Фізико-біологічні супутники серії Фонтон і Біон

Дослідження впливу просторових температур на живі організми та фізичні процеси почалися з перших космічних рейсів. Вже разом з Squirrel і Arrow, мишей, щурів, насіння та інших біологічних об'єктів пішли на рейс. Проведено експерименти з космічних зварювання в Союзі-6 в 1969 році. У 1973 році перший спеціалізований біосупутник «Космос-605» («Біон-1») мука, а в 1985 році – фізичний супутник «Фотон-1». Ми будемо говорити про ці серії космічних апаратів сьогодні.

І Свед, і реапер, і на доду програвача Цікава історія походження дизайну цих космічних апаратів. Виявлено, що в компанії OKB-1 Корольов був надзвичайно успішним і тривалим шасі. Цей шасі був використаний для манідерованих рейсів під назвами "Схід" і "Сунізе", для фото розвідки - "Зеніт" і для фізичних і біологічних досліджень - "Фотон" і "Біон":

Ліворуч - "Схід", в центрі "Зеніт", червоні чохли закриті лінзи камер, праворуч - "Біон".

Всі ці пристрої мали приблизно однакову масу - 4.5-7 тонн, були відображені на пускових транспортних засобах сімейства Р-7 і мали землевіддачу від місця, в якому можна розмістити різне навантаження - астронаут, набір камер або обладнання для наукових експериментів. Час роботи на орбіті близько двох тижнів. Уніфікація шасі досягається такого рівня, що деякі розвідувальні супутники "Зеніт" навіть перевозили наукове обладнання - на вершині пристрою можна розмістити блок додаткових акумуляторів або модуль "Наука" з експериментами, які не потрібно повертатися з орбіти ( "пекло" на фото праворуч). А серійне виробництво розвідувальних супутників, які були затребувані Міністерством оборони (більше п'яти сотень Зенітних транспортних засобів різних модифікацій були запущені в цілому), означали оволодіння базовими шасі і відсутність проблем з замовленням і виробництвом приладів. Зеніти різних модифікацій тушковані до середини-90-х років, коли вони, нарешті, зустрілися з розвідувальними супутниками на новому шасі. Зникнення базової версії шасі призвело до того, що «Біони» і «Фотони» почали змінюватися. Обидва серії отримали індекс "-M", отримав блок відділення різної форми та сонячних панелей замість хімічних джерел струму. Завдяки цим змінам активне життя на орбіті зросла на місяць або два.

Формально, перша роса біону в 1973 році. Однак при бажанні можна віднести до цієї програми старт в 1966 році космос-110, виготовленої на основі Восходу, на якому собаки Ветерок і Уголька росять двадцять два дні. Супутні супутники Bion з 12-ти рейсів. 11 з них виготовлялися з 1973 по 1996 р. на перших версіях пристрою, а в 2013 р. гасили нову «Біон-М». Багато наукових експериментів проводилися на Біонах. Наприклад, на Bion 4, десять щурів мухаються в нульовій гравітації, і двадцять були безперервно в центрифуги, які створюють штучну вагу. На «Біонах» з шостого до одинадцятої муки мавпи:

"Біон-9", 1989, макак імені Забіка.

Кожен пристрій здійснював безліч різних експериментів. Крім щурів і мавпи, рослин та їх насіння, бактеріальні, клітинні та тканинні культури, рибні та амфібії були запущені на орбіту.

Біон-М No 1.
У рамках різних експериментів, монгольських гербів, мишей, риби, змії, равликів, рослин і бактерій були запущені на Біон-М, загальна кількість експериментів досягла трьох десятків.
Проект «Біоспутник» має власний канал YouTube, я дуже рекомендую переглядати прес-конференцію за результатами польоту. Наведено унікальні кадри роботи з супутниковими та біоматеріалами та запропоновано рейс:

Також можна побачити сторінку з описом пристрою на сайті Roscosmos.

Перший супутник Фонтон тушкована в 1985 році. Перша серія була дванадцять, остання з якої росла в 1999 році. Пристрої другої серії з індексом "-М" вже чотири. "Фотон-М1" у 2002 році був недбалий - через нещасний випадок пускового транспортного засобу він не вніс на орбіту. Але наступні літаки летять, в цілому, успішно. Кожна «Фотон» здійснювала кілька десятків експериментів - матеріали розплавлялися і кристали вирощувалися там, утворилися молекули білків, робочі печі та інші експериментальні виробничі підрозділи. І почав ставити і біологічні експерименти.

Фотон-М4.
Четвертий супутник серії Foton-M здійснює багато експериментів:

• Автоматична електрична вакуумна піч "Полізон-2" з дванадцяти капсулами для різних матеріалів, які нагріваються і кристалізуються в нульовій вазі.
• Калібр – дослідження впливу тяжіння на фазові переходи плавлення / кристалізація сплавів жовчного міхура.
• VIBROCON-FM - дослідження впливу коливань на теплопередачі в рідинах.
• Білок - вирощування особливо великих білкових кристалів.
• Біокультиватор - розкладання бактеріями поліетилену в космічних польотах.
• MTE - використання бактерій для створення електроенергії.
• GK-04 - вивчення сексуальної поведінки, копуляції та відтворення гекону в нульовій гравітації.

Це лише невелика частина експериментів. Повний список на сайті Roscosmos.

Матеріал з вирощування кристалів, експерименту Метеориту і гекону:


Пост-рослинний матеріал:


Необхідно розуміти, що коли на приладі є три десятки експериментів, деякі з них статистично здаються з ладу через несправність обладнання. Ситуація має бути гірше за таких причин:

• Експерименти даного типу знаходяться в «другому ечелоні», де немає таких процедур, щоб забезпечити надійність і безпеку, як при надсиланні людини в космос.
• Наукові колективи створюють унікальні експерименти, надійність яких не може бути збільшена за допомогою майстер-класів.
• Робота з живими організмами більш складна, ніж робота з неживою технологією. Ви можете відреагувати несправний комп'ютер зонду або роверу, але перша відмова вбиває тварин, які потім не можуть перезапустити.
• Навіть без будь-яких збоїв, деякі тварини загинуть від стресу, внутрішньогрупових конфліктів та інших причин.
• Не можна говорити про тридцять експериментів в рядку. Таким чином, найбільш милий (яскрава, красива, цікава) експеримент вибирається, що стає єдиною зіркою апарату, і її неспроможність сприймається як невдача всієї місії. Людно зрозумілий розлад людей, які витратили роки життя на невдалому експерименті, переходить в масу і знову сприймаються як повна невдача місії.

Не думайте, що такі відмови є унікальними для однієї країни. У 1966-1969 роках в США стартували три супутники Біосателіту. Перший супутник не повернувся з орбіти через збій гальмівного двигуна. Другий супутник був успішним, але третя програма розвідки супутника тридцятого дня була припинена на дев'ять днів. Це рік посадки місяця! Програма в кінцевому підсумку була відключена, тому що вона стала цільовою для масового блювання. Неважливо, як сумувати смерть гербілів і провал німецького акваріума з рибою і равликами на Біоні, смерть геконів на Фонтоні, вони не слідувати будь-яким глобальним «все» висновки.
Що стосується проблем зв'язку і контролю на старті польоту Фонтона, то той факт, що супутник залишився в проміжній еліптичної орбіті замість кругової висоти 500 км, трохи погіршив якість мікрогравітності, але не варто привів до будь-яких катастрофічних результатів. Незважаючи на проблеми, супутник успішно гальмував для десорбції, а землевласник приземив у даній області.

Що про МІС? Чинний зчитувач, який знає про фізико-біологічні експерименти на МІС, може запитати – чому не проводити ці експерименти на МІС, де є нульова вага, а екіпаж, якщо все, вдасться спробувати виправити несправності експериментальних установок? Дійсно, багато фізико-біологічних експериментів проводили на орбіті станції. Але не для всіх експериментів, це оточення добре:

1. ІСС не так само, як і на спеціалізованому супутнику. Сонячні панелі обертаються на ІСС, вентиляторах та різних обладнаннях, станція регулярно піднімає свою орбіту, доки та непристойні з кораблями і може раптово виконувати простір відхилень від ухилення. Всі ці умови роблять атмосферу станції непридатним для експериментів, які вимагають впливу мікрогравітності.
2. МІКС має власну мікрофлору і не існує умов стерності, якщо потрібно для біологічного експерименту.
3. На орбітах ISS на круговій орбіті близько 450 км. Якщо експеримент вимагає більшої або нижньої або еліптичної орбіти, ІСС не підходить для нього.

З цих причин фізичні і біологічні супутники, припливають в невеликих числах, продовжать існувати.

Рейс Bion-M No 2 очікується в 2019 році. Це буде регулярна супутникова серія, яка, однак, збирається запустити на кругову орбіту з висотою 1000 км, більше двох разів вище, ніж МІС.
Але звичайні «Фотони» більше не будуть. Замінюється апаратом «Return-MKA», який планується ввести на орбіту з апогеєм 200 000 км. План польоту все ще невідомо, в залежності від значення переймена, пристрій зможе або регулярно літати по радіаційних поясах Землі, вивчення їх впливу, або, якщо переймається вище 20 000 км, будьте в умовах, схожих на міжплановий рейс.

І це автономний модуль OKA-T-ISS, який може стати альтернативою і розвитком супутників "Біон" і "Фотон". Автономний модуль буде працювати в складі ІСС – регулярно завантажується автономними експериментами, відступаючи до «прибрати» безвагу, проводити експерименти і знову стикатися з ІСС, щоб витягувати результати і завантажити нові експерименти. За поточними планами модуль буде запущений в кінці 10.

На додаток до Вікіпедії були використані наступні джерела:

• Веб-сайт Biosatellite.
• Біосупутні матеріали: один, два, три.
• Фото: один, два, три.
• Дякуємо за канал Zvezda.

Джерело: habrahabr.ru/post/235877/