СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ИМИТАЦИОННОГО КОСМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Российский патент 2020 года по МПК G09B23/12 

Изобретение относится к сфере космических исследований и технологий и может быть использовано для экспериментальной отработки технологии выполнения азотных удобрений для растений в условиях Марса.

Из уровня техники известен способ выполнения имитационного космического исследования, при котором пространство барокамеры заполняют газовой средой, имитирующей марсианскую атмосферу по химическому составу, давлению и содержанию пылевых частиц, соответствующих по размерам и химическому составу марсианской пыли, а затем воздействуют на имитирующую марсианскую среду излучениями /RU 2639624 С1; G09B 23/12; 10.01.2017; 21.12.2017/.

Воздействие излучениями на имитирующую марсианскую среду не позволяет исследовать выполнение на базе марсианской атмосферы азотных удобрений для растений.

Задачей изобретения является обеспечение исследования выполнения на базе марсианской атмосферы азотных удобрений для растений.

Указанная задача решена за счет того, что в способе выполнения имитационного космического исследования, при котором пространство барокамеры заполняют газовой средой, имитирующей марсианскую атмосферу по химическому составу, давлению и содержанию пылевых частиц, соответствующих по размерам и химическому составу марсианской пыли, в пространство барокамеры помещают азотфиксирующие бактерии, температуру имитирующей газовой среды выдерживают на уровне, соответствующем температуре их нормальной жизнедеятельности, и периодически замеряют содержание азота в имитирующей газовой среде.

Изобретение характеризуется следующим существенным отличительным признаком: помещением в пространство барокамеры азотфиксирующих бактерий при поддержании температуры имитирующей газовой среды на уровне, соответствующем температуре их нормальной жизнедеятельности, и периодическом замере содержания азота в имитирующей газовой среде.

Указанный существенный отличительный признак позволяет обеспечить исследование выполнения на базе марсианской атмосферы азотных удобрений для растений.

В состав атмосферы Марса входят углекислый газ - 95%, азот - 2,7%, аргон - 1,6%, кислород - 0,15% по объему. Давление у поверхности в зависимости от рельефа изменяется от 180 до 1000 Па /Физическая энциклопедия, М.: Большая Российская энциклопедия, 1992, т.·3, стр. 48/.

Согласно модели, отвечающей данным измерений содержаний химических элементов в грунте, основными химическими соединениями по массе в марсианской пыли являются: двуокись кремния - 45%, окись железа - 18%, окись магния - 8%, серный ангидрид - 8%, окись алюминия - 5%, окись кальция - 5%, Содержание пылевых частиц в марсианской атмосфере во время бури достигает 0,01 кг/м³, средний размер частиц 1-3 мкм. В спокойной атмосфере также присутствует пыль со средними размерами частиц 0,05-0,1 мкм /Физическая энциклопедия, М.: Большая Российская энциклопедия, 1992, т. 3, стр. 48-49/.

Сущность изобретения заключается в экспериментальной проверке возможности извлечения молекулярного азота из марсианской атмосферы с помощью азотфиксирующих бактерий при поддержании температуры, соответствующей их нормальной жизнедеятельности.

В качестве азотфиксирующих бактерий используют, например, анаэробные спороносные бактерии клостридиум и/или другие азот-фиксирующие микроорганизмы /см.: Большая советская энциклопедия, третье издание, т. 1, стр. 301, столбец 879/.

Азотфиксирующие бактерии помещают в барокамеру с имитирующей марсианскую атмосферу газовой средой, например, на пластине, подстилке, поддоне и т.п. так, чтобы они контактировали с имитирующей газовой средой. Азотфиксирующие бактерии целесообразно размещать в пространстве барокамеры до заполнения ее имитирующей газовой средой. Для поддержания температуры барокамеру снабжают терморегулятором /БСЭ, т. 25, стр. 492, столбец 1463/. Температуру в барокамере поддерживают на уровне, соответствующем температуре нормальной жизнедеятельности азотфиксирующих бактерий, например, около 20°С. Содержание азота в имитирующей газовой среде периодически замеряют, например, ежедневно в течение месяца. Для замеров используют, например, оптические, электрохимические или иные газоанализаторы /БСЭ, т. 6, стр. 6, столбец 4/.

Положительным результатом исследования является уменьшение количественного содержания азота в имитирующей марсианскую атмосферу газовой среде, свидетельствующее о том, что азотфиксирующие бактерии усваивают молекулярный азот из имитирующей газовой среды.

Азотфиксирующие бактерии вместе с осевшей на них пылью собирают с пластины и используют в качестве бактериальных удобрений, например, путем обработки ими семян, клубней, корней рассады растений и т.п.

Изобретение осуществляют с помощью известных методов и средств.

Таким образом, помещение в пространство барокамеры азотфиксирующих бактерий при поддержании температуры имитирующей газовой среды на уровне, соответствующем температуре их нормальной жизнедеятельности, и периодическом замере содержания азота в имитирующей газовой среде за счет выявления уменьшения содержания азота в имитирующей марсианскую атмосферу газовой среде, свидетельствующего о росте и размножении азотфиксирующих бактерий, способных стать бактериальными удобрениями для растений, позволяет обеспечить исследование выполнения на базе марсианской атмосферы азотных удобрений для растений.

Использование: для экспериментальной отработки технологии выполнения азотных удобрений для растений в условиях Марса. Сущность изобретения заключается в том, что пространство барокамеры заполняют газовой средой, имитирующей марсианскую атмосферу по химическому составу, давлению и содержанию пылевых частиц, соответствующих по размерам и химическому составу марсианской пыли. В пространство барокамеры помещают азотфиксирующие бактерии, температуру имитирующей газовой среды выдерживают на уровне, соответствующем температуре их нормальной жизнедеятельности, и периодически замеряют содержание азота в имитирующей газовой среде. Технический результат: обеспечение возможности исследования выполнения на базе марсианской атмосферы азотных удобрений для растений.

Способ выполнения имитационного космического исследования, при котором пространство барокамеры заполняют газовой средой, имитирующей марсианскую атмосферу по химическому составу, давлению и содержанию пылевых частиц, соответствующих по размерам и химическому составу марсианской пыли, отличающийся тем, что в пространство барокамеры помещают азотфиксирующие бактерии, температуру имитирующей газовой среды выдерживают на уровне, соответствующем температуре их нормальной жизнедеятельности, и периодически замеряют содержание азота в имитирующей газовой среде.