1 snímka

Každý žijúci organizmus v prírode sa nachádza len vtedy, keď nájde všetky životné podmienky: teplo a svetlo, ochrana proti nepriateľom, dostatočným jedlom, vode. Toto je jeho biotop. V ňom sa žijúci organizmus cíti ako doma, a inak môže ľahko zomrieť. Bear - v lese kaktus - v púštnom žraloke - v mori Rosyanka - na bažine, ktorého je to vhodné

2 snímka

Rôzne živé bytosti, obývajúce rovnaké biotopy, sú spojené s úzkymi vzťahmi. Mnohí z nich nemôžu robiť bez seba. Spoločne žijúce organizmy a pozemok, kde sa cítia doma, spolu tvoria ekologický systém, alebo len ekosystém. Ekosystém je usporiadaný extrémne múdro: je všetko, čo potrebujete pre život, a nie je nič zbytočné. Tajomstvo ekosystému je potravinové spojenia svojich obyvateľov. V povahe organizmov jedného druhu slúžia ako potraviny pre organizmy iného druhov.

3 snímka

Hlavná úloha v ekosystéme patrí do rastlín. Poskytujú organické látky všetkých obyvateľov ekosystému. Vzhľadom k tomu, rastliny z ľahkého, vzduchu, vody a minerálnych látok vytvárajú organickú hmotu. Rastliny slúžia ako zdroj potravín pre ostatných obyvateľov ekosystému, takže sa nazývajú "chlieb. Okrem toho rastliny čistí vzduch, zvýrazňujúc kyslík potrebný na dýchanie živých organizmov.

4 snímka

Zvieratá nemôžu otáčať minerály do organických. Dávajú sa na rastlinách alebo iných zvieratách, ktoré sú potrebné ekologické látky s jedlom. Zvieratá sa preto nazývajú "jedáci" - to sú ich hlavná úloha v ekosystéme. Okrem toho zvieratá dýchajú, pričom kyslík z vzduchu a zvýraznenie oxidu uhličitého.

5 snímok

Ak boli len "podávače" a "elity" patrili medzi živými bytosťami, veľa odpadu nahromadených v ekosystéme: minuloročná tráva, padlé listy a pobočky, ostatné zviera zostáva. Ale nie sú hromadné, ale rýchlo zničené hubami, mikroskopickými baktériami, ako aj malými zvieratami žijúcimi pod padlého lístka. Všetky z nich spracujú prírodné nečistoty a opäť ho premenia na minerály, ktoré môžu byť opäť použité rastlinami. Preto sa tieto živé organizmy nazývajú "labermi". Zničené pozostatky rastlín a zvierat dávajú plodnosť na hornú vrstvu Zeme, ktorá sa nazýva pôda.

6 snímok

Látky v ekosystémovom prechode z jedného organizmu do druhého v kruhu. Látky sa spracúvajú, menia svoje vlastnosti, ale nezmiznú, ale opäť sa používajú. Ekosystém nepotrebuje nič iné ako slnečné svetlo. Kvôli tomu môže žiť veľmi dlho, ak nič neublíži. Rastliny nie sú potrebné, aby boli napojené, oplodnené alebo vložené. Zvieratá nemusia byť kŕmené. Nie je potrebné čistiť odpad za nimi - to robí "laresov."

7 snímok

Ekosystém je taká "komunita" živého a neživého charakteru, v ktorej sa všetci obyvatelia cítia doma. Organizmy v ekosystéme vykonávajú tri roly: "Kormtilsy", "Etheries", "Garberted". Ekosystém má všetko, čo potrebujete pre život svojich obyvateľov. Iba svetlo, ktoré dostanú z priestoru zo Slnka. V ekosystéme nie je nič zbytočné: všetko, čo sa vyrába, je plne využívané jeho obyvateľmi. Ekosystém môže už dlho existovať bez pomoci.

Doktor ekonomických vied Y. Shishkov

Vidíme bezednú modrú oblohu, zelené lesy a lúky, vypočutie spevu vtákov, dýchať vzduch, pozostávajúci takmer úplne z dusíka a kyslíka, plávajú pozdĺž rieky a morí, piť vodu alebo ho používajú, opaľovať sa v milujúci slnečné lúče - a to všetko vnímajú ako prírodné a obyčajné. Zdá sa, inak nemôže existovať žiadny spôsob: Bolo to vždy, že bude navždy! Ale toto je hlboká mylná predstava vytvorená každodenným zvykom a nevedomosťou, ako a prečo sa planéta Zem stala takým, ako vieme. Planéty usporiadané inak ako naša, nielenže môžu byť, ale aj skutočne existovať vo vesmíre. Ale je tam kdekoľvek v hĺbkach vesmírnej planéty s podmienkami životného prostredia, viac alebo menej blízko krajiny? Takáto príležitosť je veľmi hypotetická a minimálna. Zem, ak nie je jedinečná, v každom prípade, "kus" prírody prírody.

Hlavné ekosystémy planéty. Hory, lesy, púšte, more, oceány - stále existuje relatívne čistá príroda - a megalopolises - zameranie sa života a aktivity ľudí, ktorí môžu zmeniť pôdu do pevného skládky.

Takéto krásne sa zdalo z vesmírnej Zeme - unikátna planéta, ktorá spôsobila život.

Veda a život // Ilustrácie

Obrázok ukazuje štádiá vývoja planéty Zem a rozvoj života na ňom.

Tu sú len niektoré z negatívnych dôsledkov spôsobených činnosťami ľudstva na Zemi. Voda mora a oceánov sú znečistené olejom, aj keď nie je jeden spôsob, ako ho zbierať. Ale vody sú upchaté a banálnym odpadom.

Neexistuje žiadny bytový kontinent, kde by továreň a rastliny nefajčili, nie lepšie meniť okolitú atmosféru.

Veda a život // Ilustrácie

Obrázok, typický pre akékoľvek hlavné mesto Zemi: nekonečné Rimpety automobilov, z výfukových plynov, z ktorých ľudia sú chorí, stromy zomrú ...

Veda a život // Ilustrácie

Veda a život // Ilustrácie

Veda a život // Ilustrácie

Veda a život // Ilustrácie

Výroba šetrná k životnému prostrediu je jediná vec, ktorá poskytne príležitosť, ak nie, aby sa planéta nevykonávala, potom aspoň nechať to, že sme to dostali.

Dlhá tvorba ekosystému Zeme

V prvom rade si spomíname, ako sa devalil solárny systém. Približne 4,6 miliardy rokoch, jeden z mnohých oblakov vortexových plynových farbív v našom galaxii začal byť zhutnený a premeniť na slnečný systém. Vnútri mraku bola tvorená hlavnou guľou, potom ďalšia strechová rotačná banda pozostávajúca z plynu (vodík a hélium) a kozmický prach (fragmenty atómov ťažších chemických prvkov z predtým explodovaných obrovských hviezd), - budúce slnko. Okolo neho, pod vplyvom gravitácie, menšie zrazeniny rovnakého cloudu začali aplikovať - \u200b\u200bbudúce planéty, asteroidy, kométy. Orbice jeden z nich sa ukázal byť bližšie k slnku, iní - ďalej, niektoré boli postavené z veľkých puzdier medzihviezdne, iní z menších.

Najprv to nezáležalo. Postupom času sa však sila gravitácie stále viac utesňuje slnko a planétu. A stupeň tesnenia závisí od ich počiatočnej hmotnosti. A tým silnejšie tieto zrazeniny vytesňovali, tým viac sa zahrejú zvnútra. Zároveň zostali závažné chemické prvky (predovšetkým železo, kremičitany) roztavené a znížené do stredu a svetlo (vodík, hélium, uhlík, dusík, kyslík) zostali na povrchu. Pripojenie vodíkom, uhlíkom sa zmení na metán, dusík - v amoniaku, kyslík do vody. Na povrchu planét, kozmický studený vládol, takže všetky zlúčeniny boli vo forme ľadu. Na pevnej časti sa umiestnila plynná vrstva vodíka a hélia.

Avšak, masy aj takých veľkých planét, ako Jupiter a Saturn, však nestačili, aby sa zabezpečilo, že tlak a teplota vo svojich centrách dosahujú bod, keď začína termonukleárna reakcia, a táto reakcia sa začala vo vnútri Slnka. Dosiahla a asi štyri miliárd rokmi sa zmenilo na hviezdu, ktorá pošle nielen vlnové žiarenie do vesmíru - ľahké, tepelne, röntgenové a gama lúče, ale aj takzvané solárne vetry - toky nabitých častíc hmoty (protóny a elektróny).

Pre tvarovanie planét začali testovanie. Zasiahli ich prúdom tepelnej energie slnka a slnečného vetra. Studený povrch protoplantov sa zasmial, mraky vodíka a hélium sa nad nimi vyšli a ľadové polia vody, metánu a amoniak sa roztavila a začali odpariť. Utopí sa slnkom, tieto plyny boli vykonané do vesmíru. Stupeň takejto "vyzliekanie" primárnych planét určoval vzdialenosť svojich dráh zo slnka: najbližšie k tomu sa odparil a najintenzívnene sa rozmazal solárnym vietor. Ako planéty "lesus", ich gravitačné polia oslabili a odparovanie a fúkanie sa zintenzívnili, zatiaľ čo najbližšie planéty úplne nezmizli do priestoru.

Merkúr - Ďalšie planéty najbližšie k Slnku je relatívne malé, veľmi husté nebeské telo s kovovým jadrom, ale sotva viditeľné magnetické pole. Je takmer zbavený atmosféry a jeho povrch je pokrytý skalnatými skalnatými horninami, ktoré sú v dennom čase neskoro na slnku na 420-430 ° C, a preto tekutá voda tu nemôže byť. Venuša je viac odstránený z veľkosti slnka a hustota je veľmi podobná našej planéte. Má takmer rovnaké veľké železné jadro, ale kvôli pomalému otáčaniu okolo svojej osi (243-krát pomalšie ako Zem), je zbavený magnetického poľa, ktorý by ho mohol chrániť pred slnečným vetrom, deštruktívnym pre všetky živé veci. Venuša však zachovala pomerne silnú atmosféru o 97% pozostávajúcu z oxidu uhličitého (CO 2) a menej ako 2% dusíka. Takáto plynová kompozícia vytvára silný skleníkový efekt: CO 2 interferuje so slnečným žiarením, ktoré sa odrážajú venuského povrchu, ísť do vesmíru, čo je dôvod, prečo je povrch planéty a spodné vrstvy jeho atmosféry horúce na 470 ° C. V takomto piecť okolo tekutej vody, a preto nemôže existovať žiadny reč o živých organizmoch.

Ďalší náš sused, Mars, takmer dvojnásobok zeme. A hoci má kovové jadro a otáča sa okolo svojej osi takmer pri rovnakej rýchlosti ako Zem, nemá magnetické pole. Prečo? Jeho kovové jadro je veľmi malé, a čo je najdôležitejšie - nie je roztavené, a preto takéto pole nevyvoláva. V dôsledku toho je povrch Mars neustále bombardovaný nabitými fragmentmi vodíkových jadier a iných prvkov, ktoré neustále hodia slnko. Atmosféra Marsu je podobná zložení na venusiaši: 95% C02 a 3% dusíka. Ale kvôli slabému závažnosť tejto planéty a slnečného vetra, jej atmosféra je extrémne rezaná: tlak na povrchu Marsu je 167-krát nižší ako na Zemi. Pri takomto tlaku neexistuje aj tekutá voda. Nemá však to na Marse a kvôli nízkej teplote (počas dňa v priemere mínus 33 o c). V lete, na rovníku, zvyšuje maximum na plus 17 ° C, a v zime vo vysokých zemepisných šírkach klesá na mínus 125 ° C, keď sa oxid uhličitý atmosféry zmení na ľad - to je tiež vysvetlené Sezónny nárast bielych polárnych čiapok Mars.

Veľké planéty, Jupiter a Saturn, nemajú tuhý povrch vôbec - horné vrstvy pozostávajú z kvapalného vodíka a hélia a spodné - z roztavených ťažkých prvkov. Urán je tekutá guľa s jadrom z roztaveného kremičitanu, cez jadro je horúcim vodným oceánom s hĺbkou asi 8 tisíc kilometrov a cez to všetko - vodík-hélium atmosféra s hrúbkou 11 tisíc kilometrov. Je to rovnako nevhodné pre pôvod biologického života a najvzdialenejšie planéty - Neptún a Pluto.

Lucky len krajina. Náhodná konfluencia (hlavná medzi nimi je pôvodná hmotnosť na profovateľnej fáze, vzdialenosť od Slnka, rýchlosť otáčania okolo svojej osi a prítomnosť polotovarového železného jadra, čo mu dáva silné magnetické pole, ktoré chráni pred Solárny vietor) umožnil planéte s časom, aby ste sa stali rovnakým, ako sme ho používali. Dlhý geologický vývoj Zeme viedol k vzniku života len na to.

V prvom rade sa zmenila zloženie plynu zemskej atmosféry. Spočiatku sa zjavne skladalo z vodíka, amoniaku, metánu a vodnej pary. Potom interaging s vodíkom, metán sa zmenila na CO2 a amoniak - v dusíku. Kyslík v primárnej atmosfére Zeme nebol. Keďže sa ochladila, voda sa kondenzovala do kvapalnej vody a vytvorila oceány a more, ktoré sa vzťahovali tri štvrtiny zemského povrchu. V atmosfére sa množstvo oxidu uhličitého znížilo: rozpustí sa vo vode. Počas nepretržitých erupcií sopky charakteristických pre skoré štádiá histórie Zeme, časť CO2 bola spojená v uhličitanových zlúčeninách. Zníženie atmosféry oxidu uhličitého bola oslabená skleníkom, ktorú vytvoril: teplota na povrchu zeme sa znížila a začala sa radikálne líšiť od tej, ktorá existovala a existuje na ortuti a Venuše.

More a oceány zohrali rozhodujúcu úlohu v biologickom vývoji Zeme. Atómy rôznych chemických prvkov rozpustených vo vode, interakcii, vytvorené nové, zložitejšie anorganické zlúčeniny. Z nich, pod pôsobením elektrických vypúšťaní blesku, rádioaktívneho žiarenia kovov, erupcie podvodných sopiek v morskej vode nastali najjednoduchšie organické zlúčeniny - aminokyseliny, tie počiatočné "tehly", z ktorých proteíny sa vyvíjajú - živý základ organizmy. Väčšina z týchto jednoduchých aminokyselín sa rozpadla, ale niektoré z nich, zložité, sa stali primárnymi jednolôžkovými organizmami typu baktérií, ktoré sa môžu prispôsobiť biotopu a množiť sa.

Takže asi 3,5 miliardy rokoch v geologickej histórii Zeme, prišla kvalitatívne nová etapa. Jej chemická evolúcia pridala (a skôr sa presťahovala do pozadia) vývoj biologických. To nepoznalo žiadnu inú planétu solárneho systému.

Trvalo ďalších sto a pol miliardy rokov predtým, ako sa objavili v bunkách niektorých baktérií, chlorofyl a iné pigmenty sa objavili, schopné solárneho svetla vykonávať fotosyntézu - premeniť molekuly oxidu uhličitého (CO 2) a vodu (H20) na organické zlúčeniny a voľný kyslík (asi 2). Teraz svetelné žiarenie slnka začalo slúžiť nekonečným nahromadením biomasy, rozvoj organického života šiel oveľa rýchlejšie.

A ďalej. Pod pôsobením fotosyntézy, absorbujúceho oxidu uhličitého a uvoľneného nesúvisiaceho kyslíka, plynové zloženie zemskej atmosféry sa zmenilo: Podiel CO2 bol znížený a podiel 2 sa zvýšil. Tento proces urýchľoval les pokrytý pozemkom. Asi pred 500 miliónmi rokov sa objavili najjednoduchšie vodné vtákové stavovce zvieratá. Po približne 100 miliónoch rokov dosiahla množstvo kyslíka takú úroveň, ktorá umožnila niektoré stavcebrárne ísť do krajiny. Nielen preto, že všetky pozemné zvieratá dýchajú kyslík, ale aj vďaka tomu, že v horných vrstvách atmosféry v nadmorskej výške 25-30 kilometrov sa objavila ochranná vrstva ozónu (o 3), absorbuje významnú časť ultrafialového materiálu a X-ray žiarenie slnka, deštruktívne pre pozemné zvieratá.

Zloženie atmosféry Zeme nadobudnutá týmto časom mimoriadne priaznivé vlastnosti pre ďalší rozvoj života: 78% dusíka, 21% kyslíka, 0,9% argónu a trochu (0,03%) oxidu uhličitého, vodíka a iných plynov. S takou atmosférou, pôda, dostať sa dosť veľa tepelnej energie slnka, asi 40% z toho, na rozdiel od Venuše, odráža do vesmíru a zemský povrch sa neprehrieva. Ale to nie je všetko. Tepelná slnečná energia, takmer voľne vstupujúca do zeme vo forme krátkodobého žiarenia, sa odráža vo vesmíre ako s dlhým vlnovým infračerveným žiarením. Čiastočne oneskoruje v atmosfére vodného trajektu, oxidu uhličitého, metánu, oxidu dusíka a iných plynov, ktoré vytvárajú prírodný skleníkový efekt. Vďaka nemu, v dolných vrstvách atmosféry a na povrchu Zeme, je udržiavaná viac alebo menej stabilná mierna teplota, ktorá je asi 33 ° C vyššie, čo by mohlo byť, ak neexistoval žiadny prírodný skleníkový efekt.

Takže krok za krokom na zemi bol jedinečný ekologický systém vhodný pre život. Veľké, napoly roztavené železné jadro a rýchle otáčanie Zeme okolo svojej osi vytvárajú pomerne silné magnetické pole, čo spôsobuje, že prúdy solárnych protónov a elektrónov, ktoré majú konať našu planétu, bez toho, aby to spôsobilo významnú škodu, aj počas období vysokého žiarenia Slnko (či už ide o menšie jadro a tvrdé otáčanie Zeme - preferované, zostane bezbranná pred slnečným vetrom). A vďaka svojmu magnetickému poľu a významnú seba-hmoty si pozemok zachoval pomerne silnú atmosféru (hrúbka približne 1000 km), ktorá vytvára pohodlný tepelný režim na povrchu planéty a množstvo tekutej vody - nepostrádateľným stav pôvodu a vývoja života.

Dva miliárd rokov dosiahol počet rôznych druhov rastlín a zvierat na planéte približne 10 miliónov. Z nich 21% pád na rastliny, takmer 76% - pre bezstavovce a o niečo viac ako 3% - na stavovcoch, z ktorých je len desiata časť je cicavce. V každej prírodnej klimatickej zóne sa navzájom dopĺňajú ako trofické väzby, to znamená, že potraviny, reťaze, ktoré tvoria relatívne stabilnú biocenózu.

Biosféra sa v Zemi postupne zmestili do ekosystému a stal sa neoddeliteľnou súčasťou geologického cyklu energie a látok.

Životné organizmy sú aktívnymi zložkami mnohých biogeochemických cyklov, v ktorých sa podieľajú voda, uhlík, kyslík, dusík, vodík, síra, železo, draslík, vápnik a iné chemické prvky. Z anorganickej fázy idú do organickej a potom vo forme odpadu vitálnej aktivity rastlín a zvierat, alebo ich zostáv sa vracajú do anorganickej fázy. Odhaduje sa napríklad, že cez organickú fázu každoročne prechádza siedmym siedmom oxidu uhličitého a 1/4500 dielu kyslíka. Ak proces fotosyntézy na Zemi z nejakého dôvodu zastavila, potom slobodný kyslík by zmizol z atmosféry asi dvetisíc rokov. A súčasne všetky zelené rastliny a všetky zvieratá by zmizli, s výnimkou najjednoduchších anaeróbnych organizmov (niektoré druhy baktérií, kvasiniek a červov).

Ekosystém Zeme je samostatne udržiavaný a vďaka iným cyklistickým rýchlostiam látok, ktoré nesúvisia s fungovaním biosféry, pripomíname vodný cyklus známym školskej lavičke v prírode. Celá kombinácia úzko súvisiacich biologických a nebiologických cyklov tvorí komplexný samoregulačný environmentálny systém v relatívnej rovnováhe. Jeho stabilita je však veľmi krehká a zraniteľná. Dôkaz o tejto - opakované planétové katastrofy, ktorého príčina sa stala alebo klesá vo veľkých priestoroch vesmírnych telách, alebo silnú erupciu sopiek, čo je dôvod, prečo bol prietok slnečného svetla na zemský povrch na dlhú dobu znížený. Či sa takéto katastrofy uskutočnili od 50 do 96% pozemskej bioty. Ale život znovuzrodil a pokračoval v rozvoji.

Agresívne homo sapiens.

Vzhľad fotosyntetických rastlín, ako už bolo spomenuté, označili novú etapu vo vývoji Zeme. Takýto kardinál geologický posun bol vytvorený relatívne jednoduchými živizzovými organizmami, ktoré nemajú myseľ. Od osoby je organizmus vysoko organizovaný, obdarený silnou inteligenciou - môže prirodzene očakávať oveľa hmatateľnejšie účinky na ekosystém Zeme. Ďakujete predkovia takéhoto stvorenia - hominidy sa objavili podľa rôznych odhadov, z približne 3 až 1,8 milióna rokov, neandertálci - asi 200-100 tisíc a moderné homo sapiens sapiens - len pred 40 tisíc rokmi. V geológii, aj tri milióny rokov sú naskladané v rámci chronologickej chyby a 40 tisíc je len jeden milióntový vek Zeme. Ale aj pre tento geologický moment sa ľudia podarilo dôkladne rozbiť rovnováhu svojich ekosystémov.

Po prvé, rast populácie Homo Sapiens Populácia prvýkrát v histórii nebol vyvážený prírodnými obmedzovačmi: ani nevýhodou potravín, ani nepohybujúcich ľudí predátorov. S rozvojom pracovných nástrojov (najmä po priemyselnej revolúcii) ľudia prakticky vypadli z obvyklého trofického reťazca a dostali možnosť znásobiť takmer nemožné. Pred dvoma tisíckami boli asi 300 miliónov a do roku 2003 sa počet obyvateľov Zeme zvýšil 21-krát na 6,3 miliardy.

Druhý. Na rozdiel od všetkých ostatných biologických druhov, ktoré majú viac či menej obmedzené biotopy, ľudia sa usadili v celom povrchu Zeme, napriek pôdne klimatické, geologické, biologické a iné podmienky. Stupeň ich vplyvu na povahu preto nie je porovnateľný s vplyvom iných bytostí. A konečne, vďaka svojmu intelektovi, ľudia nie sú toľko prispôsobovaní prírodnému prostrediu ako prispôsobenie tohto prostredia svojim potrebám. A takéto zariadenie (dokonca nedávno povedané s pýchou: "dobytie prírody") sa stáva čoraz viac urážlivým, dokonca aj agresívnym.

Pre mnohé tisícročia ľudia takmer nikdy necítili obmedzenia na strane životného prostredia. A ak sme videli, že v najbližšom okrese, množstvo hry vyhladzovanou ich bola znížená, spracované pôdy alebo lúky na pasenie hospodárskych zvierat boli odrážané, presťahovali sa na nové miesto. A všetko sa opakovalo. Prírodné zdroje sa zdali nevyčerpateľné. Len niekedy taký čisto spotrebiteľ, životné prostredie životného prostredia skončilo. Viac ako deväť tisíc rokov sa SUMERIANS s cieľom kŕmiť rastúcu populáciu mezopotámie, začal rozvíjať zavlažovacie poľnohospodárstvo. Avšak zavlažovacie systémy vytvorené nimi v priebehu času viedli k oneskoreniu a pôdnej salinizácie, ktorá slúžila ako hlavná príčina smrti sumerskej civilizácie. Ďalší príklad. Mayská civilizácia, ktorá prekvitala na území moderných Guatemals, Honduras a juhovýchodnej Mexika, utrpel pred 900 rokmi hlavne kvôli erózii pôdnych a hnacích riek. Rovnaké dôvody spôsobili pokles starovekých poľnohospodárskych civilizácií MeternRecha v Južnej Amerike. Prípady len výnimiek z pravidla, ktoré znie, sú: kričí z bezednej studne prírody rovnako ako môžete. A ľudia od neho zasiahli bez toho, aby sa pozerali na stav ekosystému.

Doteraz sa osoba prispôsobila potrebám približne polovicu Zeme Sushi: 26% - za pastvín, 11% - pod Pashnya a lesníctvom, zostávajúce 2-3% - na výstavbu bývania, priemyselných zariadení, dopravy a služieb . V dôsledku odlesňovania lesov sa poľnohospodárska pôda zvýšila zo 1700 krát. Z dostupných čerstvých zdrojov sladkej vody využíva ľudstvo viac ako polovicu. Zároveň takmer polovica plávnených rieky v podstate zhruba zhruba alebo kontaminovaná a približne 60% z 277 najväčších vodných artérií sú prevrátení priehrad a iných inžinierskych zariadení, ktoré viedli k vytvoreniu umelých jazier, zmien v ekológii vodné útvary a ústa riek.

Ľudia sa zhoršili alebo zničili biotopy mnohých zástupcov flóry a fauny. Len od roku 1600, 484 druhov zvierat a 654 druhov rastlín zmizlo na Zemi. Viac ako ôsmy častí 1183 druhov vtákov a štvrtý z 1130 druhov cicavcov dnes ohrozuje zmiznutie z tváre Zeme.

Svetový oceán trpel mužom menej. Ľudia používajú iba osem percent jeho počiatočnej produktivity. Ale tu opustil svoju nevrátiu "chodník", ktorý sa chytil na hranicu dvoch tretín morských zvierat a porušuje ekológiu mnohých iných obyvateľov mora. Len v priebehu 20. storočia bola zničená takmer polovica všetkých pobrežných mangrovov a desatina koralového útesu bola nenastavo zničená.

A nakoniec, ďalší nepríjemný dôsledok rýchlo rastúcej ľudskosti je jeho výroba a domácnosť. Z celkovej hmotnosti vyťažných prírodných surovín do konečného spotrebného výrobku sa mení najviac ako desatina časti, zvyšok ide na skládku. Múdrosti organického pôvodu, ľudstvo, podľa niektorých výpočtov, produkuje v roku 2000 viac ako zvyšok biosféry. Dnes, ekologická "trasa" Homo Sapiens prevažuje nad negatívnym dopadom na životné prostredie všetkých ostatných živých bytostí. Ľudstvo sa priblížilo k environmentálnemu zablokovaniu, alebo skôr povedať okraj útesu. Z druhej polovici XX storočia rastie kríza celého environmentálneho systému planéty. Je generovaný z mnohých dôvodov. Zvážte len tie najdôležitejšie z nich - znečistenie atmosféry Zeme.

Technický pokrok vytvoril mnoho spôsobov, ako znečisťovať. Ide o rôzne stacionárne zariadenia, ktoré prevádzajú pevné a kvapalné palivo na tepelnú alebo elektrickú energiu. Tieto vozidlá (vozidlá a lietadlá sú nepochybne vedúce) a poľnohospodárstvo s rotačným odpadom poľnohospodárstva a chovu zvierat. Ide o priemyselné procesy v metalurgii, chemickej výrobe, atď. Toto sú komunálne odpad a konečne, ťažba fosílnych palív (budeme zrušiť aspoň neustále smagóznych horákov na ropu a chĺpostiach alebo oblasti skládok v blízkosti uhlíka).

Vzduch je otrávený nielen primárnymi plynmi, ale aj sekundárnymi, ktoré sú vytvorené v atmosfére počas reakcie prvého s uhlokarbónmi pod vplyvom slnečného žiarenia. Oxid siričitý a rôzne zlúčeniny dusíka sú oxidované kvapkami vody, ktoré sa dejú v oblakoch. Takáto kyslá voda, ktorá sa vypadla vo forme dažďa, hmlu alebo snehu, otrávená pôdou, rezervoármi, volárenský les. V západnej Európe okolo veľkých priemyselných centier zomrie jazero ryby a lesy sa zmenia na cintoríny mŕtvych, holé stromy. Lesné zvieratá na takýchto miestach sú takmer úplne umierajú.

Tieto katastrofy spôsobené antropogénnym znečistením atmosféry, hoci sú univerzálne, ale stále priestorovo viac či menej lokalizované: pokrývajú len jednotlivé oblasti planéty. Niektoré druhy znečistenia však získajú planétové meradlo. Hovoríme o emisiách do atmosféry oxidu uhličitého, metánu a oxidu dusíka, čo zvyšuje prírodný skleníkový efekt. Emisie do atmosféry oxidu uhličitého vytvárajú približne 60% dodatočného skleníkového efektu, metánu - približne 20%, iných uhlíkových zlúčenín - ďalších 14%, zvyšných 6-7% prispieva oxidom dusíka.

V prírodných podmienkach je obsah v atmosfére CO 2 za posledných niekoľko stoviek miliónov rokov približne 750 miliárd ton (približne 0,3% z celkovej hmotnosti vzduchu v povrchových vrstvách) a je udržiavaná na tejto úrovni z dôvodu, že jej prebytok Hmota sa rozpustí vo vode a absorbované rastliny v procese fotosyntézy. Dokonca aj relatívne malé porušenie tohto zostatku je ohrozené základným pohybom v ekosystéme s ťažkým predpovedaním účinkov a klímy, a pre rastliny a zvieratá prispôsobené.

V priebehu posledných dvoch storočí ľudstvo urobilo významný "príspevok" v rozpore s takýmito rovnováhou. Späť v roku 1750 hodil do atmosféry len 11 miliónov ton CO 2. Po storočí sa objem emisií zvýšil 18-krát, dosiahol 198 miliónov ton a za sto rokov sa zvýšilo o 30-krát a predstavovalo 6 miliárd ton. Do roku 1995 sa toto číslo zvýšilo štyrikrát na 24 miliárd ton. Obsah metánu v atmosfére za posledných dvoch storočí sa zvýšil o približne dvakrát. A vo svojej schopnosti posilniť efekt skleníka 20-krát väčší ako CO 2.

Dôsledky sa nepodarilo, aby ovplyvnili: v XX storočí sa priemerná globálna povrchová teplota vzrástla o 0,6 ° C. Zdá sa, že by mala byť maličkosť. Toto zvýšenie teploty je však dosť, takže XX storočie je najteplejší pre posledné tisícročie a 90. rokov sú v minulom storočí najteplejšie. Snehový kryt zemského povrchu od konca 60-tych rokov sa znížil o 10% a hrúbka ľadu v Arktickom oceáne v posledných desaťročiach sa znížila o viac ako merač. Výsledkom je, že Svetová hladina oceánu počas posledných storočných rokov sa zvýšila o 7-10 centimetrov.

Niektorí skeptici zahŕňajú antropogénne otepľovanie k počtu mýtov. Povedzte, že existujú prirodzené cykly kolísania teploty, z ktorých jeden je teraz pozorovaný a antropogénny faktor je ťahaný uši. Prírodné cykly teploty výkyvy okolitej atmosféry skutočne existujú. Meria sa však o mnoho desaťročí, niektoré - storočia. Monitorovanie klímy je pozorované v posledných dvoch rokoch, nielenže sa nezapadá do obvyklého prirodzenej cykrotu, ale tiež sa to stáva neprirodzene rýchlo. Medzivládna komisia o zmene klímy, spolupráca s vedcami z rôznych krajín sveta, vykázaná na začiatku roku 2001, že antropogénne zmeny sa stávajú čoraz zrejmé, že otepľovanie sa zrýchľuje a jeho dôsledky sú oveľa závažnejšie, ako sa predpokladá skôr. Predovšetkým sa očakáva, že 2100 priemerná teplota povrchu Zeme v rôznych zemepisných šírkach sa môže zvýšiť o ďalšie 1,4-5,8 ° C so všetkými následnými dôsledkami.

Klimatické otepľovanie je nerovnomerne distribuované: v severných zemepisných šírkach je silnejšie ako v trópoch. Toto storočie preto výrazne zvýši zimnú teplotu na Aljaške, v severnej Kanade, v severnej časti Ázie a Tibetu a leta - v strednej Ázii. Takéto pridelenie otepľovania znamená zmenu dynamiky prúdenia vzduchu, a preto redistribúcia zrážok. A to zase generuje viac a viac prírodných katastrof - hurikány, povodne, suchá, lesných požiarov. V 20. storočí zomrelo asi 10 miliónov ľudí v takýchto katastrofách. Okrem toho sa zvyšuje počet najväčších katastrof a ich deštruktívne následky. V 50. rokoch bolo v 70. rokoch 20 rozsiahlych prírodných katastrof, av 90. rokoch - 86. Poškodenie spôsobené prírodnými katastrofami je obrovský (pozri harmonogram).

Prvé roky tohto storočia je zaznamenané bezprecedentnými povodňami, hurikánmi, suchámi a lesnými požiarmi.

A to je len začiatok. Ďalšie otepľovanie klímy vo vysokých zemepisných šírkach ohrozuje rozmrazovanie permafrostu v severnej Sibíri, na polostrove Kola av interiérových regiónoch Severnej Ameriky. To znamená, že základy sa plávajú za budovy v Murmansk, Vorkutách, Norilsku, Magáde a desiatkach iných miest a obcí, ktorí stojaci na mrazenej pôde (príznaky prístupov katastrof, už boli označené v Norilsku). Toto však nie je všetko. Armér permafrostu je deflovaný a výjazd uložený pod ním pre tisícročia je obrovská hromadenie metánu - plynu, čo spôsobuje zvýšený skleníkový efekt. Už bola stanovená, že metán na mnohých miestach Siberia začína úniku do atmosféry. Ak je tu klíma veľmi teplá, potom sa ejekcia stane omšou. Výsledkom je posilnenie skleníkového efektu a ešte väčšieho klímy otepľovanie v celej planéte.

Podľa pesimistického scenára z dôvodu otepľovania klímy do 2100 sa Svetová úroveň oceánu zvýši o takmer jeden meter. A potom južné pobrežie Stredozemného mora, Západné pobrežie Afriky, Južnej Ázie (India, Srí Lanka, Bangladéš a Maldivy), všetky pobrežné krajiny juhovýchodnej Ázie a koralových atolov v tichom a indickom oceánoch budú ňou a prírodná katastrofa. V jednom Bangladéši hrozí, že more povodne asi tri milióny hektárov Zeme a núti sa 15-20 miliónov ľudí na presídľovanie. 3,4 milióna hektárov môže byť zaplavených v Indonézii a z biotopov nie je vylúčených najmenej dva milióny ľudí. Vo Vietname by tieto údaje zostavili dva milióny hektárov a desať miliónov prisťahovalcov. Celkom takýchto obetí na celom svete môže dosiahnuť asi miliardu.

Podľa odborníkov ENEP, náklady spôsobené otepľovaním pozemnej klímy budú naďalej rásť. Náklady na ochranné štruktúry z zvyšovania hladiny moria a vysokých búrok vĺn môžu ročne vytvoriť jednu miliardu dolárov. Ak sa koncentrácia CO 2 v atmosfére zdvojnásobuje v porovnaní s predprírodnou úrovňou, globálnym poľnohospodárstvom a lesníctvom, vzhľadom na suchá, povodne a požiare budú strácať až 42 miliárd USD a systém zásobovania vodou príde s dodatočnými nákladmi ( Asi 47 miliárd dolárov).

Osoba viac a viac spôsobuje povahu seba v slepom konci, z toho, čo je čoraz ťažšie. Vynikajúci domáci matematik a ekológový akademik N. N. Moiseyev varoval, že biosféra, podobne ako každý komplexný nelineárny systém, by mohol stratiť stabilitu, čo viedlo k jeho nezvratnému prechodu na určitý stav kvázi. Viac ako pravdepodobne v tomto novom stave budú parametre biosféry nevhodné pre životy ľudí. Preto to nebude chybou povedať, že ľudstvo je vyvážené na mieste holiaceho strojčeka. Ako dlho to môže byť vyvážené? V roku 1992 dvaja väčšina autoritatívnych vedeckých organizácií na svete - Britská kráľovská spoločnosť a USA Národná akadémia vied spoločne uviedla: "Budúcnosť našej planéty visí na vlasy. Trvalo udržateľný rozvoj je možné dosiahnuť, ale len ak zastavíte ireverzibilnú degradáciu planéty v čase. Nasledujúci 30 rokov sa stane rozhodujúcim. " Na druhej strane, N. N. Moiseev napísal, že "taká katastrofa sa nemusí stať v nejakej neistej budúcnosti, ale možno uprostred nadchádzajúceho XXI storočia."

Ak sú tieto prognózy pravdivé, potom čas na vyhľadávanie výstupov zostáva podľa historických noriem, o troch až piatich desaťročiach.

Ako sa dostať z mŕtvych?

Pre mnoho stoviek rokov boli ľudia absolútne presvedčení: človek vytvoril Stvoriteľ ako koruna prírody, jej Pána a konverzie vitel. Takéto sebavedomie je stále udržiavané hlavné svetové náboženstvá. Okrem toho bola taká homocentrická ideológia podporovaná vynikajúcim domácim geológom a geochemistom VI Vernadskym, formulovaným v 20. rokoch minulého storočia myšlienka prechodu biosféry na nosfére (z gréckej noos - myseľ), do a zvláštna intelektuálna "zásobník" biosféry. "Ľudstvo, brané ako celok, sa stáva silnou geologickou silou. A pred ním pred ním pred jeho myšlienkou, otázka reštrukturalizácie biosféry v záujme slobodného myslenia ľudstva ako celku," napísal. Okrem toho, "[osoba] môže a mala by sa obnoviť prácu a myslenie na oblasť svojho života, prestavba zásadne v porovnaní s tým, čo to bolo predtým" (Medu. Yu. Sh.).

V skutočnosti, ako už bolo spomenuté, nemáme prechod biosféry do nosféry, ale prechod z prirodzeného vývoja na neprirodzenú, uloženú agresívnym zásahom ľudstva. Tento deštruktívny zásah sa vzťahuje nielen na biosféru, ale aj do atmosféry, hydrosféry a čiastočne na litosféru. Čo je to Myseľ, ak by ľudstvo, dokonca realizovalo mnoho (aj keď nie všetky) aspekty prirodzeného prostredia degradácie generované nimi, nie sú schopní zastaviť a pokračovať v zhoršovaní environmentálnej krízy. Chovuje sa v prirodzenom prostredí ako slona v umývačke riadu.

To prišlo horké meno - ostré potreby nájsť výstup. Jeho hľadanie je ťažké, pretože moderné ľudstvo je veľmi nehomogénne - a z hľadiska technického a hospodárskeho a kultúrneho rozvoja a na mentality. Niekto je jednoducho ľahostajný k ďalšiemu osudu Svetovej spoločnosti a niekto dodržiava logiku Dedov: išli von a nie z takéhoto výstrelu, potom sa dostanete von. Dúfam, že na "AVOS" môže byť fatálnym spôsobom.

Ďalšia časť ľudstva chápe závažnosť hijlingu, ale namiesto toho, aby sa zúčastnili kolektívneho vyhľadávania pre výstup, všetka jeho energia nasmeruje expozíciu vinníkov súčasnej situácie. Títo ľudia považujú liberálnu globalizáciu zodpovednú za krízu, potom sebecké priemyselné krajiny a dokonca aj "hlavným nepriateľom všetkého ľudstva" - Spojené štáty. Vyčistite svoj vlastný hnev na stránkach novín a časopisov, hromadné protesty sú organizované, zúčastňovať sa na pouličných nepokojoch, a s radosťou poraziť okná v mestách, kde sa konajú medzinárodné organizácie. Potrebujete povedať, že takéto expozície a demonštrácie nepodporujú riešenie riešenia univerzálneho problému, ale skôr prevente?

Nakoniec, tretia, veľmi malá časť Svetovej komunite, nielen chápe len stupeň ohrozenia, ale tiež sústreďuje svoje intelektuálne a materiálne zdroje pri hľadaní spôsobov, ako opustiť situáciu. Snaží sa vidieť v hmle budúcnosti budúcnosti a nájsť najlepší spôsob, ako nie byť hlúpy a nie rozbiť do priepasti.

Váženie skutočných nebezpečenstiev a zdrojov, s ktorými ľudstvo má na začiatku storočia XXI, možno povedať, že stále existuje niekoľko šancí na to, aby sa dostali z prestaveného zablokovania. Ale bezprecedentná mobilizácia zvukového pocitu a vôľa celého Svetového spoločenstva sa vyžaduje, aby vyriešili mnohé problémy v troch strategických smeroch.

Prvým z nich je psychologická reorientácia svetovej spoločnosti, kardinálové zmeny stereotypov svojho správania. "Ak chcete dostať sa z krízov vytvorených človekom vyrobeným civilizáciou, spoločnosť bude musieť prejsť komplexnou fázou duchovnej revolúcie, rovnako ako v ére renesancie," povedal Acadeicijský BC Stepin. - Budeme musieť vyvinúť nové hodnoty ... Je potrebné zmeniť postoj k prírode: je nemožné zvážiť ho ako bezednú skladovú miestnosť, ako pole pre zmenu a záplatovanie. " Takáto psychologická revolúcia je nemožná bez významnej komplikácie logického myslenia každého jednotlivca a prechod na nový model správania väčšiny ľudstva. Na druhej strane je však nemožné bez zásadných zmien vo vzťahoch v rámci spoločnosti - bez nových pravidiel morálky bez novej organizácie mikro a makrosocyium, bez nových vzťahov medzi rôznymi spoločnosťami.

Takéto psychologické preorientovanie ľudstva je veľmi ťažké. Budeme musieť zlomiť stereotypy myslenia a správania tisíce rokov. A v prvom rade je potrebná zásadná revízia sebahodnotenia osoby ako koruny prírody, jej konvertora a Pána. Táto homocentrická paradigma, cez tisícročie, kázali mnohými svetovými náboženstvami, ktoré boli podporované v 20. storočí a učenie o noosfére by mali byť zaslané ideologickej výpisu histórie.

V súčasnosti je potrebný iný hodnotový systém. Postoj ľudí na bývanie a neživý charakter by sa mal vybudovať na opozícii - "my" a "všetko ostatné", ale na pochopenie skutočnosti, že "my", a "všetko ostatné" podstatu rovnakých cestujúcich Kozmická loď pod názvom "Zem". Takýto psychologický prevrat sa zdá byť nepravdepodobný. Ale pripomenúť, že v ére prechodu z feudalizmu na kapitalizmus, došlo k prevratu tohto druhu, aj keď menšieho meradla, došlo vo vedomí aristokracie, ktorý tradične rozdelil spoločnosť na "my" (ľudí modrej krvi) a "Oni" (common and len čierna). V modernom demokratickom svete sa takéto zastúpenia stali nemorálnou. V jednotlivcom a verejnom vedomí sa môže objaviť aj početné "tabu" vo vzťahu k prírode a mali by sa objaviť, čo si vyžaduje podiel potrieb svetovej spoločnosti a každého človeka so schopnosťami ecosféry. Morálka pôjdu nad rámec hraníc medzi interpersonálnymi alebo medzinárodnými vzťahmi a zahŕňajú normy správania týkajúce sa živého a neživého charakteru.

Druhým strategickým smerom je nútiť a globalizácia vedeckého a technologického pokroku. "Vzhľadom k tomu, pivovarnícka životná kríza, hrozí rásť na globálnu katastrofu, je spôsobená rozvojom produktívnych síl, úspechov vedy a techniky, potom sa z neho nemysliteľná bez ďalšieho rozvoja týchto zložiek civilizačného procesu , "napísal NN Mojžiš. - Aby bolo možné nájsť cestu von, bude vyžadovať limitné napätie kreatívneho génia ľudstva, nespočetné množstvo vynálezov a objavov. Preto je potrebné maximalizovať osobnosť čo najskôr, vytvárať príležitosti Zverejnenie vášho kreatívneho potenciálu pre každého, kto je schopný tejto osobe. "

V skutočnosti, ľudstvo bude musieť radikálne zmeniť súčasnú výrobnú štruktúru výroby, extrémne znižuje podiel výrobného priemyslu, znečisťujúce pôdu a podzemnú vodu poľnohospodárstva; prejsť z uhľovodíkovej energie na jadrovú energiu; Nahradiť automobilovú a leteckú dopravu prevádzkujúcu na kvapalné palivo, niektoré iné, šetrné k životnému prostrediu; Významne obnovuje celý chemický priemysel, aby sa minimalizovalo znečistenie svojich výrobkov a plytvania atmosféry, vody a pôdy ...

Niektorí vedci vidia budúcnosť ľudstva v starostlivosti o technologickú civilizáciu XX storočia. Yu. V. Yakovets, napríklad, domnieva sa, že v post-priemyselnej ére, ktorá sa mu zdá byť ako "humanistická spoločnosť", "bude prekonať technický charakter neskorého ministra spoločnosti." V skutočnosti, aby sa zabránilo environmentálnym katastrofám, maximálne zintenzívnenie vedeckého a technického úsilia je potrebné vytvoriť a implementovať environmentálne technológie vo všetkých oblastiach ľudského života: poľnohospodárstvo, energetika, hutníctvo, chemický priemysel, stavebníctvo, život atď. Preto Priemyselná spoločnosť sa stáva posthonogénnym, ale naopak, supertechnogénny. Ďalšou vecou je, že vektor svojej technologickej zmeny z absorpcie zdrojov na spotrebe zdrojov, s environmentálne priaznivými technológiami na ochranu životného prostredia.

Je dôležité mať na pamäti, že takéto kvalitatívne nové technológie sa stávajú čoraz nebezpečnejšie, pretože môžu byť použité ako v prospech ľudstva a povahy a poškodenia. Preto neustále rastú opatrnosť a opatrnosť.

Tretím strategickým smerom je prekonať alebo aspoň významné zníženie uskutočniteľnosti a sociálno-kultúrnej medzery medzi postindustriálnym centrom Svetového spoločenstva a jeho perifériou a polovičným obdobím. Koniec koncov, kardinálové technologické posuny by sa mali vyskytnúť nielen vo vysoko rozvinutých krajinách, ktoré majú veľké finančné zdroje a personálne zdroje, ale aj v celom rozvojovom svete, ktorý sa rýchlo industrializuje najmä na základe starých, environmentálne nebezpečných technológií a nemá finančné, \\ t Žiadne pracovné príležitosti na zavedenie environmentálnych schopností. Technológie. Technologické novinky, vytvorené doteraz len v post-priemyselnom centre Svetového spoločenstva, by sa mali implementovať na jeho priemyselnú alebo industrializovanú perifériu. V opačnom prípade budú zastarané, environmentálne nebezpečné technológie a degradácia prírodného prostredia planéty sa použije v rastúcom stupnici. Zastaviť proces industrializácie rozvojových regiónov sveta je nemožný. Takže musíte im pomôcť urobiť tak, aby sa minimalizovalo poškodenie ekológie. Takýto prístup je v záujme všetkých ľudstva vrátane populácie vysoko rozvinutých krajín.

Všetky tri strategické úlohy, ktorým čelí Svetové spoločenstvo, sú bezprecedentné ich ťažkosťami a významom pre ďalšie osudy ľudstva. Sú úzko prepojené a vzájomne závislé. Zlyhanie pri riešení jedného z nich neumožní vyriešiť zvyšok. A veľký - to je skúška o zrelosti druhu homo sapiens, ktorá sa stala "najchytrejším" medzi zvieratami. Je čas dokázať, že je naozaj šikovný a môže zachrániť pozemskú ekospheru z degradácie a sám o sebe.

Naskenované a spracované Yuri Ababolonko (Smolensk)

Nový v živote, vede, technikovi

Predplatné Vedecké populárne série

Kozmonautika, astronómia

7/1989

Publikované mesačne od roku 1971

Yu. I. Grishin
Umelé kozmické ekosystémy

V dodatku tohto čísla:

Vesmírna turistika
Kronika kozmonautiky
Astronomy News

Vydavateľ "Znalosť" Moskva 1989

BBK 39.67
G 82.

Editor Ig virko

Grishin yu. I.

ISBN 5-07-000519-7

Brožúra je venovaná problémam životnej podpory posádok kozmickej lode a budúcich dlhých fungujúcich priestorov. Zvažujú sa rôzne modely umelých environmentálnych systémov vrátane ľudí a iných biologických väzieb. Brožúra je určená pre širokú škálu čitateľov.

350000000000BBK 39.67

ISBN 5-07-000519-7© Vydavateľstvo "Znalosti", 1989

Úvod

Začiatok XXI storočia môže vstúpiť do histórie rozvoja pozemskej civilizácie ako kvalitatívne novej fázy vývoja blízko-free vesmírneho priestoru: priame vysporiadanie prírodných a umelo vytvorených vesmírnych objektov s dlhým pobytom ľudí na nich objektov.

Zdá sa, že aj nedávno, prvý umelý satelit Zeme (1957) bol odhalený k obežnej dráhe v blízkosti krajiny, prvý let a fotografovanie reverznej strany Mesiaca (1959) bola navštívená prvá osoba (YU. A. Gagarin, 1961), je zobrazený v televízii vzrušujúcim momentom človeka výstupu v otvorenom priestore (AA Leonov, 1965) a preukázali prvé kroky kozmonautov na povrchu Mesiaca (N. Armstrong a E. Oldrin, 1969) . Ale každý rok idú do minulosti a stanú sa majetkom histórie týchto a mnohých ďalších vynikajúcich udalostí kozmickej éry. V podstate, v podstate len začiatok uskutočnenia myšlienok formulovaných Veľkým K. E. Tsiolkovským, ktorí zvažovali priestor nielen ako astronomický priestor, ale aj ako prostredie biotopu a života človeka v budúcnosti. Veril, že "ak sa život nezreložil po celom vesmíre, keby bol viazaný na planétu, potom by tento život bol často nedokonalý a náchylný na smutný koniec" (1928).

Možné varianty biologického vývoja osoby sa už predpovedajú kvôli presídľovaniu významnej časti obyvateľstva mimo Zemi, možných modelov modelov rozvoja vesmíru sa vyvíjajú, transformačný účinok vesmírnych programov v prírode, ekonomiku a vyhodnocujú vzťahy s verejnosťou. Problémy čiastočného alebo úplného seba-udržania v priestore sú tiež považované za a riešené pomocou uzavretých biotechnických živočíšnych systémov, problémy vytvárania mesačných a planetárnych databáz, vesmírneho priemyslu a výstavby, využívania mimozemských zdrojov energie a materiálov.

Slová KE Tsiolkovského sa začínajú napodobniť, že "ľudstvo nezostane navždy na Zemi, a v snahe o ľahký a priestor, bude najprv preniknúť z atmosféry a potom vyhrá všetko blízke voľné miesto" (1911) .

Na nedávnych medzinárodných stretnutiach a spolupráci vo vesmíre v priestore, v záujme ďalšieho rozširovania vedeckého výskumu takmer prázdneho a nafúknutého vesmírneho priestoru, štúdium Marsu, Mesiaca, ostatné planéty slnečnej sústavy boli vyjadrené Skutočnosť, že implementácia veľkých vesmírnych programov vyžadujúcich obrovské materiálne a technické a finančné náklady bude realizované všeobecným úsilím mnohých krajín v rámci medzinárodnej spolupráce. "Iba kolektívna myseľ ľudstva pod silou pohybu vo výške blízkeho rezavého priestoru pokračuje do výšky priestoru blízkych hviezdičiek," povedal pani Gorbačov vo svojom odvolaní na zahraničných zástupcov komunistických hnutí - účastníkov Oslavy 70. výročia Veľkého októbra.

Jedným z najdôležitejších podmienok pre ďalší rozvoj osobou vonkajšieho priestoru je zabezpečiť životnosť a bezpečné činnosti ľudí s dlhodobým pobytom a prácou na vesmírnych staniciach vzdialených z Zeme, kozmickej lode, planetárneho a lunárneho základne.

Najvhodnejším spôsobom riešenia tohto najdôležitejšieho problému, pretože mnohé domácich a zahraničných výskumných pracovníkov sú považované za vytvorenie uzavretých biotechnických živočíšnych systémov v dlhodobých životných priestoroch, tj umelých kozmických environmentálnych systémov, vrátane ľudských a iných biologických väzieb .

V tejto brožúre sa pokúsime stanoviť základné princípy budovania takýchto systémov, dávame informácie o výsledkoch veľkých pozemných experimentov z hľadiska prípravy na vytvorenie kozmických biotechnických živočíšnych systémov, uvádzame problémy, ktoré ešte Buďte riešení na Zemi a vo vesmíre, aby sa zabezpečila požadovaná spoľahlivosť týchto funkcií týchto systémov v kozmických podmienkach.

Muž v prírodnom ekosystéme

Pred odoslaním osoby k dlhodobému vesmírnemu výletu sa budeme snažiť odpovedať na otázky po prvé: Čo ho potrebuje normálne žiť a plodne pracovať na Zemi a ako je problém ľudského života-podpory pre našu planétu?

Odpovede na tieto otázky sú potrebné na vytvorenie systémov podpory štátu posádky o bytovej kozmickej lodi, orbitálne stanice a cudzinec zariadenia a základne. Môžeme zvážiť naše pozemky s plným právom ako obrovská kozmická loď prírodného pôvodu, ktorá už tvorila 4,6 miliardy rokov, jeho nekonečný orbitálny priestor pre letu okolo Slnka. Posádka tejto lode sa skladá z dnešného dňa od 5 miliárd ľudí. Rýchlo zvyšuje počet obyvateľov Zemi, ktorá je na začiatku XX storočia. Bola 1,63 miliarda ľudí a na prahu storočia XXI. Malo by sa dosiahnuť o 6 miliárd, je najlepšie svedčiť o prítomnosti pomerne účinného a spoľahlivého mechanizmu podpory ľudského života na Zemi.

Čo je teda potrebné pre človeka na Zemi, aby sa zabezpečil jeho normálny život a činnosť? Je sotva možné dať krátku, ale komplexnú odpoveď: všetky strany života, činnosti a záujmy osoby sú príliš rozsiahle a mnohostranné. Obnovte podrobne aspoň jeden posledný deň, a budete sa uistiť, že potrebujete osobu, ktorá nie je tak málo.

Splnenie potrieb osoby v potravinách, vode a vzduchu súvisiacej s hlavnými fyziologickými potrebami je hlavným podmienkam pre jeho normálny život a činnosť. Táto podmienka je však neoddeliteľne spojená s iným: ľudské telo, rovnako ako akýkoľvek iný žijúci organizmus, aktívne existuje kvôli výmene látok v tele a vonkajším prostredím.

Konzumácia kyslíka, vody, živín, vitamínov, minerálnych solí, ľudské telo ich používa na stavbu a aktualizáciu svojich orgánov a tkanív, pričom sa dostane do všetkých energií z proteínov, tukov a sacharidov potravín. Životné produkty sú odvodené z tela do životného prostredia.

Ako je známe, intenzita intenzity metabolickej intenzity a energie v ľudskom tele je taká, že bez kyslíka môže dospelý existovať len niekoľko minút, bez vody - asi 10 dní a bez jedla - až 2 mesiace. Externý dojem, že ľudské telo nepodlieha zmenám, klamne a nesprávne. Zmeny v tele sa vyskytujú nepretržite. Podľa A. P. Myasnikova (1962), do 24 hodín, 450 miliárd červených krviniek, z 22 až 30 miliárd leukocytov, od 270 do 430 miliárd doštičiek sa nahrádza počas dňa v organizme dospelého;, 70 g tuku a 450 g sacharidov s uvoľňovaním viac ako 3 000 kcal tepla, 50% epitelových buniek gastrointestinálneho traktu sa obnoví, 1/75 súčasťou kostrových kostných buniek a 1/20 dielu všetkých povlakových kožných buniek (tj cez každých 20 dní Muž úplne "mení kožu"), padá a nahrádza novým asi 140 vlasov na hlave a 1/150 časť všetkých rias, atď. Je to v priemere 23 040 inhalov a výdych sa vykonáva, cez pľúca prechádza 11 520 L Vzduch sa absorbuje 460 litrov kyslíka, je odvodený z tela 403 1 oxidu uhličitého a 1,2-1,5 1 moču, obsahujúceho až 30 g hustých látok, odparuje sa cez svetlo 0,4 l a je odvodený Približne 0,6 litrov vody obsahujúcej 10 g hustých látok tvorí 20 g pokožného fyziologického roztoku.

Taká je intenzita metabolizmu u človeka len jedného dňa!

Tak, osoba, ktorá je neustále, počas svojho života prideľuje metabolické výrobky a tepelnú energiu vytvorenú v tele v dôsledku rozdelenia a oxidácie potravín, oslobodenia a transformácie chemickej energie uloženej v potravinách. Uvoľnené metabolické výrobky a teplo by mali byť riadne alebo pravidelne pridelené telu, pričom sa udržiava kvantitatívna úroveň výmeny v plnom súlade so stupňom fyziologickej, fyzickej a duševnej činnosti a zabezpečuje rovnováhu výmeny tela s životným prostredím a energie.

Každý vie, ako tieto základné fyziologické potreby osoby sa realizujú v každodennom reálnom živote: päť miliárd posádok kozmickej kozmickej linky planéty dostáva alebo vyrába všetko potrebné pre jeho život na základe rezerv a produktov planéty, ktorý sa živí, šiť A šaty, pomáha zvýšiť jeho počet, chráni svoju atmosféru, ktorá žije na nepriaznivom pôsobení kozmických lúčov. Dávame niekoľko číslic, vizuálne charakterizujeme rozsah hlavnej "komoditnej výmeny" osoby s prírodou.

Prvou konštantnou potrebou človeka je dýchať vzduch. "Predstavte vzduch do vzduchu" - hovorí ruské príslovie. Ak sa každá osoba vyžaduje v priemere 800 g kyslíka denne, potom by celá populácia Zeme mala konzumovať 1,5 miliardy ton kyslíka za rok. Atmosféra Zeme má obrovské obnoviteľné zásoby kyslíka: s celkovou hmotnosťou Atmosféry Zeme, približne 5 ∙ 10 15 T kyslík je približne 1/5, čo je takmer 700 tisíc krát viac ako ročná spotreba kyslíka populácie Zeme. Samozrejme, okrem ľudí, kyslík atmosféry používa zvierací svet, a tiež vynaložené na iné oxidačné procesy, ktorých stupnica je obrovská na planéte. Avšak, inverzné obnovovacie procesy sú rovnako intenzívne: v dôsledku fotosyntézy v dôsledku sálavej energie slnka v rastlinách sushi, morí a oceánov, konštantnej väzby oxidu uhličitého, uvoľneným nažive organizmami v oxidačných procesoch, do rôznych organických zlúčenín simultánna izolácia molekulárneho kyslíka. Podľa odhadov geochemistov všetky rastliny Zeme prideľujú 400 miliárd ton kyslíka ročne, viažuci 150 miliárd ton uhlíka (z oxidu uhličitého) z 25 miliárd tony vodíka (z vody). Deväť desatín týchto výrobkov produkuje vodné rastliny.

V dôsledku toho sa otázka podpory ľudského kyslíka úspešne rieši na zemi, najmä s použitím fotosyntéznych procesov v rastlinách.

Nasledujúca základná ľudská potreba je voda.

V ľudskom tele je to prostredie, v ktorom sa vykonáva množstvo biochemických reakcií metabolických procesov. Tvorba 2/3 hmotnosti ľudského tela, voda hrá obrovskú úlohu pri zabezpečovaní jej živobytia. S vodou, nielen tok živín do tela, ich nasávania, distribúcie a asimilácie, ale aj uvoľnenie konečných metabolických produktov.

Voda vstupuje do ľudského tela vo forme pitia a potravín. Množstvo vody požadovanej organizmom dospelých kolíše z 1,5 - 2 až 10 - 15 litrov za deň a závisí od fyzickej aktivity a environmentálnych podmienok. Dehydratácia tela alebo nadmerného obmedzenia v príjme vody vedie k prudkej poruche svojich funkcií a otravy výmenných produktov, najmä dusíka.

Ďalšie množstvo vody je potrebné pre osobu poskytovať sanitárne a domáce a ekonomické potreby (umývanie, umývanie, výrobu, živočíšnu chovu atď.). Táto suma výrazne prevyšuje fyziologickú normu.

Množstvo vody na povrchu zeme je obrovské, je nad objemom nad 13,7 ∙ 10 8 km 3. Avšak, rezervy sladkej vody vhodné na pitie sú stále obmedzené. Množstvo zrážania (čerstvého vody) padajúceho v priemere ročne na povrchu kontinentov v dôsledku vodného cyklu na Zemi je len asi 100 tisíc km3 (1/5 z celkových zrážok na Zemi). A len malá časť tejto sumy účinne používa človeka.

Tak, na kozmickej lode "Zem", môžu byť vodné rezervy považovať za neobmedzené, ale spotreba čistej sladkej vody vyžaduje ekonomický prístup.

Potraviny slúžia ako ľudské telo so zdrojom energie a látok, ktoré sa podieľajú na syntéze kompozitných častí tkanív, pri aktualizácii buniek a ich konštrukčných prvkov. V tele sa priebežne vykonávajú procesy biologickej oxidácie proteínov, tukov a sacharidov pochádzajúcich z potravín. Plné jedlo by malo zahŕňať potrebné množstvá aminokyselín, vitamínov a minerálov. Potravinové látky sú zvyčajne rozdelené enzýmami v tráviacom trakte, aby sa zjednodušili zlúčeniny s nízkou molekulovou hmotnosťou (aminokyseliny, monosacharidy, mastné kyseliny a mnohé ďalšie) sa vstrebávajú a šíria sa krvou v tele. Koncové produkty oxidácie potravín sú najčastejšie oxid uhličitý a voda, ktoré sú odvodené z tela ako plytvanie životne dôležitou aktivitou. Energia uvoľnená v oxidácii je čiastočne nasiaknutá v tele formou energeticky obohatených zlúčenín a čiastočne sa zmení na teplo a rozptyľuje v prostredí.

Množstvo potravín požadovaného, \u200b\u200bzávisí najmä od intenzity svojej fyzickej námahy. Energia hlavnej výmeny, t.j. takýto metabolizmus, keď je osoba v plnom mieri, priemeroch 1,700 kcal za deň (pre mužov do 30 rokov s hmotnosťou do 70 kg). V tomto prípade sa spotrebuje len na implementáciu fyziologických procesov (dýchanie, práca srdca, črevného peristance atď.) A zaisťuje stálosť normálnej telesnej teploty (36,6 ° C).

Fyzická a duševná ľudská činnosť si vyžaduje zvýšenie spotreby energie podľa tela a spotreby viacerých potravín. Bolo zistené, že denná spotreba energie človekom s duševnou a fyzickou prácou miernej gravitácie je asi 3000 kcal. Rovnaká kalórií by mala byť denná strava osoby. Kalorický obsah diéty je približne vypočítaný na základe dobre známych hodnôt uvoľneného tepla počas úplnej oxidácie každej gram proteínov (4.1 kcal), tukov (9,3 kcal) a sacharidov (4,1 kcal). Zvyčajný pomer proteínov, tukov a sacharidov v diéte je stanovený liekom v súlade s fyziologickými potrebami osoby a zahŕňa od 70 do 105 g proteínov, od 50 do 150 g tukov a od 300 do 600 g sacharidov v jednom kalorickom obsahu diéty. Varianty zloženia stravy proteínov, tukov a sacharidov vznikajú spravidla v dôsledku zmien vo fyzickej aktivite tela, ale závisia od zvykov osoby, národných tradícií v výžive, dostupnosti konkrétnej potraviny a, samozrejme, špecifické sociálne príležitosti na uspokojenie nutričných potrieb.

Každý z potravín vykonáva špeciálne funkcie v tele. To platí najmä pre proteíny, ktoré obsahujú dusík, ktorý nie je súčasťou iných potravín, ale je potrebné obnoviť v ľudskom tele svojich vlastných proteínov. Odhaduje sa, že v tele dospelejšie je zničené aspoň 17 g vlastných proteínov, ktoré musia byť obnovené z dôvodu potravy. V dôsledku toho je toto množstvo proteínov minimálne nevyhnutné v potravinárskej diéte každej osoby.

Tuky a sacharidy môžu byť z veľkej časti nahradené navzájom, ale na určité limity.

Zvyčajné ľudské jedlo plne pokrýva potrebu tela v proteínoch, tukoch a sacharidoch, a tiež mu dáva potrebné minerály a vitamíny.

Na rozdiel od neobmedzených zásobníkov kyslíka (vzduch) a pitnej vody, ktorá na planéte je stále dostatočná a spotreba, ktorej je pevne normalizovaná len v oddelenej, spravidla, suché oblasti, množstvo potravinárskych výrobkov je obmedzené na nízku produktivitu Prírodný trofický (jedlý) cyklus pozostávajúci z troch základných úrovní: rastliny - zvieratá - muž. V skutočnosti, rastliny tvoria biomasu len 0,2% energie energie slnečného žiarenia. Konzumácia zeleninovej biomasy v potravinách, zvieratá vynakladajú na vlastné potreby nie viac ako 10 - 12% asimilovanú energiu. V konečnom dôsledku osoba využívajúca potraviny pre zvieratá zabezpečuje energetické potreby svojho tela s veľmi nízkym koeficientom používania počiatočnej solárnej energie.

Potravinové potreby boli vždy najťažšou úlohou osoby. Pasívne využitie prírodných možností v tomto smere je obmedzené, pretože väčšina glóbskeho je pokrytá oceány a púšti s nízkou biologickou produktivitou. Iba jednotlivé regióny Zeme, ktoré sa vyznačujú trvalo udržateľným priaznivým klimatickým podmienkam, poskytujú vysokú primárnu produktivitu látok, a to ďaleko od vždy prijateľných z pozície potravinových potrieb osoby. Rast obyvateľstva Zeme, jeho rozptýlenie na všetkých kontinentoch a geografických zónach planéty, vrátane zón s nepriaznivými klimatickými podmienkami, ako aj postupné vyčerpanie prírodných zdrojov potravín viedli k takémuto štátu, keď spokojnosť potravín potreby na Zemi sa zmenili na univerzálny problém. Dnes sa predpokladá, že globálny deficit jediného potravinového bielkovín je 15 miliónov ton ročne. To znamená, že najmenej 700 miliónov ľudí na svete sa systematicky podvyžije. A to je napriek tomu, že ľudstvo konca XX storočia. Vo všeobecnosti sa líši dostatočne vysokou verejnou organizáciou, veľké úspechy vo vývoji vedy, technológie, priemyslu a poľnohospodárskej výroby, hlboké pochopenie svojej jednotnosti v zložení, biosférou planéty.

Jedlo je dôležitým environmentálnym faktorom nielen pre osobu, ale aj pre všetky zvieratá. V závislosti od prítomnosti potravín, jeho rozmanitosť, kvalita a množstvá môžu výrazne zmeniť charakteristiky obyvateľstva živých organizmov (fecalness a úmrtnosť, životnosť, miera rozvoja atď.). Potraviny (trofické) prepojenia medzi nažive organizmmi, ako sa zobrazia nižšie, sú základom biologickej a umelej environmentálnej ochrany vrátane osoby.

Zem na dlhú dobu je schopný poskytnúť všetko potrebné na to, ak je ľudstvo racionálnejšie a starostlivo konzoly Zdroje planéty, šetrné k životnému prostrediu riešenie problémov konverzie prírody, eliminovať ramená a koniec jadrovými zbraňami.

Vedecký základ pre riešenie problému životnej podpory ľudstva na Zemi, formulovanom VI Vernadskym, je prechod na biosféru Zeme do noosféry, to znamená, že v takejto biosfére, ktorá sa zmení vedeckou myšlienkou a je transformovaná splniť všetky potreby numericky rastúcej ľudskosti (interakcie mysle). V. I. Vernadsky predpokladal, že s pôvodom na Zemi, noosphere ako človek zvládne osoba z arogantného vonkajšieho priestoru by sa mala zmeniť na špeciálny konštrukčný prvok priestoru.

Kozmická loď s posádkou - umelý ekosystém

Ako vyriešiť úlohy poskytovania posádky kozmickej lode s čerstvými rôznymi potravinami, čistou vodou a živým vzduchom? Samozrejme, že najjednoduchšia odpoveď je vziať všetko, čo potrebujete. Tak príďte v prípadoch krátkodobých pilotovaných letov.

Keďže trvanie rezervného letu je potrebné, čo je viac a viac. Preto je potrebné vykonať regeneráciu niektorých spotrebných materiálov (napríklad vody), spracovanie ľudského životného odpadu a odpadových technologických procesov niektorých lodných systémov (napríklad regenerovaných sorbentov oxidu uhličitého) na opätovné použitie týchto látok a znížiť počiatočné zásoby.

Ideálnym riešením je implementácia plného (alebo takmer úplného) cyklu látok v obmedzenom objeme obytného priestoru "Domov". Takéto ťažké rozhodnutie však môže byť prospešné a prakticky uskutočniteľné len pre veľké priestorové expedície s trvaním viac ako 1,5 - 3 roky (A. M. GENIN, D. TALBOT, 1975). Rozhodujúcu úlohu pri vytváraní cyklu látok v takýchto expedíciách je spravidla pridelená procesy biosyntézy. Funkcia dodávania posádky potravín, vody a kyslíka, ako aj odstránenie a spracovanie metabolických produktov a udržiavať požadované parametre biotopu posádky na lodi, stanice atď. Sa ukladali na takzvaný život Podporné systémy (SZGO). Schematické znázornenie hlavných typov kozmických posádok SZGO je znázornené na obr. jeden.

Obr. 1. SYSTÉMY HLAVNÝCH TYPOV SYSTÉMOV PODPORU PODPORU PODPORU SPACKOV: 1 - systém o rezervách (všetky odpady sa odstránia); 2 - Systém o rezervách s čiastočnou fyzikálno-chemickou regeneráciou látok (FCR) (časť odpadu je odstránená, niektoré z rezerv možno obnoviť); 3 je systém s čiastočnou FCR a čiastočnou biologickou regeneráciou látok rastlinami (BR) s jednotkou na korekciu odpadov (Bc); 4 - Systém s úplnou uzavretou regeneráciou látok (rezervy sú obmedzené na Microdavoda). Označenia: E - sálavá alebo tepelná energia, tj - zdroj energie, o - odpad, bb - obklady so zvieratami, bodkovaný - voliteľný proces

Szgo kozmických posádok sú najkomplexnejšie komplexy. Tri desaťročia vesmírneho ERA potvrdili dostatočnú účinnosť a spoľahlivosť vytvorených SJW, úspešne vynaložená na sovietskym kozmickým lodí "východ" a "Union", American "Mercury", "Gemini" a "Apollo", ako aj na pozdravných orbitálnych staniciach a Skylab " Práca výskumného komplexu "Mier" pokračuje so zlepšeným systémom podpory života na palube. Všetky tieto systémy poskytli lety z viac ako 200 kozmonautov rôznych krajín.

Zásady výstavby a práce SZGO, použité a používané v súčasnosti na implementáciu vesmírnych letov, sú všeobecne známe. Sú založené na používaní fyzikálno-chemických procesov regenerácie. Zároveň je otvorený problém použitia procesov biosyntézy vo vesmírnom kryštáli, a ešte viac.

Existujú rôzne, niekedy priamo opačné názory na možnosť a uskutočniteľnosť praktickej implementácie takýchto systémov vo všeobecnosti a najmä v kozmickej lodi. Ako argumenty proti nasledujúcemu sú: zložitosť, neexplodnosť, energetická intenzita, nespoľahlivosť, neschopnosť atď. Avšak, drvivá väčšina špecialistov zvážiť všetky tieto otázky s vyriešeným, a používaním biotechnických szhos ako súčasť budúcich veľkých osádových osád, lunar, Planetárne a medziplanetárne databázy a iné vzdialené mimozemské štruktúry - nevyhnutné.

Vrátane v posádke posádky spolu s mnohými technickými zariadeniami biologických väzieb, ktorého fungovanie sa vykonáva na zložitých zákonoch žijúcich v živom agente, si vyžaduje kvalitatívne nový, environmentálny prístup k tvorbe biotechnických SLC, v ktorom Trvalo udržateľná dynamická rovnováha a konzistencia prúdov látok a energie vo všetkých jednotkách musia byť dosiahnuté systémy. V tomto zmysle by sa mala považovať každá obývaná kozmická loď považovaná za umelý ekologický systém.

Obývaná kozmická loď obsahuje aspoň jednu aktívne fungujúcu biologickú väzbu - osoba (posádka) s jeho mikroflórovou. Zároveň, osoba a mikroflóra existujú v spolupráci s umelo vytvoreným v kozmickej lodi životného prostredia, ktoré poskytujú stabilnú dynamickú rovnováhu biologického systému na potokoch látky a energie.

Obývaná kozmická loď je teda aj s úplným poskytovaním života posádky v kozmickej kozmickej lodi v dôsledku rezerv a v neprítomnosti iných biologických väzieb. Môže byť úplne alebo čiastočne izolovaný látkou z vonkajšieho prostredia (vonkajší priestor), ale jeho energia (tepelná) izolácia z tohto média úplne eliminuje. Neustále výmena energie s prostredím alebo aspoň trvalým odstraňovaním tepla je nevyhnutnou podmienkou pre fungovanie akéhokoľvek umelého kozmického ekosystému.

Storočna XXI storočia kladie nové, ešte ambicióznejšie úlohy v ďalšom rozvoji vonkajšieho priestoru. (Zdá sa, že to bude presnejšie povedať, že ľudstvo zavádza tieto úlohy pred XXI storočím.) Špecifický vzhľad budúceho kozmického ekosystému možno určiť v závislosti od účelu a obežnej dráhy kozmického uľahčenia (medziplanetárna loď, blízko-prázdna Orbitálna stanica, základňa mesiaca, martánska základňa, stavebná plošina, komplex rezidenčných konštrukcií o asteroidoch atď.), Počet posádky, trvanie prevádzky, energetiky a technické vybavenie a samozrejme na stupni pripravenosti určitých technologických procesov, vrátane procesov kontrolovanej biosyntézy a procesov kontrolovanej transformácie látky a energie v biologických spojeniach ekosystémov.

Dnes môžeme povedať, že úlohy a programy sľubného výskumu vesmíru sú definované v ZSSR a Spojených štátoch na úrovni štátu na približne 2000, vedci sú vyjadrení vo vzťahu k úlohám nasledujúceho storočia, zatiaľ vo forme prognóz . Výsledky štúdie publikované v roku 1984 (a konali v roku 1979 spoločnosťou Rand Corporation spoločnosťou 15, ktorí nás vedú a odborníci Spojeného kráľovstva), odhalili obraz odráža v nasledujúcej tabuľke:

Slávny americký fyzik J. O "Neil, zaoberajúci sa problémami budúcich osádových osád ľudí, v roku 1974 publikoval svoju prognózu, v ktorej v roku 1988 sa predpokladalo, že pracuje v priestore 10 tisíc ľudí. Táto prognóza sa nechala splniť, ale dnes Mnohí špecialisti už sa predpokladá, že do roku 1990 v priestore 50 - 100 ľudí neustále funguje.

Slávny špecialista Dr. Puttkmer (Nemecko) sa domnieva, že obdobie od roku 1990 do roku 2000 bude charakterizované začiatkom vyrovnania priestoru v blízkosti krajiny, a po roku 2000 by sa mala zabezpečiť autonómia obyvateľov vesmíru a environmentálne uzavretý biotop boli vytvorené.

Výpočty ukazujú, že s nárastom dĺžky pobytu osoby vo vesmíre (až niekoľko rokov), s nárastom počtu posádky a s rastúcou vzdialenosťou kozmickej lode zo Zeme je potrebné vykonať biologické Regenerácia spotrebného materiálu a predovšetkým potraviny, priamo na palube kozmickej lode. Súčasne, nielen technické a ekonomické (masové energetické) ukazovatele, ale tiež nie menej dôležité, ukazovatele biologickej spoľahlivosti osoby ako určujúceho spojenia umelého kozmického ekosystému sú uvedené v prospech biologického SZGO. Posledný vysvetľovač viac.

Existuje množstvo študovaných (a doteraz nepreskúmané) ľudské väzby s voľne žijúcich živočíchov, bez ktorých je jeho úspešná dlhá životná činnosť nemožná. Patrí medzi ne napríklad jeho prirodzené trofické väzby, ktoré nemôžu byť úplne nahradené potravinami zo zásob uložených na lodi. Niektoré vitamíny, ktoré človek potrebuje, sú teda povinné (karotenoidy potravín, kyseliny askorbovej, atď.), Non-Skladovanie pri skladovaní: Na pozemských podmienkach, skladovateľnosť, napríklad vitamíny C a p je 5 - 6 mesiacov. Pod vplyvom kozmických podmienok v priebehu času dochádza k chemickej reštrukturalizácii vitamínov, v dôsledku čoho stratia svoju fyziologickú aktivitu. Z tohto dôvodu musia byť buď neustále reprodukované biologickou cestou (vo forme čerstvých potravín, ako je zelenina), alebo pravidelne dodané zo zeme, ako to bolo v procese implementácie záznamu o dĺžke ročníka Vesmírny let na stanici Mir. Okrem toho lekárske a biologické štúdie ukázali, že v podmienkach vesmírneho letu vyžaduje zvýšenú spotrebu vitamínov s astronautmi. Preto pri vykonávaní letov v rámci programu SkyLyb sa spotreba vitamínov vitamínov B a vitamínu C (kyselina askorbová) zvýšila približne 10-krát, vitamín A (ACHEROFTOL) - 2-krát, vitamín D (Califerol) je o niečo vyšší ako Norma Zeme . V súčasnej dobe sa tiež zistilo, že vitamíny biologického pôvodu majú zjavné výhody v porovnaní s rovnakými vitamínmi získanými chemickou dráhou. Je to spôsobené tým, že vitamíny biomasy sú v kombinácii s množstvom ďalších látok, vrátane stimulantov a pri jedli, majú účinnejší vplyv na výmenu látok živého organizmu.

Je známe, že prírodné rastlinné potraviny obsahujú všetky potrebné rastlinné proteíny (aminokyseliny), lipidy (esenciálne mastné kyseliny), celý komplex vo vode rozpustných a čiastočne tuk rozpustné vitamíny, sacharidy, biologicky účinné látky a vlákno. Úloha týchto potravinárskych zložiek v metabolizme je obrovský (V. I. Yazdovsky, 1988). Prirodzene, existujúci spôsob prípravy kozmických dávok zahŕňajúcich tuhé režimy spracovania (mechanické, tepelné, chemické) nemôžu znížiť účinnosť jednotlivých dôležitých zložiek potravín pri výmene látok osoby.

Zdá sa, že sa má zohľadniť a možný kumulatívny účinok kozmických rádioaktívnych emisií pre dlhodobé potravinárske výrobky uložené potravinami.

V dôsledku toho, že jeden zodpovedajúci dodržiavanie kalórií nestačí, je nevyhnutné, aby potravina astronauta boli rovnako rôznorodé a čerstvé.

Otvorenie francúzskych biológov o schopnosti čistej vody "zapamätať" niektoré vlastnosti biologicky aktívnych molekúl a potom prenášajú tieto informácie na živé bunky, zdá sa, že sa objasňuje, aby objasnil starovekej ľudovej báječnej múdrosti o "nažive" a "mŕtve" voda. Ak je tento objav potvrdený, existuje zásadný problém regenerácie vody na kozmickej lonáku dlhé fungovanie: či je voda schopná purifikovaných alebo fyzikálno-chemických metód vo viacerých izolovaných cykloch, vymeňte biologicky aktívnu "živú" vodu?

Môže sa tiež predpokladať, že dlhý pobyt v izolovanom objeme kozmickej lode s umelým meradlom, získaným chemickou dráhou, nie je ľahostajná pre ľudské telo, z ktorých všetky generácie existovali v atmosfére biogénneho pôvodu, kompozície z nich je rôznorodá. Sotva existuje skutočnosť, že živé organizmy majú schopnosť rozlíšiť izotopy niektorých chemických prvkov (vrátane udržateľných izotopov kyslíka asi 16, o 17, o 18), ako aj zachytiť malý rozdiel v sile chemických vzťahov izotopov v Molekuly H20, CO 2 a Dr. Je známe, že atómová hmotnosť kyslíka závisí od zdroja jeho výroby: kyslík zo vzduchu je mierne ťažší ako kyslík z vody. Živé organizmy "cítiť" tento rozdiel, aj keď je kvantitatívne určený len špeciálnymi prístrojmi hmotnostných spektrometrov. Dlhé dýchanie chemickým čistým kyslíkom za podmienok kozmického letu môže viesť k intenzifikácii oxidačných procesov v ľudskom tele a na patologické zmeny v pľúcnej tkanine.

Treba poznamenať osobitnú úlohu osoby, ktorá má biogénny pôvod a rastlinné rastliny. Fitoncides sú neustále tvorené biologicky účinnými látkami, ktoré zabíjajú alebo ohromujú baktérie, mikroskopické huby, najjednoduchšie. Prítomnosť fytoncides v okolitom vzduchu je zvyčajne priaznivá pre ľudské telo a spôsobuje pocit čerstvosti vzduchu. Tak napríklad veliteľ tretej americkej posádky stanice Skylab zdôraznil, že jeho posádka bola šťastná, že dýchanie vzduchu obohatenej o citrónové fytoncides.

V známych prípadoch infekcie ľudí s baktériami, ktoré sú v klimatizačných kondicionériách ("Legionnaire choroba"), fytoncides by bol silný dezinfekčný prostriedok a vo vzťahu k systémom klimatizačných systémov v uzavretých ekosystémoch by mohla vylúčiť takúto pravdepodobnosť. Ako ukázali štúdie, M. T. Dmitriev, fytoncides môžu pôsobiť nielen priamo, ale aj nepriamo, zvýšenie baktericičity vzduchu a zvýšenie obsahu svetlo negatívnych iónov, ktoré priaznivo ovplyvňujú ľudské telo. Počet nežiaducich ťažkých pozitívnych iónov vo vzduchu sa znižuje. Fitoncides, ktoré sú zvláštnymi nosičmi ochrannej funkcie rastlín z mikroflóry životného prostredia, nielen vystupujú do vzduchu okolitého zariadenia, ale tiež obsahujú v biomase samotných rastlín. Najbohatšie fytoncides cesnak, cibuľa, horčica a mnoho ďalších rastlín. Pomocou ich v jedle, osoba vykonáva neviditeľné, ale veľmi účinný boj proti infekčnej mikroflóre, padajúce do tela.

Hovorí o zmysle pre muža z biologických väzieb v umelom kozmickom ekosystéme, nie je možné poznamenať osobitnú pozitívnu úlohu vyšších rastlín ako faktorom znižovania emocionálneho stresu kozmonautov a zlepšenie psychologického komfortu. Všetky kozmonauts, ktorí museli vykonávať experimenty s vyššími rastlinami na palube vesmírnych staníc, boli v ich odhadoch jednomyseľné. Takže, L. Popov a V. Ryum v Salyut-6 orbitálnej stanici boli radi, že mali rastlinu v experimentálnych pomarančoch "Malachite" (interiérový pohár skleníka s tropickými orchideami) a "OASIS" (experimentálny skleník s \\ t zeleninové zeleninové kultúry rastlín). Vyrobili zavlažovanie, vykonali kontrolu nad rastom a vývojom rastlín, vykonali preventívne inšpekcie a prácu s technickou časťou skleníkov a jednoducho obdivovali živý interiér orchideí v vzácnych chvíľach odpočinku. "Veľa radosti dodalo biologický výskum. Mali sme napríklad inštaláciu "Malachite" s orchideami, a keď sme ho poslali na Zem, cítili nejaký druh straty, stal sa menej pohodlným na stanici. " Uvedené po pristátí L. Popov. "Práca s" Malachit "PA rada priestoru komplexu vždy dodala špeciálnu spokojnosť s nami," V. Ryumin pridal L. Popova.

Na tlačovej konferencii 14. októbra 1985, venovaný výsledkom práce na obežnej dráhe Cosmonauts V. JANIBEKOVA A G. GRECHKO na palube Salyut-7 Orbital Station, letový inžinier (GRECHKO) povedal: "Pre všetkých Život, na akúkoľvek výhonku vo vesmíre je zvláštne, opatrní: Pripomínajú Zem, zvýšia náladu. "

Vyššie rastliny sú teda potrebné astronauts nielen ako prepojenie umelého environmentálneho systému alebo predmetom vedeckého výskumu, ale aj ako estetický prvok obvyklého pozemského prostredia, živé satelit kozmonautov v jeho dlhodobom ťažkom a napätí misie. A je to táto estetická strana a psychologická úloha Orangeneie na palube kozmickej lode, keď sa pripravil na nadchádzajúce lety, bolo formulované ako ďalšia otázka ako ďalšia otázka: "Čo môže byť na palube a Ťažká medziplanetárna loď alebo ťažké orbitálne stanice (alebo v skleníku) z dekoratívnych rastlín vyžadujúcich minimálne náklady a starostlivosť? " A prvá odpoveď na túto otázku dnes už bola prijatá: Toto sú tropické orchidey, ktoré sa zdá, že ochutnávajú atmosféru vesmírnej stanice.

Diskusia o probléme zabezpečenia spoľahlivosti a bezpečnosti dlhodobých vesmírnych letov, akademika O. Gazenko a spoluautorov (1987) správne uvádza, že "niekedy nevedomé duchovné potreby v kontakte s voľne žijúcimi živočíchov sa stáva skutočnou silou, ktorá je podporovaná prísnym vedeckým Skutkové skutočnosti označujúce ekonomickú účinnosť a technickú realizovateľnosť maximálnej aproximácie umelej biosféry na prírodné prostredie, ktoré vyriešilo ľudstvo. Z tohto hľadiska je strategický smer na vytvorenie biologických SLC veľmi správny. A ďalej: "Pokusy o izoláciu osoby z prírody sú mimoriadne nehospodárne. Biologické systémy sú lepšie ako iné, poskytne cirkuláciu látok vo veľkých osadách vesmíru. "

Jednou zo základných výhod biologických systémov v porovnaní s nebiologickým je potenciál pre ich udržateľné fungovanie s minimálnym množstvom funkcie kontroly a riadenia (E. YA. Shepelev, 1975). Táto výhoda je spôsobená prirodzenou schopnosťou živých systémov v neustálej interakcii so životným prostredím, aby opravili procesy prežitia na všetkých biologických hladinách - z jednotkovej bunky jedného organizmu na populácie a biogeocenózy - bez ohľadu na stupeň chápania týchto procesov V čase osoby a jej schopnosti alebo neschopnosti (alebo skôr jeho ochotu) vykonať potrebné úpravy procesu cyklu látok v umelom ekosystéme.

Stupeň zložitosti umelých kozmických ekosystémov môže byť odlišná: z najjednoduchších systémov rezerv, systémov s fyzikálno-chemickou regeneráciou látok a používaním jednotlivých biologických väzieb na systémy s prakticky uzavretou biologickou cirkuláciou látok. Počet biologických väzieb a trofických reťazcov, ako aj počet jednotlivcov v každom spojení, ako už bolo spomenuté, závisia od vymenovania a technických charakteristík kozmickej lode.

Účinnosť a hlavné parametre umelého kozmického ekosystému, vrátane biologických väzieb, môžu byť vopred určené vopred a sú vypočítané na základe kvantitatívnej analýzy procesov biologického cyklu látok v prírode a hodnotenie energetickej účinnosti miestnych prírodných ekosystémov . Ďalšia časť je venovaná tomuto problému.

Relé látok v biologickom cykle

Uzavretý environmentálny systém vytvorený na základe biologických väzieb by sa mal považovať za ideálny SZGO budúcich hlavných priestorov. Vytvorenie takýchto systémov dnes je stále v štádiu výpočtov, teoretických konštrukcií a pozemného testovania na párovanie jednotlivých biologických väzieb s posádkou testu.

Hlavným cieľom rozvoja experimentálnych biotechnických pocitov je dosiahnuť trvalo udržateľný prakticky uzavretý cyklus látok v ekosystéme s posádkou a vzhľadom na nezávislú existenciu umelo vytvorenej biocenózy v dlhodobom dynamickom rovnovážnom režime na základe hlavne vnútornej kontroly mechanizmy. Preto je potrebné starostlivé štúdium procesov biologického cyklu látok v Zemi biosfére na najúčinnejšie použitie v biotechnickej SLC.

Biologický obeh v prírode je kruhový relé (cirkulácia) látok a chemických prvkov medzi pôdou, rastlinami, zvieratami a mikroorganizmami. Jeho podstata je nasledovná. Rastliny (autotropné organizmy) absorbujú energetické minerály nerovnomerné prírody a atmosféru oxidu uhličitého. Tieto látky sú zahrnuté do organickej biomasy rastlinných organizmov, ktorá má veľkú rezervu energie získanej konverziou sálavej energie slnka v procese fotosyntézy. Rastlinná biomasa sa transformuje prostredníctvom potravinových reťazcov v živočíšnych a ľudských organizmoch (heterotrofické organizmy) s použitím časti týchto látok a energie pre vlastný rast, vývoj a reprodukciu. Destroyerové organizmy (destruktory, alebo relaguje), vrátane baktérií, húb, najjednoduchších a organizmov, ktoré sa živia na mŕtve organické látky mineralizovať odpad. Nakoniec, látky a chemické prvky sa vrátia do pôdy, atmosféry alebo vodného média. V dôsledku toho sa vyskytne multi-cyklus migrácia látok a chemických prvkov prostredníctvom rozvetveného reťazca živých organizmov. Táto migrácia, neustále podporovaná energiou Slnka, je biologická cirkulácia.

Stupeň reprodukcie jednotlivých cyklov všeobecného biologického obehu dosahuje 90 - 98%, takže sa dá povedať len o jeho úplnom skrini. Hlavnými cyklami biosféry sú uhlíkové, dusíkom, kyslíkom, fosforu, sírou a ďalšie biogénne prvky.

V prirodzenom biologickom cykle sú zapojené aj živé aj neživé látky.

Životná látka je biogénna, pretože je tvorená iba reprodukciou živých organizmov, ktoré už existujú na Zemi. Neživotná látka prítomná v biosfére môžu byť ako biogénny pôvod (kôra a listy stromov, dozrievanie a oddelenie od rastlinných plodov, chitinických krytov článkonožcov, rohov, zubov a vlasov zvierat, vtáčie perie, exkrementovanie zvierat, \\ t atď.) A abogénny (produkty emisií z existujúcich sopiek, ktoré sú pridelené z krajiny Zeme).

Životná záležitosť planéty podľa jeho hmoty je nevýznamná časť biosféry: celá biomasa zeme v suchej hmotnosti je len jedno stomatické percento hmotnosti zemskej kôry (2 ∙ 10 19 ton). Je to však živú látku, ktorá vlastní rozhodujúcu úlohu pri vytváraní "kultúrnej" vrstvy zemskej kôry, pri implementácii rozsiahleho relé látok a chemických prvkov medzi obrovským množstvom živých organizmov. Je to spôsobené počtom špecifických vlastností obývacej hmoty.

Metabolizmus (metabolizmus). Metabolizmus v živom organizme je kombináciou všetkých transformácií látky a energie v procese neustále sa vyskytujúcich biochemických reakcií v tele.

Neustálym metabolizmom medzi živým organizmom a životným prostredím je najvýznamnejším rysom životnosti.

Hlavnými metrami metabolizmu tela s vonkajším prostredím sú množstvo, zloženie a kalorickosť lavičky, množstvo vody a kyslíka spotrebovaného živým organizmom, ako aj stupňom použitia tela z týchto látok a \\ t energie lavičky. Metabolizmus je založený na spôsoboch asimilácie (transformácia látok prijatých na vonkajšej strane vonkajšej strany) a disimulácia (rozpad organických látok spôsobených potrebou na exempláciu energie pre obživy tela).

Termodynamická nerovnováha stabilita. V súlade s druhým zákonom (začiatkom) termodynamiky neexistuje dosť prítomnosti energie na výkon práce a je potrebná aj prítomnosť potenciálneho rozdielu alebo úrovne energie. Opatrenie "straty" potenciálneho rozdielu akýmkoľvek energetickým systémom a strata schopnosti pracovať touto systémom je entropia.

V procesoch vyskytujúcich sa v neživom charaktere, výkon vedie k zvýšeniu entropie systému. Takže, na prenos tepla, smer procesu jedinečne určuje druhý začiatok termodynamiky: z vyhrievaného tela na menej zahrievané. V systéme s nulovým teplotným rozdielom (pri rovnakej teplote tel), je pozorovaná maximálna entropia.

Živé látky, živé organizmy, na rozdiel od neživého charakteru, proti tomuto zákonu. Nikdy v rovnováhe, neustále vykonávajú prácu proti jej založeniu, čo by sa zdalo, že je legálne prísť ako dodržiavanie existujúcich vonkajších podmienok. Živé organizmy neustále trávia energiu na udržanie konkrétneho stavu životného systému. Táto najdôležitejšia vlastnosť je v literatúre známa ako princíp Bauer, alebo princíp trvalo udržateľnej nerovnováhy živých systémov. Tento princíp ukazuje, že živé organizmy sú otvorené nerovnovážne systémy, ktoré sa líšia od neživého v tom, že sa vyvíjajú v smere znižovania entropie.

Táto funkcia je charakteristická pre biosféru ako celok, ktorá tiež predstavuje needobivnostný dynamický systém. Živé látky systému je nositeľom obrovskej potenciálnej energie, \\ t

Schopnosť samostatne reprodukciu a vysokú intenzitu akumulácie biomasy. Pre životnú záležitosť, neustála túžbu zvýšiť počet ich jednotlivcov, reprodukciu. Živá látka, vrátane osoby, snaží sa vyplniť všetok priestor prijateľný pre život. Intenzita reprodukcie živých organizmov, ich rastu a akumulácie biomasy je pomerne vysoká. Rýchlosť reprodukcie živých organizmov je zvyčajne nepriamo úmerná ich rozmerom. Rozmanitosť veľkosti živých organizmov je ďalšou vlastnosťou voľne žijúcich živočíchov.

Vysoká miera výmenných reakcií v živých organizmoch, PA tri až štyri rády vyššie ako sadzby reakcií v neživom charaktere sú spôsobené účasťou na výmenných procesoch biologických akceptorov - enzýmov. Avšak, pre rast každej jednotky biomasy alebo akumulácie jednotky energie, je potrebný živý organizmus na recykláciu počiatočnej hmotnosti v množstvách, jednej alebo dvoch rádovo vyššie ako nahromadené.

Schopnosť rozmaniť, aktualizovať a evolúciu. Životná látka biosféry sa vyznačuje rôznymi, veľmi krátkami (v priestore) životných cykloch. Priemerná dĺžka života živých bytostí sa líši od niekoľkých hodín (a dokonca minút) na stovky rokov. V procese svojich živobytí, organizmy prechádzajú cez seba atómy chemických prvkov litosféry, hydrosféry a atmosféry, ktoré vykonávajú ich triedenie a združovanie chemických prvkov vo forme špecifických látok biomasy tohto typu tela. Zároveň, dokonca aj v rámci biochemickej jednotnosti a jednoty ekologického sveta (všetky moderné živé organizmy sú vybudované hlavne proteínov), voľne žijúcich živočíchov sa vyznačuje obrovskou morfologickou diverziou a rôznymi formami látky. Celkovo viac ako 2 milióny organických zlúčenín zahrnutých v bývalej hmici. Na porovnanie, poznamenávame, že množstvo prírodných zlúčenín (minerálov) nelivovateľa je len asi 2 tisíc. Morfologická diverzita voľne žijúcich živočíchov je tiež veľká: kráľovstvo rastlín na Zemi zahŕňa takmer 500 tisíc druhov a zvierat - 1 milión 500 tisíc.

Živý organizmus vytvorený v jednom životnom cykle má obmedzené prispôsobivé schopnosti na zmeny podmienok vonkajšieho prostredia. Relatívne krátky životný cyklus živých organizmov však prispieva k ich neustálým aktualizáciám na generáciu na generovanie prostredníctvom prenosu prostredníctvom genetického dedičského prístroja informácií nahromadených každou generáciou a zohľadňujú tieto informácie do následnej generácie. Z tohto hľadiska je krátka životnosť organizmov jednej generácie cena, ktorú platia za potrebu prežitia druhov vo všeobecnosti v podmienkach neustále sa meniaceho vonkajšieho prostredia.

Evolučný proces je charakteristický hlavne pre vyššie organizmy.

Kolektivita existencie.Živá látka skutočne existuje vo forme biokenóz, a nie oddeliť izolované druhy (populácie). Vzťah populácií je spôsobený ich trofickými (potravinovými) závislosťami od seba, bez ktorých je nemožná samotná existencia týchto druhov.

Ide o hlavné kvalitatívne črty živých činidiel zapojených do biologického cyklu biologického cyklu biologického cyklu. V kvantitatívne je intenzita akumulácie biomasy v biosfére taká, že v priemere každých ôsmich rokov sa aktualizuje celá živá látka biosféry Zeme. Po dokončení životného cyklu, organizmy vrátia charakter všetkého, čo z neho trvalo počas ich života.

Hlavnými funkciami živej látky biosféry, formulovaná domácim geológom AVPO (1979), zahŕňajú energiu (biosyntéza s akumuláciou transformácie energie a energie v trofických reťazcoch), koncentrácia (selektívna akumulácia látky), deštruktívna (mineralizácia a príprava látok, aby sa zapojili do obehu), tvorby médií (zmena fyzikálno-chemických parametrov média) a funkciu transportu (prenos látok).

Existuje účinnosť v ekosystémoch?

Teraz sa pokúsime odpovedať na otázku: Je možné zhodnotiť účinnosť biologického cyklu látok z hľadiska uspokojovania potravinových potrieb osoby ako vrcholového trofického spojenia tohto cyklu?

Orientačná odpoveď na pridelenú otázku možno získať na základe energetického prístupu k analýze procesov biologického cyklu a štúdiom prevodu energie a produktivity prírodných ekosystémov. V skutočnosti, ak látky cyklu podliehajú kontinuálnej kvalitatívnej zmene, energia týchto látok nezmizne, ale je distribuovaná na smerové prúdy. Odovzdané z jednej trofickej úrovne biologického obehu do druhej, biochemická energia sa postupne transformuje a rozptýlil. Transformácia energie látky v trofických hladinách nie je ľubovoľne, ale v súlade so známymi vzormi, a preto je kontrolovaná v konkrétnej biogeocenóze.

Koncepcia "biogeocenózy" je podobná koncepcii "ekosystému", ale prvá je prísnejšia sémantická záťaž. Ak sa ekosystém nazýva takmer akýkoľvek autonómne existujúci prírodný alebo umelý biokomplex (anthill, akvárium, bažina, kmeň mŕtveho stromu, les, jazero, oceán, biosféru Zeme, kabíny kozmickej lode atď.), Potom biogeoceenóza, ktorá je jednou z úrovní kvality ekosystému, špecifikovaná hraníc jeho povinnej rastlinnej komunity (fytocenóza). Ekosystém, ako každý stabilný viac živých organizmov, ktoré spolupracujú medzi sebou, je kategória uplatniteľná na akýkoľvek biologický systém len nadzemnú úroveň, t.j. samostatný telesum ekosystémov nemôže byť.

Biologické Cyphans látok - neoddeliteľnou súčasťou biogeoceenózy Zeme. V rámci špecifických miestnych biogeocenóz je možná biologická cirkulácia látok, ale nevyžaduje sa.

Energetické väzby vždy sprevádzajú trofické väzby v biogeoceenóze. Spoločne sú založené na základe akejkoľvek biogeoceenózy. Vo všeobecnosti možno rozlíšiť päť trofických hladín biogeoceenózy (pozri tabuľku a obr. 2), cez ktorú je distribúcia všetkých jeho zložiek distribuované v sérii. Typicky existuje niekoľko takýchto reťazcov v biogeocenózach, ktoré sa opakovane rozvetvení a pretínajú, tvoria komplexné potraviny (trofické) siete.

Trophické úrovne a dodávateľské reťaze v biogeocenóze

Organizmy prvej trofickej hladiny sú primární výrobcovia, nazývané autotrophy (vlastné) a vrátane mikroorganizmov a vyšších rastlín, vykonávajú syntézy organických látok z anorganického. Ako zdroj energie, buď ľahká slnečná energia (fototrofy), alebo energia oxidácie určitých minerálnych zlúčenín (chemootrofses), sa používa na implementáciu tohto procesu. AutoTrofa. Požadované pre syntézu uhlíkové fototrofses sa získajú z oxidu uhličitého.

Pod podmienečne môže byť proces fotosyntézy v zelených rastlinách (nižší a vyšší) opísaný vo forme nasledujúcej chemickej reakcie:

V konečnom dôsledku z energetických chudobných anorganických látok (oxid uhličitý, voda, minerálne soli, mikroelementy) syntetizuje organická hmota (hlavne sacharidy), čo je nosič energie skladovaný v chemických väzieb tvorenej látky. V tejto reakcii za vzniku jednej látky Gram-molekuly (180 g glukózy) je potrebná 673 kcal slnečnej energie.

Účinnosť fotosyntézy priamo závisí od intenzity ožiarenia zdvihnutia rastlín. V priemere je veľkosť sálavej slnečnej energie na povrchu zeme približne 130 W / m2. Súčasne je aktívna iba časť žiarenia, uzavretá v vlnových dĺžkach od 0,38 do 0,71 mikrónov. Významná časť žiarenia padajúceho na rastlinu alebo vrstvu vody s mikroalgae sa odráža alebo prechádza cez vrstvu alebo vrstva je zbytočná, a absorbované žiarenie je väčšinou vynaložené na odparovanie vody počas transpirácie rastlín.

V dôsledku toho je priemerná energetická účinnosť procesu fotosyntézy celého vegetačného krytu glóbu približne 0,3% energie slnečného svetla vstupujúceho do Zeme. V priaznivom raste zelených rastlín, podmienok as pomocou osoby, jednotlivých plantáží rastlín môžu viazať energiu svetla s účinnosťou, rovnajúcou sa 5 - 10%.

Organizmy následných trofických hladín (konštikálov) pozostávajúce z heterotrofových (živočíšnych zvierat) organizmov poskytujú svoje živobytie na konci rastlinnej biomasy akumulovanej v prvej trofickej úrovni. Náhradné z biomasy zeleniny, chemická energia môže byť izolovaná, preložená do tepelného a rozptýliť do životného prostredia počas reverznej zlúčeniny sacharidov s kyslíkom. Použitím biomasy rastlín ako potraviny sa zvieratá podrobia oxidácii pri dýchaní. Zároveň sa vyskytuje reverzná fotosyntéza, v ktorej sa uvoľňujú energie potravín a s určitou účinnosťou vynaloženou na rast a životnú činnosť heterotrofického organizmu.

V kvantitatívnych vzťahoch v biogeoceenóze by mala rastlinná biomasa "byť" vpredu "biomasu zvierat zvyčajne nie menej ako dva rády. Celková biomasa zvieraťa pozemského pozemku teda nepresahuje 1 - 3% svojej rastlinnej biomasy.

Intenzita energetického metabolizmu heterotrofického telesa závisí od jeho hmotnosti. So zvýšením veľkosti tela, intenzita výmeny vypočítaná na jednotku hmotnosti a vyjadrená v množstve absorbovaného kyslíka na jednotku času, je výrazne znížená. Zároveň v stave relatívneho odpočinku (štandardná výmena) závislosť intenzity výmeny zvieraťa z jeho hmoty, ktorá má typ funkcie y \u003d ah k (h. - hmotnosť zvieraťa, \\ t ALE a k. - koeficienty), ukázalo sa, že je spravodlivé ako pre organizmy jedného druhov, ktoré menia svoje rozmery v procese rastu a zvierat rôznych váh, ale predstavujú určitú skupinu alebo triedu.

Zároveň sa medzi sebou výrazne líšia ukazovatele úrovne výmeny rôznych zvieracích zvierat. Tieto rozdiely sú obzvlášť významné pre zvieratá s aktívnou výmenou, pre ktoré sú charakterizované náklady na energiu svalovej práce, najmä na motorických funkciách.

Bilancia energie živočíšneho organizmu (konzultácia s akýmkoľvek úrovňou) na určitú dobu vo všeobecnom prípade môže byť vyjadrená nasledovnou rovnosťou: \\ t

E. = E. 1 + E. 2 + E. 3 + E. 4 + E. 5 ,

kde E. - energia (kalórií) potraviny (kcal za deň), E. 1 - energia hlavnej výmeny, \\ t E. 2 - Spotreba energie z tela, \\ t E. 3 - energia "čistých" výrobkov tela, \\ t E. 4 - Energia nevyužitých potravinárskych látok, \\ t E. 5 - Energia exkrementov a vypúšťanie tela.

Jedlo je jediným zdrojom normálneho príjmu zvieraťa a ľudského tela, ktorý poskytuje jeho živobytie. Koncepcia "potravín" má rôzny vysoko kvalitný obsah pre rôzne živočíšne organizmy a zahŕňa iba tie látky, ktoré sú spotrebované a likvidované týmto živým organizmom. sú pre neho potrebné.

Hodnota E. Pre osobu, v priemere 2500 kcal denne. Základná výmenná energia E. 1 je energia metabolizmu v stave plného odpočinku tela a v neprítomnosti tráviacich procesov. Spotrebuje sa udržiavať život v tele, je funkcia veľkosti povrchu tela a je transformovaná na teplo, ktoré sa dáva na organizmus do životného prostredia. Kvantitatívne ukazovatele E. 1 Je zvyčajné vyjadrenie v špecifických jednotkách súvisiacich s 1 kg hmotnosti alebo 1 m2 povrchu tela. Tak pre osobu E. 1 je 32,1 kcal za deň na 1 kg telesnej hmotnosti. Na jednotku povrchu E. 1 rôzne organizmy (cicavce) sú takmer rovnaké.

Komponent E. 2 obsahuje energetickú konsolidáciu tela na reguláciu tepla, keď zmeny teploty okolia, ako aj na rôzne činnosti a dielo tela: žuvanie, trávenie a asimilácia potravín, svalovú prácu pri pohybe organizmu atď. E. 2 A okolitá teplota je významne ovplyvnená. S rastúcou a znížením teploty z optimálnej úrovne sa vyžaduje dodatočná spotreba energie potrebná na jej reguláciu. Zvlášť rozvíja sa proces regulácie konštantnej telesnej teploty v teplokrvných zvieratách a ľuďoch.

Komponent E. 3 obsahuje dve časti: energiu nárastu vlastnej biomasy tela (alebo obyvateľstva) a energiou ďalších produktov.

Rast vlastnej biomasy sa uskutočňuje spravidla u mladého rastúceho organizmu, neustále pridáva do hmotnosti, ako aj tela vytvárajúce záložné živiny. Táto časť je komponent E. 3 môže byť nula, ako aj negatívne hodnoty s nedostatkom jedla (telo je riedenie).

Energia ďalších produktov je uzatvorená v látkach vyrobených organizmom pre chov, šité od nepriateľov atď.

Každý jednotlivec je obmedzený na minimálne množstvo výrobkov vytvorených v procese svojho života. Relatívne vysoký ukazovateľ tvorby sekundárnych výrobkov sa môže považovať za indikátor 10 - 15% (z spotrebovaného krmiva), charakteristické, napríklad pre kobylku. Rovnaký ukazovateľ cicavcov, výdavkov významného množstva energie na termoreguláciu, je na úrovni 1 - 2%.

Komponent E. 4 je energia uzatvorená v potravinárskych látkach, ktoré nepoužíva telo a nepatrí do jedného alebo viacerých dôvodov v organizme.

Energia E. 5, uzavreté pri vypúšťaní tela v dôsledku neúplného trávenia a asimilácie písania, sa pohybuje od 30 do 60% spotrebovanej potraviny (vo veľkých kopytách) na 1 - 20% (v hlodavci).

Účinnosť transformácie energie živočíšnym organizmom je kvantitatívne určená pomerom čistých (sekundárnych) výrobkov na celkový počet spotrebovaných potravín alebo pomer čistých výrobkov na množstvo naučeného jedla. V potravinovom reťazci je účinnosť (účinnosť) každého trofického spojenia (úroveň) v priemere približne 10%. To znamená, že pri každej nasledujúcej trofickej hladine potravinového cieľa sa produkty vytvárajú nepresahujúci obsah kalórií (alebo pokiaľ ide o hmotnosť) 10% energie predchádzajúceho. S takýmito ukazovateľmi bude celková účinnosť využívania primárnej slnečnej energie v potravinovom reťazci ekosystému štyroch úrovní malý zlomok percenta: v priemere 0,001%.

Napriek zdanlivo nízkej hodnote celkovej efektívnosti reprodukcie výrobkov je hlavná populácia Zeme plne zabezpečená vyváženou potravinárskou stravou nielen z dôvodu primárnych, ale aj sekundárnych výrobcov. Pokiaľ ide o živého organizmu, efektívnosť potravín (energie) v niektorých z nich je dostatočne vysoká a prevyšuje efektívnosť efektívnosti mnohých technických prostriedkov. Napríklad ošípané 20% energie spotrebovaných potravín sa zmení na vysoké kalóriové mäso.

Efektívnosť použitia konzultáciami z potravín z potravín je zvykom zhodnotiť v ekológii s pomocou ekologických pyramíd energií. Podstatou takýchto pyramíd je vizuálny obraz jednotiek potravinového reťazca vo forme cented umiestnenia na sebe obdĺžnikov, ktorých dĺžka alebo plocha zodpovedá ekvivalentu energie zodpovedajúcej trofickej úrovne na jednotku času. Pyramídy čísel sa používajú aj na charakterizáciu potravinových reťazcov (obdĺžnikové oblasti zodpovedajú počtu jednotlivcov na každej úrovni potravinového reťazca) a pyramídy biomasy (rovnaké vo vzťahu k množstvu celkovej biomasy organizmov každej úrovne) .

Pyramída energie však poskytuje najúplnejší obraz funkčnej organizácie biologických komunít v rámci konkrétneho potravinového reťazca, pretože umožňuje zohľadniť dynamiku prechodu potravinovej biomasy v tomto reťazci.

Umelé a prírodné biosférické ekosystémy: podobnosti a rozdiely

K. E. Tsiolkovsky bol prvým, kto navrhol vytvoriť uzavretý systém okruhu v kozmickej rakete všetkých základov potrebných pre život posádky, to znamená, že uzavretý ekosystém. Veril, že v miniatúrnej kozmickej lodi by sa mali reprodukovať všetky hlavné transformačné procesy látok, ktoré sa vykonávajú v biosfére Zeme. Avšak, takmer konšteláciu tento návrh existoval ako hypotéza sci-fi.

Praktické práce na vytváraní umelých kozmických ekosystémov na základe procesov biologického cyklu látok sa prudko zmení na Spojené štáty, ZSSR a niektoré ďalšie krajiny koncom 50. rokov - začiatkom 60. rokov. Niet pochýb o tom, že úspech astronautiky, ktorý otvoril spustenie prvého umelého satelitu Zeme v roku 1957, éra rozvoja vonkajšieho priestoru.

V nasledujúcich rokoch, pretože tieto práce rozširujú a prehĺbili tieto diela, väčšina výskumníkov by sa mohla uistiť, že problém bol oveľa zložitejší, než je pôvodný pôvod. Žiadala nielen terestriálne, ale aj vesmírny výskum, ktorý zase spôsobil potrebu významných materiálnych a finančných nákladov a umyla späť absenciou veľkých kozmických lodí alebo výskumných staníc. V ZSSR sa však v tomto období vytvorili samostatné pozemné experimentálne vzorky ekosystémov s zahrnutím do súčasného cyklu látok týchto systémov určitých biologických väzieb a ľudí. Súbor vedeckého výskumu na rozvoji kultivačných technológií biologických predmetov v beztiažnosti na palube priestoru satelitov, lodí a staníc je tiež vytvorené: "cosmos-92", "cosmos-605", "cosmos-782", "COSMOS-936 "," Salute-6 "et al. Výsledky výskumu umožňujú formulovať niektoré ustanovenia, ktoré sú základom pre výstavbu budúcich uzavretých priestorov ekosystémov a biologického systému podpory života pre kozmonauts.

Čo je teda spoločné pre veľké umelé priestorové ekosystémy a prirodzenú biosféru. Ekosystémy? Po prvé, toto sú ich relatívne uzavretie, ich hlavné herci sú osobou a inými živými biologickými systémami, biologickým cyklom látok a potreba zdroja energie.

Uzavreté environmentálne systémy sú systémy s organizovanou cirkuláciou prvkov, v ktorých látky používané pri určitej miere pre biologickú výmenu medzi rovnakými väzbami, s rovnakou priemernou rýchlosťou sa regenerujú z konečných produktov ich výmeny do pôvodného stavu inými odkazmi a sú Opäť sa používa v rovnakých cykloch biologického metabolizmu. (Gitalezon et al., 1975).

Zároveň môže ekosystém zostať uzavretý a bez toho, aby dosiahol úplný cyklus látok, nezvratne trávite niektoré látky z vopred vytvorených rezerv.

Prírodný zemný ekosystém je prakticky uzavretý podľa látky, pretože v cykle cyklu (podiel vonkajšej látky, ktorá každoročne klesá na zem, nepresahuje 2 ∙ 10 -14% hmotnosti zeme). Stupeň účasti zemných látok a prvkov v opakovanom opakovanom chemickom cykloch pozemského cyklu je dostatočne veľký a ako už bolo uvedené, zaisťuje reprodukciu jednotlivých cyklov o 90 - 98%.

V umelom uzavretom ekosystéme nie je možné zopakovať celú škálu procesov biosféry Zeme. Nemali by sa však snažiť o to, pretože biosféra ako celok nemôže slúžiť ako ideálny umelý uzavretý ekosystém s osobou založenou na biologickom cykle látok. Existuje množstvo základných rozdielov, ktoré sú charakterizované biologickým cyklom látok, umelo vytvorené v obmedzenom uzavretom priestore pre podporu ľudského života.

Aké sú tieto hlavné rozdiely?

Rozsah umelého biologického cyklu látok ako prostriedku na zabezpečenie životnosti ľudskej činnosti v obmedzenom uzavretom priestore nemôže byť porovnateľný s rozsahom pozemského biologického obehu, hoci hlavné vzory, ktoré určujú kurz a účinnosť procesov v jeho Individuálne biologické väzby môžu byť použiteľné na charakteristiky takýchto väzieb v umelom ekosystéme. V biosfére Zeme je takmer 500 tisíc druhov rastlín a 1,5 milióna druhov zvierat schopných určitých kritických okolností (napríklad smrť druhov alebo populácie), aby sa navzájom nahradili, udržiavajú stabilitu biosféry. V umelom ekosystéme je reprezentatívnosť druhov a počet jednotlivcov veľmi obmedzený, čo dramaticky zvyšuje "zodpovednosť" každého živých organizmov zahrnutých do umelého ekosystému, a umiestni zvýšené požiadavky na svoju biologickú udržateľnosť v extrémnych podmienkach.

V biosfére Zeme, cyklus látok a chemických prvkov je založený na obrovskom počte rôznych, non-dohodnutých v čase a priestoru, nezávislých a krížových cykloch, z ktorých každý sa vykonáva s rýchlosťou. V umelom ekosystéme je počet takýchto cyklov obmedzený, úloha každého cyklu v cykle látok; Opakovane rastie a dohodnutá rýchlosť procesov v systéme by mala byť prísne konštruovaná ako nevyhnutná podmienka pre trvalo udržateľnú prácu biologického SLC.

Prítomnosť procesov upevnenia v biosféry sa výrazne neodráža v prirodzenom cykle látok, pretože je stále k dispozícii na Zemi vo významných množstvách rezerv látok, ktoré sa prinášajú v cykle. Okrem toho, hmotnosť látok o procesoch upevnenia je nesmierne menej vyrovnávacie schopnosti Zeme. V umelých priestoroch vesmírnych kryštálov existujú vždy existujúce spoločné obmedzenia na hromadné, objem a spotrebu energie uznať vhodné obmedzenia a hmotnosť látok zapojených do cyklu biologického SZGO. Prítomnosť alebo tvorba v tomto prípade akéhokoľvek procesu upevnenia výrazne znižuje účinnosť systému vo všeobecnosti, znižuje jeho index svojho uzavretia, vyžaduje primeranú kompenzáciu od zásob východiskových materiálov, a preto a zvýšiť tieto rezervy v systém.

Najdôležitejšou vlastnosťou biologického cyklu látok v zvažovaní umelých ekosystémov je určujúca úloha osoby v kvalitatívnych a kvantitatívnych charakteristikách cyklu látok. Cirkulácia v tomto prípade sa nakoniec vykonáva v záujme uspokojovania potrieb osoby (posádky), ktorá je hlavným spojenie. Zvyšok biologických objektov sú umelcami funkcií udržiavania ľudského biotopu. Na základe toho je každá biologická forma v umelom ekosystéme vytvorená najoptodobými podmienkami existencie na dosiahnutie maximálnej produktivity. V biosfére Zeme je intenzita procesov biosyntézy určená najmä tokom energie Slnka v určitej oblasti. Vo väčšine prípadov sú tieto možnosti obmedzené: intenzita slnečného žiarenia na povrchu zeme je približne 10-krát nižšia ako mimo atmosféry Zeme. Okrem toho každý živý organizmus prežiť a rozvíjať sa neustále potrebný na prispôsobenie sa životným podmienkam, postarať sa o hľadanie potravín, čím sa prejaví významná časť životnej energie. Preto intenzita biosyntézy v biosfére Zeme nemožno považovať za optimálne z hľadiska základnej funkcie biologického SZGO - spokojnosti potravinových potrieb osoby.

Na rozdiel od biosféry Zeme v umelých ekosystémoch, rozsiahle abiotické procesy a faktory, ktoré hrajú viditeľné, ale často slepé úlohu pri tvorbe biosféry a jej prvky (počasie a klimatické vplyvy, vyčerpané pôdy a nevhodné územia, chemické vlastnosti vody, \\ t sú vylúčené.

Tieto a ďalšie rozdiely prispievajú k dosiahnutiu významne vyššej účinnosti transformácie látky v umelých ekosystémoch, vyššiu mieru predaja cyklov cirkulácie, vyššie hodnoty účinnosti biologického systému podpory ľudského života.

O biologických živobytie vesmírnych posádok

Biologická SLC je umelá kombinácia určite vybraných, vzájomne prepojených a vzájomne závislých biologických cieľov (mikroorganizmy, vyššie rastliny, zvieratá), spotrebované látky a technické prostriedky, ktoré poskytujú v obmedzenom uzavretom priestore, hlavné fyziologické potreby osoby v potravinách, vode a Kyslík založený najmä na trvalo udržateľných látkach biologického obvodu.

Potrebná kombinácia živých organizmov v biologických SZGOS (bio-objekty) a technické prostriedky vám umožní zavolať tieto systémy aj biotechnické. Zároveň v rámci technických prostriedkov sú chápané ako subsystémy, bloky a zariadenia, ktoré zabezpečujú požadované podmienky pre normálny život biologických objektov, ktoré sú zahrnuté v biokomplexe (zloženie, tlak, teplota a vlhkosť plynového prostredia, osvetlenie Rezidenčný priestor, sanitárne a hygienické ukazovatele kvality vody, prevádzkové zber, recyklácia alebo odstránenie odpadu v živote atď.). Hlavnými technickými prostriedkami biologického SZGO zahŕňajú dodávky energie a energetické konverzné subsystémy vo svetle, regulácii a údržbe plynového zloženia atmosféry v obmedzenom uzavretom priestore, termostatu, blokoch vesmírnych skleníkov, kuchýň a prostriedkov fyzikálno-chemickej regenerácie vody a vzduchu, spracovania, prepravy a mineralizácie odpadu do iných regeneračných procesov látok a systému môžu byť účinne implementované aj fyzikálno-chemickými metódami (pozri obr. na strane 52).

Biologické objekty SJO spolu s osobou tvoria biokomplex. Druhy a numerické zloženie živých organizmov zahrnutých v biokomplexe sa určujú, že je schopný poskytnúť stabilný vyvážený a kontrolovaný metabolizmus medzi posádkou a živými organizmami biokomplexu počas celého určeného obdobia. Rozmery (váhy) biokomplexu a počet typov živých organizmov prezentovaných v biokomplexe závisia od požadovaného výkonu, stupeň uzavretia SZGO a sú stanovené v súvislosti so špecifickými technickými a energetickými schopnosťami kozmickej štruktúry, \\ t Trvanie jeho prevádzky, počet členov posádky. Princípy výberu živých organizmov do biokomplexu si môžete požičať z ekológie prírodných pozemských spoločenstiev a kontrolovaných biogeocenóz, na základe zavedených trofických väzieb bio-objektov.

Najťažšou úlohou je výber biologických druhov na tvorbu trofických cyklov biologického SZGO.

Každý biologický predmet zapojený do biologického SZGO vyžaduje svoje živobytie určitého obytného priestoru (ekologického výklenku), ktorý zahŕňa nielen čisto fyzický priestor, ale aj komplex potrebných podmienok biotopov týchto biologických druhov: zabezpečenie obrazu svojho života , spôsob výživy, podmienky biotopu. Preto, pre úspešné fungovanie živých organizmov ako prepojenia biologického SZHO, objem obsadeného priestoru by nemal byť príliš obmedzený. Inými slovami, musí existovať limit minimálnej veľkosti rozmerov obydlových kozmických lodí, pod ktorou bola vylúčená možnosť použitia väzieb biologického SZGO.

V ideálnom prípade sa celá pôvodne uložená hmotnosť látok určených na živobytie posádky a zahŕňa všetkých žijúcich obyvateľov, by sa mal zúčastňovať na cykle látok v tomto mieste objektu bez zavedenia dodatočnej hmotnosti do nej. Zároveň takýto uzavretý biologický SZZHO s regeneráciou všetkých potrebných ľudí a neobmedzenej prevádzky fungovania je dnes teoretický pomer ako prakticky reálny systém, s odkazom na tieto možnosti, ktoré sa považujú za priestorové výpravy najbližšej budúcnosti.

V termodynamickom zmysle (energetikou), akýkoľvek ekosystém je uzavretý, nemôže byť, pretože konštantná výmena energie živých väzieb ekosystému s okolitým priestorom je nevyhnutnou podmienkou pre jeho existenciu. Zdroj voľnej energie pre biologické SZGO kozmickej lode v blízkom voľnom priestore môže slúžiť ako slnko, však potreba významného množstva energie pre fungovanie rozsiahlych biologických SZGO vyžaduje účinné technické riešenia problému nepretržitého Zber, koncentrácia a vstup solárnej energie do kozmickej lode, ako aj následné resetovanie na vonkajšiu tepelnú energiu.

Osobitná otázka vznikajúca v súvislosti s používaním živých organizmov vo vesmírnych letoch - Ako ich ovplyvňuje dlhodobé chudnutie? Na rozdiel od iných vesmírnych leteckých faktorov a vonkajších priestorov, ktorých činnosť môže byť simulovaná na živých organizmoch a študovaná na Zemi, vplyv beztiažstva môže byť inštalovaný len priamo v kozmickom lete.

Zelené rastliny ako hlavné spojenie biologických živobytie

Najvyššie pozemné rastliny sa považujú za hlavné a najpravdepodobnejšie prvky biologického systému podpory života. Sú schopné nielen vyrábať plnohodnotné potraviny pre ľudí pre väčšinu kritérií, ale tiež vykonávajú regeneráciu vody a atmosféru. Na rozdiel od rastlín zvierat sú vitamíny z jednoduchých zlúčenín sú schopné syntetizovať. Takmer všetky vitamíny sú vytvorené v listoch a iných zelených častiach rastlín.

Účinnosť vyššej biosyntézy rastlín je určená predovšetkým v režime svetla: so zvýšením výkonu svetelného toku sa intenzita fotosyntézy zvýši na určitú úroveň, po ktorej sa vyskytuje svetlo saturácia fotosyntézy. Maximálna (teoretická) účinnosť fotosyntézy pri slnečnom svetle je 28%. V reálnych podmienkach pre husté plodiny s dobrými kultivačnými podmienkami, môže dosiahnuť: 15%.

Optimálna intenzita fyziologického (fotosynteticky aktívneho) žiarenia (svetlomety), ktoré zabezpečili v umelých podmienkach, maximálna fotosyntéza bola 150-12 hm / m 2 (Nichiporovich, 1966). Produktivita rastlín (jarná pšenica, jačmeň) dosiahol 50 g biomasy za deň s 1 m 2 (až 17 g zrna z 1 m 2 za deň). V iných experimentoch, vykonaných na výber svetelných režimov kultivácie reďkovky v uzavretých systémoch, je plodina zakorenených koreňov až 6 kg s 1 m2 za 22 - 24 dní s biologickou produktivitou do 30 g biomasy (suché Hmotnosť) od 1 m 2 za deň (Lisovsky, Shilenko, 1970). Na porovnanie, všimneme si, že v teréne je priemerná denná produktivita plodín 10 g od 1 m 2.

Biocycle: "Vyššie rastliny - muž" by bol ideálny pre podporu ľudského života, ak v dlhodobom horizonte: priestorový let by mohol byť spokojný s výživou s proteínmi a tukmi len z rastlinného pôvodu a ak by rastliny mohli byť úspešne mineralizované a likvidované všetky ľudského odpadu.

Priestorová oranžéria však nebude schopná vyriešiť celý komplex otázok uložených na biologické SZGO. Je známe napríklad, že vyššie rastliny nie sú schopné zabezpečiť účasť v cykle viacerých látok a prvkov. Takže, sodík nie je spotrebovaný rastlinami, takže otvorený problém cyklu NaCl (Soda). Fixácia molekulárnych dusíkatých rastlín je nemožná bez pomoci klzných pôdnych baktérií. Je tiež známe, že v súlade s fyziologickými normami ľudskej výživy, schválenej v ZSSR, aspoň polovica dennej rýchlosti potravinovej stravy musí byť proteíny živočíšneho pôvodu a živočíšnych tukov - až 75% z celkovej sumy Sklopnosť v diéte.

Ak bude kalorický obsah rastlinnej časti stravy v súlade s vyššie uvedenými normami 65% celkového obsahu kalórií v diéte (priemerný obsah kalórií dennej potravinovej stravy v stanici sallyut-6 bol 3150 kcal ) Potom získať požadované množstvo rastlinnej biomasy, bude trvať skleník s vypočítanou oblasťou na jednej osobe je najmenej 15 - 20 m 2. Berúc do úvahy rastlinný odpad, ktorý nie jesenený (približne 50%), ako aj potreba potravinárskeho dopravníka pre nepretržitú dennú reprodukciu biomasy. Skutočná oblasť orangene by sa mala zvýšiť najmenej 2-3 krát.

Účinnosť skleníka sa môže výrazne zvýšiť s dodatočným používaním neznesiteľnej časti získaného biomasy. Existujú rôzne metódy využitia biomasy: získavanie potravinových látok extrakciou alebo hydrolýzou, fyzikálno-chemickou chemickou alebo biologickou mineralizáciou, priame použitie po vhodnej kulinárskej liečbe, použitie vo forme krmiva pre zvieratá. Implementácia týchto metód si vyžaduje vývoj príslušných dodatočných technických prostriedkov a nákladov na energiu, takže optimálne riešenie možno získať len pri zohľadnení celkových technických a energetických ukazovateľov ekosystému.

V počiatočných štádiách tvorby a používania biologického potitu, niektoré problémy celkového cyklu látok ešte neboli vyriešené, časť spotrebného materiálu sa bude prevzatá z rezerv poskytnutých na palube kozmickej lode. Na skleníku v týchto prípadoch sa umiestni funkcia reprodukcie minimálneho požadovaného množstva čerstvých greenov obsahujúcich vitamíny. Oranžéria s priestorom na pristátie 3 - 4 m 2 môže plne zabezpečiť potreby jednej osoby v vitamínoch. V takýchto ekosystémoch založených na čiastočnom používaní biocyklu, vyšších rastlín - osoba, hlavné zaťaženie regenerácie látok a živobytie posádky vykonávajú systémy fyzikálno-chemické metódy spracovania.

Zakladateľ praktických kozmonautikov S. P. Korolev sníval o vesmírnom lete, nesúvisí s žiadnymi obmedzeniami. Iba taký let podľa S. P. Queen bude znamenať víťazstvo nad prvkami. V roku 1962, on tak formuloval komplex prioritných úloh kozmickej biotechnológie: "Bolo by potrebné začať rozvoj" Orangeneie v Tsiolkovskom ", s postupným, postupným odkazom alebo blokmi, a je potrebné začať pracovať "Kozmické plodiny". Aké je zloženie týchto plodín, čo kultúry? Ich efektívnosť, užitočnosť? Reverzibilná (opakovateľnosť) plodín z vlastných semien, pri sadzbe dlhej existencie skleníka? Ktoré organizácie povedú tieto práce: pozdĺž línie výroby plodín (a problémy s pôdou, vlhkosťou atď.), Pozdĺž mechanizácie a "ľahkých teplôt a solárnych" techniky a jej regulačných systémov pre skleníky atď? "

V tejto formulácii, v skutočnosti, hlavnými vedeckými a praktickými cieľmi a cieľmi, dosiahnutie a riešenie musí byť zabezpečené predtým, ako bude vytvorený "skleník v Tsiolkovskom", tj taký skleník, ktorý v dlhodobom priestore dodá osobu potrebnú čerstvý potravinový rastlinný pôvod, ako aj čistiť vodu a vzduch. Space Sklenenie budúcich interplatentových lodí bude neoddeliteľnou súčasťou ich dizajnu. V takomto skleníku by sa mali poskytovať optimálne podmienky siatie, rast, vývoj a zber vyšších zariadení. Skleník by mal byť tiež vybavený zariadeniami na distribúciu svetla a klimatizácie, blokov prípravy, distribúcie a dodávky živín, zbernej vlhkosti, atď. Na vytvorenie takýchto rozsiahlych skleníkov pre vesmírne lode, sovietskych a zahraničných vedcov úspešne fungujú.

Priestorová produkcia plodín Dnes je stále v počiatočnej fáze svojho vývoja a vyžaduje si nový špeciálny výskum, pretože stále existujú nevysvetliteľné problémy súvisiace s reakciou vyšších rastlín pre extrémne podmienky vesmírneho letu zostávajú nevysvetliteľné a predovšetkým na podmienky beztiažnosti . Stav beztiažnosti má veľmi významný vplyv na mnohé fyzické javy, o životne dôležitých aktivít a správania živých organizmov a dokonca aj na práci palubných zariadení. Účinnosť účinku dynamického ztiahnutia sa preto možno odhadnúť len v tzv. Vyššieho pokusov vykonaných priamo na palubných orbitálnych vesmírnych staniciach.

Experimenty s rastlinami v plnohodnotných podmienkach sa uskutočnili skôr na "S pozdravom" staniciach a vesmírnych satelitoch ("Space-92, 605, 782, 936, 1129" a ďalšie). Osobitná pozornosť bola venovaná experimentom na pestovanie vyšších rastlín. Na tento účel sa použili rôzne špeciálne zariadenia, z ktorých každý bol priradený určitý názov, napríklad "Vazan", "Svetelná väzba", "Phiton", "BiograVistat" a iné. Každé zariadenie bolo zamýšľané vyriešiť jednu úlohu. Malé centrifúge BIOGRAVISTAT sa teda podávali na porovnávacie hodnotenie procesov pestovania sadeníc v beztiažnosti av oblasti odstredivých síl. Zariadenie "Vazan" vypracovali procesy rastúceho uhryznutia na pero ako vitamínové prísady k diéte kozmonautov. V zariadení "Svetoblock" prvýkrát v podmienkach beztiažnosti, rastliny Arabidopsis, pristál v izolovanej komore na umelom živnom médiu a v zariadení "Fiton" získal semien Arabidopsis. Široká škála úloh, o ktorej sa rozhodlo v "Oasis" Výskumné rastliny pozostávajúce z blokov pestovania, osvetlenia, dodávky vody, núteného vetrania a telemetrického riadiaceho systému. V zariadení "oáza" na rastlinách hrachu a pšenice boli kultivačné režimy s elektrostimuláciou vypracované ako prostriedok na zníženie účinku nepriaznivých faktorov spojených s absenciou gravitácie.

Počet experimentov s vyššími rastlinami v podmienkach vesmírneho letu sa uskutočnilo v Spojených štátoch v stanici Skylab, Speisleb a na palube "Kolumbia" (SHTTTL).

Početné experimenty ukázali, že úloha rastúcich rastlín vo vesmírnych objektoch v podmienkach, ktoré sa výrazne líšia od obyčajných zemín, nie je úplne vyriešený. Častejšie, napríklad prípady, keď v generatívnej fáze vývoja rastliny prestanú svoj rast. K dispozícii je tiež značné množstvo vedeckých pokusov o rozvoji technológie pestovania rastlín vo všetkých štádiách ich rastu a rozvoja. Vývoj a overovanie rastlinných kultivátorov a individuálnych technických prostriedkov na pomoc pri eliminovaní negatívneho vplyvu rôznych leteckých faktorov priestoru na rastliny.

Okrem najvyšších pozemných rastlín sú nižšie rastliny tiež považované za prvky autotrofického spojenia uzavretých ekosystémov. Patrí medzi ne voda fototrofropy - jednobunkové riasy: zelené, modro-zelené, diathom, atď. Sú hlavnými výrobcami primárnej organickej hmoty v moriach a oceánoch. Najväčšia sláva získala sladkovodné mikroskopické riasy chlorella, čo mnohí vedci uprednostňujú hlavný biologický predmet výrobného spojenia uzavretého kozmického ekosystému.

Chlorella Kultúra sa vyznačuje množstvom pozitívnych: funkcií. Použitie oxidu uhličitého, kultúry vyžarujúceho kyslík. S intenzívnou kultiváciou 30-40 litrov môžu chlorelové suspenzie plne poskytnúť výmenu plynu jednej osoby. Zároveň sa vytvorí biomasa, ktorá je prijateľná podľa biochemickej kompozície na použitie ako prísadu kŕmnej doplnkovej látky, as vhodnou liečbou - ako prísada do potravinovej diéty. Pomer proteínov, tukov a sacharidov u chlorasov biomasy sa môže líšiť v závislosti od kultivačných podmienok, čo umožňuje kontrolovanú biosyntézu procesu. Produktivita intenzívnych plodín chlorelly počas laboratórnej pestovania sa pohybuje od 30 do 60 g sušiny od 1 m 2 za deň. V experimentoch na špeciálnych laboratórnych kultivátoroch pri vysokom osvetlení, výťažok chlorella dosiahne 100 g sušiny od 1 m 2 za deň. Chlorella v najmenej náchylnej na vplyv beztiažnosti. Jej bunky majú pevný obal obsahujúci celulózu a najviac odolné voči nepriaznivým podmienkam existencie.

Nevýhody chýbrelála ako umelého ekosystémového spojenia možno pripísať nejednotnosti koeficientu koeficientu CO2 ľudského dýchania, potrebu zvýšených koncentrácií CO 2 v plynnej fáze na účinnú prevádzku biologického regeneračného spojenia, \\ t Niektoré rozporu v prípade potrieb XLORELLY rias na biogénnych prvkoch s prítomnosťou týchto prvkov u ľudského vybíjania, potrebu špeciálneho spracovania chlorelly buniek na dosiahnutie stráženia biomasy. Jedicokelulárne riasy Všeobecne (najmä chlorella), na rozdiel od vyšších rastlín, zbavených regulačných zariadení a na spoľahlivé účinné fungovanie v kultúre si vyžaduje automatizovanú kontrolu procesu biosyntézy.

Maximálna účinnosť účinnosti v experimentoch pre všetky typy rias je v rozsahu od 11 do 16% (teoretická účinnosť využitia svetelnej energie pomocou mikroalgae je 28%). Vysoká produktivita kultúry a nízkej spotreby energie však sú zvyčajne protichodné požiadavky, pretože maximálna účinnosť účinnosti sa dosahuje s relatívne nízkymi optickou hustotou kultúry.

V súčasnosti sa používajú ako modelové biologické objekty autotrofickej úrovne umelých ekosystémov, používajú sa jednoslepé riasy chlorella, ako aj niektoré iné typy mikroalgae (SCENDESMUS, SPIRULINA, atď.).

Úspechy a vyhliadky

Ako praktické skúsenosti sa akumuluje štúdiu a rozvoj vesmírneho priestoru v blízkosti krajiny, programy výskumu vesmíru sú čoraz zložitejšie. Ak chcete vyriešiť hlavné otázky tvorby biologických SZGO pre budúce dlhodobé výpravy vesmírnych výprav, je už to už nevyhnutné, pretože vedecké pokusy, vykonávané s väzbami biologického SLC, sa rozlišujú veľkým trvaním začiatku, kým sa nedosiahne konečný výsledok . To je splatné, najmä s relatívne dlhými vývojovými cyklami, objektívne existujúci v mnohých živých organizmoch zvolených ako väzby biologických SZGO, ako aj potrebu získať spoľahlivé informácie o vzdialených dôsledkoch trofických a iných dlhopisov biomenv, ktoré pre \\ t Živé organizmy sa zvyčajne môžu prejaviť len v nasledujúcich generáciách. Metódy zrýchleného vykonávania takýchto biologických experimentov ešte neexistujú. Je to táto okolnosť, ktorá si vyžaduje výrazne vyspelú záložku experimentov v štúdii procesov energie a hromadného prenosu v biologickom SLC vrátane osoby.

Je zrejmé, že hlavné otázky vytvárania biologických Szgos kozmických posádok musia byť predtým vypracované a riešené v podmienkach na zem. Špeciálne technické a lekárske a biologické centrá boli vytvorené a vytvorené, vrátane silných výskumných a testovacích základov, veľkoplošných gerobocavocamera, stojí, napodobňovanie priestorových letov, atď. V komplexných pozemných experimentoch vykonávaných v Hermborokamoch s účasťou testovacích skupín, Zlučiteľnosť systémov a prepojenia medzi sebou as osobou je určená, stabilita biologických väzieb v dlhodobom fungujúcom umelom ekosystéme je určená, účinnosť a spoľahlivosť prijatých rozhodnutí sa odhadujú, a výber variantu Biologický SZGO je vyrobený pre svoju poslednú hĺbkovú štúdiu s odkazom na konkrétny priestorový objekt alebo let.

V 60-tych rokoch - 70. rokoch sa v ZSSR uskutočnilo množstvo jedinečných vedeckých experimentov zameraných na vytvorenie biologických SZGOs pre posádky umelých priestorových ekosystémov. V novembri 1968 bol v ZSSR dokončený dlhodobý (ročný) experiment s účasťou troch testov. Jeho hlavné ciele boli inšpekciou a rozvojom technických zariadení a technológií komplexného SZGO na základe fyzikálno-chemických metód regenerácie látok a biologickej metódy dopĺňania potrieb osoby v vitamínoch a vlákne počas kultivácie v skleníkoch skleníky: plodiny, v \\ t Tento experiment Sievací plocha skleníka bol len 7, 5 m 2, výkon biomasy na osobu v priemere rovnajúcom sa 200 g denne. Súbor plodín zahŕňal kapustovú chiban, uhorku trávu, polmesiacový šalát a kôpor.

V procese experimentu bola vytvorená možnosť normálnej kultivácie vyšších rastlín v uzavretom objeme počas osoby, ktorá sa v ňom vyriešila, a opakované použitie transpiračnej vody bez jeho regenerácie na zavlažovanie substrátu. V skleníku sa vykonala čiastočná regenerácia látok, poskytuje minimálnu uzavretie potravín a kyslíka - o 3-4%.

V roku 1970 sa experimentálne usporiadanie systému podpory života ukázalo na ZSSR EDHX, ktorý predložil All-Union Vedecký výskum Biotechnical Institute Glavmikrobiopromóm ZSSR a určený na určenie optimálneho zloženia komplexu biotechnických blokov a ich pracovných režimov . Systém rozloženia podpory života bol navrhnutý tak, aby vyhovoval potrebám troch ľudí vo vode, kyslíka a čerstvých rastlinných výrobkoch počas neobmedzeného dlhého časového obdobia. Hlavné regeneračné bloky v systéme boli reprezentované kultivátorom rias s kapacitou 50 litrov a skleníkom s užitočnou plochou asi 20 m 2 (obr. 3). Reprodukcia potravinárskych zvierat bola nahá na kultivátu kurčiat.

Obr. 3. Vzhľad oranžovej

V Ústave fyziky, Sibírskej pobočky Akadémie vied ZSSR, séria experimentálnych štúdií ekosystémov vrátane osoby vrátane osoby vrátane osoby. Experiment s dvojzrodeným systémom "Man - mikroalgae" (chlorell) s dĺžkou 45 dní nám umožnilo skúmať hmickú výmenu medzi odkazmi systému a životným prostredím a dosiahnuť ukazovateľ celkovej skrine látok látok rovná 38% (regenerácia atmosféry a vody).

Experiment s trojbledným systémom "Man - Vyššie rastliny - mikroalgae" sa uskutočnilo 30 dní. Cieľom je študovať kompatibilitu osoby s vyššími rastlinami s úplne uzavretou výmenou plynov a čiastočne uzavretou výmenou vody. Zároveň sa uskutočnil pokus o uzavretie nutričného reťazca na zeleninovej (zeleninovej) biomase. Výsledky experimentu vykazovali absenciu vzájomného represívneho vplyvu jednotiek systému prostredníctvom všeobecnej atmosféry počas experimentálneho času. Minimálna pristávacia plocha nepretržitej kultúry zeleniny bola určená na plne zabezpečiť potrebu jednej osoby v čerstvej zelenine ako zvolený režim kultivácie (2,5 - 3 m 2).

Zavedenie do systému štvrtého prepojenia je mikrobiálny kultivátor určený na spracovanie nestretého rastlinného odpadu a vrátenie do systému, bol spustený nový experiment s mužom s trvaním 73 dní. V procese experimentu bola výmena plynu väzieb úplne uzavretá, takmer úplne - výmena vody (s výnimkou vzoriek na chemickú analýzu) a čiastočne - výmenu potravín. Počas experimentu sa zistilo zhoršenie produktivity vyšších rastlín (pšenica), vysvetlila akumuláciou metabolitov rastlín alebo sprievodnej mikroflóry v živnom médiu. Záver bol vykonaný o nevýhodám zavedenia systému mineralizácie solídny plnenie osoby založenej na technických a ekonomických ukazovateľoch štvorhviezdičkového biologického systému.

V roku 1973, polročný experiment o životnej podpore posádky troch ľudí v uzavretom ekosystéme s celkovým objemom asi 300 m 3, ktorý zahŕňal okrem skúšok, boli dokončené jednotky vyšších a dolných rastlín . Experiment sa uskutočnil v troch etapách. V prvej fáze, dva mesiace, všetky potreby posádky v kyslíku a vodu boli splnené na úkor vyšších rastlín, vrátane pšenice, repy, mrkvy, kôpiera, fluip, kapusty listov, reďkoviek, uhoriek, cibule a Sorrel. Odpadová voda z oddelenia pre domácnosť bola privedená do živného média na pšenicu. Vypúšťanie tuhých a tekutých posádok sa uskutočnili mimo hermoplease vonku. Potravinové potreby posádky boli čiastočne spokojní s vyššími rastlinami a čiastočne dehydrovanými výrobkami zo zásob. Približne 40 m 2, 1953 g biomasy (v suchej hmotnosti), vrátane 624 g jedlých, bola syntetizovaná, vrátane 624 g jedlých, čo bolo 30% celkových potrieb posádky. Zároveň bola zaistená potreba troch ľudí v kyslíku (asi 1500 litrov denne). Zatvorenosť systému "Man - Vyššie rastliny" v tomto štádiu bolo 82%.

V druhej fáze experimentu bola časť skleníka nahradená prepojením dolných rastlín - chlorella. Potreby posádky vo vode a kyslíku boli spokojní s vyššími (pšenicami a rastlinnými plodinami) a nižšími rastlinami, kvapalný výber posádky sa poslal do reaktora rias, pevné úľavy sa vysušili, aby sa vracia voda do cyklu. Sila posádky sa uskutočnila podobne ako prvá etapa. Zhoršenie rastu pšenca sa zistilo v dôsledku zvýšenia množstva vody pre domácnosť prichádzajúce z živného média na jednotku pristávacej plochy, na polovicu.

V tretej fáze, len rastlinné plodiny boli ponechané v prvom prvku vyšších rastlín a hlavné zaťaženie regenerácie atmosféry Hermoption sa uskutočnilo reaktor rias. Voda pre odpadovú domácnosť do živného roztoku pre rastliny nebola zavedená. V tejto fáze experimentu však bola objavená intoxikácia atmosféry rastlín Hermoption. Zatvorenosť systému, vrátane chlorelly, s využitím tekutých vrcholov osoby, zvýšil na 91%.

Počas experimentu sa venovala osobitná pozornosť problematike zosúladenia dočasných oscilácií pri výmene exometabolitov posádky. Na tento účel testy žili v harmonograme, čím sa zabezpečuje kontinuita riadenia ekosystému a jednotnosť úrovne hromadného prevodu v procese autonómnej existencie ekosystému. Po dobu 6 mesiacov experimentu v systéme boli 4 testy, z ktorých jeden z nich prebýva priebežne, a tri - 6 mesiacov, nahradenie harmonogramu.

Hlavným výsledkom experimentu je dôkazom možnosti vykonania obmedzeného uzavretého priestoru biologického systému podpory života, autonómne kontrolovaný zvnútra. Analýza ukazovateľov fyziologických, biochemických a technologických funkcií testov neodhalilo zamerané zmeny spôsobené ich pobytom v umelom ekosystéme.

V roku 1977 sa konal štvormesačný experiment s umelým uzavretým ekosystémom "Man - Vyššie elektrárne" sa konalo v Ústave fyziky z Akadémie vied ZSSR. Hlavnou úlohou je nájsť spôsob, ako zachovať produktivitu vyšších rastlín v uzavretom ekosystéme. Zároveň bola tiež študovaná možnosť zvýšenia uzavretia systému zvýšením podielu potravinovej diéty reprodukovateľnej v ňom. Na experimente sa zúčastnili dva sekcie (počas prvých 27 dní - tri testy). Sowing oblasti FitTRON bola asi 40 m 2. Súbor kultúr vyšších rastlín zahŕňal pšenicu, cufu, repy, mrkvy, reďkovky, cibuľa, kôpor, list kapusty, uhorky, zemiaky a Sorrel. V experimente bol organizovaný nútený obeh vnútornej atmosféry pozdĺž obrysu "rezidenčného oddelenia - Fitotrons (skleník) - rezidenčné oddelenie. Experiment bol pokračovaním predchádzajúceho experimentu s uzavretým ekosystémom "Man - Vyššie rastliny - Dolné rastliny".

Počas skúseností, z ktorých prvá fáza reprodukovala podmienky predchádzajúceho, odhalila zníženie fotosyntézy rastlín, ktorá začala s 5 dňami a trvala až 24 dní. Ďalej bola zahrnutá termokatalytická čistenie atmosféry (vyplnenia akumulovaných toxických plynných nečistôt), v dôsledku čoho bol odstránený inhibičný účinok atmosféry na rastlinách a bola obnovená fotosyntetická produktivita fytotrónov. Vzhľadom na ďalší oxid uhličitý odvodený od spaľovania slamy a celulózy, reprodukovateľná časť posádky bola upravená na 60% hmotn. (Až 52% kalórií).

Výmena vody v systéme bola čiastočne uzavretá: zdrojom pitia a čiastočne sanitárnej vody vodou bol kondenzát transprizačnej vlhkosti rastlín, na zavlažovanie pšenice, živínové médium sa použilo s pridaním vody pre domácnosť a vodná bilancia bola udržiavané zavedením destilovanej vody v množstvách kompenzujúcich systému tekutých ľudských výberových systémov.

Po ukončení experimentu neexistovali žiadne negatívne reakcie skúšky testu skúšky na integrovaný účinok podmienok uzavretého systému. Rastliny plne poskytli testy s kyslíkom, vodou a hlavnou časťou rastlinných potravín.

V tom istom roku 1977, dvojmesačný experiment s dvoma testmi na Inštitúte lekárskych a biologických problémov ministerstva zdravotníctva ZSSR skončil. Experiment bol vykonaný s cieľom študovať model uzavretého ekosystému, ktorý zahŕňal skleník a inštaláciu s chlorellom.

Vykonané experimenty ukázali, že pri implementácii biologickej regenerácie atmosféry a vody v umelom ekosystéme s pomocou zelených rastlín majú nízke rastliny (chlorella) väčšiu biologickú kompatibilitu s človekom ako najvyššia. Vyplýva to zo skutočnosti, že atmosféra rezidenčného oddelenia a pridelenie osoby nepriaznivo ovplyvnila rozvoj vyšších rastlín a určitú dodatočnú fyzikálno-chemickú úpravu prichádzajúceho vzduchu v skleníku.

Práca v zahraničí zameraná na vytvorenie sľubných szgos sú najintenzívnejšie v Spojených štátoch. Štúdie sa vykonávajú v troch smeroch: teoretické (definovanie štruktúry, zloženia a vypočítaných charakteristík), experimentálne miesto (testovanie jednotlivých biologických väzieb) a experimentálny let (príprava a vedenie biologických pokusov na kozmickej lode na obsadenie). Sú zapojení do problému vytvárania biologických SJW centier NASA a firmy, ktoré im rozvíjajú vesmírne lode a systémy. V mnohých štúdiách sľubného charakteru sú zapojené univerzity. Katedra bosystémov bola vytvorená v NASA, ktorá koordinovala prácu na programe na vytvorenie kontrolovaného biotechnického SLC.

Veľký záujem environmentálnych špecialistov spôsobil projekt na vytvorenie veľkej umelej štruktúry v Spojených štátoch s názvom "Biosféra-2". Táto konštrukcia skla, ocele a betónu je plne uzavretý objem rovný 150 000 m 3 a zaberá plochu 10 000 m 2. Celý objem je rozdelený do rozsiahlych priestorov, v ktorých sa vytvárajú fyzikálne modely rôznych klimatických zón Zemi, vrátane dažďového pralesa, tropickej savane, lagúny, plytkých a hlbokomorských zón oceánu, púšte atď. Priestory testu sa tiež nachádzajú aj v Biosfére-2. Laboratóriá, workshopy, poľnohospodárske vekové kategórie a rybníky pre chov rýb, systémy na spracovanie odpadov a iných ľudí potrebných na systémy ľudskej činnosti a technické prostriedky. Sklenené stropy a steny oddielov Bififfares-2 by mali zabezpečiť tok žiarivej slnečnej energie svojim obyvateľom, medzi ktorými sa počas prvých dvoch rokov nachádza osem dobrovoľníckych testov. Musia dokázať možnosť aktívneho života a aktivity v izolovaných podmienkach založených na vnútornom biosférickom cykle látok.

Inštitút Ekotechnik zamieril v roku 1986, vytvorenie biosféry-2, plánuje tento rok dokončiť svoju výstavbu. Mnohí autoritatívnych vedcov a technickí experti nastúpili do účasti na projekte.

Napriek významným nákladom na prácu (najmenej 30 miliónov dolárov) bude realizácia projektu umožní jedinečný vedecký výskum v oblasti ekológie a biosféry Zeme, určiť možnosť využitia jednotlivých prvkov biosféry-2 v rôznych priemyselných odvetviach (biologické čistenie a regenerácia vody, vzduch a potraviny). "Takéto návrhy budú potrebné na vytvorenie osád vo vesmíre, a možno pre zachovanie určitých druhov živých bytostí na Zemi," povedal nám Astronaut R. Schwekart.

Praktický význam uvedených experimentov nie je len pri riešení určitých otázok vytvárania kozmických uzavretých ekosystémov vrátane osoby. Výsledky týchto experimentov sú rovnako dôležité pre znalosti zákonov ekológie a zdravotníckych a biologických základov adaptácie osoby na extrémne environmentálne podmienky, objasňujú potenciálne možnosti biologických objektov v intenzívnych režimoch pestovania, rozvojom odpadu a environmentálne priaznivé technológie na zabezpečenie ľudských potrieb vo vysoko kvalitných potravinách, vode a vzduchu v umelých izolovaných obývaných zariadeniach (podmorské osady, polárne stanice, urovnania geológa v extrémnych severných, obranných štruktúrach atď.).

V budúcnosti môžete prezentovať celé mestá bez odpadu a šetrné k životnému prostrediu. Napríklad riaditeľ Medzinárodného inštitútu systémovej analýzy systému CH. MarketTi: "Naša civilizácia môže pokojne existovať, a navyše v podmienkach najlepšieho ako súčasného, \u200b\u200buzavretého v mestách ostrovov, ktoré sú v úplnej sebestačnosti ktoré nezávisia od životaschopnosti prírody, ktoré nepotrebujú prirodzene suroviny, ani v prirodzenej energii a zaručuje sa od znečistenia. " Dodávame, že to vyžaduje implementáciu len jednej podmienky: spojiť úsilie všetkých ľudstva v pokojnej kreatívnej práci na Zemi av priestore.

Záver

Úspešné riešenie problému vytvárania veľkých umelých ekosystémov, vrátane človeka a na základe úplne alebo čiastočne uzavretého biologického cyklu látok, má veľký význam nielen pre ďalší pokrok kozmonautiky. V ére, keď sme "s takýmito odstraňovanou jasnosťou, sme videli, že druhá fronta jadrovej hrozby sa blížila k prednej časti jadrového priestoru - ekologické (od prejavu ministra zahraničných vecí ZSSR EA Shevardnadze na 43. zasadnutí Všeobecné zhromaždenie OSN), jedným zo skutočných spôsobov, ako sa blíži k environmentálnej kríze, môže byť spôsob, ako vytvoriť prakticky odpadové a ekologické intenzívne agropriemyselné technológie, ktoré musia byť založené na biologických Cyphans látok a efektívnejšie využívanie slnečnej energie.

Hovoríme o zásadne novom vedeckom a technickom probléme, ktorých výsledky riešenia môže mať veľký význam pre ochranu a ochranu životného prostredia, rozvoj a rozšírené využívanie nových intenzívnych a bezplatných biotechnológie, vytvorenie autonómnych automatizovaných a robotické komplexy pre rozvoj biomasy potravín, riešenie potravinového programu na vysokej modernej vedeckej a technickej úrovni. Priestor nie je moc z pozemského, takže dnes výsledky vesmírnych programov poskytujú významný hospodársky a spoločenský vplyv v širokej škále oblastí národného hospodárstva.

COSMOS slúži a mal by slúžiť ľuďom.

Literatúra

Blinkin S. A., RUDNITSKAYA T. V.Phytoncides okolo nás. - M.: Znalosť, 1981.

GAZENKO O. G., PESZOV I. D., Makarov V. I.Ľudstvo a priestor. - m.: Veda, 1987.

DadYKIN V.P. Space Produkcia plodín. - M.: Znalosť, 1968.

Dazho R. Základy ekológie. - M.: Pokrok, 1975.

Uzavretý systém: MAN - Vyššie rastliny (štvormesačný experiment) / ed. M. M. Lisovsky. - Novosibirsk-Science, 1979.

Kozmonautika. Encyklopédia. / Ed. V. P. GLUSKOKO - M.: Sovietska encyklopédia, 1985.

Lapo A. V. Stopy biosféry. - M.: Znalosti, 1987.

Nichiporovich A. A.KPD zeleného listu. - M.: Znalosť 1964.

Základy kozmickej biológie a medicíny. / Ed. O Gazenko (USSR) a M. Calvina (USA). - T. 3 - M.: Veda, 1975.

Carpenters V. V. Na križovatke ekológie. - M.: Myslel som, 1985

SYTNIK K. M., Bryon A. V., Gordecsky A. V.Biosféra, ekológia, ochrana prírody. - Kyjev: Nukova Dumka, 1987.

Experimentálne environmentálne systémy vrátane ľudského / ed. V. N. Chernigovsky. - M.: Veda, 1975

Yazdovsky v.I. Umelá biosféra. - M.: Veda, 1976

žiadosť

Vesmírna turistika

V.p. Mikhailov

V kontexte turistického boomu sa špecialisti začali v priebehu 60. rokov, špecialisti venovali pozornosť možnosti cestovania v cestovnom ruchu.

Priestor cestovného ruchu sa vyvíja v dvoch smeroch. Jeden z nich je čisto pozemský - bez letov do vesmíru. Turisti navštevujú krajiny Zeme - CosmodRomes, Letové manažmentové body, "Star" mestá, podniky na vývoj a výrobu prvkov vesmírnej technológie sú prítomné a sledovať spustenie lietadla a dopravcov spustenie vozidiel.

Zemský kozmický cestovný ruch sa začal vykonávať od júla 1966, keď boli na Cape Kennedy organizované prvé autobusové prehliadky počiatočných komplexov NASA. Na začiatku 70. rokov turistov na autobusoch navštívili platformu komplexného čísla 39, z ktorého astronauts začal počas letu na Mesiaci, budova zvislej zostavy (hangár nad 100 m výšku), kde sa zostavoval Rocket Nositeľ Saturn-V A priestor umierala loď "Apollo", parkovanie jedinečného Caterpillar Podvozok, ktorý prináša nosnú raketu na štartovaciu plošinu a oveľa viac. V špeciálnom kine, sledovali novinky o vesmírnych podujatiach. V tom čase sa takáto prehliadka zaviazala denne na 6 - 7 tisíc turistov v mŕtvom období, asi 2 tisíc neorganizovaných turistov zvýšil tok návštevníkov na približne 20 - 25%.

Od samého začiatku, takéto exkurzie vyhrala širokú popularitu. Už v roku 1971 bol zaznamenaný štvor miliónom účastníkom. Počas niektorých spúšťaní (napríklad na Mesiaci) bol počet turistov stovky tisíc.

Ďalším smerom je priamy kozmický cestovný ruch. Aj keď je dnes v detstve, vyhliadky na jeho široké. Okrem čisto turistického hľadiska je potrebné mať na pamäti strategické a ekonomické aspekty.

Strategický aspekt spočíva v možnom čiastočnom presídlení ľudstva v rámci solárneho systému. Samozrejme, toto je prípad vzdialenej budúcnosti. Usporiadanie sa vyskytne pre stovky rokov a tisícročia. Osoba sa musí zvyknúť na biotopy vo vesmíre, vybaviť ho, aby sa hromadil určitý zážitok - ak sa, samozrejme, nebude diať žiadne pozemské alebo kozmické kataklysms, keď by sa tento proces mal urýchliť. A kozmický cestovný ruch je dobrý model na vypracovanie tohto procesu. Na druhej strane, skúsenosť s zabezpečením ľudského života vo vesmíre, nahromadené počas turistického cestovania, oboznámenia sa so zariadeniami, zariadenia na podporu života v priestore umožní osobe žiť viac úspešne a pracovať na Zemi v podmienkach degradácie životného prostredia, používajú kozmické "lúpané "Technické prostriedky a systémy.

Hospodársky aspekt kozmického cestovného ruchu je tiež veľmi dôležitý pre astronautiku. Niektorí odborníci vidia v kozmickom cestovnom ruchu zameranej na používanie využívania priestorových turistov, významným zdrojom financovania kozmického programu. Podľa ich názoru sa zvýšenie nákladnej prevádzky do vesmíru v dôsledku vesmírneho cestovného ruchu v porovnaní s teraz 100-krát (čo je skutočné) zníži špecifickú hodnotu produkcie užitočného nákladu 100 - 200 krát pre všetkých Kozmonautika ako celok bez prilákania ďalších štátnych kapitálových investícií.

Podľa odborníkov sú ročné náklady na ľudstvo v oblasti cestovného ruchu vyjadrené vo výške približne 200 miliárd f. Umenie. V najbližších desaťročiach môže byť priestor cestovného ruchu 5% z tohto obrázku, t.j. 10 miliárd f. Umenie. Predpokladá sa, že ak sú náklady na výlet na vesmír optimálne vyvážené a pomerne vysoká letecká bezpečnosť bude zabezpečená (porovnateľná aspoň s úrovňou bezpečnosti letu na modernej osobnej reaktívnej linke), potom asi 100 miliónov ľudí by vyjadril túžbu urobiť Priestorová cesta v nasledujúcich desaťročiach. Podľa iných odhadov bude tok vesmírnych turistov 100 tisíc každý rok do roku 2025, a počas nasledujúcich 50 rokov sa počet ľudí, ktorí navštívili približne 120 miliónov ľudí, ktorí navštívili priestor.

Koľko vesmírnych prehliadok môže dnes stáť? Pripojím hornú hranicu "Turponevka". ZSSR, tréning astronautu je asi 1 milión rubľov, sériový nosič raketa stojí 2-3 miliónov rubľov, dvojité kozmické lode - 7 - 8 miliónov rubľov. Let pre dvoch bude teda približne 11 až 13 miliónov rubľov, nepočíta sa tzv. Toto číslo by mohlo byť výrazne znížené, ak sa kozmická loď vykonáva v čisto turistickej verzii: nezačínajte ho s komplexným vedeckým nástrojom, zvýšenie tohto počtu cestujúcich, pripravte ich, aby nie sú v súlade s programom Cosmonauts, ale jednoduchšie, atď. Bolo by zaujímavé presnejšie určiť náklady turistov, ale malo by sa to urobiť. Ekonómovia v oblasti raketovej a vesmírnej technológie.

Existujú aj iné spôsoby, ako znížiť náklady na let cestovného ruchu do vesmíru. Jedným z nich je vytvorenie špeciálneho turistického vozidla opätovne použiteľného. Optimisti sa domnievajú, že náklady na letu na druhej a tretej generácie vesmírnych lodí budú ponechané nákladmi na let na lietadlá pre osobné lietadlo, ktoré budú predurčiť masakru kozmického cestovného ruchu. A napriek tomu odborníci naznačujú, že náklady na turné pre prvých turistov budú asi 1 milión dolárov. V nasledujúcich desaťročiach sa rýchlo zníži a dosahuje 100 tisíc dolárov. Ako optimálne bohatá infraštruktúra kozmického cestovného ruchu, ktorá zahŕňa park Z kozmických lodí, hotely v dráhe Zeme a na Mesiaci, tok turistického vybavenia, školenia v bezpečnostných opatreniach atď. V podmienkach masového cestovného ruchu sa náklady na turistiku znížia na 2 tisíc dolárov. To znamená že náklady na výstup do vonkajšieho priestoru užitočného zaťaženia by nemali byť viac $ 20 / kg. V súčasnosti je toto číslo 7 - 8.000.

Stále existuje mnoho ťažkostí a nevyriešené problémy na ceste vesmírnej turistiky. Avšak, kozmický cestovný ruch je realitou míľnika XXI. Do tej doby, 260 ľudí z desiatich krajín sveta už bolo vykonaných jedným z amerických organizácií, ktoré začali pracovať v tomto smere, peniaze na rozvoj a implementáciu vesmírneho turistického letu. Niektoré americké cestovné kancelárie začali predať vstupenky na prvý turistický let Zeme-Moon. Dátum odchodu otvorený. Bude to dať do letenky, pretože hovoria v 20 - 30 rokoch.

Američania však nie sú prví. V roku 1927 sa konala prvá medzinárodná výstava kozmickej lode v Moskve na Tverskaya Street. Vytvorilo sa zoznamy tých, ktorí chcú lietať na mesiac alebo Mars. Želám si byť veľa. Možno, že niektorí z nich nestratili ani dúfať, že pôjde na prvú turistickú cestu do vesmíru.

Kozmonautika kronika *

* Pokračovanie (pozri № 3 na rok 1989). Na základe materiálov rôznych informačných agentúr a periodickej tlači poskytuje údaje o spustení niektorých umelých satelitov Zeme (ISS), od 15. novembra 1989, spustenia "COSMOS" nie sú registrované. Pravidelne hlásia, napríklad časopis "Príroda", HUD a posielajú záujemcov o čitateľov. Samostatná aplikácia je venovaná pilotovaným letným letom.

Dňa 15. novembra 1988, v Sovietskom zväze, sa uskutočnilo skúšobné spustenie univerzálnej raketovej a vesmírneho systému "energia" s loďou opakovane použiteľnej "Buran". Po vykonaní obojsmerného lode bezpilotného, \u200b\u200bBuraran Orbitálna loď bola úspešne pristála v automatickom režime na BAIKONUR COSMODROME. Loď "Buran" je postavená podľa schémy typu lietadla "Neuthestka" s trojuholníkovým krídlom premennej premennej. Môže vykonávať riadený zostup v atmosfére s bočným manévrovaním až do 2000 km. Dĺžka lode je 36,4 m, krídlové rozpätie približne 24 m, výška lode, ktorá stojí na šasi, viac ako 16 m. Štartovacia hmotnosť je viac ako 100 ton, z toho 14 tavienca padá na palivo. Vo svojom nákladnom priestore je možné umiestniť užitočná hmotnosť zaťaženia až 30 ton. V nazálnom priestore je zapečatená kabína pre posádku a zariadenia postavené s objemom viac ako 70 m 3. V koncovej časti lode je hlavnou inštaláciou motorov, dve skupiny motorov na manévrovanie sú umiestnené na konci chvostového priestoru a v prednej časti prípadu. Tepelný štít pozostávajúci z takmer 40 tisíc dlaždíc individuálneho profilu je vyrobený zo špeciálnych materiálov - vysokoteplotný kremeň a organické vlákna, ako aj materiál na báze uhlíka. Prvý let opätovne použiteľných lodí "Buran" otvorí kvalitatívne novú etapu v programe Sovietskeho priestoru.

Dňa 10. decembra 1988 sa vozidlo protónovej spustenia začalo ďalšiu (19.) sovietsku ISS "obrazovku televízneho vysielania" na obežnú dráhu. Zistené na geostacionárnej dráhe k bodu stojaceho 99 ° C. d. (Medzinárodný registračný index "Nemocnica T"), tieto cvičenia sa používajú na prenos v rozsahu vlnových dĺžok televíznych programov do oblastí URALSKO a Sibíri na prijímanie zariadení na kolektívne používanie.

11. decembra 1988, od Kuru kozmodrómu vo francúzskej Guyane, s pomocou západoeurópskeho pH "Arian-4", dva uzov - anglicky "Sky-NO-4B" a patriaci do luxemburského konzorcia SES "ASTRA-1 "Boli spustené na geostacionárnej dráhe. ISS "ASTRA-1" je určený na prenos televíznych programov miestnym distribučným centrom západoeurópskych krajín. Satelit má 16 stredne-energetického opakovača, z ktorých väčšina prenajatá britská Telecom Britská organizácia. Odhadovaný bod stojacej je "ASTRA-1" 19,2 ° Z. D. Spočiatku mal anglický satelit odstúpiť s pomocou American ICC "Space SHTTL". Avšak, nehoda "Challenger" v januári 1986 porušila tieto plány a RH "Arian" sa rozhodol začať. Spustenie dvoch satelitov uskutočnilo pH "ARIAN-4", vybavené dvomi pevnými palivami a dvomi kvapalinovými urýchľovačmi. Konzorcium "Arianspace" oznámil potenciálnych spotrebiteľov, že tento model rakety je schopný doručiť prechodovú obežnú dráhu s výškou 36 tisíc km. Užitočné zaťaženie váženia 3,7 tony. V tejto verzii sa na sekundu používa "ARIAN-4" čas. Prvé spustenie RN v takejto konfigurácii bolo procesom. Potom v roku 1988 boli z jeho obežnej dráhy odvodené tri satelity: západoeurópsky meteorologický meteozáte-3 a AMSAT-3 AMGERS, ako aj American Connected "Panamsat-1".

22. decembra 1988 v ZSSR RN "Zips" na high-eliptickej dráhe s výškou apogi 39,042 km na severnej pologuli, stiahli ďalšie (32.) USS "Lightning-3", aby sa zabezpečila prevádzka dlhých -Teregraph Telefónneho systému a televízne programy podľa systému "Orbit".

Dňa 23. decembra 1988 bol 24. ČĽR PRV spustený v ČĽR z CosmodRome Sichan. Toto je štvrtý čínsky satelit, odvodený z geostacionárnej dráhy. Preklad všetkých národných televíznych programov na relé cez satelitný systém bude doplnený do prevádzky. Na začiatku ISS bol prítomný Premier Štátnej rady ČRC PENG LI PENG.

Dňa 25. decembra 1988 bol spustený ZSSR "SOYUZ" na obežnej automatickej nákladnej kozmickej kozmickej lode "Progress-39", navrhnutý tak, aby poskytoval sovietsku orbitálnu stanicu "Mier". Loď ukráňa stanicou 27. decembra, vrátil sa 7. februára 1989. A v ten istý deň vstúpil do atmosféry a zastavila existenciu.

Dňa 28. decembra 1988 bol ZSSR RN "Zips" stiahnutý na high-eliptickej dráhe s výškou 25 870 km na severnej pologule nasledujúceho (75.) intervalu "Molia-1". Tento ISS je prevádzkovaný ako súčasť satelitného systému používaného v Sovietskom zväzovaní pre telefónne a telegrafické rádio, ako aj prenos televíznych programov na obežnom systéme.

Dňa 26. januára 1989 bol protónový ZSSR spustený ďalší (17.) oppon na "horizont". Zakázané na geostacionárnu dráhu v stojacom bode 53 ° C. D., dostal medzinárodný registračný index "Nemocnica-5". USS "Horizont" sa používa na prenos televíznych programov do siete zemných staníc "Orbit", "Moskva" a "Interspotnik", ako aj komunikovať s súdmi a lietadlami s pomocou ďalších opakovačov.

Dňa 27. januára 1989 je ISS "Intelsat-5A" (vzorka F-15) odvodená pre prechodnú obežnú dráhu na použitie v globálnom komerčnom satelitnom komunikačnom systéme Medzinárodného konzorcia ISSO. Preložené do bodu stojaceho na geostacionárnej dráhe 60 ° C. d., Satelit nahradí ISS "Intelsat-5A" stojace tam (vzorka F-12), ktorá sa spustila v septembri 1985

Dňa 10. februára 1989 bol USSR "SOYUZ" spustený spustením automatického kozmického lode pokroku-40 navrhnutý tak, aby poskytoval sovietsku orbitálnu stanicu "Mier". Loď dokázala stanicu 12. februára a ja som sa z nej vrátil 3. marca. Po doméne sa uskutočnil experiment na nasadenie v podmienkach otvoreného priestoru dvoch veľkokamenných dizajnov s viacerými veľkosťami, ktoré boli v zloženom stave na vonkajšom povrchu priebehu-40 lode. Podľa tímu palubnej automatizácie boli tieto štruktúry striedavo opísané. Ich nasadenie sa uskutočnilo pomocou prvkov z materiálu s formou pamäťového efektu. Dňa 5. marca bolo na lodi zahrnuté motorové zariadenie. V dôsledku brzdenia loď vstúpila do atmosféry a zastavila existenciu.

15. februára 1989 bol ZSSR RN "Zips" odstránený na vysoko eeptickom obežnej dráhe s výškou APOGI 38,937 km na severnej pologuli nasledujúcej (76th) "Lightning-1". Tento ISS je zahrnutý do satelitného systému používaného v Sovietskom zväzovaní pre telefónne a telegrafické rádio, ako aj prenos televíznych programov na obežnom systéme.

Dňa 16. marca bol USSR "SOYUZ" spustený spustením automatickej vesmírnej lode o pokroku-41, navrhnutý tak, aby poskytoval sovietsku orbitálnu stanicu "Mier". Loď dokázala stanicou 18. marca.

Kronickou hodnotou obsadenosti 1

1 Pokračovanie (pozri č 3 pre rok 1989).

2 v zátvorkách uviedli počet letov do vesmíru, vrátane druhej.

3 Expedícia na stanicu Mir.

4 kozmonauts A. Volkov a S. Krikalev zostali v posádke Mir stanice. 21. decembra 1988, spolu s J.L. Corane z "Svetovej" stanice PA Zem sa vrátil V. Titov a M. Manarov, ktorý sa dopustil najdlhšieho v histórii letov kozmonautiky, ktoré trvajú 1 rok.

Astronomy News

Vlákna v zázrakoch

V našich malých poznámkach sme už spomenuli o jednom z kozmologických dôsledkov niektorých modelov Veľkej asociácie - predpovede existencie kozmologických nití. Jedná sa o jednorozmerné rozšírené štruktúry s vysokou lineárnou hmotnostnou hustotou (~ F 02, kde F 0 je nenovo vákuový priemer) a hrúbka ~ 1 / f 0.

Medzi mnohými realistickými modelmi veľkého kombinácie (pretože existujú aj nereálne), tieto systémy, ktoré zahŕňajú zrkadlové častice, sú najúspešnejšie, prísne symetrické podľa ich vlastností s vhodnými konvenčnými časticami. Zrkadlové dvojčatá budú vidieť nielen častice hmoty (elektróny, kvarky), ale aj častice interakcií (fotóny, W.- topánky, gluóny atď.). V schémach tohto druhu, porušenie úplnej symetrie vedie k prechodu z konvenčných častíc do zrkadla. Vlákna, ktoré sa objavujú v týchto modeloch, sa nazývajú Alice Threads. Z "bežných" kozmologických nití sa rozlišuje ich ďalšia ďalšia vlastnosť: obchádza okolo nite mení zrkadlo objektu.

Z tejto "íl" vlastnosti z toho vyplýva, že samotná definícia zrkadlenia sa stáva relatívnou: ak by sme sa uvažovali o makroskopickom objekte ako obvykle pri riadení závitu vľavo, potom sa ukáže, že by bolo zrkadlo, ak závit stojí právo (alebo: Naopak). Okrem toho, elektromagnetické žiarenie, vnímané nás ako obvyklé vľavo od vlákien Alice, vpravo od neho bude zrkadlené. Naše obvyklé elektromagnetické prijímače ho nezaregistrovali.

Ale je to všetko teoreticky. Existujú nejaké možné pozorovacie prejavy alisino nití? Všetky tieto vlastnosti, ktoré sú k dispozícii z bežných kozmologických nití, sú tiež na nite Alice. Ale na rozdiel od prvého vlákna, Alice počas ich evolúcie by mala zmeniť relatívne zrkadlo častíc a lúčov svetla. Existencia zrkadiel častíc vedie k tomu, že hviezdy a pravdepodobne guľôčkové klastre musia mať jedno zrkadlo a galaxie a väčšie nehomogénnosti (klastre, super-spotreba) pozostávajú z rovnakého množstva zrkadla a bežných častíc. Súčasne, priemerné charakteristiky (spektrum, svietivosť, distribúcia cez masy a rýchlosti atď.) Rovnako. Preto, ak nemôžeme "vyriešiť" galaxiu pre jednotlivé hviezdy, potom nemôžeme a vidieť priechod vlákien Alice medzi nimi a galaxie, pretože zrkadlo aj obvyklé svietivosť a galaxia spektrá sú úplne symetrické.

Môžete sa pokúsiť objaviť prejav vlákien Alice (ako je to však kozmologické vlákno akéhokoľvek prírody) na účinok plynu žiara v show vlny spôsobenej ňou. Ten je vytvorený počas poruchy látky s kužeľovým gravitačným poľom závitu. TRUE, svietivosť plynu v šokovej vlne pre vlákno je ťažké oddeliť od pozadia celkovej svietivosti takéhoto plynu. To isté platí pre rozhorčenie teploty rečného žiarenia smerom k vláknu. Zdá sa preto, že najsľubnejšie, podľa teoretikov, zdá sa, že je účinok gravitačných šošoviek spôsobených vláknom Alice.

Je neustále?

Hovoríme o newtonovskej gravitačnom konštante G.. Existuje veľa teórií predpovedať potrebu zmeniť ho. Avšak nielen to, ale aj ďalšie základné konštanty - v niektorých modeloch teórie Superstrrunu, napríklad, tieto konštanty sa musia zmeniť spolu s vekom vesmíru (pri rozširovaní vesmíru G., Napríklad by sa mal znížiť).

Žiadny z experimentov, ktoré vykonávajú teraz, neposkytol žiadny dôkaz v prospech nedostatočne. G.. Nainštalujte sa iba horné hranice takejto zmeny - približne 10-11 dielov ročne. Nedávno, Americkí vedci potvrdili toto hodnotenie, sledoval dvojitý rádioalsar.

Otvorené v roku 1974, PSR 1913 + 16 Dual Pulsar pozostáva z neutrónovej hviezdy, ktorá sa otáča okolo iného kompaktného objektu. Takže úspešne sa to stalo, že miera zmeny svojho orbitálneho obdobia je známa s nápadne vysokou presnosťou.

Všeobecná teória relativity predpovedá, že takýto dvojitý systém vydáva gravitačné vlny. V tomto prípade orbitálne obdobie dvojitých pulzínových zmien. Rýchlosť jej zmeny predpovedaná v rámci konzistencie G., dokonale sa zhoduje s pozorovateľným.

Pripomienky amerických vedcov nám umožňujú posúdiť limit na variabilitu G. Podľa malého rozdielu medzi pozorovaniami a predikciami všeobecnej teórie relativity. Toto hodnotenie, ako už bolo uvedené, dáva hodnotu približne 10 -11 dielov ročne. Tak najpravdepodobnejšie G. Sa nikdy nezmení.

"Svetlo echo" Supernova-87

Austrálsky a americkí astronómovia objavili pomerne silné zvýšenie infračerveného žiarenia z Supernova z BMO. Sám skutočnosť, že takéto žiarenie nie je nič zvláštne. Nie je to jasné a neočakávané jeho blesk.

Navrhuje sa niekoľko hypotéz. Podľa jedného z nich "svieti" pulsar, "bezšvové" v plyne, ktorý si vybral explodovanú hviezdu (hoci radiačné žiarenie musí byť viac krátkodobo). Podľa druhej hypotézy plynov je výbuch kondenzovaný do tuhých makrobylov, ktoré sú zahrievané, emitujú infračervené žiarenie.

Tretia hypotéza je tiež "prach". Pre tisíce a tisíce rokov pred výbuchom, počiatočná hviezda stratila plyn, ktorý išiel okolo nej. Prach shell natiahnutý okolo Supernova takmer na svetelnom roku - toľko času, keď to urobilo svetlo z rozloženej hviezdy, aby dosiahol prachový mrak. Vyhrievané prachové rezervy v infračervenom rozsahu a žiarenie si vyžaduje ďalší rok, aby sa dostal na pozemské pozorovatelia. To vysvetľuje čas odovzdaný z registrácie Supernova na objavovanie vypuknutia infračerveného žiarenia.

Chýbajúca hmotnosť

Ak je moderná teória vývoja hviezd je pravdivá (a v tomto sa zdá, že nie je dôvod na pochybnosti), potom malé hviezdy (s hmotnosťou menšej hmoty slnka) nemajú "nesprávne" Dokončiť svoje životy vo forme planetárnej hmly - žiariace plynové mraky v strede, ktorého zvyšok pôvodnej hviezdy.

Avšak, už dlhú dobu, tento zákaz záhadne porušil - v mnohých prípadoch bola hmotnosť planétovej hmlovej hmoty menšia ako hmotnosť Slnka. Anglicky a holandské astronómovia skúmali tri svetlé planetárne hmloviny (alebo skôr, ich slabo kvetinové mušle). S pomocou spektra získaného nimi bola vypočítaná hmotnosť oboch škrupiny a najviac hmloviny. Problém s hmotnostnými nedostatkom vymazaný - v škrupine je oveľa väčší ako látka ako vo väčšine hmloviny. Pôvodné hviezdy - "Organizátori" planetárnych hmlovín - by mali byť ťažšie. Chýbajúca hmotnosť je v škrupine.

Ale okamžite nová hádanka vznikla. Teploty plynu vypočítané pre hmluvu a shell sa líšia - škrupina sa ukázala ako 2-násobok horúcej hmlovej. Zdá sa, že by to malo byť opakom, pretože centrálna hviezda je povinná ohrev plynového plášťa. Jeden z predpokladov, ktoré vysvetľuje tento paradox: energia na vykurovanie plášťa dodáva rýchly "vietor" fúkanie z centrálnej hviezdy.

Pozor - Flash

Americký satelitný SMM, určený na štúdium slnka, predpovedal svoju predčasnú "smrť" - zhromažďovanie orbity. Údaje získané týmto satelitom, naznačujú, že ako odborníci z národného výskumu oceánu a atmosféry strávime ďalšie štyri roky v situácii zvýšenej solárnej činnosti. So všetkými dôsledkami vyplývajúcimi z tu - magnetické búrky, ktoré bránia rádiovej komunikácii a navigácii, ktoré zasahujú do prevádzky radarových rastlín, ktoré predstavujú úplne definitívne nebezpečenstvo: posádky kozmickej lode, poškodzujúce tenké elektronické detaily satelitov atď.

Solárne svetlomety vyžarujú tvrdé ultrafialové látky: žiarenie, vykurovacie horné vrstvy atmosféry. Výška zvýšenia horného (podmieneného) zvýšenia hraníc. Stručne povedané, atmosféra je "pobúrená", ktorá sa primárne odráža na satelitoch nachádzajúcich sa na nízkych obežných dráhach. Čas ich života je znížený. Naraz sa to stalo s americkou stanicou "Skylab", ktorá predtým zostúpila z obežnej dráhy. Rovnaký osud, ako už bolo spomenuté, SMM satelit očakáva.

Cykly solárnych aktivít sú už dlho známe, ale povaha procesov spôsobujúcich tieto javy zostáva úplne študovaná.

Nové teleskopy

Mount Mauna Kea (4170 m, Hawaiian Islands, USA) sa čoskoro stane astronomickou mekkou. Okrem teleskopov už existujúcich na observatóriu vyslaných na tomto smútku sú navrhnuté (a sú už vybudované) nové, silnejšie optické teleskopy.

California University buduje 10-metrový ďalekohľad, ktorý by mal byť dokončený a založený v roku 1992. Bude sa skladať z 36 šesťhranných konjugovaných zrkadiel umiestnených vo forme troch sústredných krúžkov. Elektronické senzory nainštalované na všetkých koncoch zrkadiel segmentu budú prenášať údaje o svojej aktuálnej polohe a orientácii voči sebe navzájom v počítači, čo vydá príkaz na aktívne zrkadlá. Výsledkom je kontinuita kompozitného povrchu a jeho tvaru, keď sú vystavené mechanickému pohybu a zaťaženiu vetra.

Na tej istej Mauna Kea v roku 1995 sa plánuje vytvoriť 7,5 metra ďalekohľad vyvinutý japonskými vedcami. Bude to umiestnený v sto viac metrov od Američana. Táto "špargľa" bude najsilnejším optickým interferometrickým systémom, ktorý vám umožní pozrieť sa na obrovské vzdialenosti, naučiť sa kvasars, otvoriť nové hviezdy a galaxie.

Štyri samostatný ďalekohľad (s priemerom 8 m), znížená optickou optickou vláknou optickou optikou na jednu ohniskovú rovinu, navrhnite vybudovať 8 západoeurópskych krajín - spoluvlastníkov tohto observatória v južnom observatóriu (Čile). Výstavba prvého zrkadla (t.j. prvý ďalekohľad) je naplánovaný na dokončenie do roku 1994 a zostávajúce tri - do roku 2000

Z čoho pochádza

Ako je známe, Marská atmosféra má pomerne vysokú koncentráciu oxidu uhličitého. Tento plyn zmizne do priestoru, takže jeho konštantná koncentrácia musí byť udržiavaná na úkor zdroja.

Špecialisti sa domnievajú, že takýto zdroj slúži ako vzácny minerálny scapolit (na našej planéte - to je polodrahokačný kameň obsahujúci, okrem uhlíka, kremíka, kyslíka a sodíka, vápnika, chlóru, síry, vodíka, ktorý môže uložiť veľké množstvo oxidu uhličitého ako súčasť jej kryštálovej štruktúry (uhličitan). Na Mars Scapolitis veľa.

Kolonizácia červenej planéty v roku 2023. Expedícia bude nenahraditeľná, takže rozvoj fungujúceho uzavretého ekosystému je obzvlášť dôležitý pre jeho úspech. A ak je cestovná technológia na Mars zhruba, tvorba umelej udržateľnej biosféry je stále otázky. Projekt "New Century" pripomína históriu kľúčových experimentov v oblasti uzavretých biosystémov a chápe, prečo sú stromy potrebné mimozemskej civilizácie.

Závažné pokusy o organizácii autonómnych ekosystémov začali v 70. rokoch XX storočia. Po výsadbe posádky Apollo-11 sa na Mesiac objasnil, že vyhliadky na kozmickú kolonizáciu sú skutočné a skúsenosti z vytvárania živých uzavretých priestorov boli potrebné pre potenciálne dlhé lety a výstavbu cudzincov. Prvým z problému vzal ZSSR. V roku 1972, v suteréne Krasnojarského inštitútu biofyziky na základe profesora, Boris Kovrov postavil prvý fungujúci uzavretý ekosystém BIOS-3. Komplex pozostával z hermetickej miestnosti s veľkosťou 14 × 9 x 2,5 m a bol rozdelený do štyroch oddelení: Živá kabína pre posádku, dve skleníky pre pestovanie jedlých rastlín a generátora kyslíka, kde bola nádržovaná s mikroalodickými plodinami . Riasy a skleníky, kde trpaslík pšenica pšenice rástli, sója, Chuf, mrkva, reďkovky, repy, zemiaky, uhorky, sorrel, kapusta, kôpor a cibuľka osvetliť UV lampy.

V BIOS-3 sa uskutočnilo 10 experimentov s vozíkmi od 1 do 3 ľudí a najdlhšia expedícia sa uskutočnila 180 dní. Komplex sa ukázal ako 100% autonóm kyslíka a vody a 80% potravou. Okrem výrobkov vlastných pochmúrnych, potenciálne kozmonauts obsahoval strategický guláš. Veľká nevýhoda biosféry Krasnojarska bola absencia energetickej autonómie - použila 400 kW vonkajšej elektrickej energie denne. Táto úloha bola plánovaná, ale počas reštrukturalizácie, financovanie experimentu zastavil a bios-3 opustil hrdzu v suteréne inštitútu.

Najväčší experiment na organizáciu uzavretého ekosystému sa uskutočnil v 90. rokoch v Spojených štátoch. Financoval na Ed Bass, New Age Milzionár, ktorý sníval o vytvorení šťastného bio-bio-telo komuniku. Biosféra-2 sa nachádzal v Arizónom púšti a bol systémom pôdorysov. Vnútri, bolo nainštalovaných päť krajinných modulov: Jungle, Savanna, bažina, malý oceán s plážou a púšťou. Geografická rozmanitosť dopĺňala poľnohospodársky blok, vybavený najnovšou technológiou, ako aj obytný budova postavený v avantgardnom štýle. Osem biografie a asi 4 tisíc rôznych predstaviteľov Faun, vrátane kôz, ošípaných a kurčiat, bolo žiť pod 2-ročnou kupolom o úplnej sebestačnosti, s výnimkou spotreby elektrickej energie, ktorá bola použitá hlavne na chladenie obrovského skleníka . Výstavba komplexu stojí 150 miliónov dolárov. Podľa dizajnérov by biosféra mohla existovať v režime offline aspoň 100 rokov.

Dňa 26. septembra 1991, s obrovskou hromadením novinárov, štyria muži a štyri ženy išli do kopule a experiment začal. Za pár týždňov sa ukázalo, že dizajnéri "biosféry" umožnili fatálne nesprávne spracúvanie - množstvo kyslíka v atmosfére ekosystému postupne, ale bol neúprosne odmietnutý. Experiment účastníkov z nejakého dôvodu sa rozhodli túto skutočnosť skryť. Čoskoro došlo k ďalšiemu problému pred životopismi: Ukázalo sa, že ich poľnohospodárska pôda mohla poskytnúť približne 80% svojej potreby potravín. Táto potratá bola úmyselná. Bez podozrivé boli členmi iného experimentu, ktorý vykonal priaznivca teórie lekárskeho hladovania v Dome "na palube".

V lete roku 1992 vypukla kríza. Kvôli rekordnému silnému El Niño, obloha nad biosférou-2 takmer celú zimu bola dotiahnutá mrakmi. To viedlo k tomu, že fotosyntéza džungle oslabená, výroba vzácneho kyslíka sa znížila, ako aj už znamenala organická úroda. Zrazu sa obrovské päťmetrové stromy v džungli stali krehkými. Niektorí padli, rozbili všetko okolo. Následne, skúmanie tohto fenoménu, vedci dospeli k záveru, že jeho dôvod chodil v neprítomnosti vetra pod kopulencom, čo posilňuje kmene stromov v prírode. Ed Bass, financovanie experimentu, pokračoval skryť katastrofický stav biosféry-2.

Na jeseň sa obsah kyslíka v atmosfére kupoly znížil na 14%, čo je porovnateľné s leteckým riedko 5000 metrov nad morom. V noci sa jeho obyvatelia neustále prebudili, pretože aktívna fotosentéza rastlín sa zastavila, hladina kyslíka prudko klesla a začali tlmiť. V tomto okamihu zomreli všetky stavovce zvieratá "biosféra". Biologické trasy boli rozdelené do dvoch táborov vyčerpávajúcich Scanty Rice a Kyslík Starvation - polovica chcela byť okamžite vydaná, a iní trvali na tom, že potrebujú sedieť 2 roky, bez ohľadu na to, čo stojí za to. Výsledkom je, že Bass sa rozhodol stlačiť kapsulu a stiahnuť tam kyslík. Umožnil aj výživy, aby používali nedotknuteľné zásoby obilia a zeleninu z ukladania osiva. Experiment bol teda schopný priviesť do konca, ale po výstupe z kolonistov bola biosféra 2 rozpoznaná ako zlyhanie.

Zároveň NASA vyvinula menej extravagantnú, ale úspešnejší projekt. Vesmírna agentúra prišla s ekosystémom, ktorý, na rozdiel od všetkých predchádzajúcich, priniesol svojich tvorcov úplne pôsobivý obchodný príjem. Bola to ekososféra - zapečatené sklenené guľôčkové akvárium, priemer 10-20 cm Voda a vzduchová vrstva. Podľa výrobcov bol tento celý svet absolútne autonómny: potreboval len na slnečnom svetle a udržiavať pravidelnú teplotu - a potom by mohla existovať "večnosť". Shrimps sa vynásobili a zomreli, bez toho, aby opustil, okrem rozumného čísla by však mohli poskytnúť existujúce zdroje. Ecosféra okamžite získala neuveriteľnú popularitu. Čoskoro sa však ukázalo, že večnosť predstavuje 2-3 roky, po ktorom bola biologická rovnováha vo akvariji nevyhnutne porušená a jeho obyvatelia zomreli. Avšak, hermetické akvárium sú stále populárne - nakoniec, každá civilizácia má svoj vlastný trvanlivosť a 2-3 roky na štandardy kreviet nie je tak zlé.

Úspešné príklady vytvárania uzavretých systémov možno tiež považovať za ISS, zdravotnú inštitúciu Mars-500 Ruskej akadémie vied a niekoľkých ďalších podobných projektov. Je však ťažké volať "biosféru". Všetky potraviny kozmonautov sa dodávajú zo zeme a v hlavných systémoch živobytia sa rastliny nezúčastňujú. Regenerácia kyslíka na ISS sa vyskytuje s použitím vody doplnenej zo zeme. Mars-500 tiež berie vodu a čiastočne vzduch zvonku. Podprodukcia sa však môže použiť na regeneráciu kyslíka a obnovy recyklácie vody. Z vonkajšej strany bude trvať len malé množstvo vodíka a tento plyn je najbežnejší nielen na Zemi, ale aj vo vesmíre. Takže, napríklad stromy na hypotetických cudzích staniciach vôbec nie sú potrebné.

Ale ak na úspešné fungovanie sme mali dosť denných príjmov s jasnou množstvom živín a kyslíka, všetko by bolo príliš jednoduché. Vnútri Múzeu Biofsferi-2 bol zápis na stene jedného z účastníkov experimentu stále zachovaný: "Len tu sme sa cítili, ako závisia na životnom prostredí. Ak nie sú žiadne stromy - nemáme čo dýchať, ak je voda kontaminovaná - nebudeme mať čo piť. " Získala múdrosť kladie niekoľko dôležitých úloh na Marsu, aby ste vyriešili pohodlie kolonistov v roku 2023. Z nášho genetickej pamäte, nie je tak ľahké vymazať milión rokov bydliska v rámci biosféry, niet divu, že tretí bod ľudských životných plánov po biologickej reprodukcii a dom je "výsadba stromu".

Ľudstvo zaujalo všetky vedomosti zozbierané vedcami za stovky rokov začať vesmírne lety. A potom človek čelil novému problému - kolonize iných planét a vzdialených letov, musíte vyvinúť uzavretý ekosystém, vrátane poskytovania kozmonautov s potravinami, vodou a kyslíkom. Na dodanie potravín na Mars, ktorý sa nachádza 200 miliónov kilometrov od zeme, je drahé a ťažké, bude to logické nájsť také spôsoby, ako vyrábať výrobky, ktoré sa ľahko realizujú v lete a na červenej planéte.

Ako mikrografy ovplyvňujú semená? Aká zelenina bude neškodná, ak rastie bohatí na ťažké kovy Marsovou pôdou? Ako vybaviť plantáž na palube kozmickej lode? Vedci a kozmonauts hľadali odpovede na tieto otázky viac ako päťdesiat rokov.

Na ilustrácii - ruský kozmonaut Maxim Suraev objatia rastliny v inštalácii "Lada" na palube medzinárodnej vesmírnej stanice, 2014.

Konstantin Tsiolkovsky v "Starfloaning" napísal: "Predstavte si dlhý kužeľový povrch alebo lievik, ktorej základňa alebo široká diera je pokrytá priehľadným guľovým povrchom. Ona je priamo adresovaná slnkom a lievik sa otáča okolo svojej dlhej osi (výška). Na nepriehľadných vnútorných stenách kužeľa - vrstva mokrej pôdy s rastlinami plánovaná. " Takže ponúkol umelo vytváranie gravitácie pre rastliny. Rastliny by mali byť vybrané plodné, malé, bez hrubých kmeňov a nefungujú na slnku. Takže kolonizátori môžu byť čiastočne zabezpečené biologicky účinnými látkami a mikroúvami a regenerovať kyslík a vodu.

V roku 1962 Nastavil hlavný dizajnér OKB-1 Sergey Korolev úlohu: "Bolo by potrebné začať rozvoj" Orangeneie (alebo) v Tsiolkovskom ", s opečiatkovanými postupnými alebo blokmi, a je potrebné začať pracovať "Kozmické plodiny".

Rukopis k.e. Tsiolkovský "Album priestoru Travel", 1933.

ZSSR priniesol na obežnú dráhu prvý umelý satelit Zeme 4. októbra 1957, dvadsaťdva roky po smrti Tsiolkovského. Už v novembri toho istého roku poslali rock do hovno, prvý z psov, ktorí museli otvoriť cestu do vesmíru k vesmíru. Ako zomrel z prehriatia za päť hodín, hoci let bol vypočítaný na týždeň - pre tento čas by bol dosť kyslíka a potravy.

Vedci navrhli, že problém vznikol v dôsledku geneticky položenej orientácie - sadenice by mali dosiahnuť svetlo a koreň je v opačnom smere. Zlepšili "oázu" a ďalšia expedícia vzala nové semená na obežnú dráhu.

Cibuľa. Vitaly Sevastyanov povedal, že pôda, ktorú šípky dosiahli desať-pätnásť centimetrov. "Aké sú šípky, čo luku? Chápeme, toto je vtip, dali sme vám hrášok, nie žiarovky, "hovorili zo zeme. Flight Engineer odpovedal, že astronauts schmatol dva žiarovky z domu, aby ich zasadili nad plánom, a ubezpečili vedcov - takmer všetci vyliezli na hrachu.

Ale rastliny odmietli kvitnúť. V tejto fáze zomreli. Rovnaký osud čakal na tulipány, ktoré v inštalácii "Buttercup" boli vyfúknuté na severnom póle a vo vesmíre - č.

Ale luku mohlo byť, čo bolo úspešne vykonané v roku 1978. Cosmonauts V. Kovalenok a A. Ivanchenkovi: "Tu sme pracovali dobre. Možno teraz budeme môcť jesť v cene a bulhbose. "

Technika - Mladí ľudia, 1983-04, strana 6. Hrášok v inštalácii "OASIS"

Cosmonauts V. Ryumin a L. Popov v apríli 1980 dostali inštaláciu "Malachite" s kvitnúcimi orchideami. Orchidy sú pripojené k kôru stromov a v dupení, a vedci sa domnievali, že môžu byť menej náchylné na geoterfizmus - schopnosti rastlín orgánov a rásť v určitom smere ohľadom stredu sveta. Kvety po niekoľkých dňoch opál, ale v rovnakom čase boli v orchideách vytvorené nové listy a vzdušné korene. Ani o niečo neskôr, sovietsko-vietnamská posádka z V. Gorbatka a Pham Tuai priviedla s nimi skamenená Arabidopsis.

Rastliny nechceli kvitnúť. Semená boli varené, ale napríklad orchidea nekvitnela v priestore. Vedci potrebovali, aby pomohli rastlinám vyrovnať sa s beztiahlom. To sa uskutočnilo s pomocou elektrostimulácie koreňovej zóny: Vedci verili, že elektromagnetické pole Zeme môže ovplyvniť rast. Ďalším spôsobom, ako prevzal plán opísaný Tsiolkovským plánom na vytvorenie umelej gravitácie - rastliny boli pestované v centrifúg. Pomocná centrifuge - výhonky boli zamerané pozdĺž odstredivého vektora. Nakoniec, astronauts dosiahli svoje vlastné. Arabidopsis kvitnú v "ľahkej väzbe".

Vľavo na obrázku nižšie - Orangery "Phiton" na palube "Salute-7". Prvýkrát v tomto orbitálnom skleníku, príbeh (Arabidopsis) prešiel plný cyklus vývoja a dal semená. Uprostred - "ľahké väzby", v ktorom sa Arabidopsis hral na palube "Salute-6". Na pravej strane - palubná oranžová "oasis-1a" na stanici "saLYUT-7": Bol vybavený systémom meraných poloautomatických zalievacích, prevzdušňovacích a elektrostimilačných koreňov a mohla by pohybovať vegetatívnymi nádobami s rastlinami v porovnaní so zdrojom svetla .

"Phiton", "Svetoblock" a "OASIS-1A"

Nastavenie "Trapezium" na štúdium rastu a vývoja rastlín.

Sady s semenami

Stanica denníka "salYut-7", náčrty Svetlana Savitskaya

Na stanici Mir bol nainštalovaný prvé automatické skleníkové "svetlo". Ruské astronauts v rokoch 1990-2000 strávil šesť experimentov v tomto skleníku. Zdvihli šaláty, reďkovky a pšenice. V rokoch 1996-1997, Inštitút lekárskych biologických problémov Ruskej akadémie vied plánuje zvýšiť semená rastlín získané v priestore - to znamená pracovať s dvoma generáciami rastlín. Pre experiment bol zvolený hybrid voľne žijúcich kapusty s výškou asi dvadsať centimetrov. Rastlina mala jeden mínus - kozmonauty potrebné byť opelené.

Výsledkom bolo zaujímavé - semená druhej generácie v priestore prijaté, a dokonca vzrástli. Ale rastliny vzrástli na šesť centimetrov namiesto dvadsiatich piatich. Margarita Levinsky, Výskumný pracovník Ústavu zdravotníckych biologických problémov Ruskej akadémie vied, povie Šperky na opelenie rastliny boli vykonané American Astronaut Michael Fossum.

Video Roskosmos o rastúcich rastlinách vo vesmíre. V 4:38 - Rastliny na stanici "Mier"

V apríli 2014 Dragon Spacex Cargo lodi dodala inštaláciu na pestovanie zelene vegetarií na medzinárodnú vesmírnu stanicu av marci začali astronauts testovať orbitálnu plantáž. Inštalácia kontroluje svetlo a tok živín. V auguste 2015, v menu astronautov, pestovaných v podmienkach mikrogravitov.

Na medzinárodnej vesmírnej stanici

Takže plantáž na vesmírnej stanici sa môže pozrieť do budúcnosti

Ruský segment medzinárodnej vesmírnej stanice prevádzkuje oranžúru "Lada" pre experiment "rastliny-2". Koncom roka 2016 alebo začiatkom roka 2017 sa na palube objaví verzia Lada-2. Inštitút lekárskych a biologických problémov Ruskej akadémie vied pracuje na týchto projektoch.

Výroba priestorových plodín nie je obmedzená na experimenty v beztiažnosti. Osoba na kolonizáciu iných planét bude musieť rozvíjať poľnohospodárstvo na zemi, ktorá sa líši od pozemského a v atmosfére, ktorá má inú zloženie. V roku 2014 biológ Michael Mautner špargľa so zemiakmi na meteoritnej pôde. Ak chcete získať vhodné na pestovanie pôdy, meteorit bol skrútený do prášku. Skúsený spôsob, dokázal dokázať, že v pôde mimozemského pôvodu môže traktné baktérie, mikroskopické huby a rastliny. Materiál väčšiny asteroidov obsahuje fosfáty, dusičnany a niekedy aj vodu.

Špargľa pestované na meteor

V prípade Marsu, kde veľa piesku a prachu, brúsenie plemena nebude potrebovať. Ale ďalší problém vznikne - zloženie pôdy. V teréne Mars sú ťažké kovy, zvýšené množstvo toho, ktoré v rastlinách je nebezpečné pre osobu. Vedci z Holland napodobňovali Marskú pôdu a od roku 2013 zdvihli desať plodín niekoľkých druhov rastlín.

V dôsledku experimentu vedci zistili, že obsah ťažkých kovov v hrách pestujúcich na Marsian Marsian, reďkovky, raž a paradajky nie sú pre človeka nebezpečné. Zemiaky a iné kultúry vedci naďalej skúmať.

Chudobnícky prieskumník Velileink kontroluje rastliny pestované na napodobňovanú Marská pôda. Foto: Joep Frissel / AFP / Getty Images

Kovový obsah v plodine zmontoval na Zemi a na simulácii pôdy Mesiaca a Mars

Jednou z dôležitých úloh je vytvoriť uzavretý životný cyklus. Rastliny dostávajú oxid uhličitý a odpad z posádky, na oplátku poskytujú kyslík a vytvárajú potraviny. Vedci sú schopní používať jednoolunkové riasy chlorella, obsahujúce 45% proteínu a 20% tukov a sacharidov. Ale toto výživné jedlo nie je absorbované človekom kvôli hustej bunkovej stene. Existujú spôsoby, ako tento problém vyriešiť. Bunková stena môže byť štiepená technologickými metódami s použitím tepelného spracovania, brúsneho brúsenia alebo iných metód. Môžete si vziať s vami navrhnutý špeciálne pre chlorella enzýmy, ktoré astronauts budú trvať s jedlom. Vedci môžu a odstrániť GMO-chlorella, z ktorej sa múr, z ktorých ľudské enzýmy budú môcť chovať. Chlorella na výživu v priestore nie je teraz zapojený, ale používa sa v uzavretých ekosystémoch pre produkciu kyslíka.

Experiment s chlorellom sa uskutočnil na palube stanice pozdravy 6. V sedemdesiatych rokoch minulého storočia sa stále verilo, že pobyt v mikrograve nemá negatívny vplyv na ľudské telo - tam bolo príliš málo informácií. Na štúdium vplyvu na živé organizmy sa snažili s pomocou chlorelly, ktorého životný cyklus trvá len štyri hodiny. Bolo vhodné porovnať s chlorell, pestovanými na Zemi.

Zariadenie IFS-2 bolo určené na pestovanie húb, tkanín a mikroorganizmov, vodných živočíchov.

Od 70. rokov sa v ZSSR uskutočnili experimenty na uzavretých systémoch. V roku 1972 sa začala práca BIOS-3 - tento systém funguje. Komplex je vybavený komorami na pestovanie rastlín v nastaviteľných umelých podmienkach - fytotrón. Boli pestované pšenica, sójové, šalátové Chofu, mrkva, reďkovky, hrubé, zemiaky, uhorky, Sorrel, kapusta, kôpor a cibuľa. Vedci dokázali dosiahnuť takmer 100% uzavretý cyklus na vode a vzduchu a až 50-80% - výživa. Hlavnými cieľmi Medzinárodného centra pre uzavreté environmentálne systémy sú preskúmať zásady fungovania takýchto systémov rôznym stupňom zložitosti a rozvíjať vedecké základy ich tvorby.

Jeden z hlasných experimentov simulujúcich letu na Mars a návrat na Zem. Do 519 dní bolo šesť dobrovoľníkov v uzavretom komplexe. Experiment organizoval Rockosmos a Ruská akadémia vied a Európska vesmírna agentúra bola partnerom. Na "rade lode" boli dva oranžény - v jednom šaláte, v druhom - hrachu. V tomto prípade nebol cieľom pestovať rastliny v približnosti k kozmickým podmienkam, ale zistiť, koľko rastlín je dôležité pre posádku. Preto boli dvere Orangeneie upevnené nepriehľadným filmom a nainštalovali senzor, ktorý uzamkne každý otvor. Na fotografii na ľavom členovi posádky Mars-500 pracuje Marina Tugushuev s skleníkmi v rámci experimentu.

Ďalší experiment na "Board" "Mars-500" - skleník. Na video nižšie, člen Expedície Alexej Sitnev hovorí o experimente a ukazuje skleník s rôznymi rastlinami.

Osoba bude mať veľa šancí. Riziká havarij pri pristátí, stúpa na povrchu alebo jednoducho neplatí. A samozrejme zomriete z hladu. Produkcia plodín je potrebná na vytvorenie kolónie a vedcov a kozmonautov pracuje v tomto smere, čo ukazuje úspešné príklady rastúcich určitých typov nielen v podmienkach mikrogravitov, ale aj v simulovanej pôde Marsu a Mesiaca. Priestor kolonisti určite budú príležitosťou.