Терраформирование

Цианобактерия Chroococcidiopsis, знаменитая своей исключительной выносливостью, рассматривается как перспективный инструмент для будущего освоения космоса. Обитая в самых суровых пустынях Земли, этот микроорганизм успешно прошел серию испытаний как в открытом космосе, так и в наземных установках, моделирующих внеземные условия. В рамках проектов BIOMEX и BOSS образцы бактерии поместили на внешней платформе EXPOSE Международной космической станции. В течение полутора лет они подвергались действию вакуума и жесткого космического излучения. Наибольшую угрозу представлял ультрафиолет, однако даже тонкий слой реголита или поверхностная биопленка обеспечивали достаточную защиту для выживания. После возвращения и регидратации бактерии полностью восстанавливали поврежденную ДНК без вредных мутаций для следующих поколений.

Наземные эксперименты подтвердили исключительную устойчивость Chroococcidiopsis: она переживает сверхвысокие дозы гамма-излучения, в тысячи раз превышающие смертельный уровень для человека, а также экстремально низкие температуры, сопоставимые с условиями на ледяных спутниках Юпитера и Сатурна. В состоянии стекловидной витрификации микроорганизм уходит в спячку при −80 °C и возобновляет активность при улучшении условий.

Главная практическая ценность заключается в том, что Chroococcidiopsis не только выживает, но и может приносить пользу в космических миссиях. Эксперименты показали, что бактерия способна существовать на лунном и марсианском реголите, эффективно справляясь с высокой концентрацией перхлоратов — токсичных солей, характерных для почв Марса. Активируя гены репарации ДНК, она снижает их вредное воздействие. Более того, в процессе фотосинтеза микроорганизм производит кислород, используя в качестве субстрата марсианскую пыль.

Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) впервые вырастили ячмень на субстрате, имитирующем марсианский грунт. В основе эксперимента лежало использование реголита из пустыни Мохаве, который по своим свойствам близок к красному песку, покрывающему поверхность Марса, сообщили в пресс-службе вуза.

Исследованию предшествовал космический полет консорциума микроорганизмов на борту аппарата «Бион‑М» №2. Параллельно с анализом вернувшихся из космоса образцов ученые ЮФУ применяли идентичный микробный консорциум в лабораторных условиях для обработки марсианоподобного грунта, чтобы оценить его пригодность для выращивания растений.

«Отправив аналогичный консорциум в полет на орбиту, мы сможем понять, как такая смесь микроорганизмов переносит условия космического пространства и полетов. Это позволит еще на шаг приблизиться к реализации смелой идеи — созданию садов на поверхности Марса», — отметила доктор биологических наук, заведующая молодежной лабораторией «Молекулярная генетика микробных консорциумов» АБиМ ЮФУ Евгения Празднова.

В университете подчеркнули, что разработка имеет значение не только для будущего освоения других планет, но и для Земли: технологии могут быть использованы при восстановлении загрязненных территорий и возрождении плодородного слоя почвы после пожаров.

Исследование выполнено в рамках стратегического технологического проекта ЮФУ «Технологии биоинженерии почв» федеральной программы «Приоритет‑2030».

Ученый из Самарского университета, заведующий кафедрой высшей математики Владислав Любимов, разработал новый математический закон, который может значительно улучшить управление вращением космических аппаратов при спуске в атмосфере Марса. Результаты исследования опубликованы в журнале «Мехатроника, автоматизация, управление».

Проблема стабилизации вращательного движения
Стабилизация вращательного движения космического аппарата перед развертыванием тормозных парашютов требует контроля пяти ключевых параметров: трех составляющих угловой скорости и двух углов ориентации. Эти параметры могут быть асимметрией устройства, что может привести к неправильному срабатыванию тормозной системы.

Предложенное решение
Владислав Любимов предложил новый математический закон, который позволяет стабилизировать вращение космических аппаратов с малой асимметрией в атмосфере Марса. Этот закон учитывает все пять параметров, что делает спуск более предсказуемым и безопасным.

Особенности нового закона
Новый закон управления вращательным движением обладает рядом преимуществ:

Общность: Он более общий по сравнению с ранее полученными аналогами.
Точность: Для его синтеза потребовалось меньше приближенных математических преобразований, что повышает точность управления.
Методы исследования
В процессе разработки закона использовались:

Уравнения движения космических аппаратов.
Метод линеаризации нелинейных систем.
Классический метод оптимизации — метод динамического программирования.
Заключение
Новый математический закон Владислава Любимова открывает новые возможности для управления вращением космических аппаратов при спуске в атмосфере Марса. Это может способствовать безопасному спуску на поверхность планеты полезной нагрузки, таких как марсоходы или научное оборудование. Исследование подчеркивает важность математических методов в решении сложных задач космической инженерии.

• Ответ изменён 1 месяц назад пользователем viktor.