Дом на Марсе: всё о замкнутых экосистемах
Лекция биофизиков Екатерины Шклавцовой и Сергея Трифонова о замкнутых экосистемах, организованная ИЦАЭ Красноярска, прошла 11 октября в барберлофте USHIN BROTHERS
Лекция была посвящена существованию человека в закрытой экосистеме: знаменитому красноярскому эксперименту «БИОС» и современным исследованиям в этой области.
Основная цель таких экспериментов – обеспечить функционирование системы жизнеобеспечения человека. Это может пригодится в дальних космических перелётах и обывателю знакома по фильму «Марсианин».
Екатерина Шклавцова рассказала о том, какие бывают экосистемы, и о том, к какому типу относится экосистема эксперимента «Биос». Она основана на круговороте веществ: повторяющиеся перемещения носят циклический характер. В основе системы жизнеобеспечения – растения: они и источник пищи, с их же помощью утилизируются продукты жизнедеятельности человека.
В подобных экспериментах в других странах есть особенности – где-то система существует без человека, где-то в качестве белка в диету человека добавлены гусеницы шелкопряда. БИОС – 3 — единственный своего рода в мире успешный эксперимент.
Бункер «Биоса» – это четыре отсека, где два — фитотрона с растениями. День экипажа был расписан по минутам: учёные жили в маленьких каютах в течение шести месяцев. Сейчас в бункере не проводятся экспериментов, основная работа идёт в технологическом корпусе института биофизики.
Сергей Трифонов отметил, что основная задача сегодняшних разработок — повысить степень замыкания. Для этого нужна технология переработки отходов, в который кроме красноярских учёных преуспели и японские. Схожая с БИОС японская система CEEF (closed ecological experimental faciliiities) изначально была разработана, чтобы исследовать пути миграции радиоактивных изотопов по пищевым цепям. Но сейчас в этой системе ведутся разработки для космоса — отрабатываются технологии утилизации отходов, суть которой – высушить отходы, карбонизировать в уголь и сажу и сжечь.
В институте биофизики с этой целью использует реактор мокрого сжигания — его рабочим объём девять литров, он может обеспечить переработку отходов трёх человек.
Суть прибора, принцип работы которого демонстрировал Сергей, – превращение отходов в минерализованные раствор, с помощью подачи переменного тока на два электрода и раствор перекиси водорода. Получившимся растворов можно поливать растения и решать одну из главных проблем замкнутой экосистемы – утилизация отходов.
В завершении, лекторы отметили, что атомные технологии в настоящее время помогают космонавтам. Так, например, радиоактивным изотопом кобальт-60 стерилизуют продукты питания, что увеличивает их сроки хранения.
А ещё желающих угощали выращенной учёными чуфой – очень полезными, обогащёнными жирными кислотами, клубеньками.