నా డైరీలలో ఒకదానిలో నేను క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్ గురించి ప్రస్తావించాను. ఒక రకమైన సూక్ష్మరూపం. స్వతంత్రంగా ఉన్నది.

కాబట్టి, క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్ అనేది బయటి ప్రపంచంతో పదార్థాల మార్పిడిని కలిగి ఉండని వ్యవస్థ.
ఇది భూమి లాంటిది. తగ్గిన రూపంలో మాత్రమే.
ఫోటోలో - ఓపెన్ సిస్టమ్. ఆమె తన ఉనికికి కావలసినవన్నీ తీసుకుంటుంది పర్యావరణం.
ఒక క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్ బయటి ప్రపంచం నుండి పూర్తిగా నరికివేయబడుతుంది. అంతేకాకుండా, అటువంటి వ్యవస్థకు ఎటువంటి నిర్వహణ అవసరం లేదు.

డేవిడ్ లాటిమర్ ట్రేడ్స్‌కాంటియాను ఒక సీసాలో ఉంచాడు మరియు దానిని 40 సంవత్సరాలు తెరవలేదు. ఈ సమయంలో, మొక్క చనిపోలేదు, కానీ దాని స్వంత పర్యావరణ వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేసింది. ట్రేడ్‌స్కాంటియా దాని స్వంత హ్యూమస్‌ను తింటుంది. మరియు ఒక మొక్క యొక్క పెరుగుదల అది ఉత్పత్తి చేసే ఆక్సిజన్ కారణంగా ఉంటుంది. నీళ్లు పోయలేదు. కండెన్సేట్ ద్వారా తేమను నిర్వహించడం వలన.

నేను కొన్ని తయారు చేయాలని నిర్ణయించుకున్నాను మూసివేసిన పర్యావరణ వ్యవస్థలు. సరిగ్గా చేయండి! మరియు కొనకూడదు. అవును, అటువంటి పర్యావరణ వ్యవస్థలను కూడా కొనుగోలు చేయవచ్చు.
మీరు ప్రకృతి యొక్క అటువంటి "అద్భుతం" ఎలా చేయగలరో ఇంటర్నెట్లో తగినంత సమాచారం ఉంది. నేను ఎలా చేశానో మీకు చెప్తాను.

మొదట, నాటడానికి మూసివేసే కంటైనర్ అవసరం.
వాస్తవానికి ఇది గ్లాస్. నేను ఒక సాధారణ కూజా తీసుకున్నాను. లేదా మీరు స్టోర్లలో చల్లని రౌండ్ గాజు కంటైనర్లను కొనుగోలు చేయవచ్చు.

రెండవది - భూమి. నేను తీసుకున్నాను సాధారణ భూమి. అక్కడ ఎలాంటి సమస్యలు లేకుండా. పారుదల కోసం నేను రాళ్లతో సాధారణ ఇసుకను ఉపయోగిస్తాను.

మూడవది - మొక్కలు. అత్యంత సాధారణమైనవి! అనుభవం నుండి నేను చెప్పగలను క్లోజ్డ్ సిస్టమ్స్తేమను ఇష్టపడే వాటిని తీసుకోవడం మంచిది. నా విషయంలో - నాచు. మీరు ఏదైనా మొక్కలను తీసుకోవచ్చు. ప్రధాన ప్రమాణం- మొక్కల అనుకూలత. ఇది ఫెర్న్, క్లోరోఫైటమ్ మొదలైనవి కావచ్చు.

నాల్గవది - డెకర్. ఇది తప్పనిసరి కాదని మరియు ఇష్టానుసారం జరుగుతుందని మీరు అర్థం చేసుకున్నారు. ఇంటర్నెట్‌లో డెకర్‌ను ఎంచుకోవడంలో ప్రధాన విషయం ఏమిటంటే అది కుళ్ళిపోదని వారు వ్రాస్తారు. ఇంకా కుళ్లిపోతే కూల్ గా ఉంటుందని భావిస్తున్నాను. ఇది అటువంటి వ్యవస్థ యొక్క సహజత్వాన్ని నొక్కి చెబుతుంది.

కూజాలో పారుదల మరియు మట్టిని పోయాలి. మేము ఉపశమనాన్ని ఏర్పరుస్తాము. తదుపరి మేము మొక్కలు నాటడం. అలంకరణ కోసం, నేను ఒక దేవదూత బొమ్మను తీసుకున్నాను (దానిపై నాచు బీజాంశం పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది) మరియు ఒక రాయి. మీకు నచ్చిన విధంగా మేము ప్రతిదీ ఏర్పాటు చేస్తాము, నీరు మరియు సీల్ చేయండి.

ప్రారంభంలో కంటైనర్‌ను ఓవర్‌క్లాగ్ చేయకుండా ఉండటం ముఖ్యం. మొక్కలలో చాలా నీరు ఉండవచ్చు మరియు అవి కుళ్ళిపోవటం ప్రారంభిస్తాయి. మొదటి రోజు, కంటైనర్‌ను మూసివేయవద్దని సిఫార్సు చేయబడింది. కు అదనపు తేమఆవిరైపోయింది. నా విషయంలో, నేను ప్రతిదీ ఉన్నట్లుగానే సీలు చేసాను.

మొదటి వారంలో బ్యాంకు గమనించింది పెద్ద సంఖ్యలోకండెన్సేట్ మరియు నేను కంటైనర్‌ను తెరవవలసి వచ్చింది, తద్వారా నీరు కొద్దిగా ఆవిరైపోతుంది. మొక్కలు నాటుకుపోయాయి. నాచు కొద్దిగా పెరిగింది.
రెండవ వారం చివరిలో, కూజాలో “గ్రహాంతర” జీవితం గుర్తించబడింది - రెండు పెద్ద దోమలు కనిపించాయి. మూడు రోజుల తర్వాత ఎవరు సురక్షితంగా మరణించారు.
నేడు, దేవదూత బొమ్మపై అక్కడక్కడ నాచు పెరుగుదల గమనించబడింది. దురదృష్టవశాత్తు, నేను ఫోటో తీయలేను - పగటిపూట కూజా గోడలపై చాలా సంక్షేపణం ఉంది.

నా రెండవ సిస్టమ్ ఓపెన్ లేదా మూసివేయబడింది.

మొక్క జీవిస్తుంది మరియు అది సేకరించిన దానికి ధన్యవాదాలు చనిపోదు సౌర శక్తికిరణజన్య సంయోగక్రియకు అవసరమైన శక్తి నీటితో మరింత సులభం - సీసాలో కేవలం నీటి చక్రం ఉంటుంది. ఇది బాటిల్ గోడలపై ఆవిరైపోతుంది మరియు ఘనీభవిస్తుంది, ఇది అవక్షేపం. పోషకాలుమొక్క కంపోస్ట్ నుండి పొందుతుంది, దీనిలో పడిపోయిన ఆకులు మారుతాయి. అందువలన, ఈ మొక్క సిద్ధాంతపరంగా ఎప్పటికీ జీవించగలదు, కొన్ని బాహ్య కారకాలు దానిని ప్రభావితం చేయకపోతే. తోటమాలి మొదట్లో నాలుగు నాటడం గమనార్హం వివిధ మొక్కలు, అయితే, బలమైన వారు మాత్రమే బయటపడ్డారు.

అటువంటి క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్‌ను సీసాలో తయారు చేయడం అంత కష్టం కాదు:

1. ముందుగా మీరు సులభంగా యాక్సెస్ కోసం తగినంత వెడల్పు మెడతో తగిన గాజు పాత్రను కనుగొనాలి.


2. అవసరం మంచి నేలమరియు కంపోస్ట్.


3. మరియు వాస్తవానికి, మొక్క కూడా. మొక్కలుగా సిఫార్సు చేయబడిందిఅడియంటం (పాపోర్టోనియం) , కొన్ని రకాలు ట్రేడ్‌స్కాంటియా (ట్రేడ్స్‌కాంటియా) మరియు చిన్న మొలకలుక్లోరోఫైటమ్ (క్లోరోఫైటమ్).


4. సీలింగ్ చేయడానికి ముందు మీరు 1-2 సార్లు మాత్రమే నీరు పెట్టాలి.

అందమైన క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్, ఇది ఉన్నంత కాలం ఉనికిలో ఉంటుంది సూర్యకాంతి. గ్రహం మీద అన్ని జీవులు అంతరించిపోయినప్పటికీ.

మరియు ఇక్కడ హీరోతో ఒక వీడియో ఉంది, ఇక్కడ అతను ఇదంతా ఎలా జరిగిందో గురించి మాట్లాడుతాడు మరియు అతని పర్యావరణ వ్యవస్థను చూపుతాడు.

జోసెఫ్ గిటెల్జోన్, ఆండ్రీ డెగర్మెండ్జి, అలెగ్జాండర్ టిఖోమిరోవ్

“ఇనిస్టిట్యూట్ ఆఫ్ బయోఫిజిక్స్ SB RAS ఒక ప్రత్యేకమైన జీవ మరియు సాంకేతిక మానవ జీవిత మద్దతు వ్యవస్థను సృష్టించింది - BIOS-3. దానిపై నిర్వహించిన ప్రయోగాలు చూపించాయి: 2-3 టెస్టర్ల సిబ్బంది, స్వయంప్రతిపత్త మోడ్‌లో, క్లోజ్డ్ సైకిల్ కారణంగా, 100% నీరు మరియు గాలి కోసం వారి అవసరాలను మరియు 50% కంటే ఎక్కువ ఆహారం కోసం 4-6 నెలల పాటు తీర్చగలరు.

ప్రపంచంలోని ఇతర దేశాలలో సృష్టించబడిన అదే ప్రయోజనం యొక్క వ్యవస్థలపై ఇంత ఉన్నత ఫలితాలు ఇంకా సాధించబడలేదు. ప్రస్తుతం, BIOS-3 అంతర్జాతీయ ప్రమాణాలను పరిగణనలోకి తీసుకుని పునర్నిర్మించబడుతోంది; చంద్ర మరియు మార్టిన్ అంతరిక్ష కేంద్రాలపై మానవుని స్వయంప్రతిపత్తిని నిర్ధారించడానికి సైక్లింగ్ ప్రక్రియలను అనుకరించడానికి ప్రణాళిక చేయబడింది.

క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్ అంటే ఏమిటి?

క్లోజ్డ్ ఎకోలాజికల్ సిస్టమ్స్ (ZES)లో, పోషకాల చక్రం ఈ వ్యవస్థలలోని కొన్ని భాగాల ద్వారా నిర్దిష్ట రేటులో ఉపయోగించే పదార్థాలు ఒకే రేటుతో ఉపయోగించబడే విధంగా నిర్వహించబడుతుంది. సగటు వేగంఇతర యూనిట్ల ద్వారా వాటి జీవక్రియ యొక్క తుది ఉత్పత్తుల నుండి వాటి అసలు స్థితికి పునరుత్పత్తి చేయబడి, మళ్లీ అదే జీవ చక్రాలలో ఉపయోగించబడతాయి.

చాలా ప్రకాశవంతమైన ప్రతినిధిసహజ ZES అనేది భూమి యొక్క జీవగోళం: అందులో, పదార్థాల చక్రం కారణంగా, మానవత్వంతో సహా జీవితం యొక్క ఉనికికి మద్దతు ఉంది. ఆదర్శవంతంగా, ఈ వ్యవస్థలు నిరవధికంగా ఉంటాయి.

కృత్రిమ ZESలో, డిజైనర్లు కనీస వ్యర్థాలతో సామూహిక బదిలీ ప్రక్రియల చక్రాన్ని అమలు చేయడానికి ప్రయత్నిస్తారు, అనగా. ఉపయోగించని బ్యాలస్ట్ రూపంలో వ్యవస్థలో పేరుకుపోయిన పదార్థాలు. ఈ సందర్భంలో, కనీసం రెండు రకాల లింక్‌ల మధ్య మాస్ ట్రాన్స్‌ఫర్ ప్రవాహాల ప్రసరణను నిర్ధారించడం అవసరం - పదార్థాల సింథసైజర్లు మరియు వాటి డిస్ట్రక్టర్లు. మునుపటి పని చాలా తరచుగా కిరణజన్య సంయోగక్రియపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అందువల్ల, వాటిని ఫోటోట్రోఫిక్ అని పిలుస్తారు మరియు అవి రెండింటినీ కలిగి ఉంటాయి తక్కువ మొక్కలు(సాధారణంగా మైక్రోఅల్గే), లేదా అధిక వాటి నుండి. తరువాతి (డిస్ట్రక్టర్లు) కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో పొందిన పదార్ధాలను మరియు వాటి కీలక కార్యకలాపాల ఉత్పత్తులను భాగాలకు (CO 2, H 2 O మరియు ఖనిజ సమ్మేళనాలకు ఆదర్శంగా) మళ్లీ ఫోటోట్రోఫ్స్ ద్వారా ఆక్సీకరణం చేస్తాయి.

మేము పరిశీలిస్తున్న క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్స్‌లో అత్యంత ముఖ్యమైన హెటెరోట్రోఫిక్ లింక్ మానవులు. అతను అన్ని ఇతర లింక్‌ల పని కోసం అవసరాలను ఏర్పరుస్తాడు మరియు ఆక్సిజన్, నీరు మరియు ఆహారం కోసం దాని అవసరాలను తీర్చడానికి చక్రం యొక్క తీవ్రతను తప్పనిసరిగా సెట్ చేస్తాడు. ప్రజల భాగస్వామ్యంతో ZES కోసం, వారి వ్యర్థ ఉత్పత్తులు, మొక్కల వ్యర్థాలు మరియు అనేక ఇతర పదార్థాలను చక్రంలో చేర్చడం కూడా దీని అర్థం. ఎత్తైన మొక్కలతో కూడిన ఫోటోట్రోఫిక్ లింక్‌తో అటువంటి పర్యావరణ వ్యవస్థ ఆల్గే కంటే ఎక్కువ క్లోజ్డ్ సైకిల్ ప్రక్రియలను కలిగి ఉందని గమనించండి, ఎందుకంటే రెండోది ఆచరణాత్మకంగా తినదగనివి మరియు వాటి బయోమాస్ వ్యర్థాల రూపంలో పేరుకుపోతుంది. మరియు మరొక విషయం. ఒక వ్యక్తితో ZES చాలా కాలం పాటు స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. ఈ ఆస్తికి ప్రధానంగా స్థల ప్రయోజనాల కోసం డిమాండ్ ఉంది.

BIOS-1లో ఒక వ్యక్తితో 12 క్యూబిక్ మీటర్ల వాల్యూమ్ కలిగిన హెర్మెటిక్ క్యాబిన్ యొక్క బాహ్య వీక్షణ

అందువల్ల, సంబంధిత పదునైన పెరుగుదల ఆశ్చర్యకరం కాదు శాస్త్రీయ పరిశోధనఇరవయ్యవ శతాబ్దపు 50-60ల "స్పేస్ బూమ్"తో సంబంధం కలిగి ఉంది, చంద్రుడు మరియు అంగారక గ్రహాల అన్వేషణ సమీప భవిష్యత్తుకు సంబంధించినది.

మార్గదర్శక ప్రయోగాలు

ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి నిజమైన ఆపరేటింగ్ క్లోజ్డ్ లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్‌లు 1960ల మొదటి అర్ధభాగంలో USSRలో సృష్టించబడ్డాయి. ప్రధాన పరిశోధన అప్పుడు మాస్కోలో జరిగింది - రక్షణ మంత్రిత్వ శాఖ యొక్క ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఏవియేషన్ అండ్ స్పేస్ మెడిసిన్లో, మరియు తరువాత USSR ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖ యొక్క ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మెడికల్ అండ్ బయోలాజికల్ ప్రాబ్లమ్స్లో (ఇప్పుడు ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బయోమెడికల్ ప్రాబ్లమ్స్ ఆఫ్ రష్యన్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్) మరియు క్రాస్నోయార్స్క్‌లో - మొదట ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్ (IF) SB USSR అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క బయోఫిజిక్స్ విభాగంలో, ఆపై ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బయోఫిజిక్స్ (IBP) SB RAS వద్ద. చారిత్రాత్మకంగా, IBMPలో శోధన ప్రారంభంలో లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్‌లపై దృష్టి పెట్టింది అంతరిక్ష నౌకలుమరియు కక్ష్య స్టేషన్లు, వినియోగానికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడింది భౌతిక మరియు రసాయన ప్రక్రియలు, మరియు IBFలో - దీర్ఘకాలిక గ్రహ స్టేషన్ల కోసం క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్స్‌లో, పదార్ధాల చక్రంలో ప్రధాన పాత్ర పోషించాలి జీవ పద్ధతులు. మనం నొక్కిచెబుదాం: మానవ పోషణకు అవసరమైన పూర్తి పోషకాల యొక్క కృత్రిమ సంశ్లేషణ యొక్క మార్గాలు తెలియనందున, మొదటి విధానాన్ని ఉపయోగించి పూర్తి చక్రం సృష్టించడం అసాధ్యం. రెండవది ఈ లోపాల నుండి విముక్తి పొందింది. దాని ఆధారంగా లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్‌లు స్వయంప్రతిపత్తి కలిగి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల, లోతైన అంతరిక్ష అన్వేషణలో మిషన్‌ల వ్యవధి నుండి మరింత స్వతంత్రంగా ఉంటాయి.

BIOS-3 యొక్క లేఅవుట్: 1 - నివాస గృహాలు: సిబ్బందికి మూడు క్యాబిన్లు, ఒక సానిటరీ మరియు పరిశుభ్రమైన మాడ్యూల్, వంటగది-భోజనాల గది; 2 - అధిక మొక్కలతో ఉన్న ఫైటోట్రాన్లు: ప్రతిదానిలో 20 m2 విత్తులు నాటే ప్రాంతాలతో రెండు; 3 – ఆల్గే కల్టివేటర్: సాగు కోసం ఒక్కొక్కటి 20 లీటర్ల పరిమాణంతో మూడు ఫోటోబయోరియాక్టర్లు క్లోరెల్లా వల్గారిస్.

వాస్తవానికి, జీవసంబంధమైన ZES వాటిలో భౌతిక రసాయన శాస్త్రం యొక్క మూలకాల వినియోగాన్ని అనుమతిస్తుంది, కానీ సామూహిక బదిలీ ప్రవాహాల మూసివేత వేగం మరియు స్థాయిని పెంచడంలో సహాయపడే పరిపూరకరమైన సాంకేతికతలు మాత్రమే. బయోలాజికల్ మరియు ఫిజికోకెమికల్ పద్ధతుల యొక్క అటువంటి ఏకీకరణను బయోలాజికల్-టెక్నికల్ ZES అంటారు. ఇవి ఖచ్చితంగా IBFలో సృష్టించబడినవి.

ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బయోఫిజిక్స్లో అంతరిక్ష ప్రయోజనాల కోసం ZES నిర్మాణంపై పని ప్రారంభం (ఆ సంవత్సరాల్లో, ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిజిక్స్ SB AS USSR యొక్క బయోఫిజిక్స్ విభాగం) 1960ల ప్రారంభంలో ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ డైరెక్టర్ మధ్య ఒక సమావేశం. ఫిజిక్స్ లియోనిడ్ కిరెన్‌స్కీ (1968 నుండి విద్యావేత్త) మరియు రాకెట్ సిస్టమ్స్ జనరల్ డిజైనర్ సెర్గీ కొరోలెవ్ (1958 నుండి విద్యావేత్త). క్రాస్నోయార్స్క్‌లో స్వయంప్రతిపత్తిగల ఒక క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్‌ను రూపొందించాలని లియోనిడ్ వాసిలీవిచ్ ప్రతిపాదన చాలా కాలంపదార్థం యొక్క అంతర్గత ప్రసరణ కారణంగా, సెర్గీ పావ్లోవిచ్ చాలా ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాడు. బయోఫిజిక్స్ యొక్క ఈ కొత్త దిశ వ్యవస్థాపకులు ఇవాన్ టెర్స్కోవ్ (1981 నుండి విద్యావేత్త) మరియు ఈ వ్యాసం యొక్క రచయితలలో ఒకరైన జోసెఫ్ గిటెల్జోన్ (1990 నుండి విద్యావేత్త) పాల్గొన్న సమావేశాల శ్రేణి జరిగింది - వారు వివరణాత్మక శాస్త్రీయ సమర్థనను ఇచ్చారు. అటువంటి పనిని చేపట్టే సాధ్యత మరియు వాస్తవికత కోసం. కొరోలెవ్ స్పష్టమైన పనిని నిర్దేశించారు: కొన్ని సంవత్సరాలలో, USSR అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ యొక్క సైబీరియన్ బ్రాంచ్ యొక్క ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫిలాసఫీ యొక్క బయోఫిజిక్స్ విభాగం ఆధారంగా, పదార్థం యొక్క సంవృత ప్రసరణతో పర్యావరణ వ్యవస్థను రూపొందించడానికి, స్వయంప్రతిపత్తితో భరోసా ఇవ్వగలదు. భూమిపై ఉన్న వాటిని సమీపించే పరిస్థితులలో మూసివున్న ప్రదేశంలో దీర్ఘకాలం మానవుడు ఉండడం. అప్పుడు రాష్ట్రం నిపుణులను ఆకర్షించడానికి మరియు అవసరమైన పరికరాలను కొనుగోలు చేయడానికి తగిన నిధులను కేటాయించింది.

ఈ పని యొక్క అమలును మూడు దశలుగా విభజించవచ్చు. మొదట (1964-1966) ఇది అమలు చేయబడింది జీవ వ్యవస్థ BIOS-1, ఇందులో రెండు ప్రధాన యూనిట్లు ఉన్నాయి: ఒక వ్యక్తితో 12 m3 వాల్యూమ్‌తో మూసివున్న క్యాబిన్ మరియు క్లోరెల్లా మైక్రోఅల్గేను పెంచడానికి 20 l వాల్యూమ్‌తో ప్రత్యేక సాగుదారు. 12 గంటల నుండి 90 రోజుల వరకు కొనసాగిన ఏడు ప్రయోగాల ఫలితాల ఆధారంగా, ఒక ముఖ్యమైన ఫలితాన్ని సాధించడం సాధ్యమైంది - గ్యాస్ యొక్క పూర్తి క్లోజ్డ్ సైకిల్ (ఉచ్ఛ్వాస గాలి కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు మలినాలతో శుభ్రం చేయబడింది, క్లోరెల్లా ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆక్సిజన్‌తో సమృద్ధిగా ఉంటుంది) మరియు నీరు (తాగునీటి పునరుత్పత్తితో సహా, వంట మరియు పరిశుభ్రమైన అవసరాల కోసం).

అప్పుడు, 1966లో, BIOS-1 BIOS-2కి అప్‌గ్రేడ్ చేయబడింది, దానికి 8.5 మీటర్ల ఎత్తైన మొక్కలతో కనెక్ట్ చేయబడింది - ఇక్కడ మొక్కల సమితిని పెంచారు. కూరగాయల పంటలు. మానవ ఆహారంలో చేర్చబడిన మొక్కల ఆహారాలు చక్రంలో పాక్షికంగా చేరడం వల్ల అవి వ్యవస్థలో సామూహిక బదిలీ ప్రక్రియల మూసివేతను పెంచాయి. అంతేకాకుండా, అధిక మొక్కలు, క్లోరెల్లా వంటి, ప్రజలు ఊపిరి కోసం వాతావరణం యొక్క పునరుత్పత్తిలో పాల్గొన్నారు. ఇది జీవిత కార్యకలాపాలను నిర్వహించడానికి అవసరమైన క్లోరెల్లా యొక్క బయోమాస్‌ను తగ్గించడం సాధ్యం చేసింది మరియు తద్వారా సామూహిక బదిలీ ప్రక్రియల మూసివేత స్థాయిని పెంచుతుంది. మరియు అధిక మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియ కారణంగా ఆక్సిజన్ యొక్క అదనపు వాల్యూమ్ ఉత్పత్తి చేయబడినందున, ఇద్దరు టెస్టర్ల సిబ్బందితో ప్రయోగాలు చేయడం సాధ్యమైంది (వాటిలో ఎక్కువ కాలం 30 మరియు 73 రోజులు కొనసాగింది). BIOS-2లో పని 1970 వరకు కొనసాగింది. వాటి ఫలితాల ఆధారంగా, ప్రపంచంలో మొట్టమొదటిసారిగా, కృత్రిమ పర్యావరణ వ్యవస్థ "మానవ-మైక్రోఅల్గే-అధిక మొక్కలు" యొక్క దీర్ఘకాలిక పనితీరు యొక్క అవకాశం నిరూపించబడింది.

1972 ప్రారంభంలో, క్రాస్నోయార్స్క్ IBF ప్రాథమికంగా కొత్త కృత్రిమ పర్యావరణ వ్యవస్థ అయిన BIOS-3ని సృష్టించింది. మునుపటి వాటిలా కాకుండా, ఇది నిర్మాణాత్మక మరియు పూర్తిగా భిన్నమైనది క్రియాత్మక లక్షణాలు. 300 మీటర్ల మొత్తం వాల్యూమ్‌తో సంస్థాపనలో 4 కంపార్ట్‌మెంట్లు ఉన్నాయి అదే పరిమాణాలు: ఆహార పునరుత్పత్తి మరియు వాతావరణం మరియు నీటి పునరుత్పత్తి కోసం మూడు టెస్టర్ల కోసం వ్యక్తిగత క్యాబిన్‌లు మరియు మూడు కంపార్ట్‌మెంట్లతో కూడిన రెసిడెన్షియల్ మాడ్యూల్.

BIOS-3 లో, దీర్ఘకాలిక (అనేక నెలలు) ప్రయోగాలు గతంలో పరీక్షించిన "మ్యాన్-క్లోరెల్లా-హయ్యర్ ప్లాంట్స్" పథకం ప్రకారం మరియు పూర్తిగా కొత్తది - "మనిషి-అధిక మొక్కలు" ప్రకారం రెండూ జరిగాయి. ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటిసారిగా, వ్యవస్థలోనే పెరిగిన మొక్కల సమితి కారణంగా టెస్టర్ల కోసం పూర్తి మొక్కల ఆహారాన్ని సృష్టించడం సాధ్యమైంది, దీనికి ధన్యవాదాలు సామూహిక బదిలీలో దాని మూసివేత స్థాయి 75% కి పెరిగింది. చివరికి, మన దేశంలో మరియు విదేశాలలో ఉన్న అన్ని కృత్రిమ జీవ పర్యావరణ వ్యవస్థలలో, BIOS-3 మాత్రమే క్లోజ్డ్ వాటర్ మరియు గ్యాస్ కారణంగా 4-6 నెలల పాటు 2-3 మంది సిబ్బంది జీవితాన్ని స్వయంప్రతిపత్తిగా నిర్ధారించడం సాధ్యం చేసింది. దాదాపు 100% చక్రం, ఆహారం కోసం - 50% కంటే ఎక్కువ. ఇప్పటికే చెప్పినట్లుగా, ఈ రోజు వరకు ఈ ఫలితం అధిగమించబడలేదు. [ఇక్కడ, అనేక ఇతర విషయాలలో, USSR USA కంటే ముందుంది, వారి ZES "బయోస్పియర్-2" గురించి చూడండి]

BIOS-1 నుండి BIOS-3కి మార్గం చాలా తక్కువ సమయంలో - సుమారు 7 (!) సంవత్సరాలలో పూర్తి కావడం కూడా ముఖ్యం.

కొత్త టెక్నాలజీల పుట్టుక

BIOS-3 యొక్క సృష్టి అత్యుత్తమ శాస్త్రవేత్తల మొత్తం గెలాక్సీతో ముడిపడి ఉంది. అన్నింటిలో మొదటిది, క్రాస్నోయార్స్క్‌లో ఈ సర్వేలను నిర్వహించడంలో మరియు వాటి అమలును నిర్వహించడంలో సెర్గీ కొరోలెవ్‌పై ఆసక్తి చూపిన లియోనిడ్ కిరెన్స్కీని ఇక్కడ మనం మరోసారి ప్రస్తావించాలి. లో చాలా ముఖ్యమైన పాత్ర సాంకేతిక అమలుసిస్టమ్‌ను మా ఉద్యోగి, డాక్టర్ ఆఫ్ బయోలాజికల్ సైన్సెస్ బోరిస్ కోవ్‌రోవ్ ప్లే చేశారు. అతను త్వరగా మరియు మరింత ముఖ్యంగా, సరైన డిజైన్ నిర్ణయాలు తీసుకునే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నాడు. సిస్టమ్ నిర్వహణ మోడ్‌లను “అంతర్గతంగా” బదిలీ చేయాలనే ఆలోచనతో అతను ముందుకు వచ్చాడు, అనగా. పరీక్షకులకు స్వయంగా. ఈ విషయంలో, BIOS-3 అన్ని విదేశీ కృత్రిమ ZES తో అనుకూలంగా ఉంటుంది. ప్రయోగాల సమయంలో, మానవ పరిస్థితిపై వైద్య పరిశోధన నిరంతరం దానిపై నిర్వహించబడింది. అంతేకాకుండా, అకాడెమీషియన్ ఒలేగ్ గజెంకో నాయకత్వంలో IBMP ఉద్యోగుల క్రియాశీల భాగస్వామ్యంతో పని జరిగింది మరియు మెడికల్ సైన్సెస్ అభ్యర్థి యూరి ఓక్లాడ్నికోవ్ ప్రత్యక్ష పర్యవేక్షణను నిర్వహించారు. BIOS-3 ప్రయోగాల మొత్తం కాలంలో (ఇది మొత్తం 11 నెలల పాటు కొనసాగింది) పరీక్షా సిబ్బంది ఆరోగ్యంతో సమస్యల యొక్క ఒక్క కేసు కూడా లేదని గమనించాలి.

అత్యంత ముఖ్యమైన పురోగతి సాంకేతికత చక్రంలో ఎత్తైన మొక్కలను చేర్చడం, ఇది మానవులకు ఆక్సిజన్, ఆహారం మరియు నీటిని అందించడానికి ఆధారమైంది. దీని రచయిత, డాక్టర్ ఆఫ్ బయోలాజికల్ సైన్సెస్ హెన్రిచ్ లిసోవ్స్కీ, ఎత్తైన మొక్కలను ఎంచుకుని, వాటిని పూర్తిగా తినదగని ఆల్గే క్లోరెల్లాతో భర్తీ చేయాలనే ఆలోచనను సమర్థించారు మరియు ఆచరణాత్మకంగా అమలు చేశారు. ముఖ్యంగా క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్ కోసం, శాస్త్రవేత్త అభివృద్ధి చెందాడు కొత్త రకంచిన్న-కాండం గోధుమ, దీనిలో మొత్తం బయోమాస్‌లో 50% ధాన్యం.

BIOS-3పై పని కొత్త సాంకేతికతల ఆవిర్భావాన్ని తీవ్రంగా వేగవంతం చేసిందని కూడా మేము జోడిస్తాము. ప్రత్యేకించి, లైటింగ్‌లో తెల్లని కాంతి స్థానాన్ని నిర్ణయించడానికి, మానవ లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఫోటోట్రోఫిక్ లింక్ కోసం కనిపించే రేడియేషన్ యొక్క శక్తి మరియు వర్ణపట లక్షణాల ఎంపికను శాస్త్రీయంగా ధృవీకరించడం సాధ్యమైంది. మొక్కల సంఘాలుప్రకృతిలో మరియు లోపల కృత్రిమ పరిస్థితులుమరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఉపకరణం యొక్క వివిధ స్థాయిల సంస్థను పరిగణనలోకి తీసుకుని, మొక్కలలో ఉత్పత్తి ప్రక్రియ యొక్క కాంతి నియంత్రణ భావనను రూపొందించండి.

ముఖ్యంగా సాగు విధానాలను ప్రతిపాదించారు వివిధ రకాలచంద్ర స్టేషన్‌లో మొక్కలు. బయోరెజెనరేటివ్ లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్ అక్కడ పనిచేస్తే, దానిలో మొక్కలను పెంచడానికి (మేము పునరావృతం, ఆహారం మరియు ఆక్సిజన్ మూలం), పరిస్థితులలో పెరగడం "బోధించడం" అవసరం అని భావించబడింది. చంద్ర రోజులు, అనగా దాదాపు 14 భూమి పగలు మరియు రాత్రి అదే మొత్తంలో నిరంతర కాంతి ఉంది. ఈ అసాధారణ సమస్యను లిసోవ్స్కీ మరియు అతని సహచరులు పరిష్కరించారు. తినదగిన బయోమాస్ మరియు జీవరసాయన కూర్పు పరంగా ఆమోదయోగ్యమైన మొక్కలను పెంచడం సాధ్యమయ్యే పర్యావరణ పారామితులను వారు కనుగొన్నారు. ఇది చంద్రునిపై బయోరెజెనరేటివ్ లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్‌లను నిర్మించడానికి సూర్యుని శక్తిని ఉపయోగించడం సాధ్యమవుతుందని పరిగణలోకి తీసుకుంటుంది.

నేటి రోజు

ప్రస్తుతం, మా ఇన్స్టిట్యూట్ ఏకకాలంలో రెండు కీలక పనులను పరిష్కరిస్తోంది: BIOS-3 సిస్టమ్ యొక్క సాంకేతిక ఆధునికీకరణ మరియు అభివృద్ధి శాస్త్రీయ పునాదులువృత్తాకార ప్రక్రియల మూసివేత స్థాయిని పెంచే సాంకేతికతలు. వాటి అమలుకు SB RAS నుండి అనేక గ్రాంట్లు మరియు యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీతో అనేక ఒప్పందాలు మద్దతునిచ్చాయి. IBF యొక్క అంతర్గత వనరులు కూడా ఉపయోగించబడతాయి.

మేము ఈ ప్రాంతాలలో రెండవదానికి అసాధారణమైన ప్రాముఖ్యతనిస్తాము. ఇప్పటికే చేర్చబడింది ఫలితాలు సాధించబడ్డాయి- తినదగని మొక్కల బయోమాస్ వినియోగం. ఇంట్రాసిస్టమ్ సర్క్యులేషన్‌లో దీన్ని చేర్చడానికి, మేము మట్టి లాంటి సబ్‌స్ట్రేట్‌ని ఉపయోగించి బయోలాజికల్ ఆక్సీకరణ కోసం సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేస్తున్నాము. ఇది పురుగులు మరియు మైక్రోఫ్లోరా ద్వారా గోధుమ గడ్డిని ప్రాసెస్ చేసే ఉత్పత్తి, ఇది అదే సమయంలో మొక్కలకు మూల పొరగా పనిచేస్తుంది. అదనంగా, సబ్‌స్ట్రేట్ యొక్క మైక్రోఫ్లోరా మొక్కల మూల జోన్‌లోని వ్యాధికారక సూక్ష్మజీవులను నిరోధిస్తుంది, ఇది వాటిని తెగులు నుండి రక్షించడంలో సహాయపడుతుంది.

మరొక ఫలితం పర్యావరణ అనుకూలమైనది క్లీన్ టెక్నాలజీప్రమేయం టేబుల్ ఉప్పుఇంట్రాసిస్టమ్ మాస్ ట్రాన్స్‌ఫర్‌లోకి. తెలిసినట్లుగా, NaCl ముఖ్యంగా, మానవ ద్రవ స్రావాలలో ఉంటుంది, కానీ వాటిలో దాని ఏకాగ్రత మొక్కలకు ప్రాణాంతకం కావచ్చు. అందువల్ల, జీవ చక్రంలో ఈ సమ్మేళనాన్ని చేర్చడానికి ద్రవ స్రావాల ఖనిజీకరణ యొక్క భౌతిక రసాయన పద్ధతిని ఉపయోగించడం అవసరం. ఆలోచన ఇది: వేరియబుల్‌లోకి విద్యుత్ క్షేత్రంసరిపోతుంది సజల పరిష్కారంహైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్, బలమైన ఆక్సిడైజింగ్ ఏజెంట్ అయిన పరమాణు ఆక్సిజన్ అణువుల నుండి విడిపోతుంది.

ఒక చిన్న కృత్రిమ పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క స్వరూపం: 1 - అధిక-తీవ్రత కాంతి మూలంతో రేడియేటర్; 2 - మూసివున్న గది లోపల ఫోటోట్రోఫిక్ లింక్ (ఎత్తైన మొక్కలు); 3 - దాని బిగుతును విచ్ఛిన్నం చేయకుండా చాంబర్ లోపల పని చేయడానికి మానిప్యులేటర్లు; 4 - మట్టి లాంటి ఉపరితలంతో మట్టి బ్లాక్; 5 - నియంత్రణ కోసం పరికరం రాక్
మరియు స్వయంచాలక నిర్వహణగది లోపల పర్యావరణ పారామితులు; 6 - స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌తో చేసిన సీల్డ్ ఛాంబర్ యొక్క గోడ.

అటువంటి వాతావరణంలో, ఇది మొక్క మరియు జంతువుల వ్యర్థాలను ఖనిజ భాగాలకు తగ్గిస్తుంది, తర్వాత వాటిని మొక్కలు ఎరువులుగా ఉపయోగిస్తారు. ఈ భౌతిక-రసాయన పద్ధతి పర్యావరణ అనుకూలమైనది మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ-శక్తి. హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఉత్పత్తికి ప్రారంభ ఉత్పత్తి నీరు - బయోరెజెనరేటివ్ ZES లో ఇది తక్కువ సరఫరాలో లేదు, అనగా. వాస్తవానికి లాంచ్‌కు మద్దతు ఇవ్వడానికి అవసరమైన అన్ని ప్రారంభ ఉత్పత్తులు సాంకేతిక ప్రక్రియ, సులభంగా చక్రంలో చేర్చబడతాయి. వ్యోమనౌక యొక్క లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్స్‌లో సాంప్రదాయకంగా ఉపయోగించే భౌతిక మరియు రసాయన ప్రక్రియల వలె కాకుండా, ఇది 100 0 C వరకు ఉష్ణోగ్రతలు మరియు సాధారణ పీడనం వద్ద జరుగుతుంది.

నిజమే, ఈ విధంగా పొందిన ఖనిజ ద్రావణంలో NaCl యొక్క ఏకాగ్రత ఉంటుంది, ఇది అధిక మొక్కల ప్రధాన జాతులకు ఆమోదయోగ్యం కాదు. కాబట్టి, దీనిని మొదట్లో మానవుడు తినదగిన సాల్ట్‌వోర్ట్‌ను పెంచడానికి ఉపయోగించాలి ( సాలికోర్నియా యూరోపియా) అమరాంత్ కుటుంబానికి చెందిన వార్షిక మొక్క, టేబుల్ ఉప్పు యొక్క అధిక కంటెంట్‌తో మీడియాలో పెరుగుతాయి మరియు దాని పొడి బరువులో 50% వరకు పేరుకుపోతుంది. అప్పుడు NaCl ఏకాగ్రత in పోషక పరిష్కారంఇతర మొక్కల జాతుల పెంపకంలో దాని తదుపరి ఉపయోగం కోసం ఆమోదయోగ్యమైన విలువలకు పడిపోతుంది.

చక్రంలో మానవ ద్రవ స్రావాలను చేర్చే సమస్యకు ప్రాథమిక పరిష్కారం పూర్తిగా చనిపోయిన-ముగింపును తొలగించే అవకాశాన్ని తెరుస్తుంది, అనగా. దాని ఎక్సోమెటాబోలైట్‌లతో (బాహ్య వాతావరణంలోకి విడుదలయ్యే జీవక్రియ ఉత్పత్తులు), ఇంట్రాసిస్టమ్ సర్క్యులేషన్‌లో వాటి చేరికతో అనుబంధించబడిన ZESలో తదుపరి ఉపయోగం కోసం ఆమోదయోగ్యం కాని పదార్థాలు. ఈ విషయంలో, IBP తగిన సాంకేతికతలను ప్రతిపాదించింది. వాస్తవం ఏమిటంటే ఘన మానవ ఎక్సోమెటాబోలైట్‌లతో సమస్యను పరిష్కరించడం చాలా సులభం: అవి NaClను కలిగి ఉండవు మరియు స్టెరిలైజేషన్ తర్వాత సామూహిక బదిలీలో వారి ప్రమేయం ప్రత్యేక ఇబ్బందులను కలిగి ఉండదు.

రేపటికి అవకాశాలు

క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్‌ల ఏర్పాటుకు రెండు స్పష్టంగా నిర్వచించబడిన అప్లికేషన్ అవకాశాలు ఉన్నాయి: స్పేస్-ఓరియెంటెడ్ మరియు టెరెస్ట్రియల్ అప్లికేషన్స్. మొదటిది నిశ్చల చంద్ర మరియు మార్టిన్ స్థావరాల కోసం స్థిరమైన ప్రసరణ ప్రక్రియల భౌతిక నమూనాల అభివృద్ధికి సంబంధించినది. వ్యవస్థల కూర్పు, వాటి నిర్దిష్ట విధులు మరియు ప్రధాన రూపకల్పన లక్షణాలు ప్రధానంగా ఒక నిర్దిష్ట గ్రహ స్టేషన్ రకం, దాని పనులు, ఉనికి వ్యవధి, సిబ్బంది సంఖ్య, బరువు మరియు శక్తి పరిమితులు, అలాగే అనేక ఇతర అవసరాల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. (వైద్య, కార్యాచరణ, మొదలైనవి) .

సాహిత్యంలో మీరు కనుగొనవచ్చు వివిధ ఎంపికలువాతావరణం మరియు నీటి పునరుత్పత్తి యొక్క నిల్వలు మరియు భౌతిక మరియు రసాయన పద్ధతులపై ఆధారపడిన లైఫ్ సపోర్ట్ సిస్టమ్స్ మరియు సంబంధిత జీవసంబంధమైన లింక్‌ల (మైక్రోఅల్గే, అధిక మొక్కలు, చేపలు మొదలైనవి) గొలుసులో ప్రవేశపెట్టడం. IBP వద్ద సేకరించబడిన అనుభవం మొదటి భాగం యొక్క ఆధిపత్య పాత్రతో సమీకృత జీవ-భౌతిక-రసాయన జీవిత మద్దతు వ్యవస్థ అమలుపై దృష్టి పెట్టడానికి అనుమతిస్తుంది. ప్లానెటరీ బయోరెజెనరేటివ్ సౌర వ్యవస్థను అమలు చేస్తున్నప్పుడు (ఊహాత్మక మార్స్ మిషన్ యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి), స్టేషన్ యొక్క వాతావరణం యొక్క పునరుత్పత్తి, ఎత్తైన మొక్కలపై మాత్రమే నిర్మించబడింది, ఇది గణనీయమైన లోపంతో బాధపడుతుంది - వాటి అభివృద్ధి యొక్క సుదీర్ఘ చక్రంతో సంబంధం ఉన్న గొప్ప జడత్వం. అటువంటి వ్యవస్థ యొక్క స్థిరమైన ఆపరేషన్ ప్రయోగ ప్రారంభమైన చాలా నెలల తర్వాత మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది: ఉదాహరణకు, సిబ్బందికి నీరు మరియు ఆక్సిజన్ యొక్క పూర్తి సదుపాయం 2 నెలల తర్వాత వాస్తవికమైనది మరియు ఆహారం యొక్క మొక్క భాగం - 3-4 నెలల తర్వాత . మరియు ఈ సమయంలో, పేర్కొన్న ఆల్గే సాగుదారు మాత్రమే సిబ్బందికి నీరు మరియు ఆక్సిజన్‌ను అందించగలుగుతారు: 600 గ్రా / రోజు పొడి పదార్థం యొక్క ఉత్పాదకతతో, ఇది మానవులకు గాలి వాతావరణాన్ని సాధారణీకరించే సమస్యను పూర్తిగా పరిష్కరిస్తుంది.

వాస్తవానికి, తరువాతి ప్రయోగానికి సమాంతరంగా, అధిక మొక్కల కన్వేయర్‌ను “ఆన్” చేయడం అవసరం. ఇది ఏర్పడినప్పుడు, ఆల్గే కన్వేయర్‌పై లోడ్ చాలా వరకు తగ్గుతుంది, తద్వారా రెండోది నిలిపివేయబడుతుంది. అందువల్ల, ప్లానెటరీ స్టేషన్‌లో బయోరెజెనరేటివ్ ZES యొక్క విస్తరణ సమయంలో, మానవులకు ఆక్సిజన్ మరియు మొక్కల ఆహారాన్ని అందించే అధిక మొక్కల ఆధారంగా మాత్రమే పనిచేసే పథకానికి మారడం మంచిది.

ZES యొక్క భూసంబంధమైన అనువర్తనాల విషయానికొస్తే, అవి అనేక రకాల పరిశ్రమలలో సాధ్యమవుతాయి. అందువలన, ZES కోసం ప్రత్యేకంగా అభివృద్ధి చేయబడిన లైటింగ్ టెక్నాలజీలు సృష్టించడానికి ఆధారం కావచ్చు శక్తి పొదుపు దీపములుశారీరకంగా ఆధారిత స్పెక్ట్రల్ మరియు శక్తి లక్షణాలతో. ఈ కాంతి వనరులు ప్రత్యేకించి, అననుకూల ప్రాంతాలలో పర్యావరణ అనుకూలమైన మొక్కల ఉత్పత్తులను పొందేందుకు వర్తిస్తాయి. సహజ పరిస్థితులు. అటువంటి క్లోజ్డ్-సైకిల్ టెక్నాలజీలను ఉపయోగించే గృహాలు ప్రజలకు చాలా కాలం పాటు స్వయంప్రతిపత్తి ఉనికిని అందించగలవు (ఉదాహరణకు, సమయంలో తీవ్రమైన మంచుమరియు చెడు వాతావరణం ఉత్తర ప్రాంతాలు, చేరుకోలేని పర్వత ప్రాంతాలలో) మొక్కల ఆహార పునరుత్పత్తి, క్రిమిసంహారక మరియు వ్యర్థాల తొలగింపు, అలాగే వాతావరణ పునరుత్పత్తిలో పాక్షిక మూసివేతతో. ఎకో-ఫ్రెండ్లీ ఇంటి శక్తి వినియోగం సాంప్రదాయకమైన దానికంటే కూడా తక్కువగా ఉంటుందని లెక్కలు చూపిస్తున్నాయి.

మరొక భూగోళ అనువర్తనం జీవగోళంలో ప్రసరణ నమూనా. ప్రస్తుతం, మన గ్రహం మీద సాధ్యమయ్యే వాతావరణ మార్పుల గురించి శాస్త్రీయ సమాజంలో విస్తృతమైన చర్చ జరుగుతోంది. అయినప్పటికీ, వాటి కారణాలు మరియు యంత్రాంగాల గురించి ఇంకా తగినంత అవగాహన లేదు. సిస్టమ్ (ఈ సందర్భంలో, బయోస్పియర్) యొక్క పనితీరుకు ప్రాథమికమైన ప్రాథమిక పారామితులకు శ్రద్ధ చూపే మోడలింగ్, అనేక ప్రశ్నలకు సమాధానాలను దగ్గరగా తీసుకువస్తుంది. ఇటువంటి విధానాలు బయోస్పియర్ స్థాయిలోనే కాకుండా, "బయోస్పియర్ లాంటి" వ్యవస్థలు అని పిలవబడే వాటిపై కూడా పరీక్షించబడతాయి. పొందిన ఫలితాల ఆధారంగా, గ్లోబల్ బయోస్పియర్ ప్రక్రియలపై ప్రాథమికంగా కొత్త అవగాహనతో అనుకరణ నమూనాలను అభివృద్ధి చేయడం సాధ్యపడుతుంది.

నిజమే, ఈ విషయంలో, పదార్థాల చక్రం యొక్క అధిక స్థాయి మూసివేత మరియు సాపేక్షంగా చిన్న మార్పిడి ద్రవ్యరాశితో సరళీకృత జీవావరణం లాంటి కృత్రిమ పర్యావరణ వ్యవస్థలను సృష్టించడం అవసరం, ఇది సహజ బయోటాస్‌కు సంబంధించి నిర్దిష్ట ప్రాతినిధ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

అవి ఇప్పటికే IBPలో అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి, అవి మానవజన్య కారకాలకు వాటి నిరోధకతపై అధ్యయనాలతో సహా బయోస్పియర్ ప్రక్రియలను మోడలింగ్ చేయడానికి సమర్థవంతమైన సాధనంగా ఉంటాయి. తో అటువంటి వ్యవస్థలో కృత్రిమ కాంతిహెర్మెటిక్ పరిస్థితులలో, రెండు ప్రధాన లింకుల మధ్య వృత్తాకార ప్రక్రియ నిర్వహించబడుతుంది: కిరణజన్య సంయోగక్రియ (అధిక మొక్కలు) మరియు హెటెరోట్రోఫిక్ (మట్టి లాంటి ఉపరితలం). గ్యాస్ కూర్పుపర్యావరణం, ఉష్ణోగ్రత మరియు తేమ స్వయంచాలకంగా నిర్వహించబడతాయి. సృష్టిస్తోంది వివిధ కారకాలుసిస్టమ్‌పై ప్రభావం (ఉష్ణోగ్రత మార్పులు, CO 2 గాఢత మొదలైనవి), మీరు దాని ప్రతిస్పందనను అంచనా వేయవచ్చు మరియు కొన్ని వాతావరణ మార్పు దృశ్యాలను పరీక్షించవచ్చు.

గమనికలు

చూడండి: O. Gazenko, A. గ్రిగోరివ్, A. ఎగోరోవ్. అంతరిక్ష ఔషధం: నిన్న, నేడు, రేపు. – సైన్స్ ఇన్ రష్యా, 2006, నం. 3,4; A. గ్రిగోరివ్, B. మోరుకోవ్. అంగారక గ్రహం దగ్గరవుతోంది. - సైన్స్ ఇన్ రష్యా, 2011, నం. 1 (ఎడిటర్స్ నోట్).

చూడండి: E. గాలిమోవ్. గ్రహ శాస్త్రంపై దృక్కోణాలు. – సైన్స్ ఇన్ రష్యా, 2004, నం. 6; K. ట్రుఖానోవ్, N. క్రివోవా. భూమి యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని మార్స్ తీసుకోవాలా? - సైన్స్ ఇన్ రష్యా, 2010, నం. 3 (ఎడిటర్ నోట్).

బయోస్పియర్-వంటి వ్యవస్థలు కృత్రిమ క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్స్, వీటిలో పదార్థ మార్పిడి చక్రాలు ఉంటాయి ఉన్నత డిగ్రీబయోస్పియర్ యొక్క గ్లోబల్ మెటీరియల్ ఎక్స్ఛేంజ్ సైకిల్స్‌కు సారూప్యతలు (రచయిత యొక్క గమనిక).

భూమిపై నివసించే అత్యంత ప్రభావవంతమైన జాతి మానవత్వం. అతను వివిధ విషయాలలో అనాలోచితంగా జోక్యం చేసుకోవడం ద్వారా తన ఆధిపత్యాన్ని ప్రదర్శిస్తాడు సహజ ప్రక్రియలుమరియు వారి తక్కువ అభివృద్ధి చెందిన పొరుగువారి జీవితాలలోకి. అయినప్పటికీ, వేగవంతమైన అభివృద్ధి ఉన్నప్పటికీ, మేము ఎప్పటికీ గణనీయమైన ఒత్తిడిని కలిగించే అవకాశం లేని విషయాలు ఉన్నాయి.

మన జీవగోళాన్ని మార్చడం, బాహ్య అంతరిక్షంలో లేదా మరొక గ్రహం మీద ఉనికిలో ఉండే అవకాశం - ఈ పరిశోధనా రంగాలు మన వారసులకు నిర్ణయాత్మకంగా మారతాయి. అత్యంత ఒకటి సాధ్యమైన పరిష్కారాలుపేర్కొన్న లక్ష్యాలలో క్లోజ్డ్ ఎకోలాజికల్ సిస్టమ్ యొక్క సృష్టి ఉంది. అనేక దేశాలలో డెవలపర్లు ఈ పనిలో పని చేస్తున్నారు, స్వయం సమృద్ధి గల ప్రపంచాన్ని గ్రహించడంలో గొప్ప ఇబ్బందులను అధిగమించారు.

ప్రజలు చాలా కాలం క్రితం పర్యావరణ వ్యవస్థలను సృష్టించడం ప్రారంభించారు. నాటిన పొలాలు, ఉద్యానవనాలు, కృత్రిమ జలాశయాలు - ఇవన్నీ కొంత ప్రయోజనాన్ని తీసుకురావడానికి రూపొందించబడ్డాయి. వ్యక్తిగత జీవులు మరియు వాటి ఆవాసాల యొక్క ముఖ్యమైన కార్యాచరణకు మద్దతు ఇవ్వడానికి అనుమతించే పరిస్థితులను మేము పునఃసృష్టిస్తాము. వారు మన ప్రభావంతో ఒకరితో ఒకరు సంభాషించుకుంటారు. అయినప్పటికీ, మనతో పాటు, భూమి యొక్క పర్యావరణ వ్యవస్థ కూడా అటువంటి నిర్మాణాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఇది క్రమానుగత నిచ్చెనపై అసమానంగా ఎక్కువగా ఉంది, ప్రపంచవ్యాప్తంగా దాని మానవ నిర్మిత కాపీలను ప్రభావితం చేస్తుంది.

శాస్త్రీయ ప్రయోగాల యొక్క ఉద్దేశ్యం భూమి యొక్క పర్యావరణ వ్యవస్థలో మార్పులను అధ్యయనం చేయడం లేదా అటువంటి స్వతంత్రాన్ని సృష్టించే అవకాశం సహజ సముదాయం. దీని అర్థం పని సెట్ చేయబడింది - దాని స్వంత జీవులు మరియు ఆవాసాలతో మూసివేయబడిన, స్వయంప్రతిపత్తితో పనిచేసే ప్రాజెక్ట్‌ను నిర్మించడం. ఈ దిశగా పనులు ముమ్మరంగా సాగుతున్నాయి. వారి స్థాయి మరియు విజయం వైవిధ్యభరితంగా ఉంటాయి, కానీ శాస్త్రవేత్తలు సృష్టికర్త పాత్రలో తమను తాము అనుభూతి చెందడానికి ప్రయత్నించడం ఆపలేదు.

ప్రాజెక్ట్ "ఈడెన్"

ఈడెన్ ప్రాజెక్ట్ మన గ్రహం మీద అతిపెద్ద గ్రీన్హౌస్. సర్ టిమ్ స్మిత్ చేత రూపొందించబడింది, ఇది మార్చి 2001లో ప్రజలకు తెరవబడింది. దీన్ని నిర్మించడానికి 2.5 సంవత్సరాలు మరియు చాలా మేధో వనరులు పట్టింది. ఎంచుకున్న ప్రదేశం కార్న్‌వాల్, UK.

"ఈడెన్" ఒక గోళాకార నిర్మాణ నిర్మాణాన్ని సూచించే జియోడెసిక్ గోపురాలచే ఏర్పడిన రెండు భవనాలను కలిగి ఉంటుంది. గోపురం షడ్భుజులు మరియు పెంటగాన్‌ల సమితిని కలిగి ఉంటుంది, ఇవి భారీ గ్రీన్‌హౌస్ ఫ్రేమ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. బిల్డర్లు ఉపయోగించే ప్రధాన పదార్థాలు గొట్టపు ఉక్కు మరియు ప్రత్యేక థర్మోప్లాస్టిక్. ఈ పూత సూర్యరశ్మిని గుండా వెళుతుంది మరియు వేడిని కూడబెట్టుకుంటుంది మరియు తడిసిన గాజు కిటికీల కంటే తక్కువ ప్రమాదకరం.

గోపురాల లోపల, డెవలపర్లు బయోమ్‌ల సమితిని పునఃసృష్టించారు - కొన్ని సహజ మరియు వాతావరణ మండలాలకు అనుగుణంగా ఉండే పర్యావరణ వ్యవస్థల సెట్లు. అటువంటి ప్రతి వస్తువులో ప్రత్యేకమైన జీవులు మరియు వృక్షసంపద ఉంటుంది. సందర్శకులకు ఒక భవనం లోపల అనేక వాతావరణ మండలాల ద్వారా ప్రయాణం అందించబడుతుంది. అభిజ్ఞా మరియు అభివృద్ధి సమాచారం యొక్క పరిమాణాన్ని అతిగా అంచనా వేయడం కష్టం. మొత్తంగా, "ఈడెన్" మూడు బయోమ్‌లను కలిగి ఉంది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి విస్తృతంగా నిండి ఉంటుంది లక్షణ ప్రతినిధులు. అతిపెద్ద పర్యావరణ వ్యవస్థ భూమధ్యరేఖ అక్షాంశాలను సూచిస్తుంది. ఇది 1.5 హెక్టార్ల కంటే ఎక్కువ ఆక్రమించింది మరియు 55 మీటర్ల ఎత్తుకు చేరుకుంటుంది. అంతర్గతంగా మద్దతు ఉంది ఉష్ణోగ్రత పాలనమరియు తేమ. మధ్యధరా జాతులు మరింత నిరాడంబరంగా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తాయి. వారి బయోమ్ కేవలం 0.6 హెక్టార్లను ఆక్రమించింది, కానీ పర్యావరణ వ్యవస్థతో పాటు, ఇది ప్రత్యేకంగా నిలుస్తుంది శిల్ప రూపకల్పన. ఆన్ ఆరుబయటసమశీతోష్ణ వాతావరణాల ప్రతినిధులకు బాధ్యత వహించే బయోమ్‌ను సూచిస్తుంది.

వాస్తవానికి, ఈడెన్ ప్రాజెక్ట్‌ను పూర్తి స్థాయి స్వతంత్ర క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్ అని పిలవలేము. గ్రీన్హౌస్ యొక్క పని నిరంతరం ప్రత్యేక కంప్యూటర్ సాఫ్ట్వేర్ను ఉపయోగించి సర్దుబాటు చేయబడుతుంది మరియు పరిశోధన సహాయకులు. అదనంగా, గోపురాల షెల్ సృష్టించబడిన పదార్థాలు తక్కువ షెల్ఫ్ జీవితాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది ఈడెన్ ప్రాజెక్ట్‌ను చాలా హాని చేస్తుంది.

BIOS ప్రాజెక్ట్

క్రాస్నోయార్స్క్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బయోఫిజిక్స్ నుండి శాస్త్రవేత్తలు మరింత వివరంగా కృత్రిమ పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క ఐసోలేషన్ మరియు స్వయంప్రతిపత్తిని సంప్రదించారు. వారి BIOS పరిశోధన కార్యక్రమాల శ్రేణి మంచి ఫలితాలను అందించింది. 1964లో ప్రారంభించబడిన, BIOS-1 మరియు BIOS-2 రెండు మరియు మూడు-స్థాయి మానవ మద్దతు వ్యవస్థలను ఉపయోగించాయి. ప్రారంభంలో, కాంప్లెక్స్ యొక్క ప్రధాన భాగం క్లోరెల్లా ఆల్గేగా భావించబడింది. అవి విజయవంతంగా ప్రాసెస్ చేయబడ్డాయి కార్బన్ డయాక్సైడ్ఆక్సిజన్ లోకి, కానీ ఆహారం కోసం సరిపోని మారినది. క్రాస్నోయార్స్క్ శాస్త్రవేత్తలు మూడవ మూలకాన్ని పరిచయం చేశారు - అధిక మొక్కలు. 1968లో, అటువంటి మూడు-భాగాల వ్యవస్థ పరీక్షించబడింది, ఇది మంచి పనితీరును చూపుతుంది. ప్రయోగాత్మక వాతావరణం 85% థ్రెషోల్డ్‌ను చేరుకోగలిగింది పునర్వినియోగంనీటి వనరు.

మునుపటి పరిణామాల ఆధారంగా, పరిశోధకులు 1972లో BIOS-3 ప్రాజెక్ట్‌ను ప్రారంభించారు. పరిశోధనా స్థావరం మూసివున్న గది, దీని పరిమాణం 315 చదరపు మీటర్లు. ఇది నాలుగు కంపార్ట్‌మెంట్‌లుగా విభజించబడింది: రెండు కృత్రిమ పరిస్థితులలో మొక్కలను పెంచడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి, ఒకటి మైక్రోఅల్గే సాగుదారులచే ఆక్రమించబడింది మరియు చివరిది జీవన ప్రదేశంగా పనిచేసింది. పది జనాభా ప్రయోగాలు జరిగాయి, ఒక్కొక్కటి ముగ్గురు వ్యక్తులు. ఇంజనీర్ నికోలాయ్ బుగ్రీవ్ BIOS-3లో సుమారు 13 నెలలు ఉన్నారు.

ఈ శాస్త్రీయ సంస్థ అపూర్వమైన ఫలితాలను సాధించింది. నీటి కంటెంట్ మరియు గ్యాస్ మార్పిడి పరంగా పూర్తి స్వయంప్రతిపత్తి సాధించబడింది. ప్రయోగంలో పాల్గొనేవారి ఆహారంలో స్వయం సమృద్ధి 80%కి చేరుకుంది.

విడిపోయిన తర్వాత సోవియట్ యూనియన్ BIOS-3పై పని నిలిపివేయబడింది. 2005లో మాత్రమే, క్రాస్నోయార్స్క్‌లో క్లోజ్డ్ ఎకోసిస్టమ్‌లను రూపొందించే కార్యకలాపాలు పునఃప్రారంభించబడ్డాయి.

బయోస్పియర్-2

1990ల ప్రారంభంలో, అరిజోనా ఎడారిలో నివాసయోగ్యమైన, ఆఫ్-గ్రిడ్ వాతావరణాన్ని సృష్టించే అతిపెద్ద ప్రయత్నం జరిగింది. బయోస్పియర్-2 ప్రాజెక్ట్ 1.5 హెక్టార్లలో విస్తరించి ఉన్న హెర్మెటిక్‌గా మూసివున్న ప్రయోగశాల సముదాయం. ప్రయోగాత్మక నిర్మాణంలో వ్యక్తిని మోసే 7 కంపార్ట్‌మెంట్లు ఉన్నాయి వాతావరణ పరిస్థితులు. ఇది దాని స్వంత సముద్రం, ఎడారి మరియు ఉష్ణమండల అడవులను కలిగి ఉంది. అన్ని బ్లాకుల్లో నివాసం ఉంటున్నారు సంబంధిత రకాలువృక్షజాలం మరియు జంతుజాలం. బయోస్పియర్-2 షెల్ 50% వరకు ప్రసారం చేస్తుంది సూర్య కిరణాలు, మరియు తో గ్యాస్ మార్పిడి బాహ్య వాతావరణంసాధ్యమయ్యే కనిష్టానికి తగ్గించబడింది.

బయోస్పియర్ -2 ప్రాజెక్ట్ యొక్క ప్రాధమిక పని సృష్టించబడిన పరిస్థితులలో మానవ ఉనికి యొక్క అవకాశాన్ని పరీక్షించడం. ఫలితాలు ప్రత్యేకంగా ప్రోత్సాహకరంగా లేవు. శాస్త్రవేత్తలు మరియు ప్రయోగంలో పాల్గొనేవారు అనేక సమస్యలు మరియు లోపాలను ఎదుర్కొన్నారు. ఎనిమిది మందిని భారీ ప్రయోగశాల వాతావరణంలో ఉంచారు. అయినప్పటికీ, వారు వెంటనే ఆక్సిజన్ ఆకలిని ఎదుర్కొన్నారు. గాలి ఆక్సిజన్ సంతృప్తత 21% నుండి 15%కి పడిపోయింది. అత్యంత ఒకటి సంభావ్య కారణాలునేల జీవుల కార్యకలాపాలకు పేరు పెట్టారు. ఒక మార్గం లేదా మరొకటి, విలువైన వాయువును అదనంగా పంప్ చేయవలసి వచ్చింది.

పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క పరిమాణం నివాసితులకు పూర్తిగా ఆహారాన్ని అందించలేకపోయిందని తరువాత తేలింది. ఆయా ప్రాంతాల్లో అదనంగా విత్తనం వేయాలని నిర్ణయం తీసుకున్నారు. కీటకాల తెగుళ్ల సామూహిక పునరుత్పత్తి అత్యంత తీవ్రమైన సమస్యగా మారింది. మొక్కల నిర్మాణాన్ని బలోపేతం చేయడంపై గాలి ప్రభావాన్ని కూడా శాస్త్రవేత్తలు పరిగణనలోకి తీసుకోలేదు. ఇది లేకుండా సహజ దృగ్విషయంచెట్లు పెళుసుగా మారాయి, పూర్తి పెరుగుదలకు అవకాశం లేదు. బయోస్పియర్ 2లో మానవ నివాసంపై చేసిన ప్రయోగం అనేక ప్రశ్నలు మరియు విమర్శలను లేవనెత్తింది. తదుపరి పరిశోధనా విధానం ప్రయోగశాల లోపల వ్యక్తుల ఉనికి లేకుండా చేసింది. మరియు 2005 లో, ప్రాజెక్ట్ దాని లక్ష్యాలను సాధించకుండానే అమ్మకానికి ఉంచబడింది.