Российский фотобиореактор для Луны и Марса в разы продуктивнее мировых аналогов
Прототип фотобиореактора, разрабатываемого в России для обеспечения жизнедеятельности экипажей лунных и марсианских станций, показал рекордную продуктивность — в несколько раз выше, чем у зарубежных систем. Как сообщил руководитель проекта Александр Шаенко, уже в конце лета планируется провести первые испытания установки с участием человека.
Ключевое преимущество разработки — компактность при высокой эффективности. Система способна культивировать до 18 граммов биомассы микроводорослей на литр воды в сутки. Для сравнения: аналогичные зарубежные установки обеспечивают лишь 1–5 граммов на литр в сутки.
У нас установка не самая большая в плане объема — сейчас планируем сделать несколько сотен литров, но совершенно точно производительность у нашего подхода самая высокая в мире.
Для космического применения критически важны малый вес и компактность. Российский реактор позволяет значительно сократить объём воды, необходимый для поддержания жизнедеятельности одного космонавта.
Нашим коллегам из-за рубежа, чтобы поддерживать жизнедеятельность одного человека, необходимо порядка 500 литров воды. У нас она получается компактная, примерно 50 литров на человека. По расчетам можно и 35, но хорошо иметь запас.
В основе реактора — микроводоросли, которые эффективно поглощают углекислый газ, выделяют кислород и очищают воду. В перспективе замкнутую биосферу планируется дополнить другими звеньями трофической цепи: рачками и рыбами, которые могут стать источником пищи для экипажа.
В нашем текущем понимании это будет, скорее всего, система „микроводоросли — рачки — рыбы — человек“
Сейчас команда проекта собрала и начала тестировать установку по разделению воздуха — систему короткоцикловой адсорбции на цеолите для выделения углекислого газа из выдыхаемой человеком смеси. Первые испытания с участием человека запланированы на конец лета.
Мы планируем вот этим летом — например, к концу августа — быть в состоянии провести первые тесты с участием человека. Чтобы в течение где-то часа человек дышал воздухом, прошедшим через эти микроводоросли.
Единственным участником теста на первом этапе будет сам Александр Шаенко.
Я буду сидеть в полной лицевой маске, и воздух, который я выдыхаю, пойдет в установку по разделению воздуха. Дальше углекислый газ будет поступать в микроводоросли, там перерабатываться в кислород, и этот кислород поступает назад ко мне.
Ученый подчеркнул, что система может работать неограниченное время, пока есть внешний источник энергии, что несложно обеспечить на Земле, но может представлять трудности при полете в дальний космос.
Если лететь от Земли в сторону Марса, то там солнечного света становится все меньше и меньше. Но микроводорослям не нужен весь спектр солнечного света, им нужен достаточно маленький диапазон. Поэтому есть предположения, что можно поставить солнечную панель, которая преобразует весь солнечный спектр в электричество, и освещать водоросли уже узкополосным светодиодом, тем самым увеличивая эффективность системы.
О начале работ над фотобиореактором для космических баз в апреле 2025 года сообщил основатель научно-технической гильдии «Рубежи науки» Илья Чех. Проект ориентирован прежде всего на долговременные космические станции, но уже вызывает интерес и на Земле: ряд компаний рассматривает возможность применения установок в офисах и на производственных площадках для переработки углекислого газа.