Zborurile de succes ale astronauților în jurul Pământului în nave spațiale și stațiile spațiale și de aterizare un om pe Lună, lansare sonde interplanetare fără pilot pe Luna, Venus si Marte face destul de reală în viitoarele misiuni umane pe alte planete. Pentru a efectua astfel de zboruri în viitor, care va dura mai multe luni și, poate, ani, este necesar să se rezolve probleme foarte complexe de inginerie, medicale și biologice.
Una dintre aceste probleme - dezvoltarea și crearea unui sistem care este un timp nelimitat ar oferi oamenilor într-o navă spațială, în cazul de aterizare pe alte planete, cu tot ce este necesar pentru o viață normală: oxigen, hrană, apă, curățați mediul de dioxid de carbon și toate tipurile de deșeuri și produse viața activă. În timpul funcționării normale o persoană trebuie organism pe zi de aproximativ 1000 g de oxigen, 2200 g de apă (potabilă), circa 500 g hrană uscată și aproximativ 1800 g de apă pentru instalații sanitare - toate acestea împreună este de aproximativ 5,5 kg. Aceasta înseamnă că livrarea anuală a acestor substanțe pentru un astronaut va fi de aproximativ 2 tone! Ponderea unui sistem de sprijin pe viață bazat pe stocuri crește proporțional cu creșterea numărului de membri ai echipajului și cu durata zborului.
Schema complexului ecologic închis: 1 - persoana; 2 - animale; 3 - plante superioare; 4 - alge unicelulare; 5 - oxigen; 6 - apă; 7 alimente; 8 - deșeuri; 9 - mineralizarea deșeurilor; 10 - săruri minerale; 11 - mediu nutritiv; 12 - dioxid de carbon; 13 - lumina soarelui.
De exemplu, pentru un echipaj de 5 cosmonautari cu zbor de trei ani, este de aproximativ 30 de tone. Este evident că greutatea inițială a navei va fi prea mare. Astfel de nave nu pot fi încă ridicate de pe Pământ și puse pe calea interplanetară. În plus, resursele preluate de pe Pământ pot fi în cele din urmă epuizate, iar timpul de zbor și șederea astronauților pe alte planete va fi sever restricționat.
Poate fi creat un sistem care să asigure o viață nedefinită pentru oamenii aflați în zbor spațial? Oamenii de știință au ajuns la concluzia că un astfel de sistem poate fi creat în cazul în care nava-bord și stațiile planetare, poștă și eficient construi comunitatea de organisme, ceea ce ar oferi un ciclu biologic complet de substanțe, similară cu cea care există în lume.
Intr-adevar, procesele noastre de respiratie planeta au loc pentru multe milioane de ani, și astfel arderea. D. Ca urmare a acestui fapt și a altor procese de oxidare uzat în mod continuu substanță organică de oxigen consumată disipează energie. Se pare că toate substanțele organice ar fi fost oxidate de mult timp, stocurile de alimente, de combustibil, de oxigen și de viață ar fi epuizate. Totuși, acest lucru nu se întâmplă. La urma urmei, pe Pământ, pe lângă procesele în care se consumă substanțe organice, oxigen și energie, are loc un alt proces grandios orientat în opoziție. Ca urmare se datorează energiei luminii solare cu o substanță complet oxidate - dioxid de carbon și apă - și unele elemente minerale sunt produse organice complexe și diverse și oxigenul este eliberat. Acest proces - fotosinteza - curge în frunzele plantelor verzi. Datorită lui se leagă în mod anual aproximativ 175 de miliarde. Tone de carbon, format aproximativ 400 de miliarde. Tone de substanțe organice, se alocă 460 miliarde. Tone de oxigen si se acumuleaza mai multa energie ar da 200 mii. Astfel de giganți de energie ca hidroelectrostație Kuibyshev.
Astfel, frunzele de plante verzi sunt tocmai "laboratorul", datorită muncii din care se desfășoară un ciclu continuu de substanțe și se menține viața pe planeta noastră. Ținând cont de această funcție a plantelor verzi, remarcabilul om de știință rus KA Timiriazev a scris despre "rolul cosmic al plantelor" acum 70 de ani. În timpul nostru, când omenirea este în măsură să călătorească în spațiu, fotosinteza preia rolul de spațiu în sensul literal - deja ca un instrument care poate oferi o viață timp nelimitat de persoane în zborurile interplanetare.
verde plantelor la bordul navei pentru cantitățile nemarginite de lumina de la soare sau de surse de energie nucleară va crea un astfel de sistem închis ecologic, (o parte a compoziției și a astronauților echipajului lor), care va fi același număr de substanțe extrase din pământ într-un ciclu continuu. Omul va absorbi oxigenul expirăm dioxid de carbon, plantele, resoarbe și digestia apă și săruri minerale, se va crea din nou și din nou, substanțe nutritive și eliberează oxigen. Forța motrice din spatele acestui proces este energia luminii. Deșeurile solide și lichide din viața umană (după mineralizarea lor) vor fi folosite ca nutriție minerală a plantelor și pentru obținerea apei pure. Astfel, un complex ecologic închis va reproduce continuu ciclic la bordul navei spațiale toate condițiile necesare pentru viața umană.
Acest lucru nu înseamnă, desigur, că culturile de plante agricole obișnuite pentru ochii noștri vor apărea la bordul navei spațiale. Aici se vor crea astfel de inginerie și sisteme biologice în care aparent automatele vor fi implicate în cultivarea plantelor. Ce plante vor fi cultivate în spațiu? De interes special sunt algele verzi unicelulare, de exemplu, chlorella. Are dimensiuni microscopice, reproduce foarte repede și se caracterizează printr-o activitate intensă a fotosintezei. Această algă poate fi cultivată în medii nutritive, absorbind într-un timp scurt o cantitate mare de dioxid de carbon, eliberând oxigenul și acumulând cantități semnificative de biomasă. Biomasa de chlorella conține până la 50% proteine, până la 20% grăsimi, carbohidrați, vitamine și alte substanțe valoroase. Este foarte important ca întregul proces de creștere a algelor să fie automatizat.
Succesele obținute în intensificarea creșterii și biosinteză a algelor microscopice permit deja realizate folosind 25 - 35 kg suspensie de alge de reproducere a aerului și hrană pentru o singură persoană. Sunt de asemenea descoperite căile de control al aspectului calitativ al fotobiosintezei algelor. Puteți obține de la ei biomasă, care prin raportul de proteine, grăsimi și carbohidrați copiază aproape complet raportul dintre aceste substanțe în dieta umană. Aceasta nu înseamnă, desigur, că numai algele unicelulare vor fi incluse în complexul ecologic închis. Este cu siguranță familiar persoanei care urmează să fie incluse plante și animale mai mari și unele microorganisme.
Lucrările la complexul ecologic închis este asociat cu mari dificultăți, deoarece toate link-urile din comunitatea biologică trebuie să fie extrem de strict coordonate între ele, într-o anumită relație, și subordonată reciproc între ele pentru a furniza substanțe și energie. Trebuie acordată atenție spațiu efectelor radiațiilor asupra diferitelor organisme supraîncărcați efectul de imponderabilitate și toți acei factori care se vor confrunta în mod inevitabil, un organism viu, în condițiile specifice ale zborului spatial.
Trimiteți-le prietenilor: