана с живия коралов риф.
Въпреки това, тяхната относителна "офис" е много по-различен от истинския - по-специално, океанът е по-малко от една трета от "биосфера", докато на Земята водни обекти заемат 71% от повърхността. Всичко това биологично разнообразие е "уреден" почти четири хиляди вида животни, растения и микроорганизми.
Тяхната специфична структура е избрана така, че да симулира най-добре биосферата материал цикъл, включващ производството и разлагане на органичните (включително естествено разлагане човешки отпадъци). Гигантски компресори вътрешно налягане се регулира така, че да съответства на външната - се намалява се сведе до минимум изтичането на въздуха.
Приема се, че в комплекса ще функционира автономно, тъй като тя има всички условия за нормален цикъл на материята. Слънчевата светлина, според изчисленията на учените, трябва да бъде достатъчно за възпроизвеждане на кислород от растенията по време на фотосинтеза, червеи и микроорганизми осигуряват рециклиране, насекоми - опрашват растения, и т.н. Circulation и вода лечение се извършва чрез работата на щори, регулиране на слънчева светлина, което причинява конвекционни потоци на топъл въздух, който допринася за изпарение от повърхността на "океана."
Всички отпадъци се разлагат от биологични методи, които позволяват на храненето на растенията, някои от които, от своя страна, служат за храна за хора, риба и домашни любимци. Напълно елиминира използването на токсични химикали (инсектициди и пестициди). Контрол на вредителите се извършва "естествени" методи - те и унищожаването им на ръка или развод на техните естествени врагове.
Не се допуска използването на замърсяващи енергийни източници - като например открит огън. Енергия за готвене, осветителна и силова слънчеви панели бяха дадени оборудване.
Изглеждаше, че всичко, което се взема под внимание и да се изгради един перфектен свят ... но проблемите не са били дълго в следващите. "Биосферата 2" беше пълен. Хората не разполагат с достатъчно високо калорични храни - са имали в "джунглата", за да падне малко банан и папая, уплътнени засаждане зърна, без увеличаване на площада и да влезе разпределението на храните.
Над "пустинята" на стъкления покрив на сутринта водата се кондензира и вали дъжд. Беше невъзможно да се отстранят, така че пустинята постепенно "еволюира" в степта. След няколко месеца започна да се разпада под собствената си тежест на короната на много дървета: Оказа се, че за нормалното формиране на дървото е изключително необходимо, като на пръв поглед незначителен фактор, като вятър.
Украински зеленчуци в орбита
Първият космонавт на независима Украйна Леонид Каденюк по време на своя полет на совалката Колумбия се занимава с изследвания в областта на космическите изследвания биология. Те включват, по-специално за изкуствени опрашване рапица и соя микроби експерименти за производство на семена при условия на безтегловност. Тези проучвания са имали практическа цел: екипажите на космически кораби, които плават към далечни планети, определено трябва "пространство градина", която ще осигури на астронавтите по време на хранене и кислород.
По-късно, "чистотата на експеримента" е най-накрая спря: Поради изключително засилена явлението климат "Ел Ниньо" Sky облаците над Аризона беше забавено по-често, отколкото се очакваше, и слънчевата светлина не беше достатъчно кислород в процеса на възпроизвеждане на фотосинтеза.
За да се избегнат сериозни последствия, Едуард Бас реши да започне изтегляне на този газ под купола отвън. Просто трябваше да качите повече от 20 тона. В същото време, "експериментално", в допълнение към редовните си упражнения, упорито унищожени прекалено отглеждани хлебарки и мравки (главно просто davili- намерени сред жителите на "Биосфера" е доста лаком естествен враг на тези насекоми и не можеше).
... На една от вътрешните стени на "Биосфера" все още е запазена няколко реда, написани от един от участниците от първата мисия: "Само ние се чувствахме като в зависимост от околната среда. Ако няма дървета - имаме какво да диша, ако мръсна вода - ние нямаме нищо за пиене ". Това трудно извоюваната мъдрост, може би, е най-важният резултат от амбициозен експеримент.
проект "BIOS"
Проучване на възможността за създаване на стабилни биофизични системи, непрекъснато биосинтеза започна малко след първия пилотиран космически полет. Един от най-интересните и успешна работа в тази посока е по проект "BIOS", което стартира на служителите на Красноярск Институт по биофизика (СССР, сега на Руската федерация). Там са разработени животоподдържаща система за обитаване от хора в космоса, в екстремните условия на полярните ширини пустини, високите части на планините, под водата.
През 1964 г. затворена борса газ чрез система двустепенна подкрепа "човек-Хлорела" се извършва в системата на BIOS-1. Водораслите абсорбират въглероден диоксид и произвеждат кислород, но храната им не може да се използва.
Комплексът BIOS-2, който започва да строи през 1965 г., в допълнение към водорасли, са участвали в по-високи растения - пшеница, зеленчуци. През 1968 г., първите експерименти се проведоха в система тристепенна "човек - микроводорасли -. Висши растения" Достигнал 85% ниво на повторно използване на водата. Въз основа на тези експерименти се създават BIOS-3 - затворен екологичен животоподдържащата система е самостоятелно управление.
Схема газ и обмен на вода в експерименталната комплекс "Bios-3". път движение газ показано оранжеви линии, вода - черен. Сините Стрелките показват посоката на движение. Letters отнасят до: B - култиватори водорасли Chlorella, Т - вентилатор, Y - въглен филтър, С - колектори на отпадъчни води в кухнята и банята, Q - избор кондензация колектор влага в фитотрон, D - резервоар за варене и съхранение на техническа вода, М - колектор урина F - възел сорбционен пречистване на питейна вода.
Изграждане на BIOS-3 е завършена през 1972 г. В сутерена на Института по биофизика в Красноярск Академгородок изградена строга стая с размери 14h9h2,5 м и около 315 m3. Тя е разделена на 4 равни отделения, две от които са заети phytotrons за отглеждане на растения, един - микроалгар отглеждане, и последният е жилищен блок с кабинния екипаж, вътрешни и аксесоари. Отделенията са свързани с запечатаните вратите.
Въз основа на BIOS-W 10 експериментите с екипажи от един до трима души са били държани. Най-дългата от които е продължило 180 дни (1972-1973.). Това е възможно да се постигне пълно "схема" за водна система на газ, и екипаж се нуждае от храна с 80% са удовлетворени за сметка на вътрешни ресурси. Най-дългата (общо 13 месеца), в комплекса са живели инженер Николай Bugreev.
Оранжериите се отглеждат в изкуствена светлина специални сортове пшеница, соя, маруля, чуфла (Централна Азия маслодайна), моркови, репички, цвекло, картофи, краставици, киселец, зеле, копър и лук. Пшеница джудже изведени от проф G.M.Lisovskim е съкратен стъбла, като по този начин се намалява количеството на отпадъците. Тя се използва и в консервни кутии за храна с продукти от животински произход.
В края на 80-те години на експерименти в BIOS-Z временно спряно.
НАСА проектира Biosystem
експерти на НАСА, разбира се, не може да стоят настрана от развитието на затворените биологични системи, които по-късно могат да се използват за поддържане на живота на екипажите на космически станции и космически кораби. Техните постижения в тази област значително по-малък, обаче, имат значителен търговски успех.
Става дума за биологичен модул, наречен екосфера, е запечатана стъклена купа аквариум с диаметър 10-20 см, пълни с морска вода с малки въздушни мехурчета и "населен" от няколко скариди Halocaridina рубра, парчета от корали, зелени водорасли и бактерии, които разграждат храната скариди дейност. В дъното на аквариума, по естетически съображения, налейте малко пясък и черупки.
На уверенията на производителите, целият свят трябва да е напълно самостоятелен за неопределено време - той се нуждае само от слънчевата светлина и поддържане на повече или по-постоянна температура. Скариди развъждане и умира, без обаче да надхвърля сумата, която може да "хранят" на наличните ресурси. Ecosphere веднага става изключително популярен.
Скоро обаче стана ясно, че нейната "вечност" се намира само на 2-3 години, след което биологичното равновесие е нарушено и неговите жители са били убити във вътрешността на аквариума. Въпреки това, херметични резервоари все още са популярни - в края на краищата, всяка цивилизация има своя "срок на годност", а дори и две години, по стандартите на скаридите всъщност не е толкова лошо.
"Space мравуняк" на бюрото си
Мравки - невероятни същества. Те се намират в почти всички природни зони (с изключение на арктическа пустиня). Техните древни предци, малко по-различни от съвременните представители на това семейство, живели на Земята преди повече от 100 милиона години За Това предполага, техните останки, намерени в вкаменен кал. Изглежда, че дори и тогава те има "колективна общността" умения и се разделя на "касти" - мравки работници, войници, ловци и т.н.
Само класифицирани вида мравки, има над 12 500. Общият брой на тези насекоми на Земята може да достигне квадрилиона (един милион милиарда, или 1015). Със средно тегло от един случай около 3 мг от общата биомаса е само един порядък по-малко от биомасата на човечеството, като по този начин представлява около стотици хиляди мравки на човек. Очевидно е, че такова голямо семейство на живи същества е един от най-важните елементи на биосферата. Ето защо експертите мирмекологията (мирмекологията - раздел ентомология изучава мравки) участват активно в по-голямата част от изследванията върху създаването на затворени екосистеми.
Основната част от живота на мравките се случва в подземни и други трудни за приюти, където да ги гледат, е изключително трудно. Учените са прекарали много усилия, за да се реши този проблем. Най-простият вариант на "мравчена за наблюдение" може да се счита изкуствен мравка от два прозрачни стъклени (пластмаса) панели и пясък пълнител тях. Наблюденията са в слаба светлина или инфрачервено.
Тъй като пясък е непрозрачен, в която може да се види само Уорън тунели непосредствено съседни на стъклената стена. В допълнение, този дизайн е много malotransportabelna - дори и с малко поклащане на мравки облицовани тунели се рушат и колапс. Следователно, за да експериментирате с тях в космически кораби Космическата совалка на НАСА персонал трябваше да се изработи средата, в която мравките могат да живеят и да изградят тунели, които могат да издържат на резки промени в гравитацията.
Концепцията за един проект Марс
За това беше разработена специална желеобразна пълнител, подходящ за мравките може да живее в нея и да се изгради тунели. Той също така служи като източник на храна. Тази технология е изградена "маса мравуняк» Antquarium, осигуряване на всички диви животни ентусиасти рядката възможност да наблюдаваме очарователните живота на тези насекоми.
Antquarium екосистема не е затворен, но обратно на потока на вода и хранителни вещества (с изключение на въздуха) е ограничен. Също така намалява до минимум вероятността от проникване на патогенни бактерии и паразити мравка. Следователно, "прозрачен мравката" може да поддържа живота на жителите му за дълго време - в зависимост от условия на светлина и температура, посочени в инструкциите.
Сподели в социалното. мрежи
Свързани статии