🗊Презентация История и методология космической биологии

История и методология космической биологии

Еще до начала первых орбитальных полетов при запусках геофизических ракет выяснилось что за границей атмосферы наблюдается повышенный уровень радиации. Для исследования возможного влияния радиации и невесомости на организм животных в СССР начали программу запуска больших геофизических ракет с животными – собаками. Результаты обнадеживали – как минимум несколько минут невесомости животные переживали успешно. Однако, было очевидно что радиация и невесомость могут быть безопасны в малых дозах и опасны в больших. Требовалось провести эксперимент в условиях длительного космического полета, для чего было необходимо выйти на околоземную орбиту. Еще до начала первых орбитальных полетов при запусках геофизических ракет выяснилось что за границей атмосферы наблюдается повышенный уровень радиации. Для исследования возможного влияния радиации и невесомости на организм животных в СССР начали программу запуска больших геофизических ракет с животными – собаками. Результаты обнадеживали – как минимум несколько минут невесомости животные переживали успешно. Однако, было очевидно что радиация и невесомость могут быть безопасны в малых дозах и опасны в больших. Требовалось провести эксперимент в условиях длительного космического полета, для чего было необходимо выйти на околоземную орбиту.

4 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли. Само по себе это событие стало неожиданностью, хотя запуск искусственного спутника «Авангард-1» планировалось в рамках международного геофизического года. 4 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли. Само по себе это событие стало неожиданностью, хотя запуск искусственного спутника «Авангард-1» планировалось в рамках международного геофизического года.

Спутник-1 или Простейший Спутник был экспромтом С.П. Королева, которому требовался яркий «пиарход» в отсутствии тяжелого спутника, разрабатывавшегося и строившегося под руководством АН СССР (известного как Спутник-3). Спутник-1 или Простейший Спутник был экспромтом С.П. Королева, которому требовался яркий «пиарход» в отсутствии тяжелого спутника, разрабатывавшегося и строившегося под руководством АН СССР (известного как Спутник-3). Другим таким экспромтом стал Спутник-2 с собакой Лайкой, запущенный 3.11.1957. К сожалению из-за ошибки в конструкции системы терморегуляции собака прожила не более 7 часов.

1.02.1958 на околоземную орбиту вышел первый американский спутник Эксплорер-1. На борту аппарата был счетчик Гейгера. Счетчик зарегистрировал уже ожидавшийся повышенный радиационный фон… За исключением апогея, в котором прибор зашкаливало и счетчик передавал на Землю «0». 1.02.1958 на околоземную орбиту вышел первый американский спутник Эксплорер-1. На борту аппарата был счетчик Гейгера. Счетчик зарегистрировал уже ожидавшийся повышенный радиационный фон… За исключением апогея, в котором прибор зашкаливало и счетчик передавал на Землю «0». Кроме того, в ходе полета Спутника-2 был зафиксирован повышенный уровень радиации над полюсами.

Так возникла первая задача космической биологии – изучение воздействия космической радиации на живые организмы и поиск способов борьбы с этим воздействием. Так возникла первая задача космической биологии – изучение воздействия космической радиации на живые организмы и поиск способов борьбы с этим воздействием. Однако, вскоре выяснилось что данная задача пока что является не слишком актуальной – на низких орбитах дозы относительно малы, на высокие орбиты люди не летают, а межпланетные пилотируемые полеты оказались делом дальней перспективы.

Первая женщина-космонавт В.В. Терешкова имела проблемы с привыканием к невесомости – пищеварительная система не принимала пищу. Первая женщина-космонавт В.В. Терешкова имела проблемы с привыканием к невесомости – пищеварительная система не принимала пищу. После 18-суточного полета корабля Союз-9 выяснилось что длительное пребывание в невесомости крайне негативно влияет на организм человека.

Вторая задача – как противостоять невесомости? Вторая задача – как противостоять невесомости? Самым надежным способом, конечно, является создание искусственной гравитации вращением, однако он пока не осуществим по техническим и экономическим причинам. Пришлось подключать биологию.

Микрофлора В замкнутом пространстве (не только космического корабля) происходит вымирание естественной микрофлоры и усиливается размножение патогенной.

Решение 1 Травить. Антибактериальные покрытия на стенах себя оправдали – МКС не «зарастает» как когда-то «Мир». Но вот прием космонавтами антибиотиков в итоге приводит просто к выработке у штаммов устойчивости.

Решение 2. Бифидибактерин. Разработка ИМБП. Заключается в сборе собственных бифидо- и лактобактерий космонавта (либо водолаза), их «консервировании» и прием владельцем во время пребывания в замкнутом пространстве.

Бифидобактерин Однако, у данной технологии есть недостаток – бифидобактерии имеют ограниченный срок хранения – порядка 100 дней.

Решение 3 В ходе изоляционных экспериментов в замкнутых системах БИОС не наблюдалось «синдрома больного помещения». Судя по всему на состав микрофлоры оказывали влияние растения.

БиоСЖО В 1960е вдохновленные первыми успехами ракетчики считали что дальние межпланетные пилотируемые полеты уже близко, а постоянные космические поселения – чуть дальше. Однако, и те и другие требовали наладить регенерацию кислорода и производство пищи вне Земли.

1964 - БИОС-1. Хлорелла и замкнутость по газообмену. «Мазать можно, есть – нельзя». 1964 - БИОС-1. Хлорелла и замкнутость по газообмену. «Мазать можно, есть – нельзя». 1965 – БИОС-2. Хлорелла + высшие растения. 1972 – БИОС-3. Высшие растения и автономное управление. 2014 – «Лунный Дворец-1». Теперь есть и источник белка – личинки шелкопряда.

В то же время в ходе полетов по программам «Салют» и «Мир» выяснилось что высшие растения плохо растут в условиях невесомости – росток не может найти где «верх». В то же время в ходе полетов по программам «Салют» и «Мир» выяснилось что высшие растения плохо растут в условиях невесомости – росток не может найти где «верх». Таким образом БиоСЖО высокой замкнутости актуальны только для кораблей и станций с искусственной гравитацией и баз на крупных небесных телах.

Астробиология Раздел биологии занимающийся поиском инопланетных форм жизни называется астробиологией (во избежание путаницы с космической биологией). Пока что она находится в состоянии «кота Шредингерра»: с одной стороны инопланетных форм жизни пока не обнаружено, а с другой кто-то должен вести работы по их поиску.

Кандидаты на наличие внеземной жизни «Старые»: Марс и Венера. «Новые»: Европа, Ганимед и Титан. Экзопланеты.