180 дней, два человека и замкнутое пространство... В 1970-е годы в красноярском Академгородке был поставлен уникальный эксперимент. Учёные не только сконструировали автономную систему, которая в теории должна помочь людям жить на другой планете (помните сюжет фильма “Марсианин” с Мэттом Деймоном в главной роли?), но и успешно её испытали.

Спустя полвека это сооружение до сих пор находится в подвале Института биофизики Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук (КНЦ СО РАН) и помогает учёным отрабатывать всё новые и новые гипотезы и предположения. О том, что скрывают лаборатории КНЦ СО РАН, сегодня может узнать любой желающий. Для красноярцев сотрудники институтов периодически проводят бесплатные экскурсии. На одной из них побывал и журналист “Городских новостей”.

Отходы, будь они не ладны

Система жизнеобеспечения человека для новых космически и земных поселений, которая есть в красноярском Академгородке, называется “БИОС-3”. Старший научный сотрудник кандидат биологических наук Сергей Трифонов рассказывает, что сама автономная система представляет из себя герметичный корпус, состоящий из четырёх отсеков. “В двух из них располагались фитотроны, в одном — микроводрослевые культиваторы, в одном — каюты экипажа и вспомогательное оборудование, — говорит он. — В оранжереях выращивались, в частности, пшеница, салат чуфа, редис”.

 

Эксперимент советских учёных оказался весьма удачным. Созданная установка позволяла на сто процентов закрыть потребности системы в кислороде, почти на сто процентов в воде (почти, потому что часть жидкостей выводилась из системы для проведения анализов и вместо неё ежедневно вводилась в систему около двух литров воды) и на 50 процентов в растительной пище.

— Главная задача, которая стояла перед учёными, — создание такой автономной системы, где человек и растения могли бы сосуществовать и не убили бы друг друга, — поясняет Сергей Трифонов. — Ведь заранее нельзя предсказать, как поведут себя организмы в стрессовой ситуации, какие вещества они будут выделять.

И то, что опасения учёных не беспочвенны, показала первая же попытка автономной жизни участников эксперимента. Предполагалось, что внутри БИОС-3 люди будут перерабатывать солому, которая остаётся от использования выращенных в оранжереи культур. Но разработанная система бездымного сжигания повела в замкнутом пространстве себя не так, как ожидалось. Да, дыма не было, но образовывающиеся от горения элементы приводили к головокружению членов экипажа. Поэтому было решено отказаться от переработки соломы. Спустя десятилетия эту задачу решили. Но жизнь ставит новые вызовы.

 

— Главный вопрос, ответ на который ищем и мы, и наши зарубежные коллеги, — как перерабатывать и использовать отходы жизнедеятельности человека, — продолжает Сергей Трифонов. — Только решим одну задачу, как возникает новая.

Вот так методом проб и ошибок красноярские учёные продолжают совершенствовать автономные системы жизнеобеспечения человека. И если их применение при создании колоний на Луне или на Марсе проект с очень далёкой перспективой, то на земле некоторые находки активно внедряются уже сейчас. Так, в Европе при строительстве частных домов используются биогазовые установки, принципы работы которых как раз были разработаны при решении космических задач.

К коньяку есть вопросы

Различные склянки, сосуды, аппараты — лаборатории химии и химической технологии КНЦ СО РАН оправдывают ожидания гостей. Именно такими рабочие места учёных и представляются обывателям. Но непосредственно с сосудами сегодняшние исследователи проводят не так много времени, основная работа проделывается за компьютерным монитором.

 

Как рассказывает младший научный сотрудник Дмитрий Зимонин, в лабораториях он и его коллеги изучают различные вещества. Смотрят, как они взаимодействуют друг с другом, какие сопутствующие ценные составляющие при этом выделяются, какие элементы получаются.

— Стоящие перед нами задачи можно разделить на три большие группы, — поясняет Виктор Верпекин, кандидат химических наук, научный сотрудник. — Во-первых, это такие фундаментальные вопросы, как изучение строения веществ. Во-вторых, исследование новых принципов синтеза органики. В-третьих, решение конкретных прикладных задач, к примеру обогащение и переработка руды.

В качестве примера повседневного применения своей работы Дмитрий Зимонин приводит недавнюю экспертизу воды и алкогольных напитков. “В вине и коньяке мы проверяли содержание металлов и соответствие продукции ГОСТу, — рассказывает он. — По наличию и концентрации тех или иных веществ можно точно сказать, фальсифицирована продукция или нет. К примеру, марганца в вине много быть не должно, так как виноград содержит этот элемент в небольших количествах. Если концентрация завышена — значит в процессе производства что-то пошло не так”.

 

Справедливости ради стоит сказать, что особых претензий к исследованным образцам вина у учёных не было, а вот к попавшему в поле зрения коньяку их оказалось много. Содержание некоторых веществ в образцах прямо зашкаливало. “Это объясняется тем, что продукт не был очищен как следует”, — констатирует Дмитрий Зимонин.

От батареи в квартире можно отказаться

Не менее интересные опыты проходят и в стенах Института физики имени Л. В. Киренского КНЦ СО РАН. На самостоятельно изготовленном оборудовании сотрудники лаборатории создают и изучают тонкие прозрачные материалы, которые можно наносить на окна для решения различных задач. К примеру, если в плёнку вмонтировать медную сетку, то такая “наклейка” сможет собирать солнечную энергию и нагреваться, а далее благодаря циркуляции воздуха в помещении это тепло будет распространятся по всему помещению. “Теоретически в перспективе такие покрытия могут полностью закрыть потребность помещения в тепле, и привычные нам батареи будут не нужны”, — акцентируют внимание учёные.

 

Правда, отмечает старший научный сотрудник, кандидат физико-математических наук Игорь Тамбасов, не все такие кажущиеся с первого раза перспективными и нужными разработки дойдут до массового производства. Цена такой продукции может быть значительно выше существующих сейчас решений по тепло- и энергоснабжению. И это высказывание присутствующие в лаборатории гости, сами того не подозревая, подтвердили первым же вопросом, когда спросили, а можно ли сделать такие “наклейки” на стёкла автомобилей, чтобы аккумулирующаяся на плёнках энергия использовалась, скажем, на подзарядку аккумуляторов. Учёный быстро охладил полёт фантазий неискушённых слушателей: “Теоретически можно, но вы представляете, сколько в наших климатических условиях автомобиль должен простоять под солнцем, чтобы зарядиться? Пока проще использовать существующие решения”.

НА ЗАМЕТКУ

Следующие экскурсии в лаборатории КНЦ СО РАН состоятся в феврале 2020 года и пройдут в рамках недели науки. Следите за мероприятиями на официальных страницах Красноярского научного центра в Facebook — Krasnoyarsk science center и в инстаграме — @Krasnoyarsk.science

Андрей Мужщинский

Источники

Что скрывают лаборатории Академии наук
Городские новости (gornovosti.ru), 01/12/2019
Что скрывают лаборатории Академии наук
Seldon.News (news.myseldon.com), 01/12/2019
Что скрывают лаборатории Академии наук
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, 02/12/2019

Похожие новости

  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    3260
  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    1365
  • 27/11/2018

    Российские биологи расшифровали генетический «секрет» светящихся грибов

    ​Российские биологи идентифицировали все гены, ответственные за биолюминесценцию светящегося гриба. Воссоздание путей синтеза необходимых для этого компонентов — люциферазы и люциферина — в дрожжевых клетках заставило их излучать свет, видимый невооруженным глазом.
    1396
  • 16/11/2018

    Красноярские ученые работают над улучшением применения фунгицида для зерна

    ​Группа ученых Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук ведут работу над совершенствованием применения фунгицидов для борьбы с таким заболеванием зерна, как фузариоз, сообщили в пресс-службе СФУ.
    1083
  • 23/08/2019

    Ученые разрабатывают светящиеся белки для поиска раковых клеток в организме

    ​Международная группа исследователей, в которую вошли представители Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск), разрабатывает специальные белки, способные в составе медицинских препаратов определять в организме раковые клетки и сигнализировать о них свечением под лучами ультрафиолетовой лампы или лазера.
    743
  • 15/12/2017

    Академик Андрей Дегерменджи: жизнь в астероиде позволит снять целый комплекс проблем

    ​Андрей Георгиевич Дегерменджи - советский и российский ученый-биофизик, академик РАН (2011). Директор Института биофизики СО РАН с 1996 года - об исследованиях красноярских ученых  и системе жизнеобеспечения в экстремальных условиях .
    1151
  • 14/03/2018

    Наноалмазы помогут обнаружить загрязнение воды фенолом

    ​Ученые Института биофизики Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) показали, что детонационные наноалмазы можно использовать для выявления фенолов в воде.
    926
  • 21/10/2019

    Истории самых громких научных открытий в Красноярске

    ​Мы узнаем о достижениях красноярских ученых из случайных новостей и разговоров, но порой недооцениваем значимость этих открытий. Newslab выбрал восемь поводов для гордости сибирской наукой — поводов, о которых уже говорит весь мир, а вы о них обязательно скоро услышите.
    220
  • 16/07/2019

    Ученые оценили токсичность дна Енисея с помощью лука

    ​Ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» впервые исследовали вредоносный потенциал техногенных загрязнителей, содержащихся в донных отложениях реки Енисей, с помощью репчатого лука. По росту корней лука оценивали токсичность, а по количеству клеток с нарушениями хромосом — мутагенность.
    362
  • 08/07/2019

    Жизнь моря говорит о себе светом: интервью с академиком Иосифом Гительзоном

    ​Общее собрание Российской академии наук, которое состоялось в конце апреля этого года, ознаменовалось важным событием: в торжественной обстановке была вручена высшая награда РАН — Большая золотая медаль имени Ломоносова — академику Иосифу Исаевичу Гительзону за обоснование и развитие экологического направления в биофизике.
    413