Группа российских энтузиастов космонавтики занялась разработкой фотобиореактора на основе водоросли хлореллы, который должен стать основой будущей замкнутой системы жизнеобеспечения в дальних космических миссиях.
Проект “435 нм” назван по длине волны светового диапазона, который наиболее оптимален для фотосинтеза водорослей. Идея базируется еще на советских разработках, которые проводили в Институте медико-биологических проблем РАН. Этот институт занимается космической медициной и биологией, я уже рассказывал о медицинских экспериментах на МКС, которые осуществляются от института. Идея не нова — включить фотосинтез в круговорот веществ внутри замкнутого жилого объема.
Сейчас жизнь на Международной космической станции поддерживается благодаря постоянной доставке жизненно необходимых веществ: воды, воздуха, кислорода, поглотителей углекислоты, пищи, компонентов утилизации отходов человеческой жизнедеятельности. Подробнее об этих средствах нам рассказывал космонавт Павел Виноградов. По его словам на МКС сейчас цикл даже менее замкнут чем это было на станции “Мир” — сказывается простота и обилие транспортных средств доставки дополнительных материалов с Земли.
Если лететь дальше — на окололунную орбиту, Луну, астероиды или Марс — то любое повышение автономии позволит снизить стоимость эксплуатации, а рейсами доставки получится больше возить научные материалы и эксперименты.
По расчетам советских ученых, в полете шести человек на Марс и обратно придется взять с собой около 60 т воды.
Хотя очевидно, что приведенный список избыточен, в космос можно летать и без душа, пользоваться одноразовой посудой и одеждой. Очевидно хлорелла всех проблем не решит, но стоит попробовать экспериментально узнать какой метод эффективнее.
Использовать растения в космосе предложил еще Циолковский. В советские годы и до настоящего времени было проведено немало экспериментов по выращиванию одноклеточных и высших растений.
Множество экспериментов проводилось в оранжереях на советских, а потом российских станциях, выращивались арабидопсис, капуста, пшеница, горох, недавно на МКС американцы вырастили салат (они тоже использовали освещение в узком диапазоне).
Подробнее об экспериментах рассказал “КоммерсантЪ”, и сами инициаторы проекта “435 нм”.
С хлореллой экспериментировали в ИМБП еще в 60-е годы, не отправляя в космос. Эффективность оказалась достаточно высока, хотя установка требовала 45 кВт энергии, что слишком много для космической станции на солнечных батареях.
Что же предлагают в “435 нм”?
Взять колонию одноклеточных водорослей вида хлорелла, и освещать энергоэффективными светодиодами на самой выгодной длине волны света. В этом состоит основная новизна эксперимента, плюс применять современные микроэлектронные системы контроля среды и управления процессом.
Водоросль должна поглощать углекислый газ из атмосферы, накапливать углерод и выделять кислород. Сейчас на МКС поглощение углекислого газа осуществляется химическими поглотителями, а кислород добавляется в воздух сжиганием кислород-генерирующих шашек. Можно еще электролизом разделять воду на кислород и водород, в таком случае водород выбрасывается за борт.
Группа “435 нм” уже приступила к первым экспериментам — пытается опытным путем определить какой диапазон света будет наиболее эффективен для жизнедеятельности водорослей.
В планах — создание рабочего образца биореактора, который позволит эффективно поглощать углекислый газ и выделять кислород, создавая пригодную для жизни человека среду. Группа сотрудничает со специалистами ИМБП, которые делятся опытом и помогают консультацией.
Сейчас идет сбор средств на разработку тестового образца биореактора.
В перспективе предполагается, что наработки по проекту можно использовать для проведения космического эксперимента на биоспутнике или на МКС. В качестве прикладного применения результатов, разработчики предлагают производство хлореллы в качестве подкормки для животноводства, а в дальней перспективе — разработку системы жизнеобеспечения марсианской базы. Это, по их мнению, объединяет корову и Илона Маска.
Инициатор проекта — Александр Шаенко, уже известен многим как автор проекта “Маяк”, по запуску спутника с разворачивающимся отражателем. Хотя развернуть отражатель не удалось, но спутник всё-таки был создан, и запущен при помощи Роскосмоса. О неоднозначных итогах запуска авторы “Маяка” подробно рассказывали.
Александр выразил готовность дышать воздушной смесью, которая будет получена по результатам экспериментов “435 нм”.
На мой взгляд, перспективы у проекта “435 нм” не такие космические, как видится участникам. Какой-нибудь сколковский биотехнический стартап создать получится, но на Марс всё это дело вряд ли полетит — нет реального запроса. Планируемая через десятилетие окололунная станция будет базироваться на освоенных технологиях МКС, а не идеях Циолковского. Да и нынешний уровень экспериментаторов пока только до школьного проекта дотягивает. Непонятна научная новизна, насколько я понял, авторы проекта не готовят публикаций в научные журналы по результатам эксперимента.
С другой стороны — “пусть расцветает 100 цветов”; всё-таки это прежде всего популяризация космонавтики, и попытка энтузиастов сделать хоть что-то полезное для отечественной космонавтики, которая переживает не лучшее время. Их подход “не жди, а сделай сам” заслуживает поощрения, что я и выразил:
Предлагаю сделать то же самое и читателям:
https://boomstarter.ru/projects/shaenko/435_nm_zhit_za_predelami_zemli
