Содержание:
1. Введение
2. Цель и задачи
3. Космический аппарат «Фотон-М» №4. Технические характеристики.
4. Цель и задачи ОКР
5. Технические требования к научной аппаратуре
5.1 Требования по составу НА
5.2 Требования по показателям назначения
5.3 Общие технические требования к научной аппаратуре
5.4 Общие технические требования к интерфейсам питания
5.5 Интерфейс питания
5.6 Интерфейс управления
1. Эксперименты
6.1 Эксперименты по гравитационной физиологии
6.2 Эксперименты по экзобиологии
6.3 Эксперименты по биотехнологии
6.4 Радиобиологические и радиационно-физические исследования
1. Вывод
Введение
Биологические эксперименты в космических полетах до последнего времени были нацелены, главным образом, на изучение биологического действия невесомости и роли гравитации в процессах жизнедеятельности. Полученные результаты не выявили каких-либо биологических ограничений на пути дальнейшего увеличения длительности пребывания живых систем в условиях невесомости. Подтверждением этого могут служить эксперименты с успешным выращиванием четырех последовательных генераций высших растений в космическом полете.
Помимо этого биологические эксперименты в космосе позволили более глубоко проникнуть в понимание роли земной гравитации в функционировании сердечно-сосудистой системы, костно-мышечной системы, анализаторных систем организма.
В настоящее время в нашей стране и за рубежом развертываются работы по подготовке будущих пилотируемых космических полетов на Луну и Марс с постепенным увеличением сроков пребывания экипажей на поверхности этих небесных тел. В этой связи цели и задачи биологических экспериментов в космических полетах будут существенно расширены. Наряду с продолжением экспериментов по гравитационной биологии предусматривается существенное расширение перечня полетных экспериментов по радиационной биологии, магнитобиологии, экзобиологии и по проблемам создания биологических систем жизнеобеспечения.
Основные направления предстоящих исследований по гравитационной биологии: физиологические, клеточные и молекулярные механизмы влияния невесомости, лунной и марсианской силы тяжести; эмбриогенез, рост и развитие организмов в условиях невесомости; заживление ран и травматических повреждений в условиях невесомости; сочетанное воздействие на организм невесомости и других факторов космического полета и космического пространства.
Основные направления исследований по радиационной биологии: мониторинг уровня радиационного воздействия на биообъекты в каждом полете; биологические эффекты таких источников радиации, как радиационные пояса Земли, солнечные и галактические космические лучи; отдаленные биологические последствия комбинированного воздействия хронического облучения в малых дозах и невесомости; биотестирование средств защиты от космической радиации.
Основные направления исследований по магнитобиологии: биологические эффекты гипомагнитной и амагнитной среды обитания; целесообразность и возможность создания искусственного магнитного поля на борту космического аппарата.
Основные направления исследований по экзобиологии: жизнеспособность и выживаемость организмов в условиях открытого космического пространства, на поверхности Луны, Марса и его спутника Фобос; возможность попадания на Землю примитивных форм жизни или ее предшественников в составе метеоритов; возможность абиогенного синтеза макромолекул в условиях открытого космического пространства; отработка технологий по обеспечению карантина планет.
Основные задачи исследований по проблеме создания биологических систем жизнеобеспечения (БСЖО): выбор биообъектов для использования в БСЖО и отработка технологии их культивирования в условиях невесомости и гипогравитации (1/6 и 1/28 g), отработка технологий создания БСЖО; использование БСЖО как тест-системы для оценки качества среды обитания в космических аппаратах и на планетных станциях.
Реализация вышеперечисленных направлений экспериментальных исследований в области космической биологии в период до 2020 г. планируется на борту РС МКС; в многоцелевом лабораторном модуле, который станет составной частью РС МКС; в полете КА «Фобос-Грунт»; в полетах трех биоспутников «Бион-М»; в полете КА «Фотон-М» №4; на борту КА ОКА-Т МКС. Большие возможности откроются для исследований в случае создания КА «Возврат-МКА», который сможет совершать полеты по высокоэллиптическим орбитам, выходя за пределы магнитосферы Земли.
Объектами экспериментальных исследований будут мелкие лабораторные животные, песчанки, рыбы, амфибии, рептилии, насекомые, тканевые и клеточные культуры, одноклеточные организмы, бактерии, высшие и низшие растения, биопрепараты.
Результаты, которые будут получены в планируемых биологических экспериментах, позволят оценить медицинские риски, связанные с будущими длительными орбитальными и межпланетными полетами экипажей; научно обосновать необходимость разработки перспективных средств и методов профилактики неблагоприятного воздействия на организм факторов космического полета и космического пространства. Будут также получены новые научные данные, касающиеся проблем жизни вообще.
