Космосто автономдуу жашоо үчүн дүйнөдөгү биринчи инсталляция Красноярскте кантип түзүлгөн
"Марстянский" тасмасында баатыр кийинки планетанын суу, тамак -аш жана аба менен Кызыл планетага келишин күтүүгө туура келген. Америкалык кинематография муну кантип жасоону билүүгө аракет кылды жана советтик окумуштуулар Энди Вейер Марста аман калуу жөнүндө китеп жазганга чейин эле ушундай маселени чечишкен.
Жарым кылым мурун, КК РАС Красноярск институтунда космонавт кандайдыр бир өзгөчө көйгөйлөрсүз жана сырттан жардамсыз каалаган планетада аман калууга жардам бере турган түзүлүш түзүлгөн. Дүйнөдө теңдеши жок революциялык BIOS-3 жабык цикл менен камсыздоо системасы ичиндеги адамдарды суу, кычкылтек жана тамак-аш менен дээрлик толук камсыздады. Сиз менен өтө кичинекей бир жабдыкты алып коюу жетиштүү болчу, анан баары системанын өзү тарабынан өндүрүлүп, тазаланган.
Russian Planet Сибирь илимпоздору өздөрүнүн жана кесиптештеринин алдында кантип кала алышканын билди.
Балырлар менен дем алыңыз
- Жашоонун жабык автономдуу системасын түзүү боюнча биринчи эксперименттер 1960 -жылдардын аягында Красноярскиде башталган, - жетектөөчү илимий кызматкер, Россия Илимдер Академиясынын Сибирь бөлүмүнүн Биофизика институтунун илимий катчысы, биология илимдеринин кандидаты Егор Задереев дейт КПнын кабарчысы. - Окумуштуулар бир жылда эки адам жашаш үчүн 300 кг кычкылтек, 2,5 тонна суу жана 400 кг азык керек экенин аныкташты. Ошол эле мезгилде алар 350 кг көмүр кычкыл газын жана бир тонна таштанды чыгарышат, алар кайра иштетилиши керек. Булардын бардыгын тышкы дүйнөдөн обочолонгон чөйрөдө кантип камсыз кылуу керек экенин түшүнүү калды.
Эксперттер эксперименттерди жүргүзүштү жана тирүү организмдин өнүгүү потенциалы мүмкүн болгон мүмкүнчүлүктөрдөн жогору деген гипотезаны тастыкташты. Бир клеткалуу балырлар Хлорелла идеалдуу шарттарга жайгаштырылганда, ал тезирээк өсө баштады жана табигый чөйрөгө караганда кычкылтекти көбүрөөк өндүрө баштады, ошондой эле көмүр кычкыл газын активдүү кайра иштете баштады.
Чакан резервуардагы балырлар адам күн бою кадимкидей дем ала алгыдай кылып, жүзүн сырттан аба кирбеген атайын тешикке салып жетиштүү баштады. Ошентип, 1964-жылы алар "BIOS-1" кычкылтек өндүрүшүнүн жабык циклине ээ болгон системаны түзүштү, ал адамга аба жок мейкиндикте, мисалы, космосто дем алууга жардам берди. Андан кийин илимпоздор жабык бөлмөдө өткөрүлүүчү убакытты 12 сааттан 30 күнгө чейин көбөйтө алышты. Кийинчерээк суу алмашуу да жабылган, бул 45 күндүк эксперимент жүргүзүүгө мүмкүндүк берген.
Бирок балырлар адамды кычкылтек менен камсыз кылуу жана көмүр кычкыл газынан арылуу үчүн гана пайдалуу болгон. Эгерде тар чөйрөдө башка өсүмдүктөр жок болсо, анда балырларды да жеш керек болот. Адам денеси үчүн азык заттар жетиштүү болушу мүмкүн, бирок мындай диетада психикалык ден соолукту сактоо көйгөйлүү болуп калат.
1966-жылы илимпоздор жашылча-жемиштер менен эксперименттерди жүргүзүшкөн жана натыйжада BIOS-2 орнотмосун курушкан. Көрсө, эгер ошол эле буудай үчүн - температуранын өзгөрүүсүз, аба ырайынын өзгөрүүсүз, отоо чөптөрсүз өсүү үчүн идеалдуу шарттар түзүлсө, анда ал жылына алты жолу, табигый шартка караганда бир нече эсе көп түшүм берет. Жолдо изилдөөчүлөр бир кишини багуу үчүн канча буудай себүү керек экенин аныкташты.
Бионавтар бункерде
"Орус космонавтикасынын негиздөөчүсү Сергей Королев СБАнын Физика Институтунда жүргүзүлгөн эксперименттерден кабардар болгондо, аларга кызыгып, Красноярск институтунун негиздөөчүсү жана директору академик Леонид Киренский менен жолуккан. деп улантат Егор Задереев. - Королёвдун жеке буйругу менен, ал Айдагы станция үчүн жашоону камсыз кылуучу автономдуу системага муктаж болгон, изилдөөлөрдү улантуу үчүн каражат бөлүнгөн. Алар рекорддук кыска мөөнөттө, болгону жети жылдын ичинде жасалма "BIOS-3" экосистемасын түзүүгө мүмкүндүк түзүштү.
Красноярск биофизиктери ошол мезгилдер үчүн эбегейсиз акча алышкан - 1 миллион рубль. Бул каражатка 1972 -жылга чейин алар тышкы дүйнөдөн изоляцияланган, дубалы баспас болоттон жасалган атайын бункер курушкан, анын жалпы көлөмү 315 куб метрди түзгөн. м, жана аянты 14х9х2, 5 м.
Бункер үч кишиге ылайыкталган жана төрт бөлүккө бөлүнгөн. Биринде керебеттери бар жашоо кабиналары, ашкана-ашкана, жуунучу бөлмө жана жумушчу аянтчасы-өсүмдүктөрдү кайра иштетүү үчүн жабдуулары бар цех-лаборатория, жебеген биомасса, ошондой эле суу жана абаны тазалоо системалары бар. Калган үч бөлүгү өсүмдүктөр үчүн болгон. Чектелген мейкиндикте жана жасалма жарыктандырууда балырлар, ошондой эле соя, салат, бадыраң, чамгыр, сабиз, кызылча, укроп, капуста, картошка жана пияздын сорттору өстү. Алар сууну жана кычкылтекти калыбына келтиришти, ошондой эле "бионавттарды" бар болушу үчүн зарыл болгон бардык азык заттар, витаминдер жана микроэлементтер менен камсыздашты. Красноярск селекционери Генрих Лисовский тарабынан атайын өстүрүлгөн өтө кыска сабагы бар карлик буудай да ошол жерде өскөн: кулактын жебеген бөлүгү минималдуу өлчөмдө, калдыктар аз болгон. Ал ар гектардан 200-300 центнерден тушум берди. Ал эми Орто Азиянын чуфа чөпү адамдарды өсүмдүк майы менен камсыз кылган.
"BIOSтун" ичиндеги адамдар сырткы дүйнө менен байланышта болушу үчүн, жабык бункер телевизор жана телефон менен камсыз болгон. Муздатуу жана электр менен жабдуу системасы орнотулган.
- 1970 -жылдардын башында кызматкерлердин арасынан үч ыктыярчы биринчи жолу бункерде алты ай - 180 күн, 1972 -жылдын 24 -декабрынан 1973 -жылдын 22 -июнуна чейин жашаган, - дейт Егор Задереев. «Алар дем алган кычкылтектин баары алар өстүргөн өсүмдүктөрдөн келген. Алар көмүр кычкыл газын да иштетишти. Башында, колдо болгон суу түтүгү кайра иштетилип, тазаланып, көп жолу колдонулган.
BIOS-3 орнотуудагы сыноочулар менен байланыштын кийинки сессиясы жүрүп жатат. Сыноочу В. В. Терских (терезеде), сүрөт 1973. Сүрөт: photo.kirensky.ru
Эксперименттин катышуучулары өздөрү өстүргөн жашылчаларды жешти, андан буудай чогултуп, тегирмен менен нан бышырышты. Ошентип, алар күнүнө 300 грамм нан жана 400 грамм жашылча алышты. Жаныбарлардын белогу "бионавттар" консерваланган азыктарды жана тоңдурулган этти жеткиришти. Туруктуу медициналык байкоо көрсөткөндөй, мындай диета, ошондой эле кайра иштетилген жана тазаланган суу менен аба ыктыярчылардын ден соолугуна терс таасирин тийгизбейт.
Эксперимент болгону алты айга созулду. Аны улантуунун эч кандай мааниси жок экени белгилүү болду: BIOSто түзүлгөн жабык жашоону колдоо системасы кемчиликсиз иштейт. Суу, кычкылтек жана азык өндүрүү үчүн жасалма түрдө түзүлгөн конвейер иштен чыкпайт. Албетте, электр энергиясынын чоң көлөмү сырттан келген шартта, бирок космостогу же планеталардын бириндеги бул көйгөй атомдук станция же күн батареяларынын жардамы менен оңой чечилет.
Жабылган эшиктин артында бир жыл
Жерден тышкаркы отурукташууну симуляциялаган "BIOS-3" станциясында автономдуу жашоо боюнча 10 эксперимент өттү. Аларга бирден үч кишиге чейинки экипаждар катышты. Инженер Николай Бугреев BIOS -3те калган "бионавттарга" караганда көбүрөөк жашады - жалпысынан 13 ай.
1968 -жылы Красноярсктын өнүгүшү Эл аралык астронавтика федерациясынын XIX конгрессинде космосту изилдөөнүн жаңы этабында - узак экспедицияларда адамдардын жашоосун камсыз кылуу үчүн биологиялык системанын мүмкүн болгон прототиптеринин бири катары каралган. Бул Сибирь биофизиктеринин жетишкендиктеринин дүйнөлүк таануусу болуп калды.
Илимпоздор дагы бир фундаменталдуу маселени чечиши керек болчу - тар чөйрөдө адамдарды өсүмдүк азыктары менен гана эмес, протеиндүү азыктар менен кантип камсыз кылуу керек. BIOS -3ту жаратуучулардын бири, академик Иосиф Гителзон ошол кезде революциялык идеяны айткан - бул үчүн жаныбарлардын каалаган протеинин өндүрө турган генетикалык жактан өзгөртүлгөн өсүмдүктөрдү колдонуу. Өсүмдүктөрдүн биомассасын табигый пайдалануу жана адам денесинен бөлүнүп чыккан тузду системанын ичиндеги массалык алмашууга кайтаруу проблемалары дагы чечилбей калды.
Илимпоздор космосто Жердеги ийгиликтүү экспериментти кайталоону чечишти. Красноярск институту нөлдүк гравитацияда өсүмдүктөрдү өстүрүү үчүн биринчи контейнерлерди даярдай баштады, бирок кийин кайра куруу башталды. Каржылоонун толук тартыштыгынан улам, ал кезде дүйнөдө аналоги жок уникалдуу изилдөөнү токтотууга туура келди жана BIOS-3 жалаңдап калды.
Солдон оңго-BIOS-3 боюнча 6 айлык эксперименттин катышуучулары: M. P. Шиленко, В. В. Терских, Н. И. Петров, сүрөт 1973. Сүрөт: photo.kirensky.ru
Desert Ark
Арадан 15 жыл өткөндөн кийин, 1985 -жылы, Америка Кошмо Штаттарында ушундай эле эксперимент жүргүзүү аракети көрүлгөн.
Мультимиллионер Эд Басстын акчасына Аризона штатында 12 миң чарчы метр аянтты камтыган герметикалык куполдордон "Биосфера-2" деген гигант база курулган. м Бул кеңири аймакта илимпоздор жер бетиндеги пейзаждарды - чөлдү, тропикалык токойду, саваннаны, атүгүл маржан рифи бар кичинекей океанды, өсүмдүктөрдү отургузушту жана жаныбарлардын жүздөгөн түрлөрүн алып келишти. Мунун баары өзүнөн өзү өсүп, көбөйүп, эксперименттин ыктыярчыларына жашоо үчүн керектүү нерселердин баарын берет деп божомолдонгон.
"Бирок, көп өтпөй эле кычкылтектин жетишсиздиги бар экени белгилүү болду, биз сырттан аба кириши үчүн терезелерди ачышыбыз керек болчу" дейт Россия илимдер академиясынын мүчө -корреспонденти, биология илимдеринин доктору Сергей Оленин. - Анан өсүмдүктөр ооруп өлө баштады, жаныбарлардын кээ бир түрлөрү өлүп калды. Тарактар менен кумурскалардын укмуштуудай саны көбөйдү. Тамак -аш жетишсиз болчу, аны сырттан алып келиш керек болчу. Эки жылдан кийин эксперимент токтотулду, бирок "Биосфера-2" жаратуучулары жасалма экосистема автономдуу режимде жок дегенде 100 жыл жашай алат деп үмүттөнүшкөн.
Биринчи аракетинен майнап чыкпагандан кийин, америкалык изилдөөчүлөр жараткан жасалма дүйнөгө өзгөртүүлөрдү киргизип, 2007 -жылы экинчи экспериментти башташкан. Бирок, ал башка себеп менен токтотулган: ыктыярчылардын жаңы командасынын мүчөлөрүнүн бири урушуп жатканда башкаларга кол салган. Андан кийин инвестордун бул долбоорго болгон кызыгуусу жоголуп, эми чөлдүн ортосундагы бул "Нухтун кемесин" туристтер гана зыярат кылышат.
- Өткөн жылы автономдуу жашоо боюнча дагы бир эксперимент Кытайда жүргүзүлгөн. Ага "Ай сарайы -1" деген ат берилди, - деп улантат Сергей Оленин. - Красноярскинин изилдөөлөрүн толугу менен кайталаган илимпоздор, протеинге болгон муктаждыкты алар өстүргөн курттар канааттандыргандыктан, катышуучуларды бардык керектүү тамак -аш менен 75% камсыздоого жетишти. Ошентип, алар үч ай оффлайнда жашоого жетишти.
Эксперимент үчүн дүйнө
Эми Европа космос агенттиги Красноярскинин изилдөөлөрүнө кызыгуу көрсөтө баштады. Грант түрүндө алынган акчага РАС ББнын Биофизика институтунда кичинекей эксперименттер жүргүзүлөт, 1960 -жылдардын аягында курулган бункер үчүн заманбап жабдуулар сатылып алынат. Өсүмдүктөрдү өстүрүү үчүн топуракка окшош жасалма субстрат түзүлөт. Органикалык заттарды минералдык заттарга ажыратуунун физикалык -химиялык технологиясы боюнча эксперименттер жүрүп жатат, алар өсүмдүктөрдүн өсүшү үчүн туз түрүндө кайра жүгүртүүгө кайтарылышы мүмкүн. Жер үлүлдөрүнүн адамдарга керектүү белок өндүрүшү үчүн колдонулушу изилденүүдө.
Бирок, толук масштабдуу изилдөө үчүн каражат жетишсиз - бул үчүн бир нече он миллиондогон доллар талап кылынат. Ар бир адам жашоону камсыздоонун жабык тутумун түзүү боюнча ишти улантуу керек экенин түшүнөт, анткени аларсыз космосту олуттуу изилдөө жөнүндө сөз болушу мүмкүн эмес, бирок баары финансыдан көз каранды. BIOS-3 бош. Бул эң ийгиликтүү эксперименталдык система болгону менен, жабык биологиялык цикл аркылуу адамдын сууга, абага жана өсүмдүк азыктарына болгон муктаждыгын толук канааттандырат. Ал азырынча Марста же башка планеталарда эмес, Жерде колдонулушу мүмкүн. Чынында эле, анын жардамы менен айлана-чөйрөгө зыян келтирүүнү жүздөгөн эсе азайтууга болот, бул сөзсүз түрдө адамдар тарабынан келтирилет, анткени BIOS-3 ресурстарды минималдуу керектөөгө жана калдыктарды дээрлик чыгарууга мүмкүндүк берет. Жабык контурдагы үйлөр айлана-чөйрөгө болгон жүктү кескин түрдө азайтат, ошондой эле жетүү кыйын же кымбат болгон жерде, мисалы, алыскы арктикалык зоналарда, чөлдөрдө же бийик тоолордо, суунун астында адамдарды керектүү нерселер менен камсыздайт.
- "BIOSту" колдонуунун дагы бир варианты - бул дүйнөдө азырынча эч ким өткөрбөгөн эксперименттерди жүргүзүү. Баары эле айтып жатышат, мисалы, атмосферада метандын деңгээли критикалык деңгээлге жетсе эмне болорун. Кырсык болобу же болбойбу? Ал эми Красноярскте алар бул жөнүндө сүйлөшпөшү мүмкүн, бирок кичине жабык экосистеманын натыйжасында эмне болорун текшерип көргүлө, дейт Сергей Оленин. - Жана бул мүмкүн болгон эксперименттердин бири, алар бүткүл адамзат үчүн эбегейсиз, бирок эбегейсиз мааниге ээ болушу мүмкүн. Жердин биосферасындагы заттардын айлануу процесстерин изилдөө мүмкүн, жана башка планеталарда адамдардын аман калышына жардам берүү гана эмес.
