სიცოცხლის შემანარჩუნებელი სისტემები შორეულ კოსმოსში: მეცნიერებმა სრული სურათი წარმოადგინეს
როდესაც შორეულ კოსმოსში სიცოცხლის შემანარჩუნებელ სისტემებზე ვფიქრობთ, ალბათ, ფილმი „მარსიანელი“ გვახსენდება, სადაც ასტრონავტი ძლივს ახერხებს მარსის რეგოლიტში კარტოფილის მოყვანას. თუმცა, Acta Astronautica-ში გამოქვეყნებულ ახალ სტატიაში აღნიშნულია, რომ საკვების მოყვანა კოსმოსში მყოფი ასტრონავტებისთვის სიცოცხლის შემანარჩუნებელი მთელი ციკლის მხოლოდ მცირე ნაწილია. იმის გასაგებად, თუ რამდენად რთული იქნება ეს, სიტუაცია მთლიანობაში უნდა განვიხილოთ.
კოსმოსური წარმოების სისტემა ხუთი კრიტიკული ელემენტისგან შედგება: წარმოება, მოსავლის აღების შემდგომი დამუშავება, ნარჩენების მართვა, მომზადება და სოციოკულტურული ასპექტი (მოხმარება).
თუ ამ ელემენტებიდან რომელიმე ჩავარდება, მთელი სისტემა შეიძლება დაიშალოს და შედეგად, სიტყვასიტყვით ყველა, ვინც სისტემას იყენებს, შეიძლება შიმშილით დაიღუპოს.
სასიკვდილო რადიაცია
წარმოება შედარებით მარტივ პროცესად გვეჩვენება. რა თქმა უნდა, შეგვიძლია წინასწარ შევფუთოთ ყველაფერი, რაც მარსზე ხუთწლიანი მისიისთვის გვჭირდება, მაგრამ ეს დამატებით ტონას დაამატებს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ტვირთის ნაწილი სხვა მიზნებისთვისაც შეიძლება გამოყენებულ იქნას. გარდა ამისა, გადამუშავების გარეშე, ნარჩენების გადაყრა გაცილებით ხარჯვადი ხდება.
ნარჩენები მცენარეთა ზრდის ძირითადი კომპონენტია, ამიტომ ამ ორ სისტემას შორის დახურული წრე „დახურული“ საკვები სისტემის შექმნის ერთ-ერთი საუკეთესო გზაა.
თუმცა, გასათვალისწინებელია სხვა ფაქტორებიც. ერთ-ერთი მათგანია გარემო. კოსმოსში რადიაცია ყველგან არის გავრცელებული და ადამიანების უმეტესობას ესმის მისი უარყოფითი გავლენა ადამიანის ფიზიოლოგიაზე. თუმცა, ის ასევე მოქმედებს საკვებსა და ბაქტერიებზე. საკვების ხუთი წლის განმავლობაში ვარგისად შენახვის მცდელობა რადიაციის მუდმივი ზემოქმედების ქვეშ კატასტროფის რეცეპტია.
ამ ეტაპზე მეცნიერები არც კი არიან დარწმუნებულები, რომ ასეთ პირობებში უსაფრთხოდ შეუძლიათ საკვების ამდენი ხნის განმავლობაში შენახვა. მაშინაც კი, თუ ეს შესაძლებელი იქნებოდა, რადიაციამ შეიძლება გამოიწვიოს ბაქტერიების მუტაცია, რაც მათ პოტენციურად უფრო საშიშს და რთულად გასანადგურებელს გახდის. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ სიცოცხლის შემანარჩუნებელი სისტემები შენარჩუნდება, თუ მისიის ყველა მონაწილეს საკვებით მოწამვლა განუვითარდება.
ფიზიკის კანონები საჭმლის მომზადების წინააღმდეგ
კიდევ ერთი გარემოსდაცვითი ასპექტია თავად საჭმლის მომზადების პროცესი. მიუხედავად იმისა, რომ ის გარკვეულ ფსიქოლოგიურ სარგებელს გვთავაზობს, ფიზიკის კანონები განსხვავებულად მოქმედებს მიკროგრავიტაციაში ან დაბალ გრავიტაციაში.
მიკროგრავიტაციის ან ნაწილობრივი გრავიტაციის პირობებში, სითხეები, სითბო და ნაწილაკები უცნაურად იქცევიან - ეს ყველაფერი საჭმლის მომზადების პროცესის აუცილებელი კომპონენტებია. ჩვენ არა მხოლოდ უნდა შევქმნათ სისტემები, რომლებიც სპეციალურად ასეთ პირობებში გამოსაყენებლად არის ადაპტირებული, არამედ ასტრონავტებიც უნდა მოვამზადოთ ისეთ პირობებში საჭმლის მოსამზადებლად, რომლებიც აქამდე არასდროს გამოუცდიათ.
მარსზე გაგზავნილი პირველი ასტრონავტები, უდავოდ, ისტორიაში ფსიქოლოგიურად ყველაზე მდგრადი (და საფუძვლიანად გამოცდილი) ადამიანები იქნებიან. თუმცა, მათაც კი დასჭირდებათ მხარდაჭერა წითელ პლანეტაზე მრავალწლიანი მისიის დროს. საკვებს შეუძლია დახმარება: არსებობს მტკიცებულება, რომ მოსავლის მოყვანა და საჭმლის მომზადება დადებითად მოქმედებს ფსიქოლოგიურ კეთილდღეობაზე.
თუმცა, საჭმლის მომზადება დროს ართმევს სხვა მნიშვნელოვანი ამოცანებისთვის, როგორიცაა ვარჯიში. ამრიგად, უნდა მოხდეს კომპრომისი ამ სისტემების მიერ მოწოდებულ ფსიქოლოგიურ სარგებელსა და სხვა მნიშვნელოვანი ამოცანების შესრულებასთან დაკავშირებულ ალტერნატიულ ხარჯებს შორის.
მე აღარ მინდა კარტოფილი!
ასტრონავტებისთვის კიდევ ერთი სერიოზული პრობლემაა მენიუ. თუ ხუთი წლის განმავლობაში ყოველდღე ერთსა და იმავე საკვებს მიირთმევთ, სავარაუდოდ, დროთა განმავლობაში ნაკლებს შეჭამთ, უბრალოდ იმიტომ, რომ დაიღალეთ და მოგბეზრდათ. თუ საკვებ პროდუქტს არ გააჩნია „ორგანოლეპტიკური თვისებები“ (მაგ., გემო, ტექსტურა და სუნი), ასტრონავტები, სავარაუდოდ, უბრალოდ გადაყრიან მას, და ის სარგებელს არ მოუტანს.
ნებისმიერ შემთხვევაში, მრავალწლიანი მისიის დროს შორეულ კოსმოსში არასწორი კვება კატასტროფის უტყუარი რეცეპტია. ყველა ეს ფაქტორი კოსმოსისთვის საკვები სისტემების შექმნას ასეთ რთულ ამოცანად აქცევს. იმისათვის, რომ დავრწმუნდეთ, რომ სისტემა იმუშავებს რეალურ მისიაზე ტესტირებამდე, ავტორები გვთავაზობენ საკუთარ გადაწყვეტილებებს.
ჩვენ უნდა შევქმნათ საკვები სისტემის „ციფრული ტყუპისცალი“, მათ შორის სხვადასხვა ტექნოლოგიების ურთიერთქმედების მოდელები, ასევე თავად სისტემის შემავალი და გამომავალი მონაცემები. ეს ასევე შეიძლება სასარგებლო იყოს ჩავარდნების მოდელირებისთვის, რომელთა მოგვარება შესაძლებელია სისტემის შესაცვლელი ნაწილებით, რათა ერთმა ჩავარდნამ არ დაანგრიოს მთელი საკვების წარმოების სისტემა.
თუმცა, სისტემის მუშაობის ნამდვილად დასადასტურებლად, ჩვენ ჯერ ის დედამიწაზე უნდა გამოვცადოთ. რა თქმა უნდა, ის ვერ შეძლებს კოსმოსში საკვების მომზადების სირთულეების სიმულირებას კოსმოსში გრავიტაციის ან რადიაციული საფრთხეების პირობებში, მაგრამ სულ მცირე, რაღაცით ხომ უნდა დაიწყოს პროცესი.