Замкнутые и почти замкнутые СЖО

[Parf]

Обсуждаем сабж.

Для сколько-нибудь далёких космических полётов, не говоря уже о колонизации планет, нужны замкнутые СЖО, работающие в условиях, отличных от условий Земли.

Насколько я понимаю, для этого нужно решить 3 задачи:
1. Определить, как разные живые существа (включая человека) чувствуют себя в космосе.

2. Скомпоновать эти живые существа, создав замкнутый биоценоз.

3. Закинуть этот биоценоз в космос.

Я тут недавно прочитал в "Науке и жизни" замечательную статью Первушина под названием "Жизнь в космосе или кто полетит на Марс", и в общих чертах понял, как по этим пунктам обстоит дело.

Пункт 1 - много экспериментов проводилось на "Салюте", "Мире" и МКС. Про важные и результативные эксперименты на биоспутниках я что-то не слышал (это к вопросу о нужности ПК  :wink: ). Если вкратце: жить в невесомости могут все, но у некоторых (не у всех) растений есть проблемы с размножением. У птиц проблем с размножением нет, есть проблемы с ориентацией в невесомости: мечутся как попало и бьются об стенки. Проблема решается закреплением. Насчёт зверюшек, а также всяких пресмыкающихся, насекомых и пр. я не очень понял. Насчёт людей - это все знают: эксперименты Полякова и пр. показывают, что уж год-то человек точно продержится без ущерба для здоровья, а больше - надо, опять же, проверять.

2. Эксперименты "Биос-1", "Биос-2", "Биос-3" показали, что можно обеспечить замкнутость по воде, воздуху и растительной пище. С растениями проблема такая: есть хлорелла, она лёгкая и хорошо вырабатывает кислород, но совсем не питательная. А если хлореллу заменить нормальными огородными растениями, масса сильно вырастет. Но это проблема количественная, а не качественная. А вот с животными принципиальные проблемы - так что мясо пришлось потреблять в консервах.

Эксперимент "Биосфера-2" с попыткой полной замкнутости провалился - кстати, в отличие от "Биоса" он, как я понял, на космос и не ориентировался - там был здоровенный купол, который на орбиту хрен закинешь.

О важности подобных экспериментов для сельского хозяйства на Земле можно распространяться долго.

3. Поскольку с п. 1 и 2 возникло много нерешённых вопросов, за п. 3 пока браться рановато. Надо продолжать ставить опыты.

[pkl]

Может, пора задуматься о станции с искусственной гравиацией?

[ZOOR]

ИМХО проблема гравитации решится сама, когда посчитают, сколько нужно жизненного пространства для всего, что должно составлять замкнутый цикл.

Аналогия: запустить аквариум на 250 литров на два порядка легче, чем на 25 (замечание: живность должна нормально расти и развиваться в двадцатипятилитровике - гупари, например)

[Valerij]

Для сколько-нибудь далёких космических полётов, не говоря уже о колонизации планет, нужны замкнутые СЖО, работающие в условиях, отличных от условий Земли.

Достаточно долго может работать "полузамкнутая" биосфера. Мясо, например, можно выращивать в клеточной культуре. Витамины и микроэлементы - из запасов и "посылок".

[Parf]

Для сколько-нибудь далёких космических полётов, не говоря уже о колонизации планет, нужны замкнутые СЖО, работающие в условиях, отличных от условий Земли.

Достаточно долго может работать "полузамкнутая" биосфера. Мясо, например, можно выращивать в клеточной культуре. Витамины и микроэлементы - из запасов и "посылок".

Да, полностью замкнутые СЖО на практике не нужны. База на поверхности планеты может использовать её ресурсы, станция на орбите может получать "посылки", а межпланетные перелёты не продлятся дольше нескольких месяцев - в это время можно использовать запасы.

Тогда возникает ещё один вопрос: какие ресурсы могут быть нужны "почти замкнутым" СЖО и как минимизировать эти ресурсы по массе и по объёму?

[Дмитрий Виницкий]

Откуда будет получать посылки, станция, на орбите Марса? Или, сайклер, летящий туда или обратно?

[Parf]

Откуда будет получать посылки, станция, на орбите Марса? Или, сайклер, летящий туда или обратно?

С Марса.

[чайник17]

Насколько я понимаю, для этого нужно решить 3 задачи:
1. Определить, как разные живые существа (включая человека) чувствуют себя в космосе.

2. Скомпоновать эти живые существа, создав замкнутый биоценоз.

3. Закинуть этот биоценоз в космос.

Черезвычайно унылая формулировка, отдающая XX-м веком.
Для нашего века правильно:
1а. Создать огранизм(ы), хорошо чуствующие себя в космосе и производящие  нужные человеку вещества/продукты.
1б. Слегка "доработать напильником" человека, чтобы он лучше себя чувствовал в космосе и вместе с вышеупомянутымы организмами.
2. Скомпоновать это вместе.
3. Запустить в космос.

Прямо сейчас приступать к этому может и  рановато, но любому должно быть ясно, что генная инженерия и смежные области разовьются до нужного уровня в ближайшие десятилетия.

[чайник17]

Мясо, например, можно выращивать в клеточной культуре. Витамины и микроэлементы - из запасов и "посылок".

Какие проблемы с витаминами? В отличие от мяса, их уже сейчас в основном выращивают в культурах бактерий и низших грибов.
И зачем человеку мясо? Ему нужен белок, сбалансированный по аминокислотам. На Земле около миллиарда вегетарианцев, и они вполне здоровы и счастливы по-своему.

[Иван Моисеев]

Может, пора задуматься о станции с искусственной гравиацией?

Об этом еще СП задумывался (предполагался эксперимент с ИГ на Восходе).
Здесь основная проблема в том, что требуется очень большая конструкция - исходя из требований по силам Кориолиса.

[Parf]

Насколько я понимаю, для этого нужно решить 3 задачи:
1. Определить, как разные живые существа (включая человека) чувствуют себя в космосе.

2. Скомпоновать эти живые существа, создав замкнутый биоценоз.

3. Закинуть этот биоценоз в космос.

Черезвычайно унылая формулировка, отдающая XX-м веком.
Для нашего века правильно:
1а. Создать огранизм(ы), хорошо чуствующие себя в космосе и производящие  нужные человеку вещества/продукты.
1б. Слегка "доработать напильником" человека, чтобы он лучше себя чувствовал в космосе и вместе с вышеупомянутымы организмами.
2. Скомпоновать это вместе.
3. Запустить в космос.

1а и 1б - сойдёт как дополнение к 1.

Прямо сейчас приступать к этому может и  рановато, но любому должно быть ясно, что генная инженерия и смежные области разовьются до нужного уровня в ближайшие десятилетия.

Если прямо сейчас не приступать, то они могут никогда и не развиться. Развитие науки зависит в значительной степени от практических потребностей общества.

[pkl]

Может, пора задуматься о станции с искусственной гравиацией?

Об этом еще СП задумывался (предполагался эксперимент с ИГ на Восходе).
Здесь основная проблема в том, что требуется очень большая конструкция - исходя из требований по силам Кориолиса.

Знаю. Нет проблем: раздвижная ферма. На одном конце - ЯЭУ, на другом - модуль ДОС. Здесь нам может здорово ядерный буксир пригодиться. В принципе, всё можно вывести одним пуском.

[чайник17]

Черезвычайно унылая формулировка, отдающая XX-м веком.
Для нашего века правильно:
1а. Создать огранизм(ы), хорошо чуствующие себя в космосе и производящие  нужные человеку вещества/продукты.
1б. Слегка "доработать напильником" человека, чтобы он лучше себя чувствовал в космосе и вместе с вышеупомянутымы организмами.

Если прямо сейчас не приступать, то они могут никогда и не развиться. Развитие науки зависит в значительной степени от практических потребностей общества.

Методы разовьются, не беспокойтесь. Сейчас же всё очень бурно развивается без всякого финансирования от космонавтики. Водоросли(включая одноклеточные), скажем, уже используются в пищу (и как корм, и как топливо) и генетические модификации для них практически неизбежны. А "как работает человек" нужно понять медицине. А у медицины бюджет на порядки больше, чем у космонавтики.

[sychbird]

Мясо, например, можно выращивать в клеточной культуре.

Чем кормить клеточную структуру сахарком да мучиться с отходами, проще к сахарку взять дрожжей и змеевик, а бадью с бражкой на солнышко выставить.   :lol:

Вечный Кайф, никаких фекалиев, и замкнутый оборот воды на клеточных мембранах. Сам не пробовал, но говорили знающие люди, что месячишко, а то и полтора выдержать можно. Вот Коротеев ЯЭМ забабахает и даешь на Марс!
Все украдено до нас!  :wink:

[чайник17]

Чем кормить клеточную структуру сахарком да мучиться с отходами, проще к сахарку взять дрожжей и змеевик, а бадью с бражкой на солнышко выставить.   :lol:

Вечный Кайф, никаких фекалиев, и замкнутый оборот воды на клеточных мембранах. Сам не пробовал, но говорили знающие люди, что месячишко, а то и полтора выдержать можно.

Я это с другой стороны прикидывал: если на корабль поставлены двигатели на этаноле и кислороде, как недавно было модно, сколько можно ждать спасательной экспедиции на одном этаноле и аварийном запасе из расчёта, скажем, грамм 30 в день (~ 10 кг в год, белки и витамины)? Авария - отказ двигателя (скажем, японская венерическая болезнь    - сопло отвалилось). Месяц как-то пессимистично, почти столько можно и вовсе без еды протянуть.
Вот бы медицинский эксперимент поставить, Этанол-500  

[pkl]

Ну вы, блин, даёте! (с)  :shock:  :lol:

Как человек будет управлять КК в состоянии алкогольного опьянения?  Экипаж из одних русских, финнов, шведов и американцевю :roll:

Есть и ещё одна проблема - спирт, попадая в систему регенерации, может вызвать там взрыв.

[zyxman]

Как человек будет управлять КК в состоянии алкогольного опьянения?

Как в том анекдоте "а после 0.5 вы так работать сможете? - ну так работаю-же" (C) :lol:

Вообще говоря, вероятно возможно какими-то медикаментами и специальными тренировками компенсировать вредные эффекты алкоголя, причем есть вероятность что этих медикаментов потребуются "витаминные" количества

[sychbird]

Ну вы, блин, даёте! (с)  :shock:  :lol:

Как человек будет управлять КК в состоянии алкогольного опьянения?  

А чем там управлять то? :shock: С ориентацией антенн  и режимом реактора и автоматика справится. Его дело кайфовать и ждать не случится ли  аварии. А как случится, так сразу протрезвеет!     :lol:

[pkl]

Я как то читал, что в невесомости человек пьянеет быстрее и сильнее, а выходит из состояния алкогольного опьянения дольше и тяжелее, чем в тяжести. Это, вкупе с вышеперечисленными причинами и послужило основанием для введения в космосе сухого закона /кажется, начиная с "Салюта-6"/.

[чайник17]

Экипаж из одних русских, финнов, шведов и американцевю :roll:

За что обидели, например, англичан и особенно ирландцев? По свидетельствам очевидцев, русскому перепить ирландца - НННШ.
И опять же, генная инженерия на что? Влепить самых эффективных ферментов для переработки этанола копий по 20 и запустить трансляцию на полную катушку. На современном этапе - просто отобрать по генотипу.

Есть и ещё одна проблема - спирт, попадая в систему регенерации, может вызвать там взрыв.

Это тривиально решается каталитическими окислителями на входе. Если склероз не изменяет, платина должна работать. Можно также биотехнологии использовать - вырастить, скажем, грибы, потребляющие этанол из воздуха.