Медикобиологические аспекты космических полётов

Автор zandr, 26.01.2018 21:53:03

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

algol5720

Ну воробьи понятно,тараканы и сейчас популярны.Но чтобы космическую станцию сожрать вместе с говном и притом несколько раз подряд  :o  ;D

petr-2000

Вставлю в данную тему.
УРОЖАИ В НЕВЕСОМОСТИ. ИНТЕРВЬЮ С ПРОФЕССОРОМ ЮЛИЕМ БЕРКОВИЧЕМ О РАЗРАБОТКЕ КОСМИЧЕСКИХ ОРАНЖЕРЕЙ
ЦитироватьДля долгосрочных автономных полетов на Луну или Марс нужен источник витаминов для космонавтов. При глубокой заморозке или консервации овощи, фрукты и зелень не сохранят необходимые питательные вещества два-три года, на которые рассчитаны длительные миссии. Синтетические витаминные комплексы тоже имеют срок хранения не больше года. Специалисты по космическому питанию говорят о необходимости выращивать витаминную зелень и овощи непосредственно на космических аппаратах.


Какие культуры наиболее подходят для выращивания в невесомости? С какими трудностями столкнулись ученые, пытаясь вырастить в космосе овощи и зелень? Как выглядит инновационная российская космическая оранжерея? Об этом рассказывает заведующий лабораторией ИМБП РАН Юлий Александрович Беркович.
https://youtu.be/1eNAx0i3CHw
Спойлер
— Идею выращивать растения в космосе для питания космонавтов и восстановления газовой среды в космическом корабле первым предложил К.Э. Циолковский задолго до первых пилотируемых полетов. С чего начались разработки космических оранжерей?

— Действительно, именно К.Э. Циолковский уже в конце XIX в. предлагал использовать растения для длительных космических полетов. А именно — для создания круговорота веществ в замкнутом пространстве.

Надо напомнить, что почти все организмы, которые существуют на Земле, можно разделить на два больших класса: автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы используют энергию света для синтеза биомассы из воды и углекислого газа, гетеротрофы употребляют в пищу биомассу, выращенную автотрофами.

Внимание К.Э. Циолковского привлекло то, что автотрофные механизмы, то есть растения, и гетеротрофные организмы — все остальные существа на Земле, — находятся в симбиозе. Растения, используя солнечный свет, синтезируют биомассу и выделяют кислород, а человек питается этой биомассой, потребляет кислород и выдыхает углекислый газ. Эту хорошо известную и понятную взаимосвязь К.Э. Циолковский предлагал использовать в космических полетах.

Когда с полетом Юрия Гагарина началась эра пилотируемого освоения космоса, ученые и в Советском Союзе, и за рубежом обратились к этой идее К.Э. Циолковского. Они начали оценивать возможности системы, которая позволила бы получать пищу, выращивая ее непосредственно на борту космического аппарата.

Тогда было проведено много исследований. Оказалось, что растения, выращенные в космосе, обходятся недешево. Во-первых, потому что кроме углекислого газа и воды нужен довольно значительный ряд других веществ, которые растения используют для синтеза биомассы. Во-вторых, нужно использовать специальное оборудование для выращивания растений в невесомости или при измененной по сравнению с наземными условиями силе тяжести.


Эксперимент по выращиванию зелени в ИМБП РАН

— Какое растение и когда было выращено в космосе первым и какие проводились сопутствующие исследования?

— Одними из первых в космосе вырастили растения из луковицы тюльпана. В 1971 г. на станциях «Салют» и «Союз» космонавты проводили первые опыты с помощью установки «Вазон». Это был достаточно простой аппарат: под луковицу помещался небольшой патрон с водой и питательной средой — капиллярный пояс, куда через патрубок космонавты вручную подавали жидкость.

Но это был опыт выращивания из луковицы, что гораздо проще, чем из семени. Дело в том, что луковицы изначально хранят определенный резерв для начального роста, содержат вещества, которые на первой стадии развития растения обеспечивают его всем необходимым, в том числе устойчивостью к неблагоприятным факторам.

Тогда остро стоял вопрос, как будут проходить процессы роста и развития растений без однонаправленной силы тяжести, которая существует на Земле. Многие ученые сомневались, что эти процессы будут идти в принципе: возникали теории о том, что без силы тяжести рост клеток, удлинение тканей и направление развития будут совершенно дезориентированы. За этими предположениями стояли опыты, которые проводились на Земле: они показывали, что растения, посаженные в перевернутом виде, начинают загибать побеги против направления ускорения свободного падения, силы тяжести. Они стремятся вверх даже в темноте, не говоря о ситуации, в которой источник освещения находится над растением.

Эти исследования проводились сначала в установках «Вазон» (для луковичных растений) и «Оазис-1» (который позволял выращивать растения из семени). Определялись параметры гравитационной чувствительности растений, возможности их переориентации, в том числе на Земле, в ситуации, когда они постоянно вращаются и меняют свое положение. Впоследствии советские ученые разработали и отправили на орбитальные искусственные спутники Земли целый ряд различных конструкций небольших космических оранжерей: «Фитон», «Оазис-1м», «Лютик», «Светоблок» и др. В 1980-е гг. в установке «Фитон-2» впервые была доказана возможность прохождения полного жизненного цикла (от семени до семени) в условиях невесомости у небольшого растения арабидопсиса.

Наиболее трудной задачей оказалось обеспечение растений корневым питанием. Когда мы выращиваем что-то на Земле даже методом гидропоники, без почвы, нам помогает сила тяжести. Она ориентирует направление роста корней, а гравитационный сток помогает обеспечить их питательными веществами. В условиях орбитального полета такого стока нет из-за отсутствия однонаправленной силы тяжести.

На первых этапах эту задачу решали по-разному. Например, использовали гелеобразные питательные среды на агаре или комбинацию гидрофильных и гидрофобных нитей, через которые к корням за счет капиллярных сил в капиллярно-пористых средах подавали воду, насыщенную питательными веществами. Почти 20 лет на орбиту с переменным успехом отправляли установки, различающиеся способом подачи воды к корневой системе.

Создать надежную систему удалось после того, как ученые теоретически рассмотрели вопросы продвижения жидкости и газов в капиллярно-пористых средах при отсутствии силы тяжести.

В 1982 г. нашему институту поставили задачу создать космическую оранжерею, где было бы возможно полностью вырастить растение: от семени до товарной продукции. Эту работу проводили в рамках «Интеркосмоса» — организации, которая объединяла все социалистические страны, и в 1990 г. мы в сотрудничестве с болгарскими специалистами закончили разработку и отправили установку «Свет» на орбитальный комплекс «Мир». Там она проработала десять лет до затопления станции.

— Какие задачи кроме направления роста растений и подвода питательных веществ к корневой системе пришлось решать?

— Чтобы вырастить растение в космосе, нужно создать для него систему жизнеобеспечения, так же как мы обеспечиваем всем необходимым космонавтов. Нужны минеральное питание, вода, свет, определенные характеристики окружающей среды: температура, влажность и состав воздуха.

Одной из проблем стал газовый состав на орбитальных станциях. На одном из аппаратов одновременно работали три установки для выращивания различных культур. В них по-разному подводились вода и питательные вещества, поддерживались различные температура и свет. В один из дней на борту погибли абсолютно все растения — во всех установках. Подозрение пало на газовые загрязнители в кабине.

Начались новые исследования. Дополнительные опыты, в том числе на Земле, показали, что растения гораздо чувствительнее к токсическому воздействию газовых загрязнителей, чем человек. А в небольшом объеме орбитальной станции концентрация ряда загрязнителей может претерпевать колебания. Можно выделить до сотни веществ, которые попадали в атмосферу космического корабля. Нормы скопления загрязняющих веществ, допустимые для человека, могут быть смертельны для растений или приводить к серьезным отклонениям в их развитии.

— Как решали проблему загрязнений в атмосфере станции? Начали разрабатывать замкнутые устройства для выращивания растений?

— Оранжереи с замкнутым объемом — это, в основном, американский путь. К настоящему времени они испытали уже десятки таких устройств на орбите. Надо понимать, что в таких оранжереях очень сильно усложняется система жизнеобеспечения, хотя и возможно создать более контролируемую среду обитания для растений. Однако растения сами выделяют довольно большое количество загрязняющих веществ. Кроме того, они не могут жить без транспирации — испарения воды с поверхности листьев. Этот механизм помогает держать постоянную температуру листа при изменении температуры окружающей среды. Такой процесс серьезно трансформирует газовую среду в замкнутом пространстве. Трудность и в том, что для фотосинтеза растениям нужен углекислый газ, — в открытых установках мы получаем его от человека, но в замкнутых устройствах нужен дополнительный источник СО2. Необходимо контролировать баланс углекислого газа и кислорода, который при высокой концентрации становится ядом для растений. Каждый процент повышения содержания кислорода в воздухе приводит к существенному снижению интенсивности фотосинтеза и биосинтеза.

Создание таких сложных замкнутых устройств — это один из путей. Другие ученые стремились воплотить идеи К.Э. Циолковского и создать биологическую систему жизнеобеспечения с круговоротом веществ внутри всего космического аппарата. Нет смысла отгораживать растения от человека, если мы планируем отправлять их вместе в долгий космический полет. Какое-то время космические растениеводы пытались создать такие системы жизнеобеспечения и устройства, которые могли бы в условиях невесомости обеспечить полный пищевой рацион растительной продукцией, но эта задача сравнительно быстро отпала — выявился целый ряд проблем.

Ученые из разных стран сравнивали эффективность систем обеспечения рациона питания, очистки воздуха и воды, основанных только на запасах и физико-химических процессах регенерации, и тех, которые включают биологические элементы. Оказалось, что первые в разы выгоднее по массе и энергопотреблению.

Оценивалась масса всего оборудования, включая запчасти, расходные материалы и необходимые вещества. Сравнивался объем, который оборудование занимает на борту, потому что каждый кубический дюйм стоит больших денег. Сравнивались и затраты энергии, необходимой для работы всей системы. Например, при создании биологической системы жизнеобеспечения требуются дополнительные энергетические ресурсы на охлаждение и освещение. Оценивались трудозатраты экипажа по уходу за оборудованием.

Расчеты показали, что системы жизнеобеспечения с биологическими процессами очень сильно уступают физико-химическим системам в полетах длительностью в несколько лет. А оранжереи, которые могут создавать существенную часть пищевого рациона, станут выгодны не ранее, чем при полетах на Марс и к другим планетам, а также при постройке станций на космических объектах, где космонавты будут жить вахтовым методом. Даже на Луну оказалось выгоднее доставлять продукты, чем выращивать их на месте. Но все эти оценки не учитывали небольшое, но с нашей точки зрения существенное обстоятельство: растения значительно улучшают среду обитания.

— Как растения влияют на атмосферу внутри космического аппарата?

— Во-первых, растения обогащают окружающую среду кислородом. Конечно, самим побегам повышение этой концентрации не очень полезно, но на атмосферу внутри корабля и состояние космонавтов они влияют положительно.

Кроме того, исследования показали, что при выделении водяных паров и кислорода растениями в окружающей газовой среде увеличивается количество отрицательных аэроионов. Об их позитивном воздействии на здоровье человека писал еще известный советский ученый А.Л. Чижевский, друг К.Э. Циолковского. Он известен также тем, что в монографии «Земное эхо солнечных бурь» выдвинул теорию, что изменение солнечной активности влияет не только на организм человека, но и на общественные процессы. Таким образом, оба этих ученых придерживались мнения, что земная биосфера и околоземное космическое пространство существенно связаны.

Растения снижают уровень стресса у космонавтов. В наземных экспериментах с длительной изоляцией экипажа в замкнутом пространстве получены данные о том, что наличие растений улучшает психическое и физическое состояние людей.


Выращивание культур в лаборатории ИМБП РАН


Выращивание культур в лаборатории ИМБП РАН


Выращивание культур в лаборатории ИМБП РАН

— По каким критериям выбирают растения, наиболее подходящие для выращивания в космосе, и какие культуры к этому максимально приспособлены?

— Ученые сделали выводы, что для длительных полетов нужны одни культуры, а для полетов с коротким пребыванием экипажа — другие. Сегодня есть соответствующая ранжировка различных сельскохозяйственных растений, пригодных для выращивания в космосе.

На первом месте в этой ранжировке стоят листовые овощи: при небольших габаритах они богаты витаминами по отношению к единице биомассы. Кроме того, у таких овощей сравнительно короткий срок товарной вегетации: от посадки семян капусты до получения листа необходимого размера у нас проходит всего 24 дня.

Важен и коэффициент хозяйственной полезности — соотношение съедобной и несъедобной биомассы. У листовых овощей мало корней, поэтому на съедобную часть приходится до 90–95%. Сюда относятся салатные культуры, а также редис и японская репа — у этого растения можно есть и ботву, и сам корнеплод. Для сравнения: у пшеницы соотношение съедобной и несъедобной частей около 50%, надо что-то делать с оставшейся соломой, а утилизация отходов в космосе — большая проблема.

Выбор растений зависит и от того, какие потребности космонавтов необходимо удовлетворить. Если в рационе нужны только углеводы — это один набор, если требуется углеводно-белковая диета, то совсем другой. Сегодня у нас есть аванпроект для обеспечения экипажа из шести человек во время трехлетнего полета на Марс и обратно. Туда входят четыре модуля для выращивания культур — это зеленые овощи, морковь, которую требует ввести специалист по питанию, томаты и перцы. Это четыре вида растений, которые, по нашему мнению, наиболее быстро будут внедрены в космических оранжереях.

— Как часто, по расчетам, космонавты смогут употреблять свежие овощи, выращенные в космосе?

— Для того чтобы свежие овощи были в рационе космонавтов регулярно, мы применили систему растительного конвейера. Сейчас готовится аппарат «Витацикл-Т» для экспериментов на российском сегменте МКС — это новая космическая оранжерея, которая абсолютно не похожа на другие разработки.

Допустим, от посадки растения до получения съедобного плода проходит 24 дня. В установке предусмотрены несколько модулей для выращивания растений из семян, которые заполняются по очереди. В первый день засевается один корневой модуль, через четыре дня — второй, еще через четыре дня — третий и т.д. Таким образом, на 24-й день мы получаем спелые растения в первом корневом модуле, на 28-й — во втором и т.д., то есть каждые четыре дня устройство выдает рассчитанную порцию салата.

Это концепция спиральной цилиндрической оранжереи. Сама спираль расширяется по мере роста растений в модулях, чтобы растение постоянно получало свет и имело пространство для роста. Конструкцию устройства можно менять в зависимости от задач: чтобы обеспечить витаминами одного человека, нужна определенно рассчитанная производительность, для двоих требуется вдвое увеличить длину устройства. Для того чтобы регулярно получать другие овощи, которые растут дольше, можно увеличивать количество модулей для посева. Мы выращивали культуру с 40-дневным сроком вегетации — это десять корневых модулей, с которых раз в четыре дня снимается урожай, а на освободившееся место засеивается следующее растение.


Интервью с Ю.А. Берковичем

— Насколько эти установки сложны в эксплуатации? У космонавта должен быть опыт растениеводства?

— Аппарат «Витацикл-Т» практически полностью автоматизирован. Космонавтам требуется только вставить планку с наклеенными семенами в очередной модуль. На выходе космонавт вынимает эту планку, срезает посев и вставляет новую.

Со временем в модулях требуется замена вкладышей с почвозаменителями. Ничто не работает бесконечно, запас питательных веществ в искусственном субстрате ограничен, через некоторое количество вегетаций искусственная почва пронизывается корнями. Необходимо разработать технологию, которая позволила бы продлить срок использования почвозаменителей.

— Отправлять в космос землю, в которой можно выращивать овощи, невыгодно и нерационально. Чем ее заменяют в космических оранжереях?

— Отправлять почву в космос не просто невыгодно и нерационально, у нее есть свойства, незаметные на Земле, но неприятные на борту корабля. Например, большое количество органики — а там, где есть органика, есть и микрофлора, происходят переработка веществ с выделением газов и изменение капиллярно-пористых свойств. Со временем эти характеристики меняются, система становится нестабильной.

Кроме того, в почве могут оказаться вещества и микроорганизмы, токсичные не только для растений, но и для экипажа. Поэтому требуется что-то более стабильное.

В 1980-х гг. мы обратились в Институт физико-органической химии Академии наук Белорусской ССР. Там работал и работает по настоящее время академик В.С. Солдатов, который занимался созданием ионитных почв — это, по сути, синтетические смолы-цеолиты, включающие в себя отрицательные и положительные ионы. Он делал из них мелкие гранулы и насыщал минеральными удобрениями по разработанной им технологии. Смесь гранул содержит все необходимые удобрения. В контейнер с ионитной почвой подается вода — и получается питательный раствор для растений.

Сегодня мы отошли от гранульных субстратов и используем почвозаменители в виде войлока. В сотрудничестве с учеником академика В.С. Солдатова Василием Матусевичем мы используем такую технологию: плавим ионообменные смолы, пропускаем их через фильеры, получаем волокна, насыщаем их удобрениями, а затем на ткацких машинах делаем из волокон войлок. Такой войлок насыщен всеми необходимыми удобрениями: анионитные и катионитные волокна в нем переплетены, и этот субстрат лучше подходит для растений в космосе, поскольку не разлетается на частицы в невесомости.

Со временем из любых почвозаменителей уходят питательные вещества, поэтому мы разработали систему обогащения истощенных субстратов минеральными солями. Для этого в оранжерее установлены обогатительные патроны, через которые при необходимости пропускается поливная вода. То есть мы постоянно измеряем уровень электропроводности раствора — если он снизился, то пора дополнительно насыщать почвозаменитель питательными веществами.

Конечно, со временем корневые системы растений засорят субстрат так, что его придется выкидывать, но в автономную космическую миссию на три-четыре года можно взять запас войлочного почвозаменителя и обогатительных патронов — это относительно небольшие объем и вес.

Если рассуждать о полетах на десятки лет или о жизни на далеких космических станциях, то потребуется более глубокая переработка отходов, с помощью которой можно будет получить питательные вещества для создания удобрений. Выращивая зелень, овощи или злаки, мы в среднем употребляем в пищу примерно половину биомассы. Около 50% приходится на отходы, и именно их переработка может дать недостающие соли для удобрений. Глубже можно перерабатывать и отходы жизнедеятельности человека: сейчас, например, при переработке мочи возвращают 97–98% воды, остается концентрированный рассол, который содержит много азота и солей.

Все происходит поэтапно: нельзя сказать, что сейчас мы разрабатываем витаминную оранжерею и больше не обращаем ни на что внимания. Но ситуация складывается так, что возможностей на все не хватает, — сегодня реально отправить на орбиту только небольшую витаминную оранжерею, потому что для ее работы предоставят всего порядка полкиловатта электроэнергии. Энергетическая установка, которая сегодня работает на МКС, вырабатывает энергию, которой хватает только на самое необходимое для экипажа и проведения плановых экспериментов. Для выращивания растений остается мало ресурсов.

— На какие исследования и разработки в области космического растениеводства сегодня делается особенный упор?

— Наш институт относится к Российской академии наук, поэтому мы не можем забрасывать фундаментальную науку или перспективные исследования. Но наибольшее внимание сегодня уделяем разработке технологий выращивания растений в конвейерной цилиндрической витаминной космической оранжерее «Витацикл-Т». Опытный образец, изготавливаемый в НИИ космического приборостроения, должен быть готов в мае.

Установка полностью автоматизирована. Ее особенности можно перечислять долго, но в первую очередь это цилиндрическая форма, которая позволяет выращивать разные зеленные культуры — от семян до листьев товарного размера — и снимать урожай каждые четыре дня. Когда соседние растения в космосе растут на цилиндрической поверхности, а светодиодный светильник, расположенный на цилиндрической поверхности большего радиуса, светит внутрь на посев, то стебли и листья растений тянутся к свету и растут перпендикулярно посадочной поверхности, как на цилиндрической щетке. При этом по мере роста верхушки растений отдаляются друг от друга, а верхние листья меньше затеняют нижние. Кроме того, свет от такого светильника концентрируется к центру цилиндра и лучше освещает нижние листья, которые в обычных условиях оказываются в положении светового дефицита. Так мы сильно экономим и световую энергию, и объем, который установка занимает внутри космического аппарата. При одинаковом количестве растений объем цилиндрической оранжереи выходит практически в два раза меньше, чем плоской.

С оранжереей «Витацикл-Т» очень удобно работать — и посев растений, и сбор урожая выполняются через один и тот же люк. У меня даже была мечта сделать робота — фактически нужны только две автоматизированные руки, которые будут вынимать созревшее растение и вставлять новую планку с семенами.

В лаборатории мы отбираем культуры для выращивания в этой перспективной оранжерее. Несколько лет мы потратили на то, чтобы отработать оптимальный режим выращивания листовой капусты российской селекции, и сейчас хотим расширить ассортимент салатных культур. В планах — выращивание редиса, японской репы и листовой горчицы. Космонавты часто просят чего-то пряного. Есть салат, конечно, полезно, но космонавтам хочется острого, поэтому будем пробовать выращивать листовую горчицу.

Мы отрабатываем разные варианты полива — например, подаем ровно столько воды, сколько растениям нужно для транспирации. А количество жидкости зависит от яркости света, температуры и влажности воздуха, его циркуляции и возраста посева. Так, мы научились в лабораторных условиях управлять системами контроля влажности — добавляя ровно столько воды, сколько нужно растениям в определенных условиях, мы серьезно экономим воду. 

Перед тем как отправлять «Витоцикл-Т» на МКС, мы должны проверить все на Земле, поскольку в конструкции много новшеств, поэтому работы в лаборатории много.

— Когда «Витоцикл-Т» планируют отправить на МКС?

— В этом году заканчивается разработка опытного образца. Биолого-технологические испытания и изготовление двух летных образцов запланированы на следующий год, плюс необходимо обучить космонавтов работать с этой установкой. Мы рассчитываем отправить установку на российский сегмент МКС и начать испытания в невесомости ориентировочно в 2024 г. Тогда мы получим бесценную информацию и сможем начать готовить новые модули под разные культуры: морковь, томаты и перец.


Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ и Российской академии наук.

Автор Александр Бурмистров  Оператор Алексей Корноухов  Фотограф Андрей Луфт Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
[свернуть]

zandr

https://www.roscosmos.ru/38221/
ЦитироватьУченые проанализировали уровень радиации на МКС

Специалисты Института медико-биологических проблем Российской академии наук оценили дозу радиационного облучения, которому подвергаются космонавты на Международной космической станции, для чего были рассмотрены данные, полученные за 20 лет ― с 2001 по 2021 годы.
Измерения проводились с помощью специального торсового фантома ― манекена тела человека, а также личных дозиметров. Согласно профессиональным требованиям, предельная доза для месячного космического полета равняется 150 миллизиверт, для годовой экспедиции ― 300 миллизиверт.
Результаты исследований показали, что ни в одном случае космического полета за два десятка лет не были превышены установленные нормативы обеспечения радиационной безопасности.
Также определено, что вклад солнечных протонных событий в общую дозу облучения ни в одной из 66 экспедиций не превысил 1 процента. Только в пяти экспедициях он был больше 0,5 процента. А вот вклад галактических космических лучей в общей дозе не опускался ниже 60 процентов. Остальной вклад вносят радиационные пояса Земли.
На примере японских космических туристов, которые помимо российского сегмента МКС посещали японский модуль «Кибо», выяснено, что среднесуточная мощность поглощенной дозы в этом отсеке для человека будет в 1,5―1,6 раза больше, чем в российском служебном модуле «Звезда». В российских малых модулях среднесуточная мощность поглощенной дозы также в 1,2―1,5 раза больше, чем в модуле «Звезда». В функционально-грузовом блоке «Заря» и американском модуле «Гармония» среднесуточная мощность поглощенной дозы составляет 0,6―0,8 от мощности в модуле «Звезда».
Полный текст статьи опубликован в журнале «Авиакосмическая и экологическая медицина» № 4 за 2022 год

zandr

https://tass.ru/kosmos/15742741
ЦитироватьДля полета россиян на Луну разработали рацион с радиопротекторными свойствами
МОСКВА, 14 сентября. /ТАСС/. Рацион космонавтов во время первого пилотируемого полета на Луну уже разработали. Он включает продукты с радиопротекторными свойствами. Об этом сообщил ТАСС начальник отдела космического питания НИИ пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии Андрей Ведерников.
Цитировать"Для нового корабля ["Орел"] разработан рацион с радиопротекторными свойствами, который незначительно отличается от нынешнего рациона питания космонавтов, - сказал Ведерников. - В него входят продукты с радиопротекторными свойствами, у них также несколько увеличен срок годности".
В состав рациона вошли продукты, способствующие выведению свободных радикалов. "Например, свекла, тыква, яблоки, которые богаты клетчаткой, - отметил он. - Фрукты с обилием клетчатки обладают радиопротекторным свойством. Клетчатка абсорбирует свободные радикалы и выводит их из организма. Разработан салат из свеклы, состоящий из яблок, свеклы, орехов, он также включен в состав рациона для нового корабля. Кроме того, в меню вошли фруктовые палочки".
Спойлер
Перспективный космический пилотируемый корабль "Орел" (прежнее название "Федерация") создают в рамках российской лунной программы. Как сообщали ранее в Роскосмосе, на апрель-июнь 2024 года запланирован первый запуск "Орла" с космодрома Восточный. Стыковка с МКС во время этого полета не предусмотрена. Второй полет с последующей стыковкой на станции планируют осуществить в 2024 году, он пройдет также без космонавтов. Первый пилотируемый полет может состояться в 2025 году.
[свернуть]

ОАЯ

https://nauka.tass.ru/nauka/16012771
"Без понимания, как происходят двунитевые разрывы ДНК и как потом происходит репарация этих разрывов, риск длительных космических экспедиций просто слишком высок"

zandr

https://tass.ru/obschestvo/16082931
ЦитироватьПребывающие в космосе ростки из Белгорода установили рекорд по удаленности от Земли
ТАСС 18 октября. Ростки сирени сорта "Великая Победа" из Белгорода, участвующие в эксперименте по выращиванию в космосе без участия человека, установили рекорд по удаленности растения от планеты Земля, сообщили ТАСС в пресс-службе Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ "БелГУ").
Ракета-носитель "Союз-2.1б" с иранским спутником "Хайям" и 16 малыми космическими аппаратами, на одном из которых находятся ростки белгородской сирени, стартовала 9 августа с космодрома Байконур. Первые в мире колбы с растением отправились в космос в автономном режиме, то есть без участия человека.
Цитировать"Росток сирени из ботанического сада НИУ "БелГУ" стал рекордсменом Книги рекордов России как самое удаленное от планеты Земля живое растение. А еще этот эксперимент подтвердил эффективность созданной белгородскими учеными системы космических оранжерей", - сказали в пресс-службе.
Как отмечал ранее в беседе с ТАСС директор инжинирингового центра вуза Иван Никулин, малый космический аппарат с ростками сирени из Белгородской области, выведенный на орбиту после запуска, находится на расстоянии в 530 км от планеты Земля. По проекту белгородского научно-образовательного центра, ростки сирени будут пребывать в космосе в течение года, за это время они вырастут с 1 до 4 см, за их трансформацией в невесомости можно наблюдать в бесплатном мобильном приложении "Сирень в космосе".
Цитировать"Мы убедились в работоспособности всех систем при доставке растений на орбиту и поддержанию их жизнедеятельности. Полученные результаты дают обширные знания для подготовки подобных миссий и коммерциализации таких проектов", - добавил Никулин.

Iv-v

Цитата: zandr от 18.10.2022 22:50:14за их трансформацией в невесомости можно наблюдать в бесплатном мобильном приложении "Сирень в космосе".
Не, нельзя наблюдать. Там всё время одна и та же галерея.
73!

PaZh

Цитата: zandr от 18.10.2022 22:50:14Росток сирени из ботанического сада НИУ "БелГУ" стал рекордсменом Книги рекордов России как самое удаленное от планеты Земля живое растение.
Цитата: zandr от 18.10.2022 22:50:14малый космический аппарат с ростками сирени из Белгородской области, выведенный на орбиту после запуска, находится на расстоянии в 530 км от планеты Земля
Китайцы на Луне хлопок растили, а тут 530 км всего, но в книгу рекордов записали.

zandr

PaZh, китайцев в Книгу рекордов России не записали. Странно, правда?

Внимательнее читайте на что отвечаете.

Завтра оба поста удалю.

Veganin

https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20221019200850
ЦитироватьЭксперимент, проведенный на МКС, позволил выявить риски для будущих полётов человека в космос

Международная группа исследователей провела долгосрочный эксперимент на борту МКС, чтобы проверить влияние космической радиации на эмбриональные стволовые клетки мыши. Его результаты помогут ученым оценить безопасность и риски, связанные с воздействием на людей космической радиации во время будущих полетов в космос. Команда опубликовала свои выводы в журнале Heliyon.

 В своем исследовании ученые провели количественное измерение биологического эффекта космической радиации. Они запустили замороженные эмбриональные стволовые клетки мыши на МКС, и подвергали их воздействию космической радиации в течение четырех лет. Результаты эксперимента показали, что фактический биологический эффект космической радиации согласуется с более ранними прогнозами, основанными на физических измерениях космической радиации.

Космическая радиация остается ограничивающим фактором для пилотируемых исследований космоса. Ученые проводят интенсивные исследования по измерению физических доз космической радиации, чтобы лучше понять ее воздействие на организм человека.

Поскольку большинство исследований до сих пор проводились на Земле, а не в космосе, их результаты вызывали сомнения, потому что фактическая космическая обстановка не может быть точно воспроизведена на Земле.

«Наше исследование направлено на устранение недостатков предыдущих экспериментов путем проведения прямого количественного измерения биологического воздействия космической радиации на МКС и сравнения этого реального биологического эффекта с физическими оценками в наземных экспериментах», - сообщил Такаши Морита, профессор Столичного университета Осаки. – «Полученные результаты способствуют снижению неопределенности в оценках рисков, связанных с космическими полетами человека».

Исследование было долгим: семь лет работы до запуска, четыре года работы после запуска и пять лет на анализ. Ученые надеются продвинуть свои исследования еще на шаг вперед.

«Для будущей работы мы рассматриваем возможность использования эмбриональных стволовых клеток человека, а не эмбриональных стволовых клеток мыши, учитывая, что человеческие клетки гораздо лучше подходят для оценки риска для человека, и будет легче анализировать их хромосомные аберрации», - сказал профессор Морита.

Будущие исследования могут также включать запуск отдельных мышей или других экспериментальных животных для анализа их хромосомных аберраций в космосе.

«Такие эксперименты в глубоком космосе могут еще больше способствовать снижению неопределенности в оценках рисков длительных путешествий человека и пребывания в космосе», - заключил профессор Морита.
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека
"У нас как-то с грузовиками не очень хорошо, а космонавты кушать хотят", - подчеркнул Соловьев.

azvoz

Китайские учёные хотят провести эксперимент по спариванию обезьян в космосе
Он пройдёт на станции «Тяньгун»

https://www.ixbt.com/news/2022/11/06/kitajskie-uchjonye-hotjat-provesti-jeksperiment-po-sparivaniju-obezjan-v-kosmose.html
ЦитироватьВ Китайской академии наук сообщили изданию The South China Morning Post, что на борту космической станции «Тяньгун» планируют провести эксперимент по спариванию мышей и обезьян. Он пройдёт в модуле «Вэньтян», самом крупном научном отсеке станции.

Китайские учёные хотят провести эксперимент по спариванию обезьян в космосе
По словам учёного, который и общался со СМИ, в модуле пока есть только два шкафа, подходящих для экспериментов с водорослями, рыбами и улитками, но их можно расширить, чтобы вместить более крупных существ.

Учитывая, что мыши и обезьяны близки к людям в биологическом плане, это позволит оценить влияние невесомости и космической радиации на людей. При этом исследователи признают, что по мере увеличения размера животных, эксперименты такого рода станут сложнее. Ведь их нужно кормить и утилизировать отходы жизнедеятельности.

По мнению учёных, пока что влияние невесомости и космического излучения на процессы спаривания и способности зачатия изучены недостаточно. А это важно для планирования длительных комических миссий.

Пока что Китайская академия наук не называет сроки начала такого эксперимента. При этом уже известно, что китайцы полностью завершили свою станцию.

6 ноября 2022 в 23:05 Автор: TechnoCat | Теги: Китай | Источник: The South China Morning Post
==
https://www.scmp.com/news/china/science/article/3198222/chinese-scientists-plan-monkey-reproduction-experiment-space-station?
Chinese scientists plan monkey reproduction experiment in space station
ЦитироватьWhether monkeys will cooperate is uncertain, 
says Shanghai scientist who has used them in experiments.
Space station's Wentian module has two biological test cabinets that are expandable and reconfigurable
==
Очень похоже на шутку, но мало ли что - китайцы ещё и не такое отчебучивали в анонсах.

Iv-v

Цитата: azvoz от 09.11.2022 08:30:42эксперимент по спариванию мышей и обезьян
"Но как, сэр?!" (С)
73!

aaa

Цитата: Iv-v от 09.11.2022 08:41:58
Цитата: azvoz от 09.11.2022 08:30:42эксперимент по спариванию мышей и обезьян
"Но как, сэр?!" (С)
Коллега отреагировал: "Решили скрестить ковид со спидом".

zandr

http://russian.news.cn/20230113/c5cf86de6b7848f98de81bbf733ca3b9/c.html
ЦитироватьКитай опубликовал список семян с/х культур и штаммов микроорганизмов, протестированных в ходе двух космических миссий
2023-01-13 15:53:45丨Russian.News.Cn
Смоделированное изображение, сделанное в Центре запуска спутников Цзюцюань, демонстрирует процесс состоявшихся 30 ноября 2022 года быстрого автоматического сближения и стыковки пилотируемого космического корабля "Шэньчжоу-15" с основным модулем "Тяньхэ" китайской орбитальной станции. /Фото Синьхуа/
Пекин, 13 января /Синьхуа/ -- Канцелярия программы пилотируемой космонавтики Китая /CMSA/ в пятницу обнародовала подробный список семян сельскохозяйственных культур и штаммов микроорганизмов, доставленных в космос с помощью пилотируемых космических кораблей "Шэньчжоу-14" и "Шэньчжоу-15".
Более 1 300 образцов семян с/х культур и штаммов микроорганизмов, отобранных для экспериментов 112 учреждениями, включая китайские вузы, научно-исследовательские институты и низовые селекционные станции, были доставлены на орбиту для проведения экспериментов по космической селекции.
5 июня 2022 года Китай запустил пилотируемый космический корабль "Шэньчжоу-14", который успешно состыковался с космической станцией страны. 29 ноября прошлого года после запуска "Шэньчжоу-15" на орбите была произведена первая в истории китайской космонавтики ротация экипажей.
Космонавтам, которые участвовали в вышеуказанных двух космических миссиях, было поручено провести эксперименты по селекции на космической станции.
В списке семян числились семена картофеля и зерновых культур, таких как рис и пшеница, фрукты и овощи, кормовая трава и лекарственные растения, используемые в традиционной китайской медицине. В список также были включены различные пробиотики.
Под космической селекцией понимается процесс воздействия на семена космического излучения и микрогравитации во время космического полета с целью мутации генов семян, а затем отправления их обратно на Землю для разведения новых сортов.
Испытания по космической селекции проводились в ходе всех полетов на этапе проверки ключевых технологий проекта по строительству китайской космической станции. Тысячи семян сельскохозяйственных культур и микроорганизмов были доставлены в космос и возвращены на Землю на космических кораблях "Шэньчжоу-12" и "Шэньчжоу-13".
Китайские ученые завершили 120-дневные эксперименты по выращиванию риса на космической станции страны, которые продолжались с 29 июля по 25 ноября 2022 года.
В рамках будущих космических миссий на орбиту будет доставлено больше экспериментальных образцов для гарантированного внесения позитивного вклада в стратегическое требование страны по обеспечению продовольственной безопасности Китая с помощью китайских семян, заявили в CMSA.

zandr

https://www.roscosmos.ru/38789/
ЦитироватьНа МКС кристаллизуют белки для разработки новых лекарств


В рамках российского эксперимента «Кристаллизатор» на борту Международной космической станции проводится кристаллизация белков в условиях микрогравитации в интересах фундаментальной и прикладной биологии, медицины, фармакологии и биоэлектроники.
Постановщик эксперимента — Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» Российской академии наук.
Кристаллизация белков с последующим определением их структур методом рентгеноструктурного анализа — это одно из самых перспективных направлений современной структурной биологии. При этом кристаллизация в невесомости значительно улучшает качество получаемых кристаллов, а знание структуры белка и его комплекса — это ключ к созданию лекарственных препаратов.
В 2009 — 2022 годах Госкорпорацией «Роскосмос» в сотрудничестве с Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) на МКС проведены 18 сеансов эксперимента по кристаллизации белков методом встречной диффузии через гелевую фазу в капилляре. В результате в условиях микрогравитации закристаллизовано более 270 белков и их комплексов и расшифрованы структуры около 165 белков и их комплексов.
Контейнеры с кристаллизационными устройствами, в которых находятся образцы белков и кристаллизационные растворы, доставляются на МКС на российских грузовых кораблях «Прогресс» и пилотируемых кораблях «Союз». Сеансы эксперимента длительностью около трех месяцев проводятся в японском модуле Kibo с использованием созданной японскими учеными аппаратуры JAXA-PCG.
После этого кристаллы белков возвращаются на Землю в спускаемых аппаратах кораблей «Союз» и исследуются в японском синхротроне SPring-8 для расшифровки пространственной структуры, то есть установки координат составляющих их атомов.
В будущем отобранные для эксперимента «Кристаллизатор» белки могут использоваться при разработке лекарственных препаратов антибактериального, противовоспалительного, противовирусного и противоопухолевого действия, в частности, для лечения сахарного диабета, туберкулеза, столбняка и различных воспалительных процессов.

Брабонт

На примере дегенерации мускулатуры ног хорошо видно, как даются полёты в космос. 

https://youtube.com/watch?v=F0_mWKQUuEQ
Пропитый день обмену и возврату не подлежит

Veganin

https://3dnews.ru/1088164/dlitelnoe-prebivanie-v-kosmose-okazivaet-pagubnoe-vliyanie-na-mozg-viyasnili-uchyonie
ЦитироватьДлительное пребывание в космосе оказывает пагубное влияние на мозг, доказали учёные

09.06.2023 [11:06],  Павел Котов

Космические полёты продолжительностью от шести месяцев сказываются на физическом состоянии мозга астронавтов, и членам экипажа перед возвращением в космос следует делать перерыв не менее трёх лет, установила группа американских учёных.

Исследователи провели сканирование мозга 30 астронавтов, сделанное перед космическими полётами продолжительностью две недели, полгода и год, после чего сравнили результаты с результатами сканирования, сделанного после возвращения на Землю. Как выяснилось, желудочки — заполненные спинномозговой жидкостью полости в головном мозге — после пребывания на МКС более шести месяцев значительно расширились. Результаты исследования имеют большое значение для будущих долгосрочных миссий: NASA и его партнёры в обозримом будущем начнут реализацию программы Artemis с постоянным пребыванием человека на Луне, а в перспективе человека планируют оправить и в дальний космос, в том числе на Марс.

Спинномозговая жидкость обеспечивает мозгу защиту и питание, а также отвод отработанных веществ. Во время пребывания в космосе телесные жидкости в организме перемещаются, а мозг прижимается к верхней области черепа, что вызывает увеличение желудочков. Из 30 принявших участие в исследовании астронавтов 8 отправились в двухнедельные миссии, 18 — в миссии продолжительностью 6 месяцев, а 4 пребывали на орбите около года. Учёные установили, что степень увеличения желудочков варьировалась в зависимости от продолжительности нахождения на орбите. Наиболее заметной оказалась разница между первой и второй группами, а вот между второй и третьей она уже столь значительной не была, то есть через полгода рост желудочков замедляется. У астронавтов «двухнедельной» группы эффект был минимальным, и это хорошая новость для коммерческого сегмента космической отрасли.

У 11 участвовавших в исследовании астронавтов было более трёх лет на восстановление между миссиями, и после каждого последующего полёта у них отмечалось увеличение желудочков. У 7 астронавтов времени на восстановление было меньше, но и желудочки после очередных полётов в этих случаях увеличивались незначительно. Исследователям не удалось установить, сколько именно требуется времени для реабилитации, но анализ показал, что через 6–7 месяцев мозг восстанавливался на 55–64 % от первоначального уровня. Исходя из полученных данных, учёные предположили, что на полное восстановление желудочков уходит не менее трёх лет.

Результаты исследования смогут использоваться NASA и другими космическими агентствами при планировании предстоящих миссий, но необходима дополнительная работа. В рамках нового проекта будут изучаться долгосрочные последствия полугодового пребывания на орбите — с периодом восстановления до пяти лет.
Искусственная сила тяжести - будущее пилотируемой космонавтики.
"Мы не осмеливаемся на многие вещи, потому что они тяжелые, но тяжелые, потому что мы не осмеливаемся сделать их." Сенека
"У нас как-то с грузовиками не очень хорошо, а космонавты кушать хотят", - подчеркнул Соловьев.

Евгений Б.

Цитата: Veganin от 09.06.2023 19:27:43Искусственная сила тяжести - будущее пилотируемой космонавтики.
Сила тяжести Луны - будущее пилотируемой космонавтики!

zandr

https://www.gctc.ru/main.php?id=6319
ЦитироватьНа МКС отправится новый эксперимент
09 июня 2023
Первым земным существом, родившимся в космосе, стал птенец японского перепела. Это произошло в 1990 году в рамках эксперимента «Перепел» на станции «Мир». Над исследованием работали космонавты шестой основной экспедиции Анатолий Соловьев и Александр Баландин.
В период с 1990 по 1999 год на борту «Мира» было проведено восемь экспериментов по изучению эмбрионального развития японского перепела с дальнейшим выведением птенцов. У «космических» эмбрионов наблюдались патологии в становлении отдельных органов и систем, а птенцы, которым удалось вылупиться, к условиям невесомости адаптироваться не смогли. Маленькие перепела только по срокам и стадиям развития практически не отличались от тех, что растились в лабораторных условиях.

Спустя несколько лет специалисты Института медико-биологических проблем и Центра подготовки космонавтов решили ввести в программу экспедиции на МКС эксперимент «Перепел», но его задачи сильно отличаются от тех, что ставились перед космонавтами на «Мире».
8 июня в ЦПК прошло занятие по эксперименту «Перепел» с Олегом Кононенко, космонавтом предстоящей экспедиции на Международную космическую станцию. После сеанса связи с постановщиком эксперимента, Институтом медико-биологических проблем, обсуждением перспектив и процесса проведения исследования, началась отработка его задач.
В ходе эксперимента яйца японского перепела помещаются в комплекс «Инкубатор», который поддерживает два вида условий выращивания: в условиях искусственной силы тяжести и невесомости.
В инкубаторе созданы все необходимые параметры для выращивания, близкие к земным: температура, соотношение кислорода и углекислого газа, влажность. А чтобы смоделировать «земное притяжение», в оборудовании установлена центрифуга, которая вращается с давлением в 1 единицу.  
Более того, в маленькой центрифуге «Инкубатора» космонавт в нужное время должен переворачивать яйца на 180 градусов, как это делают птицы в естественных условиях.
На определенных сроках развития эмбрионов космонавт помещает яйца, выращенные в условиях привычной гравитации и микрогравитации, в капсулы с раствором формальдегида. Тем самым он «зафиксирует» стадию их развития, а позже – в этих капсулах отправит на Землю, где специалисты продолжат проведение исследования.
Благодаря этому эксперименту может быть найдена причина отклонений в развитии перепелов в условиях невесомости. Когда инкубатор будет доработан, а патологии исключены, в будущем возможно создание ферм для обеспечения космонавтов продуктами питания в межпланетных перелетах.
Источник: Пресс-служба ЦПК, фото Андрея Шелепина
фоторяд
[свернуть]

zandr

http://www.roscosmos.ru/39499/
ЦитироватьЭксперимент «БТН-Нейтрон» на МКС поможет планированию межпланетных полетов


На российском сегменте Международной космической станции проводится эксперимент «БТН-Нейтрон», результаты которого будут применять при планировании межпланетных полетов и создании обитаемых баз на других небесных телах Солнечной системы.
В задачи эксперимента, постановщик которого Институт космических исследований Российской академии наук, входят:
  • построение физической модели генерации заряженных и нейтральных частиц во время солнечных вспышек;
  • разработка физической модели нейтронного альбедо атмосферы Земли с учетом гелио- и геофизической обстановки, эффектов долготы и широты точки измерения, времени суток, условий освещенности и состояния атмосферы;
  • создание физической модели фона нейтронов в окрестности МКС при различных условиях полета, а также регистрация космических гамма-всплесков.
Нейтронный фон на орбите МКС возникает за счет взаимодействия потоков галактических или солнечных космических лучей, состоящих преимущественно из протонов, с ядрами химических элементов, входящих в состав верхней атмосферы Земли, и материалами самой станции. Кроме того, в некоторых мощных солнечных протонных событиях генерируются потоки нейтронов высоких энергий и, так как период полураспада нейтрона (около 11 минут) сравним со временем пролета таких нейтронов от Солнца до Земли, некоторая доля потока, зависящая от скорости и энергии нейтронов, может достичь окрестности Земли.
С февраля 2007 года бортовой телескоп нейтронов, установленный российскими космонавтами на внешней поверхности служебного модуля «Звезда», ведет непрерывные измерения нейтронной компоненты радиационного фона вокруг станции в диапазоне энергий от 1 эВ до 15 МэВ и их передачу на Землю по радиоканалу в режиме реального времени. Это позволило анализировать изменения на протяжении полного солнечного цикла, который длится 11 лет.
Измерения, выполненные на автоматических межпланетных станциях, чья масса сравнительно мала, показали, что вклад вторичных нейтронов в общий радиационный фон не очень велик и не превышает 5%, а на МКС массой 440 т он может достигать 20%.
Одним из самых важных результатов эксперимента «БТН-Нейтрон» стали карты мощности нейтронной эквивалентной дозы для минимума и максимума солнечной активности, которые позволяют оценить вклад пролетов над различными участками земной поверхности в среднюю дозу, полученную космонавтами за длительный период времени пребывания на орбите.
Так средняя мощность эквивалентной нейтронной дозы в ходе минимума солнечного цикла составляет около 35 мкЗв/сутки, а во время максимума опускается до 25 мкЗв/сутки. Экстраполяция измерений показывает, что мощность нейтронной дозы на МКС может составлять от 75 до 140 мкЗв/сутки в зависимости от активности Солнца. Поскольку космонавт на станции за год получает дозу 220 мЗв, что соответствует суточной дозе около 600 мкЗв, то вклад нейтронной составляющей получается достаточно значительным.