Жить за пределами Земли

    Всем привет! Это Александр Шаенко, я руководил проектом “Маяк”. Мы с коллегами построили и запустили первый в истории России спутник, созданный методом краудфандинга. Как внезапно выяснилось, у него появился продолжатель или что-то в этом роде:) Я об аппарате Humanity Star, запущенном на орбиту в первом удачном запуске ракеты-носителя Electron компании Rocket Labs 21 января 2018 года.

    Но сегодня речь пойдет не о них. Я хотел бы рассказать о проекте по созданию биологической системы жизнеобеспечения, которым мы занялись после “Маяка”, и о том, почему именно ей.

    Идея “Маяка”


    Я уже писал, что идея спутника “Маяк” была в том, чтобы показать, что сейчас в России самые обычные люди, вроде читающего эту статью %Username%, могут создавать и запускать в космос собственные космические аппараты. Что космонавтикой можно заниматься лично, своими собственными руками, без работы в больших КБ, не будучи миллионером, сейчас и в России. Что можно не только подписываться на инстаграмм NASA или Роскосмоса или смотреть научно-популярные лекции, но делать свои собственные космические проекты.

    Еще во время работы над “Маяком” мы задумались о том, какой будет наш следующий проект и решили, что он должен вносить вклад в космонавтику и способствовать выходу за пределы земной орбиты.

    Хорошо, внести вклад хотим, но какой и куда? И тут возникает множество вариантов.

    Вклад, какой и куда


    Лично на мой взгляд, последнее большое дело в пилотируемой космонавтике было сделано в 1969 году, когда на Луну села первая экспедиция программы “Аполлон”. После нее было еще пять успешных полетов, но после них, аж с 1972 года, ни один человек не поднимался выше 1000 км над Землей. Ни один, хотя прошло уже 45 лет! Вся космонавтика, напомню, насчитывает всего 60 лет! И большую часть этого времени люди топчутся на пятачке вокруг Земли!

    Мне кажется, что это не очень здорово, и что-то надо с этим делать. Опыт “Селенохода” и особенно “Луны-Глоб” aka “Луна-25” научил, что лучше работать самому.

    А что вообще-то нужно, для того чтобы летать за пределы низкой околоземной орбиты?

    Если говорить совсем о далекой перспективе, не просто про полеты на Луну или Марс, для которых хватит примерно существующего технологического уровня, то нужны:

    • Новые, более емкие и легкие источники энергии, от более совершенных химических на первом этапе, до ядерных, термоядерных и аннигиляционных на последующих.
    • Новые двигатели и способы движения, как при выходе в космос с небесных тел, так и для перемещения в вакууме. Новые источники энергии найдут применение для питания реактивных двигателей, электромагнитных ускорителей и источников направленного излучения для создания тяги в солнечных, лазерных, магнитных и иных типах парусов.
    • Новые виды материалов, способных работать в суровых условиях космоса, пригодных к эффективной переработке в изделия, которые при этом будет возможно производить из местного сырья.
    • Высокоэффективные системы жизнеобеспечения, в первую очередь, замкнутые биологические, благодаря которым будет возможна полноценная, неограниченная жизнь человека в космических условиях.
    • Улучшение современных технологий проектирования и производства таким образом, чтобы разработка вновь создаваемых сложных проектов производилась малым коллективом за небольшое время, а практическая реализация проектов проводилась с использованием высокоавтоматизированных, возможно саморазвивающихся производственных средств за счет местных ресурсов. Это позволит реализовывать программы освоения Солнечной системы не за счет небольшого числа громоздких предприятий, располагающихся на Земле и опирающихся только на наземные ресурсы, а за счет малых, быстро реагирующих на изменения высокомотивированных коллективов, использующих для работы имеющиеся в их распоряжении местное сырье.

    Большая часть из этого списка выглядит неподъемным для коллектива из 10 человек, работающих в свободное время. Большая часть списка, но не весь :)

    Я посчитал, что биологические системы жизнеобеспечения (БСЖО) — это то направление, которое можно начать развивать без суперлабораторий и многомиллиардных вложений. Там нужны растения, оранжереи, что-то более простое, чем ускорители для изучения антивещества :) К тому же я слышал, что в России этим вопросом занимались и достигли определенных успехов, в частности строили как и чисто технические системы, так и системы на основе микроводоросли хлореллы и высших растений. Я поговорил о БСЖО с Олегом Волошиным, пресс-секретарем Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН, и он познакомил меня с Маргаритой Александровной Левинских, которая как раз в этой области работает.

    Прежде чем рассказать собственно о работах в области БСЖО, надо объяснить зачем вообще нужны системы жизнеобеспечения и как они развивались.

    Формальное определение понятия “система жизнеобеспечения”


    Хочется отметить, что история развития систем жизнеобеспечения великолепно рассказана в актовой речи “Системы систем жизнеобеспечения обитаемых космических объектов (Прошлое, настоящее и будущее)” доктора технических наук, профессора, заслуженного деятеля науки РФ Ю.Е. Синяка.

    Для начала надо дать формальное определение системе жизнеобеспечения. Для этого у нас существует ГОСТ 28040-89 «Система жизнеобеспечения космонавта в пилотируемом космическом аппарате». Согласно нему — СЖО космонавта – это совокупность функционально взаимосвязанных средств и мероприятий, предназначенных для создания в обитаемом отсеке пилотируемого космического аппарата условий, обеспечивающих поддержание энергомассообмена организма космонавта с окружающей средой на уровне, необходимом для сохранения его здоровья и работоспособности".

    image

    Обычно в ее состав включают:
    СОГС — система обеспечения газового состава,
    СВО — система водообеспечения,
    ССГО — система санитарно-гигиенического обеспечения,
    СОП — система обеспечения питанием,
    СОТР — система обеспечения теплового режима.

    Теперь можно рассказать и о том, как системы жизнеобеспечения развивались.

    СЖО в докосмическую эру



    image

    Первые СЖО появились до полетов человека в космос и предназначались для обеспечения работы экипажей на стратостатах, высотных самолетах, а так же для обеспечения жизнедеятельности животных, главным образом – собак.
    Поддержание нормального состава атмосферы обеспечивалось введением в ее состав кислорода из газообразных или сжиженных запасов и удаление углекислого газа с помощью химических реакций вида:

    $Са (ОН)_2 + СО_2 → Са (СО_3) + Н_2О$


    На основе стартосферных СЖО создавались системы для космоса.

    Первые космические СЖО



    image

    Первая космическая СЖО впервые использовалась для обеспечения полета собаки Лайки на космическом аппарате «Спутник-2».
    Поддержание нормального состава атмосферы обеспечивалось организацией химических реакций по следующей схеме:

    $4КО_2 + 2 Н_2О → 3О_2 + 4 КОН$


    $2КОН + СО_2 → К_2 СО_3 + Н_2О$


    $К_2 СО_3 + Н_2О + СО_2 → 2 КНСО_3$



    Кроме того, в этом полете испытывались прототипы устройств для приема пищи и ассенизационное устройство.

    На космических кораблях типа «Восток», «Восход» и «Союз» использовалась схема химических реакций, аналогичная схеме на «Спутнике-2», однако для очистки воздуха дополнительно применялся активированный уголь, а на кораблях «Союз» — гидрооксид лития. Кроме того, на борту были баллоны с кислородом и воздухом. В атмосфере контролировалось содержание кислорода и углекислого газа. Вода, консервированная препаратом серебра, на борту хранилась в металлических сосудах со внутренним объемом, покрытым двухслойным полиэтиленом. Кроме того, на борту было ассенизационное устройство и система обеспечения теплового режима.

    image

    Частично-замкнутые СЖО


    Причина появления частично-замкнутых СЖО – необходимость доставки большого количества кислорода, воды, пищи с Земли при длительных космических полетах с первыми СЖО. Иллюстрацией к увеличению длительности полетов служит таблица с некоторыми характерными примерами, еще ниже приведена массовая сводка расходуемых компонентов СЖО при полете на Марс продолжительностью 500 суток по актовой речи Ю.Е. Синяка.

    image

    image

    Тут надо сказать, что оценки для массы воды для полета на Марс вызывают удивление при сравнении с массой воды, расходуемой сейчас на МКС, но большая разница объясняется тем, что на МКС не применяется вода для душа, умывания, стирки белья и мытья посуды, что снижает массу до вполне комфортных для современной космической техники 9300 кг на 6 человек на 500 суток.
    Но при проектировании СЖО марсианского корабля возможно понадобится и душ, и прочие надобности требующие большого объема воды. В этом случае замкнутые системы жизнеобеспечения будут крайне необходимы.

    На борту станции «Мир», успешно эксплуатировавшийся в пилотируемом режиме с 1986 по 2000 года, были отработаны следующие системы:
    • «СРВ-К» — система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги,
    • «СРВ-У» — система регенерации воды из мочи (урины),
    • «СПК-У» — система приема и консервации мочи (урины),
    • «Электрон» — система генерирования кислорода на основе процесса электролиза воды,
    • «Воздух» — система удаления диоксида углерода,
    • «БМП» — блок удаления вредных микропримесей и др.


    Замкнутые биологические СЖО


    Не смотря на существенное снижение грузопотока на пилотируемые космические станции с появлением на них частично-замкнутых СЖО в настоящее время в реальных космических полетах достигнуто только частичное замыкание по воздуху и воде. Сейчас предполагается, что полное замыкание цикла по кислороду, углекислому газу, воде, пище и отходам жизнедеятельности может быть достигнуто с помощью биологических систем жизнеобеспечения с автотрофными звеньями, то есть с организмами, самостоятельно синтезирующими органические вещества из неорганических, грубо говоря, растениями.

    Одну из БСЖО получилось создать в ИМБП на основе высокопродуктивных фотобиореакторов «Сирень», в которых культивировалась одноклеточная водоросль хлорелла. Описание “Сирени” и других аналогичных советских установок можно найти в фундаментальной работе Цоглина Л.Н., Пронина Н.А. “Биотехнология микроводорослей”.

    С помощью “Сирени” были достигнуты следующие параметры БСЖО для одного человека:
    объем фотобиореакторов – 45 литров,
    удельная продуктивность реакторов — 15 г/(л сутки),
    плотность суспензии хлореллы – до 20 г/л,
    потребление электрической энергии для системы – 45 кВт.

    Для сравнения, советская космическая станция “Мир” давала меньше 35 кВт с экипажем из 3 человек, а летающая сейчас Международная космическая станция — около 100 кВт с экипажем из 6 человек. Высокое потребление обуславливалось мощными ксеноновыми лампами ДКсТВ-6000 мощностью по 6 кВт каждая, а всего в установке их было 6 штук. Плюс охлаждение, циркуляция среды и так далее. Тогда существенно снизить потребление электроэнергии не получалось, поэтому система не нашла применения в полете.

    Тем не менее, и в такой БСЖО не получалось полностью замкнуть цикл по пище из-за избыточного для человека содержания белка в хлорелле.

    Наземные эксперименты по замыканию цикла в СЖО


    Перечислим основные эксперименты с БСЖО в хронологическом порядке. Приведенный список не претендует на абсолютную полноту, дополнения только приветствуются.
    1964, БИОС-1, Отдел биофизики Института физики АН СССР, впервые осуществлена замкнутая по газообмену двухзвенная система жизнеобеспечения «человек-хлорелла».
    1966, БИОС-2, Отдел биофизики Института физики АН СССР, двухзвенная система жизнеобеспечения «человек-хлорелла», реализовано замыкание по воде.
    1967-1968, «Год в земном звездолете», ИМБП. Экипаж 3 человека, изоляция на 365 суток. Использовались только технические устройства, без биологических элементов.
    1968, БИОС-2, Отдел биофизики Института физики АН СССР, проведены первые эксперименты в трехзвенной системе «человек — микроводоросли — высшие растения».
    1972-1984, БИОС-3, Отдел биофизики Института физики АН СССР. Серия экспериментов с экипажами до 4 человек. Трехзвенная система «человек — микроводоросли — высшие растения».
    1989 — н.в., BioHome, NASA, частично-замкнутая система, с акцентом на очистке воды.
    1990 — н.в., MELiSSA, ESA. Микроводоросли для снабжения кислородом «экипажа» из трех крыс.
    1994 — н.в. CEEF, Institute for Environmental Sciences, Japan. — Серии экспериментов по исследованию замкнутых экосистем, включая эксперименты с экипажами до 2х человек, длинной до 4х недель.
    1991-1994, Biosphere 2, Университет Аризоны. Серия неудачных экспериментов в изолированной биосфере площадью 1,5 га, моделирующей тропический лес, океан, пустыню, саванну и мангровый эстуарий. Экипаж 8 человек.
    2017 — н.в., Yuegong-365, Китайское космическое агентство. Экипаж из 4 человек, изоляция на 1 год. Первый экипаж 165 суток, второй — 200 суток. Для производства кислорода используются высшие растения, переработка отходов – с помощью мучных червей – личинок мучного хрущака Tenebrio molitor.

    Знакомство с ИМБП


    Теперь можно рассказать к чему привело знакомство с ИМБП. Выяснилось, что там есть целый отдел, занимающийся замкнутыми биологическими системами жизнеобеспечения. М.А. Левинских и ее коллеги занимаются сейчас высшими растениями, например известная оранжерея “Лада”, которая работала на МКС — это их детище, но микроводоросли им близки и интересны. Самое в этом главное, что Маргарита Александровна готова нам помогать!

    image
    Космонавт Сергей Волков на борту МКС работает с оранжереей «Лада»

    Выяснив все это и вооружившись поддержкой Маргариты Александровны, мы начали делать свой фотобиореактор.

    Первый прототип


    Первый фотобиореактор начал создаваться во время перерыва в работах по “Маяку”, когда прошли все испытания и надо было ждать запуска. Затишье продлилось с декабря 2016 года примерно до конца апреля 2017. За это время мы смогли создать вот это.

    image
    Внешний вид первого прототипа фотобиореактора

    image
    Схема устройства первого прототипа фотобиореактора

    Основные характеристики первого прототипа
    Объем среды с хлореллой — 2,5 литра.
    Потребление от сети — 65 Вт.
    Источники излучения — светодиоды с длинами волн излучения 440-460 нм, синий цвет, и 650-660 нм, красный.
    Управление — Arduino Mega.
    Питательная среда — Тамия следующего состава, г/л

    $KNO_3 – 5,0; $


    $MgSO_4×7H_2O – 2,50;$


    $KH_2PO_4 – 1,25;$


    $FeSO_4×7H_2O – 0,003;$


    $ЭДТА – 0,037;$


    $Микроэлементы – 1 мл.$



    Микроэлементы (г/л):

    $H_3BO_3 – 2,86;$


    $MnCl_2×4H_2O – 1,81;$


    $ZnSO_4×4H_2O – 0,222;$


    $MoO_3 – 176,4 мг/10л;$


    $NH_4VO_3 – 229,6 мг/10л.$



    Состав фотобиореактора:

    • емкость с питательной средой,
    • система циркуляции среды,
    • система освещения,
    • система измерения оптической плотности среды,
    • система обеспечения температурного режима среды,
    • система подачи газа,
    • система управления,
    • блок питания,
    • корпус.


    В этой установке проводились эксперименты по следующему алгоритму:

    1. Емкость заполнялась питательной средой,
    2. В емкость помещалась культура хлореллы,
    3. Включалась подача воздуха и перемешивания.
    4. Включалась система терморегуляции, поддерживавшая постоянную температуру среды путем периодического включения вентилятора.
    5. Система измерения оптической плотности с помощью датчика мутности измеряла оптическую плотность среды. Чем больше значение по шкале Turbidity на графиках ниже, тем больше прозрачность среды, и, следовательно, тем меньше содержание хлореллы. При росте культуры наблюдается снижение прозрачности и снижение значения параметра Turbidity.
    6. Установка осуществляла культивацию хлореллы в течение нескольких суток.

    Результаты экспериментов приведены на графиках.

    image
    image
    Для интересующихся сырые данные доступны по ссылке: goo.gl/eV6wKC

    На графиках слева видно, что система терморегулирования поддерживает заданную температуру среды 36 °С, оптимальную для роста культуры, в течение всего времени культивации, а исключением переходного режима в начале.

    На графиках справа видно, что в процессе культивации наблюдается четыре периода:

    • начальный, в котором микроводоросль не производила увеличения оптической плотности,
    • участок роста, на котором видно явное нарастание оптической плотности и биомассы,
    • участок стабилизации, на котором рост биомассы останавливался и
    • участок гибели культуры, на котором оптическая плотность снижалась.


    Максимально достигнутая плотность культуры хлореллы — 0,1363 мг/л.
    Максимально достигнутая удельная продуктивность хлореллы — 4*10^-3 мг/(л*сутки).

    Все вроде бы хорошо, но до показателей реакторов ИМБП очень далеко. Там получалось:
    Максимально достигнутая плотность культуры хлореллы — 20 г/л.
    Максимально достигнутая удельная продуктивность хлореллы — 15 г/(л*сутки).

    Если предположить, что содержащихся в 45 литрах 900 грамм хлореллы достаточно для поддержания жизнедеятельности одного человека, то для размещения такого же количества в нашем первом прототипе потребуется целых 6603081 литров или 6603 кубометров! Это более 33000 стандартных ванн!

    Поэтому после первого прототипа мы решили строить второй, чтобы получить высокие показатели, в первую очередь по большей плотности культуры хлореллы и по удельной продуктивности.

    Второй прототип


    Что мы планируем реализовать во втором прототипе?

    1. Подобрать более подходящий для хлореллы спектр излучения диодов, чтобы повысить продуктивность ее культивации с одного затраченного Ватта. Для этого мы планируем провести серию запусков реактора с узкополосными источниками излучения и выбрать те, которые дают самый быстрый рост хлореллы.
    2. Повысить интенсивность излучения, чтобы клетки микроводоросли получали большее количество энергии и быстрее росли. Мы даже рассматриваем лазеры в качестве такого источника :)
    3. Контролировать все параметры питательной среды — температуру, кислотность, газовый состав на входе в реактор и на выходе.
    4. Соорудить систему автоматической очистки полостей реактора. Уж очень его долго разбирать, чтобы помыть :))


    Более подробно о том, что мы планируем делать, написано в ТЗ на второй прототип.

    Реализовав эти шаги, мы надеемся приблизиться к результатам ИМБП. Впереди много интересной работы, которая в самом прямом смысле сможет приблизить полеты за пределы низкой околоземной орбиты!

    Как говорится, оставайтесь с нами, не переключайте канал! :)

    Список литературы
    Интереснее всего почитать реальные научные работы по теме БСЖО, поэтому для их поиска можно воспользоваться отечественной системой elibrary.ru. Следует заметить, что в списке публикаций есть не только работы по БСЖО.
    Публикации М.А. Левинских, ИМБП,
    Публикации коллеги Маргариты Александровы В.Н. Сычева,
    Публикации руководителя лаборатории управления биосинтезом фототрофов
    А.А. Тихомирова из красноярского Института биофизики,
    Информация по работам NASA в области СЖО,
    Информация по европейской программе Melissa.
    Поделиться публикацией
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 80
    • –3
      Так держать!
      • 0
        Эх, вот минусы в предыдущем посте отражают отношение общественности к космонавтике).
        Мне кажется, это круто и правильно, что в России есть движение в сторону частных космических проектов.
        А какие еще проекты можно придумать, которые были бы важны для космоса и имели применение здесь на Земле и сразу?
      • +12
        «Мы с коллегами… построившие и запустившие спутник»… Ну наверное все -таки спутник запускал Роскосмос. Вы, да, построили спутник, хотя есть мнение, что это был кирпич. Причем очень не дешёвый…
        Очень забавно наблюдать, как авторы конструкции которая в принципе не соответствует заявленным характеристикам в плане светимости, и более того — имеет вполне обоснованные претензии к работоспособности механической части, в конечном успешно окирпичившейся на орбите, потихоньку натягивают на себя лэйбл успеха.

        Во вторых, не совсем понятна научная новизна нового проекта. уже есть ИМБП с реактором на нцать порядков лучше вашего прототипа…

        В третьих, не понятно как, при использовании балконной подачи со2, для максимального насыщения раствора и обеспечения максимума фотосинтеза, это может быть реализовано в условиях близких к космическим… сжижать на орбите?
        • 0
          Здравствуйте, I-denis!
          Приятно видеть Вас и здесь :)

          1. Про «Маяк» мы вроде бы в предыдущих выпусках нашего сериала закончили, но если Вы так не считаете, то напомню Вам, что «Маяк» создавался как пример того, что обычные люди могут сделать свой спутник. Спутник на орбите, это, как говорится «медицинский факт».

          Спутник не работает, да. Я привел аргументы в пользу версии, что он, совместно с другими девятью спутниками на одной орбите, отказал из-за утечки топлива из «Фрегата». Все это и аргументы «за» и «против» здесь. Там, вроде бы, аргументы сторон были высказаны и исчерпаны.

          2. Вы, вероятно, пропустили вот это место в моем посте.
          потребление электрической энергии для системы – 45 кВт.

          Для сравнения, советская космическая станция “Мир” давала меньше 35 кВт с экипажем из 3 человек, а летающая сейчас Международная космическая станция — около 100 кВт с экипажем из 6 человек.


          Инновации в новом реакторе — существенно меньшее энергопотребление.

          3. Думаю, что «балконной подачи со2» — это баллонной подачи :) Отвечаю.
          Чтобы построить максимально эффективный реактор нужно исследовать культивацию при всех возможных режимах, в том числе, и при повышенном содержании CO2. Технически это возможно реализовать и в космосе, и на Земле.
          • +2
            по п.1 дискуссия состоялась, но стороны остались при своем мнении:)
            по п.2 инновации одной фразой — заменим ксенон ледом?
            по п.3 вполне очевидно для биологов, как минимум, что скорость роста популяции будет ограниченна доступностью ресурсов. причем именно тем, которого в данный момент не хватает. в вашем случае, при обновлении питательного раствора и хорошем освещении, лимитировать будет именно со2, растворимость которого в воде при нормальных условиях ограниченна. так что без принудительной подачи и растворения углекислого газа, хоть лазерами, хоть ксенонами… водорослям просто в какой то момент жрать нечего будет… даже без вангования — уверен, что в реакторе с высокими результатами, про который вы писали, использовалась принудительная подача со2
            зы: балконная — да балонная. не нашел.способа отредактировать комментарий в мобильном приложении
            • 0
              п.2. заменим ксенон ледом и не только, автоматизируем производственный процесс в целом. Подробности в посте :)
              п.3. Все так. Вот мы и будем пределы выяснять. Не обязательно все, что мы обнаружим, пойдет в рабочий вариант системы, но исследовать нужно все возможные режимы.
        • +1
          >Подобрать более подходящий для хлореллы спектр излучения диодов
          А можете после хлореллы эти же светодиоды протестировать на обычных растениях (салат?), а то много споров в темах о светодиодном освещении без экспериментальной проверки.
          • +2
            Одноклеточные немного по другому реагируют на свет, чем высшие растения (опыт из аквариумистики). Там, где водорослям раздолье, салат может чахнуть. Но если пропустили, есть интересная статья про светодиодное освещение растений: geektimes.ru/post/297333
            • 0
              Вот именно из-за того, что в этой статье нет хороших экспериментальных данных, а у автора будут несколько вариантов освещения и методика проверки эффективности, я прошу сделать еще тест с обычными растениями.
              После хлореллы для кислорода, придется думать о еде для космонавтов.
              • 0
                Наша первичная задача — провести опыты с хлореллой. Опыты с салатом и прочей растительностью — это интересно, но требует ресурсов, которых у нас пока нет, поэтому в ближайшее время не сможем испытать его.
            • +1
              Да, madfly прав, высшие растения «работают» иначе, чем одноклеточные, так что результаты с салата с трудом переносимы на хлореллу.
            • 0
              "… А что вообще-то нужно, для того чтобы летать за пределы низкой околоземной орбиты?"
              Двигатель, помощнее нынешних, например использующий энергию рекомбинации атомарного водорода, на Луну можно летать как на загородную дачу, это станет так же популярно, как сейчас электромобили:-)
              • 0
                Если предположить, что содержащихся в 45 литрах 900 грамм хлореллы достаточно для поддержания жизнедеятельности одного человека, то для размещения такого же количества в нашем первом прототипе потребуется целых 6603081 литров или 6603 кубометров!
                От хлореллы ещё во времена БИОС-3 отказались, и судя по такой весовой эффективности — гидропоника с высшими растениями даже легче выходит. Может всё-таки их попробовать? Взять несколько сортов растений и измерить выход по воздуху и питательным веществам с площади/затраченной энергии. Скажем чай насколько знаю ни на «Мире», ни на МКС не выращивали — по идее закрыть потребности МКС по нему было бы довольно просто.

                Эксперименты с высшими растениями и на Земле кстати применения могут получить, а вот хлорелла скорее всего уже и в космос не полетит.
                • +1
                  А Вы не могли бы привести ссылки на то, что хлорелла менее эффективна в плане веса?
                  Я таковых не нашел. В БИОС, насколько я знаю, добавили растения из-за того, что человек их может нормально переваривать, в отличие от хлореллы.
                  • 0
                    А Вы не могли бы привести ссылки на то, что хлорелла менее эффективна в плане веса?
                    Я имел ввиду что с такими первыми результатами вряд ли удастся к идеальным показателям приблизиться.
                    Я таковых не нашел. В БИОС, насколько я знаю, добавили растения из-за того, что человек их может нормально переваривать, в отличие от хлореллы.
                    Да, как слышал — у хлореллы слишком толстая клеточная стенка, из-за чего она не переваривается. Тут можно поглядеть в сторону каких-нибудь растворяющих клеточную стенку реагентов, но тогда примерно так выйдет. Или можно попробовать перерабатывать хлореллу в удобрения для растений.

                    Хотя я бы остановился на гидропонике — это элегантное решение которое может сразу несколько проблем закрыть.
                    • +1
                      аквапоника на первый взгляд ещё более интересна, но как правило там достигают частичного закрытия цикла растения сверху — рыбы снизу
                      • +1
                        Есть ещё такая штука как аэропоника. Она сулит существенное уменьшение веса и ускоренный рост растений за счёт лучшего доступа воздуха к корням.
                      • 0
                        у хлореллы слишком толстая клеточная стенка, из-за чего она не переваривается.

                        А обработать ее никак нельзя? Высокие/низкие температуры, кислая/щелочная среда, дополнительные бактерии или дрожжи, которые ее полупереварят? Взгонка вакуумом, в конце концов. Заранее извиняюсь за дилетантский взгляд.
                        Фантасты 70-80-х постоянно приводили хлореллу как космическую пищу.
                        • +1
                          Да, существует большое количество способов разорвать клеточную оболочку. Основная проблема — это ее специфический вкус. Подробно исследовать этот вопрос мы не успели, возможно уже есть способы решить эту проблему.
                          Одна из мыслей как этого достичь — разделять ее на составные компоненты и из них собирать готовую еду, но все это требует исследований.
                          • 0
                            Конкретно по хлорелле — не слышал, а вот про получение протеинового коктейля из травы, не имеющего ничего общего с травой на вкус — слышал. Но это довольно крупная установка, вроде бы.
                            Вообще, об установке, превращающей траву в молоко без участия коровы, задумались еще в самом начале прошлого века.
                            А что, если использовать хлореллу на корм тем, кто ею питается в естественных условиях — рачкам и моллюскам? Они, в большинстве своем, очень даже вкусны, и перерабатывают корм в собственную биомассу достаточно эффективно.
                            • 0
                              Конкретно по хлорелле — не слышал, а вот про получение протеинового коктейля из травы, не имеющего ничего общего с травой на вкус — слышал. Но это довольно крупная установка, вроде бы.
                              Отличная информация! Вы могли бы найти ссылки на этот протеиновый коктейль и установку?
                              А что, если использовать хлореллу на корм тем, кто ею питается в естественных условиях — рачкам и моллюскам? Они, в большинстве своем, очень даже вкусны, и перерабатывают корм в собственную биомассу достаточно эффективно.
                              Да, это отличная возможность. Подобные исследования уже проводились и результаты использования хлореллы для выращивания моллюсков были очень неплохие. Фотобиореактор для хлореллы — это всего лишь часть БСЖО и работа с более сложными организмами — это следующий шаг.
                              • 0
                                Насколько я помню, до промышленных масштабов эту технологию так и не довели. Тогда веганы еще не были в тренде. :) Сейчас, возможно, и взлетело бы.
                                Ссылок пока нет — если только покопаться в архивах «Науки и Жизни», там я и видел заметку об этой разработке.
                                Зелень, вроде бы, измельчали, добавляли воды, отфильтровывали клетчатку, как-то коагулировали белки, отфильтровывали остаток воды с растворенными веществами и прожаривали осадок. Получалось зеленое нечто без вкуса и запаха. Разумеется, всех тонкостей я не помню, был там еще какой-то способ избавиться от хлорофилла, но он снижал выход продукта. Вопрос в том, что именно придает хлорелле неприятный вкус. Если это белок, он благополучно выпадет в осадок вместе с остальными.
                        • +1
                          Я имел ввиду что с такими первыми результатами вряд ли удастся к идеальным показателям приблизиться.
                          Очень странное утверждение. Первый результат — работающая установка по производству хлореллы. Теперь понятно, как должен выглядеть реактор, в котором можно проводить опыты. Подробное описание системы для первых опытов дано в ТЗ.
                          Хотя я бы остановился на гидропонике — это элегантное решение которое может сразу несколько проблем закрыть.
                          Гидропоника, аквапоника и аэропоника — это все для высших растений. Их использование значительно сложнее, а полученная система менее устойчива. У высших растений ниже КПД, они требовательней к условиям, от них остаются отходы.
                          У хлореллы большой потенциал к тому, чтобы она была в основе космической экосистемы.
                          • 0
                            Гидропоника, аквапоника и аэропоника — это все для высших растений. Их использование значительно сложнее, а полученная система менее устойчива. У высших растений ниже КПД, они требовательней к условиям, от них остаются отходы.
                            Тогда или надо искать пути применения хлореллы в пищу, или в качестве удобрений, или это получается замена для обычных систем переработки углекислого газа в кислород, с не факт что меньшим расходом электричества и надёжностью.
                            У хлореллы большой потенциал к тому, чтобы она была в основе космической экосистемы.
                            Тогда (по моему мнению) вам в первую очередь надо проводить эксперименты по применению хлореллы в качестве удобрений. Иначе если окажется что она не только в пищу, но и в качестве удобрений для растений слабо пригодна — ваша установка окажется ненужной и вы потратите время зря. И тестировать надо именно на тех сортах растений, которыми вы собираетесь кормить космонавтов, потому-что разным растениям нужны разные вещества, и усваимость их может быть разной.

                            В общем в начале «proof of concept» нужна, а до этого желательно продумать всю СЖО в общих чертах, которую вы собираетесь в итоге построить (какое соотношение продуктов/удобрений/кислорода вы хотите получить). А то скажем в БИОС-3 при замыкание по выработке кислорода пишут что продуктов было получено 80%, так что если цель строить полностью замкнутую систему по еде — хлорелла вполне может оказаться бесполезной (так как кислорода будет и так избыток).
                            • 0
                              Все верно. Работы — непочатый край, все что Вы сказали, надо сделать и проверить, вопрос в ресурсах. По мере их появления будем проводить больше исследований. На текущий момент с учетом наших возможностей мы решили остановиться на такой важной части БСЖО, как фотобиореактор на основе хлореллы. Эта технология интересна тем, что имеет непосредственное применение не только в космосе, но и на Земле.
                              Но, конечно, мы не планируем на этом останавливаться, всему свое время.
                              • 0
                                «Разным растениям нужны разные вещества»…
                                да что вы говорите… прямо разные, npk+fe,mg,cu,b… и h2o — нет не покатит? биохимия в основе своей основана на фундаментальных циклах у всей растючки, есть нюансы в том в каких условиях и как растючка привыкла это извлекать из окружающей среды…
                                • 0
                                  Ну так вот мы как раз нюансы и изучаем :_)
                                  • +2
                                    это какие же? все сделали до вас, выход известен. пересчитать потребление киловатт с ксенона на светодиоды — достаточно калькулятора. пересчитать выход при ограниченности того или иного ресурса, у примеру со2 — достаточно калькулятора. исследовать вопрос эффективности моноспектрального освещения — статей на эту тему куча, если не нашли — реактор не нужен. десяток чашек Петри, промакашка, весы и опять же калькулятор
                                    • +2
                                      если не нашли — реактор не нужен. десяток чашек Петри
                                      Газо и водообмен вы будете измерять без реактора? Вряд ли у вас получится.

                                      Я согласен, что пока эти опыты на любительском уровне. Но не согласен с тем, что, под предлогом того, что «всё изучено до нас» надо гнобить тех, кто этим занимается, пусть даже и на любительском уровне. да, конечно, у нас, в России, очень мала вероятность, что из этого что-то выйдет, но это не проблема любителей, это беда нашего общества.

                                      Давайте вспомним ГДЛ и ГИРД, и что из этого получилось.
                                      • +2
                                        Прирост биомассы — производная от эффективности фотосинтеза. да можно сделать высокотехнологичный реактор и измерять все возможные параметры, но зачем, если, к примеру, задачу подбора спектра можно решать проще и дешевле?
                                        я вижу один ответ — на чтение статей и опыта доступные 5 классику сложно собрать денег… на ящик с ардуиной — видимо возможно
                                        • +1
                                          А я просто надеюсь, что ребята на этом уровне не остановятся.

                                          Ещё раз повторяю. То, что эксперименты энтузиастов у нас очень редко получают профессиональное продолжение не доблесть, а проблема нашего общества.

                                          Кстати, и автору статьи хочу подсказать. Попробуйте договориться с какой-то школой. Сможете найти место для работы и встреч, и подключить заинтересовавшихся старшеклассников в виде факультативной работы по естественным наукам в качестве лаборантов.
                                          • 0
                                            не соглашусь. эксперименты и проекты энтузиастов вполне себе живут и развиваются, когда они вызывают у общества ответный интерес и что то дают этому обществу. примеры из не биологической сферы — полетный контроллер на стм32 Дискавери на rcdesign, позволял на коленке собрать автопилот, в дальнейшем проект был монетизирован автором в коробочный продукт. проект трансивера в тюльпан openhardware — на cqham, аппарат с dsp и обработкой сигналов — успешно повторенный многими и получивший дальнейшее развитие в виде visair. опять же монетизация произошла в более совершенной версии, я думаю и в других областях можно найти сходные примеры.
                                            возвращаясь к аргументу про ГИДР — сейчас не те времена, как тогда, когда перед исследователями было пустое поле…
                                            вопрос по биореакторам, подводу отводу среды питанию и тд многократно решен в микробиологии на промышленном масштабе. особенности фотосинтеза особенно на простейших, которые были излюбленными моделями иследователей — достаточно информации.
                                            в институте есть модель реактора достаточная по производительности, насколько я понял, но жрущая слишком много энергии.
                                            так в чём все таки новизна работы и необходимость ее финансирования? ещё раз спрашиваю — в замене ксенона на светодиоды? хорошо — дайте оценочные цифры, насколько измениться энергопотребление при замене ксенона на лед, при той же грубо, мощности светового потока схожего спектра
                                            • +1
                                              возвращаясь к аргументу про ГИДР — сейчас не те времена, как тогда, когда перед исследователями было пустое поле…
                                              Сначала вы говорите о проектах вполне в стиле ГИРДа, потом утверждаете, что времена ГИРДа прошли…

                                              З.Ы.
                                              «В нашем обществе» — имелось в виду в Российском.

                                              так в чём все таки новизна работы и необходимость ее финансирования?
                                              Для меня — как минимум в формировании нового поколения энтузиастов

                                              дайте оценочные цифры, насколько измениться энергопотребление при замене ксенона на лед, при той же грубо, мощности светового потока схожего спектра
                                              В разы. Плюс ещё раз в разы, при освещении специально подобранным спектром.
                                              • 0
                                                напомните пожалуйста, о каких проектах в стиле гидр я говорил?

                                                я говорил о российских проектах, если вы имеете ввиду мои примеры на rcdesign.ru и cqham.ru

                                                пожалуйста приведите оценочные цифры разовое и ещё раз разов
                                                • +1
                                                  напомните пожалуйста, о каких проектах в стиле гидр я говорил?
                                                  Я понимаю, что вы не поверите, но вот это вполне в стиле ГИРД:
                                                  полетный контроллер на стм32 Дискавери на rcdesign, позволял на коленке собрать автопилот, в дальнейшем проект был монетизирован автором в коробочный продукт. проект трансивера в тюльпан openhardware — на cqham, аппарат с dsp и обработкой сигналов — успешно повторенный многими и получивший дальнейшее развитие в виде visair. опять же монетизация произошла в более совершенной версии,

                                                  • 0
                                                    да и чем же, кроме энтузиазма?
                                                  • 0
                                                    приведите оценочные цифры разовое и ещё раз
                                                    Световая отдача светодиодов в разы больше, чем у ксеноновой лампы. За счёт исключения не участвующей в фотосинтезе части спектра можно снизить необходимую мощность ещё в разы. Проблема — подобрать светодиоды по спектру и яркости/ресурсу.
                                                  • +1
                                                    и да, помимо энтузиазма, как минимум требуется достаточная квалификация у создателей проекта в соответствующих областях, что позволяет им реализовывать свои знания в «железе». на что я пытался указать в своих примерах выше…
                                                    • +1
                                                      Вот небольшая справка об основных членах команды:

                                                      Руковожу нашей командой я, Александр Шаенко, лидер проекта “Маяк”, кандидат технических наук, инженер с более чем пятнадцатилетним опытом работы в космонавтике.

                                                      Наш главный биолог — Маргарита Александровна Левинских, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник в ИМБП, в лаборатории «Биологические системы жизнеобеспечения человека». М. А. Левинских проводила исследования в области создания БСЖО человека и гравитационной биологии с целью продвижения технологии БСЖО на борт космических летательных аппаратов. При проведении исследований высших растений на борту орбитального комплекса «Мир» и на борту Российского сегмента МКС являлась ответственным исполнителем 23 космических экспериментов, проведенных в оранжереях «Свет» и «Лада». Принимала участие в проведении экзобиологических исследований в космических экспериментах «Биориск», «Экспоуз-Р» и «Экспоуз-Р2».

                                                      Конструкцией реактора занимается главный конструктор “Маяка” Михаил Лавров, инженер с более чем десятилетним опытом разработки электронных и радиоэлектронных приборов гражданского и военного назначения, космического и наземного применения для МКС, ГЛОНАСС и других.

                                                      Системой управления и электронной частью в целом занимается Илья Тагунов, который занимался электроникой и программированием и в “Маяке”, и в предыдущих проектах, связанных с разработкой аппаратуры и ПО для встраиваемых систем, математическим моделированием и защитой информации.
                                                  • 0
                                                    эксперименты и проекты энтузиастов вполне себе живут и развиваются, когда они вызывают у общества ответный интерес и что то дают этому обществу
                                                    Сообщество «Твой сектор космоса» вполне себе живет и развивается. Читаем лекции, на которые приходят много людей, организуем экскурсии. Например, 16го февраля будет экскурсия в ИМБП, билеты на нее разобрали за пару часов.
                                                    хорошо — дайте оценочные цифры, насколько измениться энергопотребление при замене ксенона на лед, при той же грубо, мощности светового потока схожего спектра
                                                    Во-первых, основное преимущество и отличие лед от ксенона в узком спектре, так что сравнивать их по «мощности светового потока схожего спектра» — это некорректно. Исходя из наших грубых расчетов, использование светодиодов подходящего спектра снизит энергопотребление системы минимум в два раза, и это без учета энергозатрат на охлаждение и использования более совершенных контроллеров.
                                                    Эффективный реактор — это не только хорошие теоретические результаты, но и такие вещи, как стоимость материала, сложность эксплуатации, устойчивость системы. Недостаточно это все просчитать теоретически, все расчеты надо проверять на практике.
                                                    Как я неоднократно говорил, работы много и нам очень нужны умные активные люди в команду, которые готовы своими руками делать реальные вещи.
                                                    Присоединяйтесь к нам и вместе мы получим практические результаты значительно быстрее!
                                                    • +1
                                                      можно, для начала хотя бы увидеть раскладку в цифрах, аргументированную расчетами…
                                                      • +1
                                                        Самое грубое предположение основано на световой отдаче. Известно, что световая отдача ксенона — 30-50 лм/Вт, светодиодов — 10-300 лм/Вт, то есть правильные светодиоды на порядок эффективней ксенона и это без учета спектра и работы системы охлаждения.
                                                        Конечно, это очень грубая оценка, более точная, с учетом спектра излучений лампы ДКСТВ-6000 и спектра поглощения хлореллы еще в работе. Данные собраны, но расчеты не финализированы, будут выложены по готовности.
                                                • +1
                                                  Если бы в реальной жизни все было так просто… Рост водорослей обусловлен не только теоретической эффективностью фотосинтеза, но и большим количеством «простых» инженерных проблем, вроде загрязнения реактора, равномерного распределения питательных веществ по объему, разных требований к среде на разных этапах жизни (не забывая про то, что в реакторе смесь молодых и старых). Подробно о технических проблемах вы можете почитать в интернете в соответствующих статьях, так же рекомендую книгу «Биологические системы жизнеобеспечения (замкнутые экологические системы)» за авторством Г. И. Мелешко и Е.Я. Шепелева.
                                                  • 0
                                                    Valerij56

                                                    Место для работ и встреч у нас есть, и как уже сказали выше, мы открыты всем желающим. Над Маяком работало несколько студентов, надеемся, что и фотобиореактор им покажется достаточно интересным проектом. Очень будем рады старшеклассникам, но считаем, что лучше работать на нашей площадке — так у всех будет больше возможностей и свободы.
                                                    • 0
                                                      Место для работ и встреч у нас есть
                                                      Это отлично.
                                                      считаем, что лучше работать на нашей площадке — так у всех будет больше возможностей и свободы
                                                      Если такая возможность есть, то это отлично
                                                      Очень будем рады старшеклассникам
                                                      Возможно их, как и студентов, есть смысл пригласить специально. Например, через объявления в близлежащих школах и вузах. В качестве «морковки» совместная работа с ИМБП.

                                                    • +1
                                                      прекрасно, а что же вам мешает в реальной жизни упростить задачу и исследовать влияние того или иного фактора на мелкой дешёвой модели, где среды с избытком относительно массы популяции, буферность среды с запасом, питания тоже. остаётся только посетить чип дип какой нито и закупить пачку светодиодов. с тем же успехом можно покопаться в реферативных журналах на предмет моноспектрального освещения и после этого посетить тот же чип-дип с покупкой значительно меньшей пачки светодиодов. после чего останеться только удостовериться в правильном подборе спектра на дешёвой модели. то же самое с интенсивностью освещения. более того, 10ок мелких контейнеров позволяют и распараллелить опыты и воспользоваться статистическими методами оценки достоверности полученных результатов…
                                                      дальше понадобиться калькулятор для пересчёта данных с по энергопотреблению с учётом необходимого количества света и потребления энергии на вашу большую модель и если там цифры будут в десятки киловатт, то может и не придется ничего строить.
                                                      можно решать обратную задачу — световой поток ксеноновой светильника пересчитываем на калькуляторе на более менее идентичный по спектральному составу светодиодный, считаем потребление — делаем выводы.
                                                      • +1
                                                        В реальной жизни нам ничего не мешает, более того, по такой схеме мы и работаем. С другой стороны, объем работ очень большой и тот же «калькулятор» требует времени. Чем больше людей, тем быстрее мы придем к результату.
                                                        Так что присоединяйтесь к нам и вместе мы получим результат значительно быстрее!
                                              • +3
                                                может для начала почитать какой нибудь вводный курс по биохимии-физиологии растений. глядишь — и окажется что все изучено до вас…
                                                • +1
                                                  Спасибо за конструктивный ответ!
                                                  Если серьезно — да, изучено очень много, именно поэтому мы и пошли в ИМБП, чтобы не делать проделанную работу с ноля. Несмотря на то, что результатов много, работы непочатый край, начиная с уточнения фундаментальных вещей, вроде «ньюнсов в циклах», заканчия «простыми» инженерными вещами, вроде использования современных материалов в реакторах.
                                                  Напоминаю, мы открытая организация с очень ограниченными ресурсами и всегда ищем единомышленников, готовых сделать реальный вклад не словом, а делом. Хотите к нам присоединиться?
                                            • +2
                                              Тогда или надо искать пути применения хлореллы в пищу, или в качестве удобрений
                                              Много белка — значит переработка в белковые добавки или напитки.

                                              А то скажем в БИОС-3 при замыкание по выработке кислорода пишут что продуктов было получено 80%, так что если цель строить полностью замкнутую систему по еде — хлорелла вполне может оказаться бесполезной (так как кислорода будет и так избыток).
                                              Вовсе не обязательно. Надо смотреть и нетрадиционные для России виды пищи. Например, вьетнамцы и китайцы едят насекомых.
                                            • 0
                                              «у высших растений ниже КПД, они требовательнее к условиям»
                                              следуя вашему утверждению, нужно придти к выводу что эволюционно, высшие растения не имели шансов сформироваться на земле и более того занять значительную часть биосферы…
                                              • 0
                                                Хмм, а что значит «занять значительную часть биосферы»?
                                                • +2
                                                  следуя вашему утверждению, нужно придти к выводу что эволюционно, высшие растения не имели шансов сформироваться на земле
                                                  В комментарии, на который вы отвечаете, этого не утверждалось. И, да, высшие растения не имели шансов сформироваться на земле раньше, чем появились их предки, и не создали подходящей для высших растений экосистемы.
                                          • +2
                                            По перцу чили закрыть потребности МКС еще легче.
                                          • +1
                                            Интересный факт. Фридрих Цандер в молодости, ещё в Риге, работал над биологической системой жизнеобеспечения…
                                            • +1
                                              Куда заносить деньги? Я готов вложиться на расходные материалы.
                                              • –2
                                                Спасибо!
                                                На днях стартуем кампанию на бумстартере, заносить через нее.
                                                • +5
                                                  о ну вот, наконец то… а я ни как не мог понять в чем подвох то…
                                                  и почём народу обойдется ящик с водорослями, светодиодом и ардуиной?..
                                                • +1
                                                  Александр, вопрос к вам — как вы расцениваете инициативу Валентина Уварова «Россиянам предложили скинуться на лунную программу по 21 000 руб. с человека»? geektimes.ru/post/297905
                                                  Может есть смысл Валентину Уварову стартануть кампанию на БумСтартере, а то и на КикСтартере?
                                                  • 0
                                                    Сама по себе идея финансирования крупных проектов большим количеством инвесторов является здравой. Другой вопрос, что это должно быть инвестирование, а не принудительный оброк.

                                                    • 0
                                                      Смотрите, а желающих не так мало, уже 348 человек, это 19.3% от числа проголосовавших. Есть у людей деньги, есть, и на космос их не жалко!



                                                      348 чел. * 21 тыс. руб. = 7.3 млн. руб = $128 тыс.
                                                      Правда, Валентину Уварову нужно $30 млрд и срок выполнения программы 15 лет (не все доживут, к сожалению). Но проекту попроще явно можно помочь.
                                              • 0
                                                Я уже писал, что идея спутника “Маяк” была в том, чтобы показать, что сейчас в России самые обычные люди, вроде читающего эту статью %Username%, могут создавать и запускать в космос собственные космические аппараты.

                                                Сейчас в РФ Роскосмос судя по всему (судя по большому количеству аварий) не может этого делать.


                                                Ни один, хотя прошло уже 45 лет! Вся космонавтика, напомню, насчитывает всего 60 лет! И большую часть этого времени люди топчутся на пятачке вокруг Земли!
                                                Мне кажется, что это не очень здорово, и что-то надо с этим делать

                                                Что в этом нездорового? Почему что-то надо делать?

                                                • +1
                                                  Сейчас в РФ Роскосмос судя по всему (судя по большому количеству аварий) не может этого делать.

                                                  Мне кажется, что Вы несколько преувеличиваете глубину падения Роскосмоса. Он конечно не самое лучшее космическое агентство в мире, но спутники на орбиту еще не совсем разучился выводить.
                                                  Что в этом нездорового? Почему что-то надо делать?

                                                  Нуу, лично мне хочется, чтобы люди могли летать к Луне и Марсу и жить там, поэтому я этим и занимаюсь. Не берусь сказать за других что ими движет или не движет.
                                                • 0
                                                  А как у вас обеспечивается равномерность освещения хлореллы?
                                                  Может как в дисплеях, полоска светодиодов светит в торец плоского рассеивателя, а с двух сторон рассеивателя тонкие солои жидкости с хлореллой.
                                                  • 0
                                                    Пока мы планируем использовать более простой в реализации способ — равномерное распределение светодиодов. Среда с большой оптической плотностью рассеивает свет очень эффективно.
                                                    • 0
                                                      И на какой глубине освещенность упадет в 2 раза?
                                                      • 0
                                                        Это завит от плотности среды, которая меняется во времени. Мы планируем создать слой толщиной 10 мм, по опыту ИМБП. Одна из задач второго прототипа — это получить эксперементальные данные по этому параметру для нашей установки.
                                                  • 0
                                                    А почему для освещения выбран «открытый цилиндр»?
                                                    Я бы предположил некий «светообменник» на подобии пластинчатых теплообменников. Т.е. между двух прозрачных пластин протекает раствор с водорослями, а сам пакет с двух сторон освещен светодиодами. В пластины можно светить с торцов, тогда конструкция будет проще. Тепла светодиодов заодно должно хватить (а может и избыток получится) для подогрева раствора до нужной температуры.
                                                    • 0
                                                      Мы так и планируем делать :)

                                                      Открытый цилиндр на первом прототипе был исключительно для ускорения принципиальной проверки возможности выращивания хлореллы на светодиодах. Пластины нужно было делать, а такая колба была :)
                                                    • +1

                                                      Вы ищете людей в команду? Как вам можно помочь лично? Напишите, пожалуйста, подробнее возможно есть конкретные позиции в проект?

                                                      • 0
                                                        Спасибо за предложение!
                                                        Да, конечно, наш проект открыт всем желающим. Нам нужны конструкторы механических узлов, гидравлики, пневматики, инженеры-электронщики, биотехнологи, пиарщики, журналисты, программисты.
                                                        Присоединяйтесь в нашу группу в телеграмме, там можно обсудить, чем конкретно Вы можете заниматься.
                                                      • 0
                                                        Здравствуйте, такие вопросы:
                                                        1. Почему такая форма ёмкости с водорослями? Культиваторы, которые я видел, больше похожи на старую стиральную машинку: бак, в нём на оси винт. Через ось, на которой лопасти, осуществляется освещение и пропускание воздуха. Термобаланс можно держать как нагревом винта, так и подводимого воздуха.
                                                        2. Почему хлорелла, а не сине-зелёные? У последних вроде эффективность повыше, и к множественному делению они способны. Кстати, здесь можно попробовать использовать ГМО, благо для микроорганизмов в РФ это вроде еще не запретили.
                                                        3. Вы пробовали собрать реактор ИМБП? 20 г/л цифра огромная, точно не опечатка?
                                                        • 0
                                                          1. Это первый тестовые образец, его задача — подтвердить, что выращивание хлореллы возможно, его собирали из того, что было максимально доступно.
                                                          2. Мы решили начать с хлореллы, потому что она менее требовательна к условиям, за счет чего проще сделать устойчивую систему.
                                                          Мы не хотим оживлять реактор ИМБП, так как 6 кВтные лампы трубчатые лампы и из-за них очень специфическая конструкция. Мы хотим сделать свою установку на базе их опыта, но другой конструкции.

                                                          Да, 20 г/л — это очень много :) Там просто были бешеные условия культивации — высокая температура, много CO2 и света.
                                                          • 0
                                                            Кстати, а Вы уже думали, как повышать концентрацию СО2 в среде, если в воздухе для дыхания экипажа его не может быть больше 1%? Насколько я помню теорию кислородной пружины, водоросли должны лучше всего расти при концентрации СО2 в воздухе над водой 10-80%.
                                                            • 0
                                                              Мы думали сжигать излишки биомассы и тем самым повышать уровень СО2.
                                                              У хлореллы, кстати, по нашим сведениям насыщение по СО2 на 5%.
                                                              • 0
                                                                сжигать всегда плохо, кислород расходуется. Или вы про перегрев в инертной атмосфере?
                                                                • 0
                                                                  Можно разлагать нагреванием, можно, наверное, еще способы найти, но мы сейчас стоим реактор, чтобы режимы культивации отработать. Построение всей БСЖО будет на следующем этапе.
                                                                  • 0
                                                                    Если хотите, я Вас проконсультирую по культуралке. Режим культивации можно проверить достаточно быстро и недорого, хотя и трудоёмко. У Вас же есть качалки или крутилки?
                                                                    • 0
                                                                      Да, хотим!.. Написал вам в личку, так же присоединяйтесь в наш чат в телеграмме. Крутилок и качалок нет, закупаем по необходимости

                                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                        Самое читаемое