Российские учёные создали уникальный «климат-контроль» для орбитальной лаборатории «Бион-М». Эта инновационная разработка под названием «Сигма-2» позволяет создавать различные температурные режимы для проведения биологических экспериментов в космосе. Как работает «Сигма-2»? Какие исследования проводятся с её помощью? И какое значение они имеют для науки и будущего человечества? Обо всём этом — в нашей новой статье!
Представьте себе: бескрайний космос, холодная пустота, и где-то там, на орбите Земли, летит космическая лаборатория «Бион-М» № 2. Внутри неё не космонавты, а… мыши, гекконы, улитки, растения и даже микроорганизмы.
Эти смелые ребята (даже если их не спрашивали) участвуют в важных научных экспериментах и помогают учёным понять, как живые организмы реагируют на условия космоса.
Но как обеспечить комфортные условия для таких разных пассажиров? Ведь одним нужна прохлада, другим — тепло, а третьим — особая питательная среда. Именно тут на сцену выходит разработка российских учёных — уникальный космический «климат-контроль» под названием «Сигма-2».
Макет аппарата для эксперимента «Бион-М» на аэрошоу «МАКС-2021».
Kirill Borisenko
Умнее домашнего кондиционера
«Сигма-2» не просто кондиционер, а целый комплекс научной аппаратуры, который позволяет создавать разные температурные режимы в отдельных блоках орбитальной лаборатории. Представьте себе многозонный климат-контроль в крутой тачке, где каждый пассажир может настроить свою комфортную температуру.
Вот и «Сигма-2» делает что-то подобное, но для наших маленьких «космонавтов».
Самарский университет
Разработали эту технику учёные из Самарского университета имени Королёва. Это уже третье поколение подобной аппаратуры: её предшественница летала в космос ещё в 2014 году, но новая версия — это настоящий level up! Она точнее, сложнее и имеет больше функций. Например, теперь можно менять питательную среду для клеточных культур, что раньше было невозможно.
«Сигма-2» предназначена для проведения комплекса медико-биологических экспериментов с культурами клеток in vitro, а также для микробиологических исследований и изучения влияния факторов космического полёта на семена и клеточную ткань растений. Аналогов этой аппаратуры в России и за рубежом нет.
Любовь Курганская
ведущий научный сотрудник НИИ проблем моделирования и управления Самарского университета имени Королёва
«Сигма-2» — уникальная разработка, аналогов которой нет ни в России, ни за рубежом. Конечно, в других странах тоже ведутся исследования в области космической биологии, но российские учёные смогли создать действительно инновационную аппаратуру, которая открывает новые возможности для научных экспериментов.
Как это работает?
Сердце «Сигмы-2» — специальные нагреватели с электрическими спиралями, которые разработали в университете: они обеспечивают поддержание нужной температуры для каждого эксперимента.
За температурой следят 15 высокоточных датчиков, а электронная «начинка» системы не только регулирует состав питательной среды для клеточных культур, но и обеспечивает соблюдение температурных циклограмм в диапазоне от 5 до 37 градусов Цельсия.
Причём этот «климат-контроль» работает и до, и во время, и после полёта.
Роскосмос
Правда, повезёт не всем. Например, семенам редких растений из Ботанического сада Самары придётся по полной программе испытать на себе суровые условия открытого космоса.
Никакого «климат-контроля», только хардкор: жёсткая смена орбитальных температур и радиационная нагрузка в качестве бонуса.
Интересно, что среди семян, которые отправятся в космос, будут потомки тех, кто уже побывал на орбите в 2013 году на борту «Биона-М» №1. Это позволит учёным сравнить влияние космических условий на разные поколения растений.
Самарский университет
Разработка систем «климат-контроля» для космических аппаратов не новая идея для Самарского университета. В 2014 году подобная система использовалась на «Фотоне-М» №4.
Однако «Сигма-2» представляет собой более совершенную и функциональную версию. Кроме того, «Сигма-2» позволяет проводить больше исследований — целых 16, в отличие от 12 у её предшественницы.
Кстати, название «Сигма» выбрано не случайно. Эта греческая буква обозначает сумму, что символизирует комплексность и взаимосвязанность всех экспериментов, которые будут проводиться с помощью этой аппаратуры.
А ещё это самая сложная и габаритная из всей научной аппаратуры, которую разработали для «Бион-М». Эта 37-килограммовая система состоит из четырёх блоков, три из которых разместятся внутри спускаемого аппарата, а четвёртый — снаружи.
И кстати, «Сигма-2» почти полностью собрана из российских электронных компонентов, за исключением элементов памяти, которые у нас пока не делают.
Несколько блоков «Сигмы-2»
Олеся Орина
Зачем всё это нужно?
Вообще «Бион» — это целая серия отечественных космических аппаратов, которые предназначены для биологических исследований. С 1973 по 1996 год в космос было запущено 11 таких спутников, на борту которых побывали самые разные «пассажиры»: от одноклеточных организмов до обезьян.
В 2013 году эстафету принял модернизированный «Бион-М», на борту которого полетели мыши, песчанки, гекконы, улитки и другие «космонавты».
Роскосмос
А вот «Бион-М» №2 отправляется в космос с другой важной миссией — исследовать, как невесомость и космическая радиация влияют на живые организмы. Полёт пройдёт на высоте около 400 км — именно там планируется разместить Российскую орбитальную станцию.
Результаты эксперимента помогут обеспечить безопасность работы уже человеческих космонавтов на будущей станции.
Да и если так подумать, то это шаг к созданию настоящих космических теплиц, где можно будет выращивать растения для обеспечения космонавтов свежей пищей. А в будущем кто знает, может быть, подобные технологии помогут нам создавать комфортные условия для жизни на других планетах.
Такие исследования имеют большое значение не только для космонавтики, но и для нашей жизни на Земле. Ведь они помогают лучше понять, как работает наш организм, как он реагирует на стресс и как мы можем защитить себя от вредных воздействий.
И кто знает, может быть, именно эти исследования помогут нам в будущем сделать жизнь на Земле лучше, а космос — ближе.