Shopping Cart
The organic foods products are limited
Sub Total:
$240.00
Total:
$240.00
The organic foods products are limited
Для решения задач по выращиванию в космосе качественных кристаллов белков на основе отечественного и зарубежного опыта НПП «БиоТехСис» была разработана универсальная биокристаллизационная кассета (УБК) «Луч-2».
УБК «Луч-2» предназначена для выращивания монокристаллов биологических препаратов методом диализа через полупроницаемую мембрану или комбинированным методом диализа и диффузии через газообразное состояние. Оба реализуемых в УБК «Луч-2» метода направлены на постепенное изменение концентрации осаждающего агента в камерах с раствором биологического препарата с целью достижения условий образования его монокристаллов. Аппаратура «Луч-2» представляет собой два вкладыша Укладка № 1 и Укладка № 2. В каждой укладке уложены четыре универсальных биокристаллизационных кассеты (УБК) «Луч-2» – № 1…4. Каждая УБК «Луч-2» состоит из четырех кристаллизационных ячеек и механического привода с помощью которого космонавт на борту осуществляет активацию/дезактивацию процесса кристаллизации. Каждый биокристаллизатор имеет три камеры раствора белка, отделенные перекрывным клапаном от камеры раствора осадителя. Модульное выполнение корпуса каждой кристаллизационной ячейки и средства установки их в гнездах кассет позволяет в случае необходимости достаточно просто осуществить независимую замену любой ячейки или кассеты на любом этапе эксперимента без дополнительной стерилизации. Кроме того, модульное выполнение кристаллизационных ячеек, кассетный принцип их укладки позволяют реализовать процесс кристаллизации для сколь угодно широкой комбинации белковых и осаждающих растворов. На рисунке 1 представлены различные фазы выполнения на борту МКС КЭ по кристаллизации белков с использованием НА «Луч-2».
Аппаратура «Луч-2» позволяет:
- осуществлять визуальный контроль за ростом кристаллов;
- дублировать параметры среды для выращивания белковых кристаллов в каждой кассете;
- изменять массы и габаритов оборудования за счет изменения количества кристаллизационных кассет в укладке в зависимости от требований эксперимента и грузопотока.
Аппаратура «Луч-2» является довозимым и периодически заменяемым оборудованием для каждого нового эксперимента. Укладка «Луч-2» не требует источников электропитания и не имеет источников тепловыделения. Время занятости экипажа 2ч. 20 мин. Габариты НА 160x120x75 мм. Масса НА - 0,85 кг. Общий объём информации, оперативно передаваемый с борта МКС по каналу ОСА, составляет ~ 45 Мбайт (8 фотографий). Продолжительность выполнения эксперимента – до 3-х месяцев.
Вся предполетная подготовка (подготовительные операции, стерилизация кристаллизационных ячеек и заправка биокристаллизаторов необходимыми растворами) проводится за пять дней до старта. Все наземные транспортные операции с укладками аппаратуры «Луч-2» (доставка на Байконур, возвращение в Москву с места посадки) осуществляются с использованием наземного транспортного термостата при температуре +20 C.
В транспортный грузовой корабль УБК укладывается за 9 часов до старта. На борту РС МКС эксперимент проводится в термостатирующем контейнере «AQUA 01» или холодильнике-термостате «Криогем-03М» при температуре +20о С. При проведении эксперимента осуществлялся ежесуточный контроль температуры.
В период с 2003 по 2008 г. УБК «Луч-2» использовалась для проведения целого ряда КЭ по кристаллизации белков – «Вакцина-К», «Гликопротеид», «Интерлейкин-К», «Миметик-К», «КАФ». С 2008 г. модернизированный вариант аппаратуры используется для проведения КЭ «Структура».
Прибор для изучения микробов для исследования поверхностных и воздушных образцов на космической станции, чтобы определить, какие бактерии присутствуют, и как они меняются с течением времени.
Прибор для исследования влияния микрогравитации на ткани организмов на уровне генов.
Одним из важнейших элементов комплекса научной аппаратуры космического аппарата «Фотон-М» является технологическая установка ПОЛИЗОН-2, составляющая основу КБТС15. Эта установка представляет собой автоматическую вакуумную много-зонную электропечь, оснащенную магазином, в который загружаются 12 капсул с исход-ным сырьём. В ходе полёта нагреватели создают заданный температурный профиль, и при вытягивании капсулы из печи с определенной для конкретного эксперимента скоростью в капсуле растет кристалл. Нагревательный блок состоит из 5 нагревателей, на каждом из которых может быть задан свой закон регулирования температуры, что делает печь достаточно универсальной, позволяя вести эксперименты, используя при этом разные технологии (зонную плавку и метод Бриджмена) и задавая в каждом эксперименте близкие к оптимальным параметры технологического процесса. Печь оснащена магнитными индукторами, которые используются в ряде экспериментов для создания ламинарного течения расплава вблизи фронта кристаллизации или для перемешивания расплава перед кристаллизацией. Отличительной особенностью установки ПОЛИЗОН-2 по сравнению с её прошлыми модификациями является увеличенный диаметр нагревателей, что позволит выращивать кристаллы промышленного размера – до 40 мм. Программа экспериментов на базе электропечи частично продолжает ранее выполненную программу экспериментов на предыдущих КА серии «Фотон-М», но запланирован ряд экспериментов с новыми материалами. В программе предусмотрено проведение пяти совместных российско-германских экспериментов в соответствие с заключенным контрактом Федерального космического агентства с Германским аэрокосмическим центром (ДЛР), при этом планируется участие и других зарубежных постановщиков – из Франции, Канады, Италии, Греции и Испании. (Проведение совместных с зарубежными партнёрами экспериментов строится на равноправной основе.) Остальные 7 экспериментов являются российскими. Постановщиками экспериментов на КА «Фотон-М» №4 с российской стороны являются специалисты Института физики твердого тела Российской академии наук (ФГБУН ИФТТ РАН, Черноголовка), Института кристаллографии РАН (ФГБУН ИК РАН), Филиала ИК РАН – Научно-исследовательского центра «Космическое материаловедение» ИК РАН (НИЦ КМ ИК РАН, Калуга) и Филиала ФГУП «ЦЭНКИ» - Научно-исследовательского института стар-товых комплексов (НИИСК, Москва). Следует особо подчеркнуть, что в планируемой программе большое внимание уделяется задачам получения однородных по свойствам полупроводниковых монокристаллов многокомпонентных твердых растворов на основе соединений германия, дотированного галлием, германий-кремний, германий-галий-сурьма, тройных соединений кадмий-цинк-теллур, антимонида галлия и др. для высокоэффектив-ных термофотоэлектрических преобразователей, детекторов излучений. Значительные надежды возлагаются и на эксперимент с фуллереном (эксперимент планируется провести на ПОЛИЗОН-2).
Способ возвращения результатов космических экспериментов
Результаты КЭ возвращаются вместе с научной аппаратурой на Землю (в ампулах, которые прошли обработку, а также развёрнутая информация о проведённых процессах кристаллизации в запоминающем устройстве). В полёте на Землю передаётся краткая телеметрия о состоянии режимов работы научной аппаратуры.
Научная аппаратура ВИБРОКОН – ФМ предназначена для проведения двух экспериментальных программ.
В первой программе «Диффузия» в ходе двух запланированных КЭ будут изучаться особенности экстракции модельного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в каплю из окружающей среды в условиях микрогравитации, что нужно для оценки влияния капиллярной конвекции на уровень экстракции. В ходе программы «Диффузия» будет исследоваться экстракция ПАВ (изопропилового спирта) из водного раствора в каплю хлорбензола. В результате выполнения программы «Диффузия» будет определён уточнённый, без влияния вызванного земным ускорением силы тяжести градиента плотности, коэффициент диффузии для системы «вода-хлорбензол-изопропиловый спирт», что важно для развития моделирования процессов физики жидкости, включая очень значимые для технологических приложений процессы тепло-массо-переносов и фазовых переходов.
В восьми планируемых КЭ программы под названием «Аэрогель» будут исследованы процессы в дисперсных средах «твёрдое тело – газ» в условиях полета КА. Объектами исследования КЭ «Аэрогель» являются процессы во взвесях порошков в четырёх кюветах, а именно:
- в первых двух кюветах - порошков стеклянных микросфер размерами 0,05 ¸ 0,8 мм соответственно,
- в третьей и четвёртой кюветах – порошков металлических микросфер примерно тех же размеров 0,05 ¸ 0,8 мм. Порошки находятся в прозрачных цилиндрических камерах с системой образования гомогенной дисперсной среды «твёрдое тело – газ» и звуковыми генераторами в торцах камер. Результатом серии восьми экспериментов «Аэрогель» явится углубленное понимание поведения в условиях микрогравитации взвесей частиц, что облегчит создание космических устройств, применяющих такие системы, и даст возможность провести оптимизацию методов очистки воздушной среды от взвешенных частиц в наземных химических производствах. Опытные данные программы «Аэрогель» могут быть востребованы интенсивно развивающейся космогонией, в которой физико-химия газопылевых структур играет важную роль.
Научная аппаратура ВИБРОКОН-ФМ состоит из:
Способ возвращения результатов космических экспериментов
Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это видеозапись наблюдаемых процессов, а также информация о характеристиках процессов в запо-минающем устройстве. В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о состоянии работы научной аппаратуры.