Category: космос

Category was added automatically. Read all entries about "космос".

living industry

Обзор интересных постов в блоге Defense Network 2010-2013

Из книги "Индустрия человека". От автора - авторское слово из книги.
Создавая немыслимое: российская DARPA - о том, что создавая действительно нужные вещи необходимо из разу в раз не унывать, а верить в светлое будущее.
Воля и мужество в технологических прорывах будущего - это очень важно, и от этого зависит всё.
Неудержимый рост: система оборонных исследований США - статья, с которой начался проект Defense Network.
Регенеративная медицина: перспективы развития в России - в ближайшее время человечество получит возможность восстанавливать и полностью воссоздавать целые органы человеческого тела. С помощью технологий регенеративной медицины уже сейчас можно создать такие органы и ткани как мочевой пузырь, кровеносные сосуды, трахею и уретру.
Инфраструктура проекта "Индустрия человека" - это мечта. Но чтобы она стала доступной к пониманию и дальнейшему развитию, она должна быть реализована в виде понятных подавляющему большинству граждан государственных и общественных институтов, форм и реализаций инфраструктуры.
Defense Research: оборонные исследования в XXI веке - эволюция ядра оборонных исследований из XX в XXI век.


Collapse )

Форсайт освоения космического пространства до 2100 г.

Форсайт освоения космического пространства до 2100 г. со строительством крупномасштабных поселений на Марсе. Важно, что схема форсайта была разработана по инициативе (заказу) аэрокосмической корпорации Rockwell International Рональдом М. Джонсом. На тот момент это была 27-я компания в списке Forbes 500.
Очень жаль, что поставленные авторами схемы перед перспективной космической станцией (будущая МКС) задачи биомедицинских исследований (Fractional "G" Medical Research Lab, Variable "G" Bio-medical research Facility и др.)
реализованы пока так и не были.
Форсайт освоения космического пространства до 2100 г. (pdf)

Living AeroSpace - эксперименты в космосе

В августе 2012 мы с коллегами организовали конференцию "Living AeroSpace - нанобиотехнологии в перспективных космических экспериментах", на которой задавались вопросом - насколько живым можно сделать функциональные системы и системы жизнеобеспечения перспективного космического аппарата? Выводы были следующими - нужны новые космические эксперименты (КЭ), которые бы могли ответить на гигантский перечень новых вопросов. И один из них - в какой форме живые существа способны существовать, и способны ли они в каком то виде функционировать в условиях открытого космоса?




В июне 2013 года Владимиром Николаевичем Сычевым (видео выступления на Living AeroSpace), заведующим лабораторией ИМБП РАН, с коллегами была завершена обработка результатов очередного этапа КЭ "Биориск". В результатах была подтверждена возможность длительного выживания в условиях открытого космического пространства не только микроорганизмов, но и покоящихся формы других организмов, стоящих в эволюционном ряду на более высоких уровнях развития (семена высших растений, личинки комара, яйца низших ракообразных). Следующим этапом в усложнении эксперимента может стать исследование экспонирования в открытом космическом пространстве симбиотических организмов, и (что колоссально важно!) бактериальных биопленок (первые данные о формировании которых в условиях невесомости были получены в КЭ "Биопленка").


Результаты российского эксперимента «Биориск», проведенного на внешней стороне Международной космической станции
Н.Д. Новикова, Н.А.Поликарпов, В.Н. Сычев, Е.А.Дешевая, М.А. Левинских
Планетарная защита является одной из ключевых проблем при освоении дальнего космоса. Наличие устойчивых форм жизни может стать причиной несанкционированного антропогенного распространения земных организмов на другие небесные тела и, наоборот, инфицирования Земли инопланетными формами жизни. Оценка рисков, связанных с возможным переносом биологической материи в межпланетном пространстве, является одной из приоритетных задач космических исследований.
С целью решения данной проблемы в ГНЦ РФ ИМБП РАН создана аппаратура и программа для проведения космических экспериментов «Биориск» (Рис.1), предполагающих длительное экспонирование покоящихся стадий различных организмов на внешней стороне Российского сегмента (РС) Международной космической станции (МКС).
Аппаратура представляла собой 3 контейнера, расположенных на платформе, которая, в свою очередь, была закреплена на узле “Пирс”, входящем в состав РС МКС. Перед закреплением у каждого контейнера открывались вентили. В процессе эксперимента приблизительно один раз в 6 месяцев на Землю доставлялось по одному контейнеру.
risLA-1
Рис.1. Аппаратура эксперимента «Биориск» и ее расположение на РС МКС

В первом эксперименте в процессе длительного (в течение 1,5 лет) экспонирования различных микроорганизмов на внешней поверхности Международной космической станции установлена возможность сохранения жизнеспособности споровых форм бактерий и микроскопических грибов в условиях космического пространства. Результаты, полученные в эксперименте «Биориск», свидетельствуют о значительном влиянии условий открытого космоса на ультраструктуру, рост, репродукцию и биологические свойства тестируемых бактерий и грибов (Рис.2).
Так, у штаммов B.subtilis после экспонирования в космическом пространстве отмечалось нестандартное деление клетки, в частности, появление такого признака как множественность септ, что является косвенным показателем того, что после пребывания в условиях открытого космоса происходит нарушение функционирования группы генов отвечающих за процессы деления клетки. Подобные, но менее выраженные изменения были обнаружены и у послеполетных штаммов вида B.licheniformis. Вместе с тем, важно отметить, что уже после третьего пассажа данных микроорганизмов в обычных условиях наблюдалось полное восстановление репаративных систем генома бактерий.
risLA-2
а
risLA-3
б
Рис 2. Ультраструктура бактерий вида B.subtilis:
а – контроль (тест-культура микроорганизма до полета);
б - опыт (тест культура после экспонирования в открытом космосе).

Исследования ультраструктуры эукариотных организмов - грибов видов Aspergillus versicolor и Penicillium expansum также выявили ряд морфологических изменений, по – видимому, связанных с активизацией защитно-приспособительных механизмов к экстремальным условиям открытого космического пространства. Так, у штаммов указанных микромицетов после семимесячного экспонирования на внешней оболочке МКС относительно контрольных культур аналогичных видов имели место существенные отличия, касающиеся, в первую очередь, структуры клеток вегетативного и генеративного мицелия – изменения в клеточных покровах мицелия, цитоплазматической мембране, рибосомах, митохондриях и вакуолях, что свидетельствует о повышенной активности окислительных и литических процессов в клетках мицелия.
Было установлено возрастание активности ферментов, характеризующих уровень потенциала патогенности (РНК-азы и ДНК-азы), а также устойчивости микроорганизмов к антимикробным средствам. При этом, как было выявлено, у большинства штаммов вступает в силу защитно-приспособительный механизм, заключающийся в активизации ферментативной и биохимической активности микроорганизмов после их нахождения в экстремальных условиях космического пространства. Таким образом, после 7-, 12- и 18 месяцев экспонирования микроорганизмов на внешней оболочке МКС, впервые были получены уникальные данные, подтвердившие возможность длительного выживания представителей бактерий и грибов в условиях открытого космического пространства. Более того, у тестируемых микроорганизмов отмечено сохранение высокой биологической активности. Полученные уникальные данные давали основание продолжить эксперимент «Биориск» с использованием более широкого спектра биологических объектов, отличающихся высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды.
Во втором эксперименте в контейнерах в качестве биологических тест-объектов были размещены не только споры бактерий и грибов, но также и покоящиеся формы высших растений, насекомых, низших ракообразных и позвоночных животных. Циклограмма второго эксперимента «Биориск» в связи с изменением графика внекорабельной деятельности на РС МКС была изменена. Съем первого контейнера состоялся через 13, второго через 18, а третьего только через 31 месяц экспозиции в космическом пространстве.

Анализ полученных результатов показал, что при длительном пребывании (31 месяц) в экстремальных условиях космического пространства сохраняют свою жизнеспособность не только споры микроорганизмов, но и покоящиеся формы других организмов, стоящих в эволюционном ряду на более высоких уровнях развития (семена высших растений, личинки комара, яйца низших ракообразных).
Вместе с тем, было установлено, что всхожесть и энергия прорастания сохранивших жизнеспособность семян существенно изменилась. Также было показано, что длительное экспонирование семян высших растений в условиях открытого космоса не привело к изменению биологических характеристик семян редиса и листовой горчицы и растений, выращенных из этих семян.
Были получены достоверные результаты по успешному переживанию воздействия факторов космического пространства покоящимися стадиями низших ракообразных. Вместе с тем, некоторые виды не смогли пережить длительное нахождение в открытом космосе, что, вероятно, было связано с различной глубиной диапаузы.
Криптобиотические личинки африканской хирономиды после воздействия условий открытого космоса восстанавливали метаболизм в течение 50-70 минут после помещения их в водную среду. Несмотря на то, что часть личинок была физически деформирована, ткани большинства личинок (>80%) сохраняли жизнеспособность. Лишь небольшая часть реактивированных личинок была способна к дальнейшему метаморфозу и подтверждение сохранения способности к размножению хирономиды пока не получено.
Таким образом, впервые в мировой практике освоения космоса были получены уникальные данные по длительному сохранению жизнеспособности биологических объектов в экстремальных условиях космического пространства, имеющие огромное фундаментальное (распространение жизни во вселенной) и прикладное (обоснование стратегии планетарного карантина) значение.

Конференция МФТИ «Sky Shell: Новые материалы и микросистемная техника»

8 октября 2012 года в Большой аудитории Политехнического музея состоится конференция «Sky Shell: Новые материалы и микросистемная техника», организованная Московским физико-техническим институтом (государственным университетом). В работе конференции примут участие ведущие сотрудники академических институтов и университетских исследовательских центров, руководители профильных предприятий и организаций отрасли, разработчики уникальных российских научных проектов, представители бизнеса и государственной власти. В качестве слушателей приглашаются все желающие. Участие в конференции бесплатное по предварительной регистрации.

skyshell2012_cover01

В создании конкурентной аэрокосмической техники нового поколения одним из ключевых элементов достижения успеха является использование комплексного подхода к проектированию, основанного на использовании интеллектуальных конструкционных материалов и функциональных микросистем, способных автономно адаптироваться и формироваться в зависимости от внешних условий полета. В общем случае они должны самостоятельно приспосабливаться к изменениям и непредвиденным ситуациям в условиях поставленных задач. При этом высокая надежность таких интеллектуальных материалов может обеспечиваться возможностью самовосстановления, по аналогии с регенерацией в биологических системах.

Амбициозной целью конференции «Sky Shell: Новые материалы и микросистемная техника» является определение перспективных направлений фундаментальных исследований в области создания интеллектуальных авиаконструкционных материалов и структур с кардинально новыми характеристиками для задач проектирования конкурентной аэрокосмической техники, включая специальные гиперзвуковые средства. Основные направления обсуждений будут включать: самовосстанавливающиеся материалы и покрытия; самоорганизующиеся регуляторные структуры и системы; микросистемные сенсорные и активные элементы; структуры на основе графена и их применение; композиты на основе полимеров, керамики, адгезивов с новыми свойствами.

Конференция «Sky Shell: Новые материалы и микросистемная техника» организуется Московским физико-техническим институтом в рамках серии «Будущее индустрии» при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

Роль компьютера в первом полете Американцев в космос

Алан Шепард, проект Mercury

Пятьдесят лет назад Алан Шепард (Alan Shepard), первый американский астронавт, и только что сформированное национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства (или просто NASA) достигли важной вехи для космической программы США: совершили первый (для Америки) управляемый полет в космос.

Алан Шепард - первый американский астронавт

Алан Шепард (Alan Shepard)


Collapse )

Источник http://ielf.ucoz.ru/blog/rol_kompjutera_v_pervom_polete_amerikancev_v_kosmos/2012-04-03-87

NASA. Рабочие группы по развитию синтетической биологии

NASA Синтетическая биология

В 2011 году NASA в рамках долгосрочной программы развития космических технологий, объявило о создании четырех рабочих групп в области синтетических биологических технологий, способных кардинальным образом решить проблемы долговременного пребывания в космосе и межпланетных программ.


1. Биоконструкционные материалы

Перспективным является использование синтетических микроорганизмов для получения прочных конструкционных материалов в условиях космоса. Изменение генома почвенной бактерии Sporosarcina pasteurii, позволит существенно увеличить выход кальцита в результате микробной индуцированной химической реакции. Этот материал действует в роли связующего, подобно портландцементу в бетонных конструкциях. Таким образом становится возможным получить надежный строительный материал по своим физическим свойства близкому к песчанику. При этом можно существенно уменьшить вес доставляемых с Земли материалов, используя схожие с песком вещества с поверхности планет. Необходимым условием для протекания индуцированной микробной реакции является наличие источников кальция и мочевины.

В ближайшие 5 лет: необходимо сосредоточить усилия исследователей на совершенствовании существующих технологий получения биоконструкционных материалов в земных условиях и поиске новых микроорганизмов обладающих необходимыми свойствами.

В ближайшие 10 лет: необходимо изучить возможности и отработать методы совместного культивирования необходимых бактерий с фотосинтетическими и азотофиксирующими организмами для обеспечения замкнутого цикла получения биоконструкционных материалов.

В ближайшие 20 лет: необходимо изучить свойства и методы получения самоструктурирующихся биоматриц и возможности создания суперкомпозитных материалов с новыми свойствами на их основе.


Collapse )

ЧТО ОСТАНОВИЛО РОССИЙСКУЮ КОСМОНАВТИКУ?

 Три части из цикла ЧТО ОСТАНОВИЛО РОССИЙСКУЮ КОСМОНАВТИКУ?

Что остановило российскую космонавтику? Часть 3.
Что остановило российскую космонавтику? Часть 2.
Что остановило российскую космонавтику? Часть 1.


Тема конкуренции российских предприятий космической отрасли между собой будет далеко не полной, если не вспомнить и про "ЦСКБ-Прогресс", вошедший ныне в объединённую корпорацию РКК "Энергия" вместе с прежней "Энергией" и "Энергомашем". Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" сам возник в результате слияния 1996 года Самарского завода "Прогресс" и "Центрального специализированного конструкторского бюро", когда-то отпочковавшегося от ОКБ-1 знаменитого Королёва. Выпускавший всю линейку ракет-носителей Р-7 от "Востока", до "Союза", "ЦСКБ-Прогресс" и ныне обеспечивает доставку к МКС грузов и экипажей с помощью ракет-носителей «Союз-У» и «Союз-ФГ». В этом плане интеграция РКК "Энергия", производившей корабли, и "ЦСКБ-Прогресс", производившей ракеты-носители вполне логично. Тут только интересно заметить, что «Союз-У» совершил первый полёт 18 мая 1973, он летает 38 лет, пережив 714 запусков!

Довольно редко в технике встречаются примеры столь большого долголетия. На первой ступени ракеты-носителя стоит двигатель РД-117, представляющий собой модернизированный РД-107, выпускавшийся аж с 1957 года, на нём совершил свой первый полёт Юрий Гагарин. Можно тут с большим основанием сказать, что технический прогресс у "Прогресса" стоит мёртвым колом. Либо предположить, что технические гении в космонавтике работали давно, 40 лет назад, а потом на них напал мор в виде старости... Новых не родилось. Впрочем, сейчас "Прогресс" всё же делает нечто новое - ракетоноситель "Союз-2" и семейство носителей на его основе. Но в качестве двигателя первой ступени используется РД-107А от "Союза-ФГ" (с тягой 85,6 тс на уровне моря), ещё одна модернизация старенького РД-107, проделанная в 1993-2001 годах. Далеко не шагнули... Однако в версии "Союз-2.1в" стоит уже НК-33 с тягой 180 тс на уровне моря. НК-33 стал и у нас популярным после того, как его начали покупать американцы! Двигатель получил признание спустя 40 лет после его создания. Академик Кузнецов, его конструктор, к сожалению, не дожил до этих славных дней.