«Климат-контроль» для орбитальной лаборатории «Бион-М» №2 создали в Самаре | Новости науки
Ученые Самарского университета им. Королёва (вуза-участника национального проекта «Наука и университеты») изготовили и испытали космический «климат-контроль». Комплекс научной аппаратуры «СИГМА-2» во время полета поможет создавать комфортный температурный режим для биообъектов научной аппаратуры в орбитальной лаборатории «Бион-М» №2. Ее запуск предварительно запланирован на этот год.
«Работы по созданию комплекса научной аппаратуры „СИГМА-2“ полностью завершены. Летный образец аппаратуры прошел приемо-сдаточные испытания и отправлен в ракетно-космический центр „Прогресс“ для проведения комплексных испытаний в составе космического аппарата „Бион-М“ № 2», — рассказала Любовь Курганская, ведущий научный сотрудник НИИ проблем моделирования и управления Самарского университета им. Королёва.
Научная аппаратура «СИГМА-2» завершает серию из трех комплектов научной аппаратуры, разработанных учеными Самарского университета им. Королёва для орбитальной лаборатории «Бион-М» №2. Ранее специалисты изготовили и успешно испытали космический «градусник» — аппаратура МРТ-2 — и космический полигон для испытаний экстремальной электроники — аппаратура «КАРБОН-2».
«Научная аппаратура „СИГМА-2“ предназначена для проведения комплекса медико-биологических экспериментов с культурами клеток in vitro, а также для микробиологических исследований и изучения влияния факторов космического полета на семена и клеточную ткань растений. Аналогов этой аппаратуры в России и за рубежом нет. Функции и задачи научной аппаратуры „СИГМА-2“ можно упрощенно сравнить с работой многозонного климат-контроля в автомобиле, когда в разных местах салона машины удерживается различная заданная температура. В течение полета орбитальной лаборатории „Бион-М“ № 2 в отдельных блоках аппаратуры „СИГМА-2“ будет осуществляться контроль и регулирование температуры в соответствующих биоконтейнерах с целью создания требуемых условий для различных биообъектов − клеточные культуры, микроорганизмы и семена растений», — отметила Любовь Курганская.
Требуемые для проведения экспериментов условия в научной аппаратуре «СИГМА-2» будут создавать разработанные в университете специальные нагреватели особой формы с электрическими спиралями. За температурой внутри блоков будут следить 15 датчиков. Задача электронной начинки научной аппаратуры «СИГМА-2» — регулировать состав питательной среды для клеточных культур и реализация требуемых температурных циклограмм (в пределах от 5 до 37 градусов выше нуля по Цельсию) как во время самого полета, так и в пред- и послеполетный период, то есть перед стартом, до выхода на орбиту и после посадки на Землю, сообщили в пресс-службе университета.
По словам ученых, космический «климат-контроль» будет обеспечивать комфортную температуру далеко не для всех объектов экспериментов на борту орбитальной лаборатории «Бион-М» №2. Например, семенам редких растений из Ботанического сада Самарского университета, которые будут находиться в условиях открытого космического пространства на внешней поверхности космического аппарата, придется выдерживать воздействие орбитальных температур и радиационную нагрузку самостоятельно.
Подобная аппаратура «климат-контроля», также разработанная в Самарском университете им. Королева, использовалась на космическом аппарате «Фотон-М» №4, запущенном в космос в 2014 году. Однако научная аппаратура «СИГМА-2» значительно точнее и сложнее своей предшественницы, у нее больше функций. Например, в первой аппаратуре отсутствовала возможность смены питательной среды, что не позволяло клеточным культурам находиться в нормальных условиях жизнеобеспечения в течение длительного полета. Кроме того, «СИГМА-2» сможет обеспечить условия проведения большего числа экспериментов — 16, а не 12, как в ее предшественнице.
Аппаратура «СИГМА-2» весит 37 кг, в ее состав входит четыре блока — три блока будут находиться внутри спускаемого аппарата, а четвертый — разместят в контейнере научной аппаратуры на внешней стороне орбитальной лаборатории «Бион-М» №2. Изготовлена научная аппаратура «СИГМА-2» почти полностью из отечественных электронных комплектующих, импортные в ней только элементы памяти, так как у нас такие не выпускаются.
«Бион» — серия отечественных космических аппаратов для проведения биологических исследований. С 1973 по 1996 год в космос было выведено 11 спутников этой серии, в космосе побывали несколько десятков видов биообъектов: одноклеточные организмы, растения, насекомые, рыбы, амфибии, черепахи, крысы, обезьяны. В апреле 2013 года был запущен первый модернизированный биологический спутник «Бион-М». В состав «экипажа» вошли мыши, песчанки, гекконы, улитки, ракообразные, рыбы и различные микроорганизмы.
Основной целью научной программы в проекте «Бион-М» №2 станет исследование биологического воздействия невесомости и высокого уровня космической радиации на живые организмы на системном, органном, клеточном и молекулярном уровнях. Полет будет проходить на высокоширотной орбите высотой около 400 км. Планируется, что именно на такой орбите будет располагаться Российская орбитальная станция (РОС), и полет космической лаборатории «Бион-М» №2 с живыми организмами на борту поможет, в том числе, комплексно оценить безопасность работы на РОС.