Иван Р предлагает Вам запомнить сайт «Быть умным - это модно»
Вы хотите запомнить сайт «Быть умным - это модно»?
Да Нет
×
Прогноз погоды
Блог
Каким был "главный инженер" Советского Союза Алексей Косыгин

Каким был "главный инженер" Советского Союза Алексей Косыгин

Вторая половина 1960-х была, пожалуй, лучшим периодом в истории СССР: мир на внешних фронтах, рост уровня жизни, стабильность. Во многом это — заслуга Алексе

21 окт, 14:02
+10 15
Пять изобретателей, погибших от своих изобретений

Пять изобретателей, погибших от своих изобретений

Плохая кровь. Александр Александрович Богданов был настоящим русский Леонардо да Винчи. Сфера его интересов была богата и разнообразна. Туда входили физика,

Иван Р 21 окт, 14:00
+10 17
Кем в жизни была Мурка, героиня «блатной» песни?

Кем в жизни была Мурка, героиня «блатной» песни?

«Мурка» — самая народная из всех песен в жанре шансон — имела вполне конкретного автора. Ее создал одесский сатирик и поэт-песенник Яков Петрович Ядов. Он же

21 окт, 14:00
+11 6

№5 История искусственных биосфер: зачем нужна космическая теплица

развернуть

Более 200 тысяч человек заявило о своем желании участвовать в проекте Mars One — колонизации красной планеты в 2023 году. Экспедиция будет безвозвратной, поэтому для ее успеха особенно важна разработка функционирующей замкнутой экосистемы. И если технологии путешествия до Марса примерно понятны, то создание искусственных устойчивых биосфер пока вызывает вопросы. Проект «Новый век» вспоминает историю ключевых экспериментов в области замкнутых биосистем и разбирается, почему внеземной цивилизации необходимы деревья.

Серьезные эксперименты по организации автономных экосистем начались в 70-х годах XX века. После высадки экипажа Аполлон-11 на Луну стало понятно, что перспективы космической колонизации реальны, а опыт создания живых замкнутых пространств стал необходим для потенциальных длительных перелетов и построения инопланетных баз. Первым за проблему взялся СССР. В 1972 году в подвале красноярского Института биофизики на основе профессор Борис Ковров построил первую функционирующую замкнутую экосистему БИОС-3. Комплекс состоял из герметичного помещения размером 14×9 х 2,5 м и был разделен на четыре отсека: жилую каюту для экипажа, две теплицы для выращивания съедобных растений и генератор кислорода, где находился бак с микроводорослевыми культурами. Водоросли и теплицы, где росли карликовая пшеница, соя, чуфа, морковь, редис, свекла, картофель, огурцы, щавель, капуста, укроп и лук освещались УФ-лампами.

В БИОС-3 были проведены 10 экспериментов с экипажами от 1 до 3 человек, а самая продолжительная экспедиция проходила 180 дней. Комплекс оказался на 100% автономен по кислороду и воде и на 80% по пище. Помимо продуктов собственного огородничества потенциальным космонавтам была положена стратегическая тушенка. Большим недостатком красноярской биосферы оказалось отсутствие энергетической автономности — она использовала 400 кВт внешней электроэнергии ежедневно. Эту задачу планировалось решить, но во время перестройки финансирование эксперимента прекратилось и БИОС-3 оставили ржаветь в подвале института.

 

<i>Биосфера-2, внешний вид</i>

Биосфера-2, внешний вид

<i>Биосфера-2, джунгли</i>
Биосфера-2, джунгли

Самый масштабный эксперимент по организации замкнутой экосистемы был проведен в 90-х годах в США. Он финансировался на средства Эда Басса, нью-эйдж миллионера, мечтавшего о создании счастливой коммуны визионеров-биологов. Биосфера-2располагалась в аризонской пустыне и представляла собой систему воздухонепроницаемых стеклянных куполов. Внутри были установлены пять ландшафтных модулей: джунгли, саванна, болото, маленький океан с пляжем и пустыня. Географическое разнообразие дополнял сельскохозяйственный блок, оснащенный по последнему слову техники, а также жилой дом, построенный в авангардном стиле. Восемь бионавтов и около 4 тысяч разнообразных представителей фаун, включая коз, свиней и кур, должны были прожить под куполом 2 года на полном самообеспечении, за исключением потребления электроэнергии, которая использовалась в основном для охлаждения гигантского парника. Строительство комплекса обошлось в 150 миллионов долларов. По уверению проектировщиков, Биосфера могла просуществовать в автономном режиме не менее 100 лет.

26 сентября 1991 года при огромном скоплении журналистов четверо мужчин и четыре женщины зашли внутрь купола и эксперимент начался. Примерно через неделю выяснилось, что проектировщики «Биосферы» допустили роковой просчет — количество кислорода в атмосфере экосистемы постепенно, но неумолимо сокращалось. Участники эксперимента почему-то решили скрыть этот факт. Вскоре перед бионавтами встала еще одна проблема: выяснилось, что их сельскохозяйственные угодья способны обеспечить около 80% их потребности в пище. Этот просчет был намеренным. Cами того не подозревая, они оказались участниками еще одного эксперимента, который проводил в куполе «бортовой» доктор Валфорд, сторонник теории лечебного голодания.

 

<i>Биосфера-2, сельскохозяйственный блок</i>

Биосфера-2, сельскохозяйственный блок

<i>Биосфера-2, вид с воздуха</i>
Биосфера-2, вид с воздуха

Летом 1992-го разразился кризис. Из–за рекордно сильного эль-ниньо небо над Биосферой-2 почти всю зиму было затянуто облаками. Это привело к тому, что фотосинтез джунглей ослаб, выработка драгоценного кислорода уменьшилась, так же как и без того скудный органический урожай. Неожиданно огромные пятиметровые деревья в джунглях стали хрупкими. Некоторые упали, сломав все вокруг. Впоследствии, исследуя этот феномен, ученые пришли к выводу, что его причина крылась в отсутствии ветра под куполом, который укрепляет стволы деревьев в природе. Эд Басс, финансировавший эксперимент, продолжал скрывать катастрофическое состояние Биосферы-2.

К осени содержание кислорода в атмосфере купола снизилось до 14%, что сравнимо с разреженностью воздуха на 5000 метров над уровнем моря. По ночам его жители постоянно просыпались, так как активный фотосинтез растений прекращался, уровень кислорода резко падал и они начинали задыхаться. К этому моменту все позвоночные животные «Биосферы» погибли. Истощенные скудным рационом и кислородным голоданием бионавты разделились на два лагеря — половина хотела, чтобы их немедленно выпустили наружу, а другие настаивали, что нужно высидеть 2 года, чего бы это ни стоило. В итоге Басс принял решение разгерметизировать капсулу и закачать туда кислород. Также он разрешил бионавтам использовать неприкосновенные запасы зерна и овощей из семенного хранилища. Таким образом, эксперимент удалось довести до конца, но после выхода колонистов Биосферу-2 признали провалом.

 

<i>Ecosphere</i>

Ecosphere

<i>Ecosphere</i>
Ecosphere

В это же время в NASA разработало менее экстравагантный, но более успешный проект. Космическое агентство придумало экосистему, которая, в отличие от всех предыдущих, принесла своим создателям вполне внушительный коммерческий доход. Это былаEcosphere — герметичный стеклянный шар-аквариум, диаметром 10-20 сантиметров, где находилось несколько креветок Halocaridina rubra, кусочек коралла, немного зеленых водорослей, бактерии, расщепляющие продукты жизнедеятельности креветок, песок, морская вода и прослойка воздуха. По уверениям производителей весь этот мир был абсолютно автономным: он нуждался только в солнечном свете и поддержании регулярной температуры — и тогда мог просуществовать «вечность». Креветки размножались и умирали, не выходя, однако, за рамки разумного числа, которое могли обеспечить существующие ресурсы. Ecosphere сразу приобрела невероятную популярность. Однако вскоре выяснилось, что вечность представляет собой 2-3 года, после чего биологический баланс внутри аквариума неотвратимо нарушался и его обитатели погибали. Тем не менее герметические аквариумы до сих пор пользуются популярностью — в конце концов, каждая цивилизация имеет свой срок годности и 2-3 года по креветочным меркам не так уж и плохо.

Успешными примерами создания замкнутых систем также можно считать МКС, медико-технический комплекс «Марс-500» РАН и несколько других подобных проектов. Однако их сложно назвать «биосферой». Вся пища космонавтов доставляется с Земли, а в главных системах жизнеобеспечения никак не участвуют растения. Регенерация кислорода на МКС происходит с использованием постоянно пополняемых с Земли запасов воды. «Марс-500» также забирает воду и частично воздух извне. Впрочем для регенерации кислорода и восстановления запасов воды можно использовать реакцию Сабатье. Потребуется только небольшое количество водорода извне, а этот газ является наиболее распространенным не только на Земле, но и в космосе. Так что, например, деревья на гипотетических инопланетных станциях совсем не нужны.

 

<i>Международная космическая станция</i>

Международная космическая станция

<i>Марс-500</i>
Марс-500

Но если бы для успешного функционирования нам хватало ежедневного поступления четкой суммы питательных веществ и кислорода все было бы слишком просто. Внутри ставшей музеем Биофсферы-2 до сих пор сохранилась надпись на стене одного из участников эксперимента: «Только здесь мы почувствовали, насколько зависим от окружающей природы. Если не будет деревьев — нам нечем будет дышать, если вода загрязнится — нам нечего будет пить». Эта обретенная мудрость ставит перед Mars One несколько важных задач, которые предстоит решить для комфортной жизни колонистов в 2023 году. Из нашей генетической памяти не так легко стереть миллион лет проживания внутри биосферы, недаром третьим пунктом человеческих жизненных планов после биологического размножения и дома значится «посадить дерево».

материал с theoryandpractice.ru


Ключевые слова: космонавтика
Опубликовал Иван Р , 25.05.2014 в 11:59

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Правда о репрессиях 1937 года

Правда о репрессиях 1937 года

1 окт, 02:01
+1244 1419
Самый сильный человек мира с&hellip;

Самый сильный человек мира случайно разогнал гей-парад на Украине.

1 сен, 03:01
+780 163
В чем "провинился" Кадаффи

В чем "провинился" Кадаффи

2 окт, 02:00
+730 572
Сейчас Вы очень удивитесь. В&hellip;

Сейчас Вы очень удивитесь. Возможно, здесь приведены всего лишь цифры, но какие! Итак, начнём.

1 авг, 02:01
+637 347
Стих 10-летнего мальчика про&hellip;

Стих 10-летнего мальчика про Родину. Ну и дааааааа....

1 сен, 02:00
+525 217
Немецкие солдаты о русских.

Немецкие солдаты о русских.

1 сен, 02:00
+362 288
Другой взгляд на историю Руси

Другой взгляд на историю Руси

3 сен, 04:01
+330 304
Любовь напоказ: 16 сексуальн&hellip;

Любовь напоказ: 16 сексуальных фантазий, запечатленных в скульптуре

2 авг, 04:02
+326 247
Мужество советского генерала

Мужество советского генерала

3 окт, 04:01
+323 203
Как император Александр III &hellip;

Как император Александр III с Европой разговаривал. Несколько особо "выпуклых" цитат

3 окт, 03:02
+314 115
Экзотика по-африкански: топл&hellip;

Экзотика по-африкански: топлес-выставка женской красоты без табу (+18)

3 сен, 02:01
+299 226
"Маузер": вся правда о писто&hellip;

"Маузер": вся правда о пистолете комиссаров

3 сен, 04:01
+284 148
ЧИТАТЬ читать и еще раз чита&hellip;

ЧИТАТЬ читать и еще раз читать...будет интересно

17 дек 16, 03:21
+284 96
Удивительный текст, как молитва

Удивительный текст, как молитва

3 сен, 03:01
+280 80
Удивительная находчивость ко&hellip;

Удивительная находчивость командира разведчиков

4 сен, 03:02
+274 48
Почему Сталин вернул погоны &hellip;

Почему Сталин вернул погоны в 1943 году

4 сен, 02:01
+268 258
Почему США не замечают...

Почему США не замечают...

3 сен, 13:38
+266 64
Сотни американских шпионов в&hellip;

Сотни американских шпионов в период холодной войны были пойманы в СССР по глупейшей причине

3 окт, 02:02
+255 380
Редкие цветные фотографии ко&hellip;

Редкие цветные фотографии коммуны хиппи

3 окт, 03:00
+241 159
Сохраните и читайте, когда б&hellip;

Сохраните и читайте, когда будет плохое настроение!

3 окт, 04:01
+205 24
Немного об оружии

Немного об оружии

4 окт, 02:00
+195 87
«Моему бывшему хозяину». Пис&hellip;

«Моему бывшему хозяину». Письмо раба, написанное 150 лет назад, потрясло полмира

2 сен, 04:02
+192 138
Такому в школе нас не учили. А жаль!

Такому в школе нас не учили. А жаль!

4 окт, 02:00
+187 55
Добро пожаловать в ад, инженеры.

Добро пожаловать в ад, инженеры.

4 окт, 03:01
+181 197
Про рухнувший на Украине сам&hellip;

Про рухнувший на Украине самолёт, почитайте, интересно!

4 окт 14, 18:53
+179 34
Почему воины на Руси были та&hellip;

Почему воины на Руси были такими могучими?

4 окт, 03:01
+178 134
Интересные факты о Сталине.

Интересные факты о Сталине.

5 сен, 02:01
+171 172
Отгадайте, кто этот человек?

Отгадайте, кто этот человек?

4 окт, 04:01
+170 114
Сколько денег украли у Росси&hellip;

Сколько денег украли у России Англия, Франция, США

5 сен, 02:01
+163 74
Круто...

Круто...

6 сен, 03:01
+161 52
Тайна вьетнамских подземных партизан

Тайна вьетнамских подземных партизан

5 окт, 03:00
+160 72
7 «иуд» русской истории

7 «иуд» русской истории

5 окт, 03:00
+153 219
Найдите лошадь..... головоломка

Найдите лошадь..... головоломка

5 сен, 03:01
+151 293
Эта история произошла во вре&hellip;

Эта история произошла во времена ярой дружбы СССР и Кубы

6 сен, 03:01
+146 38
Всадница. Задание для глаз

Всадница. Задание для глаз

6 окт, 04:01
+146 260
Почему американцев называют &hellip;

Почему американцев называют пиндосами

5 окт, 02:00
+145 61
Как советские военные с легк&hellip;

Как советские военные с легкостью вычисляли немецких шпионов под Ленинградом

5 окт, 02:00
+141 152
15 загадок с подвохом

15 загадок с подвохом

5 окт, 03:00
+139 74
Почему русская военная техни&hellip;

Почему русская военная техника называется так, как она называется?

6 окт, 03:00
+138 42
Просто фото или не просто фото

Просто фото или не просто фото

6 окт, 02:01
+134 22
Русский и английский

Русский и английский

6 окт, 04:01
+133 64
Что нужно знать о Черном море

Что нужно знать о Черном море

6 окт, 03:02
+127 41
Вечный двигатель, которому 2&hellip;

Вечный двигатель, которому 25 тысяч лет: почему его исследования подавляются?

8 окт, 02:01
+121 142
Уникальный вертолет «Чёрная акула»

Уникальный вертолет «Чёрная акула»

7 окт, 04:00
+119 32
Военные хитрости для мужчин

Военные хитрости для мужчин

7 окт, 04:02
+119 33
Подвиг Зины Портновой

Подвиг Зины Портновой

7 окт, 03:02
+113 54
Что вы никогда не знали о Кр&hellip;

Что вы никогда не знали о Красной армии

8 сен, 03:01
+111 253
Это ответные санкции, что ли ?

Это ответные санкции, что ли ?

9 сен, 03:00
+107 69
Нетривиальное применение хоз&hellip;

Нетривиальное применение хозяйственного мыла

7 окт, 04:00
+107 45
Фото по стилю Сальвадору Дал&hellip;

Фото по стилю Сальвадору Дали. Обман зрения.

7 окт, 02:01
+105 25
Читать

Последние комментарии

Геннадий Кирьянов
Валерий Штормовой
Да, звезда сильнее креста и свастики!
Валерий Штормовой Почему большевики сделали звезду символом СССР
Михаил Анохин
Выбрали из демонов сильнейшего!
Михаил Анохин Почему большевики сделали звезду символом СССР
Читать

Поиск по блогу

Люди

8588 пользователям нравится сайт knowledgeblog.ru