435nm - ЖИТЬ ЗА ПРЕДЕЛАМИ ЗЕМЛИ!

435nm – это фотобиореактор, в котором происходит выращивание микроскопических зеленых водорослей.

В этой установке одноклеточные растения

  • выделяют кислород, поглощая углекислый газ
  • создают чистую воду, перерабатывая жидкие отходы
  • являются пищей, обогащенной витаминами и минералами

И все эти функции чертовски нужны во время длительного космического полета. В том числе и на Марс.

Россия наряду с другими участвует в этой марсианской гонке, и мы, инженеры сообщества Твой Сектор Космоса, заинтересованы в том, чтобы наша страна вышла из нее победителем!

Разработка космических кораблей – одна из важных частей проекта по освоению красной планеты, но не менее важны и технологии жизнеобеспечения космонавтов. Именно поэтому в нашем сообществе и зародился такой проект как 435nm.

В 1980-х годах Институт медико-биологических проблем (ИМБП) РАН смог одним из первых в мире создать биологическую систему жизнеобеспечения (БСЖО), основанную только на фотобиореакторах. Эта система была успешно испытана с участием человека, который жил в ней в течение месяца.

Однако у созданной тогда установки был существенный недостаток – большое энергопотребление. Для одного человека требовалось непрерывно порядка 45 кВт электрической энергии. Для сравнения, летавшая тогда советская космическая станция МИР выдавала меньше 35 кВт с экипажем из 3 человек, а летающая сейчас Международная космическая станция - около 100 кВт с экипажем из 6 человек.

К сожалению, созданная тогда система жизнеобеспечения была лишь прототипом и не могла быть использована в космосе.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА
ЧТО МЫ ДЕЛАЕМ

Тем не менее, прогресс не стоит на месте, и за прошедшие 30 лет появилось большее понимание механизмов фотосинтеза, были созданы высокоэффективные источники света, стоимость средств автоматизации резко упала. Это позволяет приступить к созданию биологической системы жизнеобеспечения на новых, более современных принципах, основанных на опыте наших коллег из ИМБП.

Совместно мы строим современную, компактную, высокоавтоматизированную и энергоэффективную биологическую систему жизнеобеспечения на основе одноклеточных водорослей.

 

Мы создаем ключевой элемент биологический системы жизнеобеспечения – фотобиореактор для интенсивной культивации микроводорослей, и после создания фотобиореактора автор проекта, Александр Шаенко, испытает его на себе – будет дышать кислородом, произведенным микроводорослями.

ПЕРСПЕКТИВЫ

В дальнейшем на основе созданной установки мы планируем построить космическую систему жизнеобеспечения и испытать ее в орбитальном полете. Первые летные испытания будут без человека, скорее всего, на малом космическом аппарате класса Cubesat с гетеротрофными аэробными микроорганимами в качестве пассажиров. Все-таки космические эксперименты с человеком очень дороги.

В перспективе мы планируем внедрять испытанную систему на МКС, если она к тому времени еще будет на орбите, на международной окололунной станции Deep Space Gateway и, если будут реальные проекты, на межпланетных кораблях, лунных и марсианских базах. Работая над проектом, мы сможем снять один из барьеров, препятствующих освоению дальнего космоса.

Но, кроме того, мы будем искать применения созданной технологии и на Земле. Сейчас в России и за рубежом есть ряд фотобиореакторов для выращивания микроводорослей для сельскохозяйственных животных. Чаще всего это прозрачные аквариумы, которые освещаются лампами. Мы предполагаем, что созданные нами установки будут более выгодными в плане энергоэффективности и более высокого уровня автоматизации всего процесса, что позволит найти им свое место в сельском хозяйстве. Кроме того, микроводорости и фотобиореакторы для их культивации можно использовать для очистки стоков, очистки воздуха и обогащения его кислородом, выработки сырья для биотоплива и множества других практических задач. 

Технология выглядит многообещающей и для космоса, и для Земли.

Сейчас мы создали первый прототип, провели его испытания в ИМБП и поняли как нам двигаться дальше, написав ТЗ на следующую экспериментальную установку. Собранные деньги пойдут на разработку и испытания отдельных узлов более эффективного фотобиореактора и на постройку на основе полученного опыта второго прототипа.

 

Остались вопросы? Пишите нам в чат – мы с радостью ответим!