The organic foods products are limited
ГК-04Научная аппаратура ГК-04 предназначена для проведения биомедицинских исследований на гекконах Phelsuma ornata с целевой задачей изучения влияния микрогравитации на организм взрослых животных, половое поведение и эмбриональное развитие геконов Phelsuma ornata в двухмесячном орбитальном эксперименте. Этот космический эксперимент получил наименование «Размножение» (ранее, на этапе подготовки он назывался «Геккон-Ф4»), его постановщики – Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Научно-Исследовательский Институт Морфологии Человека РАМН (ФГБУ «НИИМЧ» РАМН) и ФГБУН ГНЦ РФ ИМБП РАН. Малые размеры, выносливость и относительная неприхотливость к условиям содержания делают гекконов очень привлекательным объектом для орбитальных исследований, а их биологические особенности позволяют адекватно оценить влияние факторов космического полета на организм и поведение позвоночных животных, но задача осуществить в космосе их размножение привела к тому, что из всего многообразия их видов был выбран вид Phelsuma ornata (Mauritius ornate day gecko, фелзума украшенная). Гекконы «украшенные фелзумы» в природе живут в стеблях бамбука, на поверхность которых изнутри приклеивают яйца. Они впервые успешно летали в одномесячном орбитальном эксперименте на КА «Бион-М» №1 в мае-июне 2013 года. И с точки зрения условий двухмесячного полёта на борту КА «Фотон-М» №4 избранный вид гекконов имеет ряд преимуществ сравнительно с другими видами, а именно:
В полёт должны отправиться один самец и от трех до пяти самок гекконов. Полётный контейнер изнутри обшит картоном, внутри него расположены бамбуковые трубки-укрытия для прикрепления яиц и для сведения к минимуму возможных агрессивных проявлений. В соответствии с биологическими особенностями гекконов этого вида контейнер оснащен кормушкой и поилкой для гекконов. Средний температурный режим в контейнере должен поддерживаться на уровне 28-30°, не опускаясь ниже 26°, при этом необходимая влажность не должна быть ниже 70%. Кроме того, для успешного спаривания животных необходимо достаточное освещение, которое в норме составляет 1000 лк (причём освещённость является принципиальным условием, поскольку при недостатке света фелзумы темнеют, становятся малоподвижны и, по наземным наблюдениям, сексуальное поведение животных в таком состоянии невозможно). Для проведения цветной видеосъемки в контейнере установлена видеокамера. Планируемый режим видеосъёмки:
Научная аппаратура ГК-04 разработана и изготовлена в виде единого блока «БИОС ГК-04» – блока исследования и обеспечения содержания гекконов. Эта аппаратура обеспечивает:
Таким образом, в результате выполнения КЭ «Размножение» должны быть решены задачи:
Основной целью этой программы является совершенствование научного обоснования новых подходов к медицинскому контролю, медицинскому обеспечению, профилактике неблагоприятных изменений в человеческом организме, происходящих во время космического полета. Способ возвращения результатов космических экспериментов Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это лабораторные животные (гекконы) и отложенные ими яйца, а также видеозапись их поведения. В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о состоянии работы научной аппаратуры. |
ВИБРОКОН-ФМНаучная 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. |
ВИБРОЗАЩИТАНаучная аппаратура ВИБРОЗАЩИТА предназначена для изоляции установленной на ней научной аппаратуры от фоновых вибраций внутри спускаемого аппарата КА «Фотон-М» №4 во время его орбитального полета. Постановщиками КЭ «Виброзащита» являются ФГУП ЦНИИмаш и ФГБУН Институт проблем механики РАН имени А.Ю.Ишлинского. На виброзащитной платформе монтируются акселерометры. Собственно в составе НА ВИБРОЗАЩИТА находятся два блока и кабель:
Как уже упоминалось выше (в описании состава технических устройств научной аппаратуры ИМ-ФМ), для решения целевой задачи КЭ «Виброзащита» - определения эффективности разработанной пассивной виброзащитной платформы - используется блок ИМ-ФМ-СТ, функционально входящий в состав научной аппаратуры ИМ-ФМ. КЭ «Виброзащита» проводится c целью изучения функциональных возможностей разработанной пассивной виброзащитной платформы для обеспечения защиты работы научной аппаратуры от фоновых бортовых вибраций. Задачами КЭ является снятие и последующий анализ вибрационных характеристик платформы, данных акселерометров для оценки эффективности работы используемых в научной аппаратуре Виброзащита виброизолирующих узлов, выполненных по схеме «пружинный крест». Научная аппаратура ВИБРОЗАЩИТА имеет два режима работы:
Виброзащитная платформа состоит из:
Подвижная платформа соединена с основанием с помощью виброизолирующих узлов, выполненных по схеме «пружинный крест». Для жёсткой фиксации подвижной платформы во втором режиме работы платформы служит система арретиров, состоящая из четырёх моторов с фиксаторами. Полученные результаты космического эксперимента будут использованы при разработке виброизолируемых бортовых технологических установок следующего поколения, предназначенных для проведения экспериментов по космическому материаловедению. Способ возвращения результатов космических экспериментов Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это данные наблюдаемых процессов, а также информация об их характеристиках в запоминающем устройстве. В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о состоянии работы научной аппаратуры. |
Бортовой радиолокационный комплекс БРЛКБортовой радиолокационный комплекс «Северянин-М» (БРЛК) — предназначен для сканирование поверхности Земли в радиодиапазоне в целях обеспечения безопасности мореплавания, исследования ледового покрова, мониторинга наводнений, гидрометеоролигического обеспечения сельскохозяйственного производства и прочее. |
Бесплатформенная инерциальная навигационная системаСистема нового поколения, предназначенных для управления маломассогабаритными КА с активной системой ориентации, а также для управления иными малогабаритными изделиями нового поколения различного назначения. Одна из модификаций БИНС создана в рамках проекта «Фобос-Грунт», является унифицированной для обеспечения межпланетных полётов (прибор БИБ ФГ) на Фобос, Луну, Марс, Апофиз и др. По основным параметрам БИБ ФГ не уступает лучшему зарубежному образцу типа TN-200, а по ряду параметров превосходит его (точность, энергопотребление). БИНС нового поколения созданы на основе твёрдотельных волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) и маятниковых кварцевых акселерометров (МКА) собственной разработки. |
БИОКУЛЬТИВАТОРНаучная аппаратура БИОКУЛЬТИВАТОР предназначена для изучения процесса биодеградации полиэтиленовой пленки микроорганизмами без внесения дополнительных ингредиентов и принудительного удаления продуктов метаболизма в условиях космического полета (КЭ «Биотрансформация»). Постановщиком КЭ «Биотрансформация» является ФГБУН ГНЦ РФ ИМБП РАН, участие в эксперименте принимают ОАО Институт «Прикладной биохимии и машиностроения» (ОАО "Биохиммаш") и специалисты ООО НПП «БиоТехСис». В результате эксперимента будет дана оценка эффективности микробной декомпозиции биодеградируемого полимера в условиях космического полета, определён химический состав продуктов биодеградации и сделаны предварительные выводы о возможности микробной доочистки жидких продуктов первичной биотрансформации. Научная аппаратура БИОКУЛЬТИВАТОР представляет собой емкость со штуцерами (биореактор), встроенную в корпус-термостат. Для перемешивания используется магнитная мешалка. Для стабилизации температуры в процессе эксперимента используется встроенный термостат. Управление процессом осуществляется при помощи блока управления и питания, встроенного в корпус-термостат. Объем камеры биореактора составляет 180 мл. НА БИОКУЛЬТИВАТОР функционирует в автоматическом режиме после установки на борт. После подключения к бортовой сети научная аппаратура работает в «спящем» режиме, а после выведения спутника на рабочую орбиту происходит запуск по установленной дате и времени режима термостатирования, периодически включается режим перемешивания; а через 60 суток полёта установка переходит в «спящий» режим. (Режим перемешивания должен включаться на 1 час каждые сутки полёта. Скорость перемешивания равна 1 обороту в секунду. Термостат стабилизирует температуру биореактора при +26°С и выключается при превышении указанной величины.) В настоящее время отсутствуют технологии утилизации отходов в пилотируемых космических средствах. А эта задача вскоре приобретёт особенную актуальность при начале создания цикла технологий, предназначенных для пилотируемых межпланетных полетов. В ходе этих полётов количество отходов будет накапливаться в линейной прогрессии из-за отсутствия возможности их утилизации (существуют определённые ограничения по вопросам «космического мусора» на межпланетных траекториях). Поэтому необходимо создание надежных технологий по утилизации этих отходов на борту с образованием продуктов утилизации, дополняющих возможности применяемых в настоящее время регенеративных и физико-химических систем жизнеобеспечения. Приоритетными технологиями в данном направлении является аэробная или анаэробная термо - и мезофильная микробная деградация и последующая аэробная или анаэробная доочистка жидких продуктов биодеградации. Объектом исследований в эксперименте «Биотрансформация» являются культуры аэробных бактерий, осуществляющие микробную декомпозицию биодеградируемого полимерного материала, используемого в качестве упаковочного средства. Результатом ферментации биодеградируемого полимерного материала должно быть уменьшение сухой массы субстрата, прирост биомассы и наличие жидких продуктов биотрансформации в составе культуральной жидкости. Под влиянием микрогравитации и космического излучения микроорганизмы-биодеструкторы с высокой вероятностью изменят свои ферментационные свойства, соответственно, вероятны изменения в динамике процессов декомпозиции, качественного и количественного состава метаболитов микробных культур. Исходя из данных, полученных в ходе предложенного эксперимента, можно будет судить о возможности и эффективности микробной декомпозиции полимерного упаковочного материала в условиях будущих пилотируемых полётов. Способ возвращения результатов космических экспериментов Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это полученный биоматериал, а также записи данных основных характеристик проведённых в космосе операций (в запоминающем устройстве). В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о температуре внутри контейнеров и о состоянии функционирования научной аппаратуры. |
БИОКОНТ-ФЭНаучная аппаратура БИОКОНТ-ФЭ предназначена для проведения космических экспериментов с микроорганизмами. Постановщиками этих экспериментов являются ОАО «Биохиммаш», ФГБУН ГНЦ РФ ИМБП РАН и ГНЦ РФ ФГУП Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов (ГосНИИгенетика), в экспериментах участвуют специалисты ФГУП ЦНИИмаш. Комплект НА БИОКОНТ-ФЭ состоит из четырёх блоков, в которых имеются полости для размещения чашек Петри и пробирок Эрлиха с биоматериалами. Размещённый биоматериал находится при стабилизированной температуре 28±0,5 ºС, причём половина каждого вида биоматериала находится в полостях, экранированных от магнитных полей. Для определения поглощённой дозы радиации в аппаратуре размещаются литий-фторные дозиметры ДТГ; а для определения дозы вторичного ионизирующего излучения – нитрат-целлюлозные плёнки марки СН-85 Кодак. Аппаратура размещается внутри спускаемого аппарата КА «Фотон-М» №4. В полёте будут исследоваться:
Способ возвращения результатов космических экспериментов Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это прошедшие экспонирование в специальных условиях образцы биологических объектов. В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о состоянии работы научной аппаратуры. |
БИОКОНТ-Б2Научная аппаратура БИОКОНТ-Б2 предназначена для исследования фототропических реакций побегов мха и ростовых паттернов гаметофитов мхов в условиях космического полёта - невесомости, проникающей космической радиации и искусственно создаваемой гипомагнитной обстановки. В ходе экспериментальной программы с использованием научной аппаратуры БИОКОНТ-Б2 будут исследоваться два вида мхов: Physcomitrellapatens и Ceratodonpurpurens. Будут проведены два космических эксперимента - «Грависенсор» и «Фитопротеомика». КЭ «Грависенсор» посвящен исследованию фототропической реакции на освещение проростков мха белым, дальним красным, красным, синим светом по специальной циклограмме, при этом будет продолжено изучение особенностей реагирования растений на свет разной длины волны для выявления оптимальной чувствительности фототропической реакции. Задачами проведения КЭ «Фитопротеомика» является продолжение исследований роста растений при отсутствии освещения в условиях микрогравитации, когда грави- и фоточувствительные рецепторы ростовых клеток не возбуждаются. В итоге проведения КЭ «Фитопротеомика» будут определены формы и величины прироста массы мха в зависимости от вида мха. Постановщиками этих космических экспериментов являются специалисты ФГБУН ГНЦ РФ ИМБП РАН и МГУ совместно со специалистами ФГУП ЦНИИмаш. Аппаратура представляет собой модернизированные биоконтейнеры НА БИОКОНТ-Б, которые успешно прошли лётные испытания в полёте КА «Бион-М» № 1. Освещение растений ведётся светодиодами; при этом используются пять боковых базовых светодиодов и три верховых. Вид растений снимается пакетами кадров, включение которых регистрируется телеметрически. Сигналы с камер записываются поочерёдно двумя видеорегистраторами. Расшифровка механизма фототропических реакций растений позволит обеспечить оптимальные условия для выращивания растительной продукции в земных и космических оранжереях, а также целенаправленно проводить селекцию сельскохозяйственных культур. Уже полученные в космических экспериментах результаты свидетельствуют о важности данного направления исследований как для фундаментальной, так и практической биологии. Способ возвращения результатов космических экспериментов Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это данные видеонаблюдений за биообъектами, а также информация об их характеристиках в запоминающем устройстве. В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о температуре внутри контейнеров и о состоянии функционирования научной аппаратуры. |
БЕЛКАНаучная аппаратура БЕЛКА предназначена для получения совершенных по структуре монокристаллов белков, пригодных для рентгеноструктурного анализа, получения биокристаллических пленок из объемного раствора на подложках с использованием эффекта искусственной эпитаксии. В результате проведения полёта должна получить дополнительную квалификацию На БЕЛКА и должны быть отработаны в условиях космического полёта методики кристаллизации большого количества (по наименованиям) белков в интересах фундаментальной и прикладной биологии, медицины, фармакологии и микроэлектроники. Эта научная аппаратура представляет собой автоматическую установку, обеспечивающую проведение исследований по выращиванию кристаллов белков методами жидкостной диффузии и диффузии из газовой среды при прецизионном поддержании заданных температурных условий кристаллизации. Она делится на две составляющих, в свою очередь включающих следующие основные части:
В научной аппаратуре БЕЛКА обеспечивается постоянная температура термостатирования модулей кристаллизации во время хранения и на всех фазах проведения эксперимента в диапазоне температур от +4°С до +20оС. В космических экспериментах на борту КА «Фотон-М» №4 будут кристаллизоваться в общей сложности тридцать белков – то есть запланировано проведение тридцати космических экспериментов научной программы «БЕЛКА». Примеры изучаемых белков:
Постановщиками космических экспериментов являются Институт кристаллографии РАН/Филиал ИК РАН – НИЦ КМ и НИЦ «Курчатовский институт», в эксперименте принимают участие специалисты ФГУП «ЦЭНКИ»-НИИСК. Способ возвращения результатов космических экспериментов Результаты КЭ возвращаются на Землю вместе с научной аппаратурой – это данные наблюдаемых процессов кристаллизации белков, а также информация о характеристиках процессов в запоминающем устройстве. В полёте на Землю передаётся краткая телеметрическая информация о состоянии работы научной аппаратуры. |


