Самарские исследователи работают над биомодулем для наноспутников
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.
