модель космической лаборатории для исследования жизнедеятельности биологических объектов в условиях ближнего и дальнего космоса
Юдин Артём, 1991 год рождения, e-mail: *****@***ru, 8-(47237),
муниципальное общеобразовательное учреждение «Вейделевская средняя общеобразовательная школа Вейделевского района Белгородской области»
Прочитав книгу "Вне Земли", читая статьи, слушая сообщения по телевизору об опытах космонавтов на космической станции, мы решили придумать модель космической лаборатории для исследования жизнедеятельности биологических объектов в условиях ближнего и дальнего космоса.
Использование отработавших блоков в новой модели натолкнуло нас на идею использования отработавших станций и их элементов в Большом Космосе, при постройке космических поселений недалекого будущего. Это даст большой экономический эффект и намного удешевит космические полеты завтрашнего дня. Учитывая, что в земных лабораториях вопрос о размещении оборудования всегда был второстепенным и главенствовали соображения удобства, в лаборатории на орбите любое перемещение оборудования вызывает смещение центра масс станции, что сразу же сказывается на характере её поступательного и вращательного движения и, как следствие, на работе оптимального режима коррекции положения станции. Поэтому считаем наиболее перспективным станции типа «облако», где отдельные модули не соединены жёстко между собой, а «плавают» поблизости друг от друга на расстояниях 10-100 км. Стабильность такого «облака» без существенного расхода топлива легко могут обеспечить средства связи современной космической техники.
Двигатели рациональнее установить электрореактивные, так как даровой солнечной энергии в открытом космосе неисчерпаемые запасы, и высокоэффективные солнечные батареи вполне обеспечат потребности плазменного энергоблока и других систем корабля. Некоторые системы и блоки комплекса необходимо будет заново вывести в космос, для чего мы предлагаем использовать транспортные и грузовые корабли типа «Союз», «Прогресс», «Аполлон».
Когда все космические объекты будут совмещены в некоторой точке на расстоянии 200км от Земли, можно будет приступать к монтажу нашего комплекса. После сборки, укомплектования экипажа и оборудования, размещения продуктов жизнеобеспечения и объектов научного исследования комплекс разгонится с помощью плазменных корректирующих двигателей до скорости 9-10 км/с и перейдет на очень вытянутую эллиптическую орбиту ИСЗ с перигеем 300-400 км и апогеем 30-40 тысяч км, тогда период ее обращения вокруг Земли будет около суток. Это даст возможность космонавтам-исследователям изучать жизнедеятельность биологических объектов в условиях ближней и средней дальности космоса, производить связь со станцией и смену её экипажа, заменять объекты исследования в тот момент, когда станция находится в перигее, что даст большую экономию горючего и средств. Состав основного экипажа: космонавты-пилоты, технологи, инженеры, исследователи, врачи. Основное назначение комплекса – биологические исследования. Наш экипаж будет работать уже в «обжитом» космическом пространстве, однако цели исследований останутся прежними, это обеспечение «долгожительства» человека в условиях невесомости и космоса, проблема регенерации продуктов жизнедеятельности, профилактика «космических» болезней, проблема космической биологии вообще и космического сельского хозяйства в частности. Исходя из этих, основных для нашего комплекса задач, мы и предлагаем свой космический комплекс–лабораторию недалекого будущего.
Объектом исследования будет знаменитая элодея и другие обычные и необычные земные обитатели. «Растение-космонавт» - элодея, его «космическая способность» к воспроизводству и своеобразная особенность к регенерации воды – к обогащению её кислородом создаёт цикл: элодея-вода-рыба-экипаж.
Проблема гравитации в космических «обиталищах» человека, и не только его, но и любых живых организмов, «привыкших» к земному тяготению остаётся актуальной. Существует два мнения по решению проблемы невесомости: это создание искусственной гравитации механическим путём, что утяжелит и удорожит станцию, и особые методы биологического воздействия на живой организм с целью исключения вредных последствий. Учёные-космонавты найдут оптимальное решение этой насущной проблемы современной космонавтики; физиологи - воздействие ионосферы, космических излучений и повышенной радиации, вопросы координации движений; психологи – воздействие космоса на высшую нервную деятельность; геологи и ботаники изучат поверхность Земли ещё более подробно.
Периодически, в момент нахождения станции в перигее экипаж и объекты исследования будут подменяться с помощью современных и усовершенствованных транспортных и грузовых кораблей. Системы отражения метеоритов и космических излучений обеспечат долгожительство станции и её обитателей в космосе. Выход в открытый космос будет осуществляться через шлюзовые камеры, подобные отжившим каткам стиральной машины
, что нам кажется, значительно упростит процесс и сократит расход атмосферы станции.
Станция-«облако» - это базовый жилой блок, астрофизическая обсерватория, ориентируемая на объекты наблюдения, межорбитальный аппарат для обслуживания модулей станции, производственный модуль, модуль космической зоологии; космической оранжереи и медицины.
В головной части астрофизической обсерватории находится аппаратура радиотелескопа для наблюдения космических объектов отстоящих от нашего Солнца до десятков и сотен парсек. Телескопы ориентируются без помех с нужной точностью и в нужном направлении. Здесь же теплогенераторы, кондиционеры, стабилизаторы температуры, аккумуляторы солнечной и электрической энергии.
Нашим космонавтам не придется, как балахонщикам в его книге «Вне Земли», систематически перекрашивать станцию в поглощающие и отражающие тепло цвета, укрывать многометровую громадину балахонами. На комплексе мы применим краски типа «Хамелеон» и. подобное рыбьему, чешуйчатое биметаллическое покрытие, меняющее зазор между корпусом и чешуйками, что будет менять степень нагретости корпуса. Эта система, нам кажется, весьма реальной и перспективной. Такие же биметаллические пластины будут дополнительными источниками термоэлектрической энергии, возникающей за счёт разности температур спая.
Для устранения вредных раскачиваний станции, от возмущений со стороны Земли, в момент приближению к перигею, кормовая часть её снабжена варистатом, своеобразным демпфером-успокоителем. Это довольно длинная металлическая напряжённая штанга с противовесом – контейнером на конце.
Блок космической зоологии и медицины представляет станцию «САЛЮТ», но модернизирован в космический аквариум и выводится на орбиту отдельно. В нем биолаборатории, отсеки космической физиотерапии, термостаты и вольеры для биологических объектов исследования. Блок снабжен двумя последовательно соединенными аквариумами, что увеличило полезный объем блока. В центральной части аквариума проходит прозрачный шлюз, сообщающийся с носовым и кормовым отсеками блока космической зоологии. Блок снабжен миниатюрной установкой для создания, при необходимости, искусственного тяготения биологическим объектам исследования.
Ёмкий корпус корабля "АПОЛЛОН" американского производства, мы преобразуем в блок космической оранжереи. Здесь будут работать космоботаники, расположится зона отдыха, лаборатория искусственной гравитации, система "Искусственные сутки" и т. д.
Каждый модуль станции работает в оптимальных для него условиях. Заправочная станция может быть удалена на достаточное расстояние от базового жилого модуля.
