Исследователи Самарского университета испытывают возможности прототипа автоматического модуля для проведения биологических экспериментов на околоземной орбите. Биомодуль предназначен для размещения на борту наноспутника или малого космического аппарата. Раньше наноспутники применялись в основном для изучения земной поверхности и атмосферы Земли, а также космического пространства и факторов его воздействия на техногенные объекты.
Возможности наноспутников:
— помогают повысить эффективность биологических исследований за счет относительно небольшой стоимости проведения экспериментов и увеличения их числа и, как следствие, возможности быстрой корректировки программы исследований по полученным результатам;
— позволяют проводить тестовые эксперименты с целью отработки методов и методик биологических исследований на спутниках класса «Бион», а также создавать условия экспериментов, отличные от условий на МКС (например, уменьшенная микрогравитация за счет малой собственной массы, увеличенный радиационный фон);
— делают возможной реализацию биологических экспериментов на неисследованных до настоящего времени орбитах и участках космоса (например, в рамках лунной программы бионаноспутники могут быть выведены на разных участках трассы полета Земля-Луна, что позволит изучить влияние условий открытого космоса, которые сложно промоделировать на Земле, и знания о которых крайне важны для планирования длительного межпланетарного полета человека и/или организации Лунной базы).
В рамках работ по созданию биомодуля было проведено множество биологических экспериментов. Их целью стал отбор тестовых биообъектов, в которых изучались особенности жизненного цикла и метаболизма потенциальных кандидатов для демонстрационного эксперимента в космосе — насекомых, высших растений, водорослей, одноклеточных и многоклеточных грибов, бактерий, простейших, коловраток, червей, клещей и насекомых. Были разработаны средства контроля состояния биообъектов и система обеспечения их жизнедеятельности.
Полученные результаты позволили сформировать концепцию универсального биологического модуля для наноспутников семейства SAMSAT, который позволит проводить исследования в области как фундаментальных, так и прикладных вопросов биологии и медицины.
Прикладные аспекты включают: производство в космических условиях пищи и медикаментов, строительных материалов и топлива, а также создание пригодных для жизни условий и их восстановление в случае неполадок или аварий. В перспективе, речь идет не только о базовых составляющих обитаемой среды — некоторые изучаемые организмы могут использоваться для производства высокотехнологичных мембран, фильтров, пленок и сенсоров. Наноспутники-носители биомодулей это не только плацдарм для предварительных исследований, но и самостоятельный научно-технический проект, который позволит получить важные данные в таких областях, как теория эволюции, генетика, экология, палеоэкология, бионика, биотехнология, этология и др.
Несмотря на то что разрабатываемый самарскими учеными биомодуль ограничен по габаритам, массе, потребляемой энергии и объему информации, передаваемой на Землю, он включает несколько весьма сложных по своим функциям систем.
По словам руководителя проекта, заведующего кафедрой лазерных и биотехнических систем Самарского университета Валерия Захарова, прототип биомодуля сейчас испытывается в лабораторных условиях. После проведения полного цикла испытаний планируется демонстрационный эксперимент на орбите, в котором будет изучаться реакция различных биообъектов на действие факторов космической среды. Успешная реализация эксперимента позволит Самарскому университету предложить заинтересованным сторонам как в России, так и за рубежом, универсальную платформу, обладающую широким функционалом для проведения различных медико-биологических исследований в космосе.
