В России создают фотобиореактор для Луны и Марса
Команда российских инженеров и биологов провела первые рабочие испытания элементов системы жизнеобеспечения, которую в будущем смогут использовать в лунных и марсианских экспедициях. Речь идет о фотобиореакторе — установке, в которой микроводоросли очищают воздух и воду, а также производят кислород. От таких устройств в космосе есть и другая польза: некоторые водоросли съедобны и растут быстро, поэтому могут разнообразить рацион космонавтов. Сейчас проект находится в фазе тестирования, а в ближайшие месяцы разработчики планируют начать эксперименты с участием человека.
Проект ведет команда под названием 435nm, а финансирует его научно-техническая гильдия «Рубежи науки». В разработке используются научные подходы к частично замкнутым системам жизнеобеспечения, заложенные еще в 1960-е годы Институтом медико-биологических проблем. Современную версию установки создают с учетом задач будущих космических экспедиций и автономных баз на Луне и Марсе. Основная цель проекта — обеспечить космонавтов чистым воздухом, водой и, в перспективе, частью рациона.
Фотобиореактор основан на микроводорослях. Они поглощают углекислый газ, выделяют кислород и могут очищать воду. Кроме того, биомассу можно использовать как источник белка. Разработчики рассматривают возможность добавить в систему другие живые организмы, например, ракообразных и рыб. По словам руководителя проекта Александра Шаенко, в будущем установка может работать как полноценная микробиологическая экосистема.
На испытаниях фотобиореактор показал продуктивность до 18 граммов биомассы в сутки на каждый литр воды. Шаенко утверждает, что зарубежные системы обеспечивают всего от 1 до 5 граммов на литр. Это означает, что российская установка может быть компактнее иностранных аналогов. В космосе это весомое преимущество: на счету каждый квадратный метр космического корабля или базы.
По расчетам авторов проекта, для поддержки одного человека понадобится около 50 литров воды в системе. Может хватить даже 35 литров, но разработчики специально заложили запас. В иностранных разработках для обеспечения жизнедеятельности одного человека используют около 500 литров.
Уже этим летом команда планирует провести тест системы с участием человека. Шаенко рассказал, что первым испытуемым станет он сам. Он будет дышать через маску, соединенную с установкой. Углекислый газ из выдоха попадет в систему, где водоросли преобразуют его в кислород. Затем этот кислород поступит обратно. Сейчас команда испытывает блок разделения воздуха, который позволяет выделять углекислый газ из дыхательной смеси.
Фотобиореактор можно использовать не только в космосе. Инвесторы проекта рассматривают варианты применения системы на Земле. В частности, установка может пригодиться в офисах и промышленных зданиях, где требуется улучшать качество воздуха. По словам Ильи Чеха, основателя гильдии «Рубежи науки», сейчас ведутся переговоры с крупной российской технологической компанией о пилотной установке в одном из офисных зданий.
Команда также собирается создать более крупную версию установки. Цель — собрать достаточно данных для оценки устойчивости системы в замкнутом пространстве. Шаенко считает, что при наличии внешнего источника энергии установка может работать неограниченное время. В условиях космоса это важно, потому что солнечного света на дальних расстояниях становится меньше. Разработчики планируют использовать солнечные панели для генерации электричества, а затем направлять его на светодиоды, которые будут освещать водоросли нужным спектром.
Самое популярное
