СПОСОБ ПОИСКА И ОБНАРУЖЕНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ В КОСМИЧЕСКОМ ПРОСТРАНСТВЕ Российский патент 2016 года по МПК G01N1/02 B64G4/00 

Изобретение относится к космическим технологиям, а именно к способам экспериментальных исследований в космическом пространстве.

Одной из кардинальных проблем науки и миропонимания является проблема происхождения жизни, что обусловливает поиск живого вещества предположительно космического происхождения как на Земном шаре (согласно гипотезе панспермии), так и в космическом пространстве.

Космическая пыль межпланетного и межзвездного пространства является одним из важнейших объектов исследования. Космозоль, как природный дисперсный объект, может представлять собой смесь частиц дисперсной фазы как неорганических, так и частиц биологического происхождения. Важность исследования пылевой плазмы стимулирует попытки обнаружения ее фрагментов (частиц) в самых разных средах.

Особого внимания заслуживают среды с экстремальными условиями, то есть максимально возможно приближенными к космическим условиям.

Известны и практикуются способы поиска и обнаружения частиц космической пыли в следующих средах:

- вечная мерзлота, грунты Ямала, Колымы, Аляски, Канады, сухие долины Антарктиды, как под слоем льда, так и на поверхности ледового покрытия (http://space-my.ru/kosmicheskayteorya.html);

- подледные озера, в частности озеро Восток в Антарктиде («Клеточные концентрации микроорганизмов в атмосферном и озерном льду керна Восток, восточная Антарктида». С.А. Булат, И.А. Алехина, В.Я. Липенков, В.В. Лукин, Д. Марш, Ж.Р. Пети. Микробиология, 2009, том 78, №6, с. 850-852);

- разные слои атмосферы: тропосфера, стратосфера (http://reporter-ua.com, http://www.seiteclibrary.com/eng/catolog/pages/4327.html, http://www.com/view.cfm?StoryID=20021216-052639-6668, http://www.answersingenesis.org/news/space_life.asp/, http://www.space.com/searchforlife/chandra_sidebar_001027.html), ионосфера.

Указанным способам присущи следующие недостатки.

1. Поиск и идентификация частиц в указанных средах чрезвычайно затруднены, так как достигают земной поверхности или разных слоев атмосферы единичные экземпляры, для чего используются даже счетчики отдельных частиц. Такое положение ставит под сомнение достоверность результатов исследований и корректность выводов на их основе ввиду малой выборки для статистических оценок.

2. Как известно, заряженные частицы солнечного «ветра» (электроны и протоны) в результате взаимодействия с магнитным полем Земли образуют вокруг Земного шара радиационные зоны или пояса (пояса Аллена). Обращенная к Земле граница внутреннего пояса отстоит от ее поверхности на 50…1600-3000…4000 км. Внешний радиационный пояс состоит в основном из электронов с энергией 30-100 кэв с границами по высоте 6000…7000-40000…50000 км. Вторжение частиц непосредственно из межпланетного пространства в слой рассеяния, в ионосферу, стратосферу вплоть до земной поверхности неизбежно происходит транзитом через радиационные пояса. Наибольшую опасность для всего живого представляет внешний радиационный пояс. Следовательно, вероятность обнаружить неповрежденные радиацией микроорганизмы в горизонтах, расположенных ниже радиационных поясов Земли, значительно снижена.

Таким образом, в космическом пространстве (т.е. выше 100 км над поверхностью Земли), тем более за пределами радиационных поясов, сбор космической пыли не осуществлялся.

Прототип не установлен.

Задачей изобретения является обеспечение обнаружения биологических микроорганизмов космического происхождения или признаков и следов их существования в космическом пространстве.

Задача решается тем, что в способе поиска и обнаружения микроорганизмов в космическом пространстве выполняют взятие проб с поверхности искусственного космического объекта посредством стерилизованного и гермоизолированного на Земле пробозаборника, после чего последний гермоизолируют в вакууме и возвращают на Землю, при этом пробы берут с поверхности объекта, размещенного в зонах эквидистантных точек либрации L₄ и L₅ в системе Земля - Луна.

Эквидистантные (треугольные) точки либрации (Лагранжевы точки) L₄ и L₅ представляют собой перспективную область сбора космической пыли, в том числе и поиска живой материи. Это следует из гипотезы о возможности квазистационарного удержания вещества в окрестностях точек L₄ и L₅ в системе Земля - Луна, Солнце - Земля или в системе Юпитеровых троянцев.

Существующая оценка времени устойчивости тела малой массы вблизи треугольных точек либрации показывает, что время это варьируется от 3-х месяцев до 1,5 и даже до 10 лет, причем без больших энергетических затрат, соизмеримых с затратами удержания объектов на геостационарной орбите. Имеются предпосылки считать, что этого времени достаточно для конденсации галактического вещества в виде компактного пылевого облака. Таким образом, поверхность искусственного объекта-либроида становится эффективным сборником космической пыли.

Спутник, использующий особенности либрационных точек, был выведен 12.08.1978 г. (США, ИС ЕЕ-С).

Изобретение используется, например, следующим образом. В наземных условиях пробозаборник стерилизуют, помещают в стерилизованную полость, гермоизолируют и доставляют на пилотируемом космическом корабле в зону эквидистантных точек либрации L₄ и L₅; при выходе в открытый космос космонавт извлекает пробозаборник из полости, берет пробы-мазки мелкодисперсного вещества с поверхности искусственного объекта-либроида, гермоизолирует пробозаборник в полости в условиях вакуума, затем пробозаборник возвращают внутри пилотируемого корабля на Землю для исследований.

Таким образом, решение задачи достигается совокупностью отличительных признаков изобретения: высокая достоверность результатов обеспечивается взятием проб непосредственно в космических условиях, за пределами радиационных поясов, а также гермоизоляций вещества пробы в тех же условиях, что и взятие пробы в вакууме, а возвращение на Землю осуществляется в защищенном от радиации пилотируемом корабле.

Изобретение относится к экспериментальным исследованиям в космическом пространстве. Способ включает взятие проб с помощью стерилизованного и гермоизолированного на Земле пробозаборника. Пробы берут с поверхности искусственного космического объекта, размещаемого в зонах эквидистантных точек либрации L₄ и L₅ системы Земля - Луна. После взятия проб пробозаборник гермоизолируют в вакууме и возвращают на Землю. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности полученных результатов.

Способ поиска и обнаружения микроорганизмов в космическом пространстве, заключающийся в том, что выполняют взятие проб с поверхности искусственного космического объекта посредством стерилизованного и гермоизолированного на Земле пробозаборника, после чего последний гермоизолируют в вакууме и возвращают на Землю, при этом пробы берут с поверхности объекта, размещенного в зонах эквидистантных точек либрации L₄ и L₅ в системе Земля - Луна.