ЭуКРОПИС
 Рендер спутника Eu:CROPIS после запуска | |
| Тип миссии | Исследования в области наук о жизни |
|---|---|
| Оператор | Немецкий аэрокосмический центр [1] |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2018-099ББ |
| САТКАТ нет. | 43807  |
| Продолжительность миссии | Планируется: 1 год [1] Финал: 1 год и 28 дней |
| Свойства космического корабля | |
| Автобус | Компактный спутниковый автобус DLR [2] [3] |
| Производитель | ДЛР |
| Стартовая масса | 250 кг (550 фунтов) [1] [3] |
| Размеры | Диаметр 1,0 м x длина 1,13 м [3] с развернутыми панелями: ширина 2,88 м [3] |
| Власть | 520 Вт, 4 солнечные батареи, литий-ионные аккумуляторы [1] [3] |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 3 декабря 2018 г. [4] |
| Ракета | Сокол 9 (Блок 5) [5] |
| Запуск сайта | База ВВС Ванденберг |
| Подрядчик | SpaceX [6] |
| Конец миссии | |
| Утилизация | Выведен из эксплуатации |
| Деактивирован | 31 декабря 2019 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрический |
| Режим | Низкая Земля ( SSO ) |
| Высота перигея | 575 км (357 миль) [3] |
| Наклон | 98° [2] [3] |
| Период | 10 ч. |
| Эпоха | Планируется [5] |
| Транспондеры | |
| Группа | S-диапазон [3] |
Eu:CROPIS ( эвглена и комбинированное регенеративное производство органических продуктов питания в космосе ) был спутником для науки о жизни, разработанным Немецким аэрокосмическим центром (DLR) и предназначенным для исследования возможности выращивания растений (в частности, помидоров ) при различных уровнях гравитации, таких как что касается Луны и Марса , [1] в качестве устойчивого источника пищи , использующего человеческую мочу для увлажнения и источника фиксированного азота.
Обзор
[ редактировать ]Эта орбитальная миссия была предназначена для моделирования и тестирования двух теплиц , которые можно было масштабировать и собирать внутри лунной или марсианской среды обитания, чтобы обеспечить экипаж местным источником свежих продуктов, одновременно перерабатывая человеческую мочу в удобрения . [6] Некоторые микроорганизмы будут добавлены для преобразования синтетической мочи в легкоусвояемые удобрения для томатов. Целью было разработать стабильную, замкнутую, биорегенеративную систему жизнеобеспечения, функционирующую в условиях низкой гравитации. [7]
Более подробно, пористые лавовые камни были помещены в капельные фильтры и высушенную почву, содержащую нормальные почвенные микробные колонии . Тогда микробы будут использовать нитрит ( NO −
2 ) для преобразования вредного аммиака ( NH
3 ) в нитрат ( NO −
3 ), которое затем добавляют к шести семенам томатов в качестве жидкого удобрения. [6] Кроме того, в систему включена колония одноклеточного микроорганизма Euglena gracilis , фотосинтезирующей водоросли, способной производить кислород и биомассу , одновременно защищая всю систему от высоких концентраций аммиака. [6] [7] Этот кислород необходим для преобразования мочи в нитраты до тех пор, пока фотосинтетическое производство кислорода томатами не станет достаточным. [7]
Космический корабль был спроектирован так, чтобы имитировать лунную гравитацию в одной теплице в течение шести месяцев, а затем моделировать марсианскую гравитацию во второй теплице в течение следующих шести месяцев. [6] Уровень гравитации на Луне (0,16 г ) и Марсе (0,38 г) моделировался путем вращения цилиндрического корпуса космического корабля вокруг его продольной оси. [1] Различные эксперименты с полезной нагрузкой были размещены в разных частях цилиндра. [3] Прорастание семян томатов и рост растений контролировались с помощью 16 камер. [6] RAMIS (Измерение радиации в космосе) в то время как радиометры контролировали радиацию внутри и снаружи космического корабля. [6] [7]
Теплица была сделана из прозрачного поликарбоната , ее приблизительный объем составлял 12 л (730 дюймов). 3 ). [7] Закрытая система имела датчики влажности, pH , кислорода, давления и температуры и могла контролировать эти параметры. Четыре небольших вентилятора создавали поток воздуха через охлаждающее устройство для поддержания стабильной «атмосферной» температуры. Три лампы наверху теплицы давали свет нужного спектра для фотосинтеза. [7] Сканеры и флуорометры измеряли плотность клеток и выход фотосинтеза. Жидкости должны были контролироваться с помощью семи электродов для измерения аммония, нитритов, нитратов, pH, хлоридов, натрия и калия. [7]
Чтобы следить за здоровьем Euglena gracilis микробов , система также проанализировала мРНК , чтобы определить, какие белки — и, следовательно, какие гены — задействованы. [7]
Цели
[ редактировать ]Цель заключалась в разработке стабильной и симбиотической биологической системы жизнеобеспечения , подвергающейся воздействию уровней гравитации, аналогичных тем, которые наблюдаются на поверхности Луны и поверхности Марса. Обе фазы экспериментов продлятся шесть месяцев. [7] Поскольку вода является единственным компонентом, который до сих пор был переработан, а все остальные компоненты извлекаются и утилизируются, обработка мочи является проблемой при полете человека в космос. Целью проекта Eu:CROPIS было изучение возможности использования ранее утилизированных отходов для выращивания фруктов и овощей после надлежащего преобразования. Две системы жизнеобеспечения (система нитрифицирующих капельных фильтров и одноклеточные водоросли Euglena gracilis ) внутри спутника должны были использоваться для производства биомассы из искусственной мочи в закрытой системе. Кроме того, водоросли Euglena gracilis защитят биосистему от высокого уровня аммиака, присутствующего в моче. [3]
Поддержка научных данных
[ редактировать ]- PowerCell (Payload 2, от Исследовательского центра Эймса НАСА) будет исследовать эффективность микробной мини-экологии. [8] Они будут содержать углеводные (сахарные) продукты фотосинтеза, которые будут питать Bacillus subtilis , устойчивую бактерию, обычно встречающуюся в почве и кишечнике, которая уже доказала, что может противостоять суровым условиям космоса в форме спор. Вторая цель PowerCell Payload — дистанционное проведение синтетической биологии в космическом пространстве. Базовый метод введения генетического материала в живую клетку, называемый трансформацией , включает в себя перенос генетического материала через клеточную мембрану. Полезная нагрузка PowerCell будет проверять, влияет ли пониженный уровень гравитации на процессы трансформации и каким образом. Третья цель — проверить выработку белка в различных гравитационных режимах. Используя инструменты синтетической биологии, B. subtilis был спроектирован для производства нескольких белков, которые будут производиться в трех различных режимах космической гравитации. Способность производить белки в космосе будет иметь основополагающее значение для освоения человеком, поскольку белки будут использоваться для производства ряда критически важных веществ, от продуктов питания и вакцин до строительных материалов.
- Измерение радиации в космосе (Полезная нагрузка 3) имеет целью сбор данных о долговременном воздействии космического излучения в ходе космического полета. [7] [3]
- SCORE (Payload 4) — это демонстратор технологий бортовых вычислений нового поколения в аппаратном и программном обеспечении, разработанный Институтом космических систем DLR. Его дополняет набор из трех камер, управляемых через SCORE. [9] [3]
Характеристики спутника
[ редактировать ]И спутник, и эксперимент называются Eu:CROPIS. Спутник оснащен четырьмя гироскопами , двумя магнитометрами , тремя магнитными стержнями и датчиком Солнца в сочетании с одночастотным GPS-приемником Phoenix для контроля ориентации . [3] [10] Питание спутника обеспечивается подсистемой электропитания, которая включает в себя литий-ионную батарею и четыре развертываемые фиксированные солнечные батареи, обеспечивающие в среднем 520 Вт мощности. [1]
Результаты
[ редактировать ]Миссия Eu:CROPIS завершилась 31 декабря 2019 года. Три вспомогательных полезных груза сгенерировали большие объемы данных, но одноименный эксперимент Eu:CROPIS не удалось активировать из-за проблемы с программным обеспечением. Ожидается, что в течение следующих двух десятилетий спутник будет медленно сходить с орбиты, прежде чем снова войти в атмосферу Земли. [11]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г "Эй:КРОПИС" . space.skyrocket.de . Проверено 26 сентября 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Институт космических систем, Отчет о состоянии 2007-2016 гг . (PDF) ДЛР.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м «Eu CROPIS — Каталог eoPortal — Спутниковые миссии» . каталог.eoportal.org . Проверено 26 сентября 2018 г.
- ^ «SpaceX Твиттер» . Твиттер.com . 2018-12-02.
- ^ Jump up to: а б «МАНИФЕСТ КОММЕРЧЕСКОГО ЗАПУСКА ELV В США» . sworld.com.au . 26 сентября 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г ДЛР. «Eu:CROPIS – Теплицы для Луны и Марса» . Портал ДЛР . Проверено 26 сентября 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Хауслаге, Йенс; Штраух, Себастьян М.; Эссманн, Олаф; Хааг, Фердинанд ВМ; Рихтер, Питер; Крюгер, Юлия; Штольце, Юлия; Беккер, Ина; Насир, Адил (26 сентября 2018 г.). «Eu:CROPIS - «Euglena gracilis: комбинированное регенеративное производство органических продуктов питания в космосе» - космический эксперимент по проверке биологических систем жизнеобеспечения в условиях лунной и марсианской гравитации» (PDF) . Наука и технология микрогравитации . 30 (6): 933–942. Бибкод : 2018MicST..30..933H . дои : 10.1007/s12217-018-9654-1 . ISSN 0938-0108 .
- ^ Ково, Яэль (9 ноября 2015 г.). «ПауэрСелл» . НАСА . Проверено 26 сентября 2018 г.
- ^ «Производство продуктов питания в космосе: эксплуатация теплицы на низкой околоземной орбите (PDF)» . nasaspaceflight.com . 20 мая 2016 г. Проверено 26 сентября 2018 г.
- ^ Система контроля ориентации миссии Eu:CROPIS . (PDF) Ансгар Хайдекер, Такахиро Като, Олаф Майбаум, Мэтью Хельцель. Институт космических систем ДЛР.
- ^ «Прощание с миссией Eu:CROPIS» . ДЛР . 13 января 2020 г. Проверено 4 декабря 2020 г.
