Изучение космического пространства нельзя представить без нахождения человека в космосе. Чтобы обеспечить возможность долговременного существования человека в условиях космических миссий необходимо поместить его в соответствующую среду на космическом судне или станции. Для этой цели разрабатываются технологии замкнутых систем жизнеобеспечения. Наиболее оптимальным вариантом на сегодняшний день являются биолого-технические системы жизнеобеспечения (БТСЖО), в которых регенерация среды и утилизация органических отходов осуществляется биологическими и физико-химическими звеньями. Прообразом такой БТСЖО, например, является БИОС-3 в Институте Биофизики СО РАН. Разработка БТСЖО, которые включают в себя звено с высшими растениями, связана с необходимостью обеспечить такую систему обширным пулом необходимых для замыкания системы веществ. Предсказать поведение СЖО с большим количеством составляющих — нетривиальная задача, поэтому для своевременного управления экспериментом необходимы экспрессные методы анализа.
Биолюминесцентный анализ не позволяет определить является ли раствор токсичным для растений, однако была установлена зависимость между наличием органических кислот и остаточным свечением, которые являются косвенным свидетельством наличия в растворах органических радикалов. Полученные коэффициенты корреляции говорят о том, что эффект ингибирования или активации также зависит от положения металла в таблице Менделеева, даже в случае, если исследуемое вещество содержит в себе большое количество различных по составу и активности компонентов. Поэтому возможно при дальнейшей доработке методики обработки растворов и детальном изучении взаимодействия компонентов будет доработать методику.
1. Samsonov N.M., Bobe L.S., V.M. Novikov et al. Water recovery from condensate of crew respiration products aboard the space station//Proc. 4th European Symp. on Space Environmental Control Systems. October 1991. Florence, Italy. ESA SP-324. V. 2. P. 625-628.
2. Абрамов И.П., Романов С.Ю., Самсонов Н.М. и др. Системы жизнеобеспечения орбитальной станции "Мир" и Международной космической станции//Изв. РАН. Энергетика. 2003. № 3. С. 33-52.
3. Bagdigian R., Carter L., Redhard J. et al. Status of the regenerative ECLSS water recovery system//Proc. 37th ICES. Chicago, USA. July 12-15, 2007. SAE Technical Paper Series. № 2007-01-3100. 12p.
4. Самсонов Н. М. и др. Регенерационные системы жизнеобеспечения экипажей космических станций //Известия Российской академии наук. Энергетика. - 2009. - №. 1. - С. 61-68.
5. Life into Space. Space life Sciences Experiments. Ames Research Center. Kennedy Research Center. 1991 - 1998. / edited by Souza K., Etheridge G., Callahan P.X. - NASA Ames Research Center, 2000. - 556 p
6. MELISSA. Yearly Report for 2004 Activity. Memorandum of Understanding TOS-MCT/2002/3161/In/CL. / edited by Vieira da Silva L., Lasseur Ch. - ESA, 2004. 245 p.
7. Ling T. Gas exchange between humans and autotrophic organisms in bioregenerative life support system / T. Ling, L. Hong, L. Ming, H. Enzhu, H. Wenting // 17th IAA Humans in Space Symposium. - Moskow, 2009. - P. 136.
8. Kurmazenko E.A. Crew's life support aboard the long-term planetary orbital station and interplanetary vehicles / E.A. Kurmazenko, M.Yu. Tomashpolskiy, K.A. Kochetkov, L.I. Gavrilov, N.N. Khabarovskiy // 17th IAA Humans in Space Symposium. - Moskow, 2009. - P. 74
9. Малоземов В.В. Системы жизнеобеспечения экипажей летательных аппаратов / В.В. Малоземов - М.: Машиностроение, 1986. - 523 с.
10. Трифонов С. В. Минерализация органических отходов в среде перекиси водорода для повышения замкнутости биолого-технических систем жизнеобеспечения. - 2012.
1 1 .Замкнутая система: человек - высшие растения / под ред. Лисовского Г.М. - Новосибирск: Наука, 1979. - 160 с
12. Tikhomirov A. Research in the Bios-3 Closed Controlled Experiment Facility of the Institute of Biophysics of the Siberian Branch of Russian Academy of Science / A. Tikhomirov, A. Degermendzhi, S. Ushakova, [et al.] // Application of a Closed Experemental System to Modeling of 14C Transfer in the Environment, 2007. P. 155 - 162.
13. Gitelson I.I. Volatile metabolites of higher plants crops as a photosynthesizing life support systems component under temperature stress at different light intensities / I.I. Gitelson, A.A. Tikhomirov, O.V. Parshina, S.A. Ushakova, G.S. Kalacheva // Adv. Space Res., V. 31, Ыо 7, 2003. P. 1781 - 1786.
14. Тихомиров А.А. Влияние светового режима на продуктивность и качество урожаяредиса / А.А. Тихомиров, И.Г. Золотухин, Ф.Я. Сидько // Физиология растений, 23 (3), 1976. С. 502 - 505.
15. Gitelson J.I. Manmade Closed Ecological Systems / J.I. Gitelson, G.M. Lisovsky, R. MacElroy - Taylor & Francis Inc., 2003. - 400 p.
16. Poynter J. The human experiment: Two years and twenty minutes inside Biosphere 2. - Basic Books, 2006.
17. Berkovich Y.A. et al. Vegetable production facility as a part of a closed life support system in a Russian Martian space flight scenario // Advances in Space Research. - 2009. - T. 44. - № 2. - С. 170-176
1 8 .Tikhomirov A. Research in the Bios-3 Closed Controlled Experiment Facility of the Institute of Biophysics of the Siberian Branch of Russian
Academy of Science / A. Tikhomirov, A. Degermendzhi, S. Ushakova, [et al.] // Application of a Closed Experemental System to Modeling of 14C Transfer in the Environment, 2007. P. 155 - 162.
19. Tikhomirova N.A. Influence of high concentrations of mineral salts on production process and NaCl accumulation by Salicornia europaea plants as a constituent of the LSS phototroph link / N.A. Tikhomirova, S.A. Ushakova, N.P. Kovaleva, [et al.] // Adv. Space Res., vol. 35, № 9, 2005. P. 1589 - 1593.
20. Tsuga S. Research and development of the waste processing system in the closed ecology experiment facilities / S. Tsuga, Y. Tako, M. Endo, K. Nishidate, S. Fukuda // Application of a Closed Experimental System Modeling of 14C Transfer in the Environment, 2007. P. 119 - 126.
21. Тихомиров А.А. Светокультура растений / А.А. Тихомиров, В.П. Шарупич, Г.М. Лисовский - Новосибирск: СО РАН, 2000. - 202 с
22. Xu C.X. Crop candidates for the bioregenerative life support systems in China / C.X. Xu, H. Liu // Acta Astronautica, vol. 7, №. 10, 2008. P. 1076 - 1080.
23. Кузнецов В.В. Физиология растений / В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева - М.: Высш. шк., 2006. - 742 с.
24. Удалова О. Р., Судаков В. Технологические основы культивирования
растений томата в условиях регулируемой агроэкосистемы Л. Государственное Научное Учреждение Агрофизический Научно-Исследовательский Институт Российской академии сельскохозяйственных наук.
25. Тихомиров А. А. и др. Оценка почвоподобного субстрата как источника минеральных элементов для выращивания растений применительно к системам жизнеобеспечения //Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2010. - №. 9.
26. Kudenko Yu.A., Gribovskaya I.A., Zolotukchin I.G. Physical-Chemical treatment of wastes: a way to close turnover of elements in LSS // Acta Astronautica. - 2000. Vol. 46. - №. 9. - P. 585-589
27. Lasseur Increased BLSS closure using mineralized human waste in plant cultivation on a neutral substrate / S. Ushakova [et. al]// Adv. Space Res. - 2009. - Vol. 44. - P. 971-978.
28. Куденко Ю.А. Оптимизация процесса физико-химического окисления экзометаболитов для использования в ЗСЖО / Ю.А. Куденко, А.А. Тихомиров, С.В. Трифонов // Материалы научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых-физиков «НКСФ - XXXVIII (2009)». - Красноярск, Сибирский федеральный университет, 2009. - С. 178 - 182.
29. Tikhomirov A. Assessing the feasibility of involving gaseous products resulting from physicochemical oxidation of human liquid and solid wastes in the cycling of a bio-technical life support system / A. Tikhomirov, Yu. Kudenko, S. Trifonov, S. Ushakova // Advances in Space Research, V. 49, 2012. P. 249 - 253
30. Волошин М. В. и др. Минеральные добавки и гидропонная технология в производстве сока из ростков пшеницы //Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. - 2015. - №. 2.
31. Журавлёва В. Ф., Цапков М. М. Токсичность нитратов и нитритов //Гигиена и санитария. - 1983. - №. 1-С. - С. 60-69.
32. Мелехова О. П. и др. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование //М.: Академия. - 2010.
33. Тулинов А. Г., Шлык М. Ю., Лобанов А. Ю. Исследование состава питательных растворов на продуктивность гидропонного зеленого корма //Символ науки. - 2016. - №. 3-4.
34. Будников Г. К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем //Соросовский образовательный журнал. - 1998. - Т. 4. - №. 5. - С. 23-29.
35.Чернобровкина Н. П. и др. Влияние обеспеченности бором на рост и накопление элементов минерального питания у березы повислой //Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2011. - №. 1.
36. Евгеньев М. И. Тест-методы и экология //Соросовский образовательный журнал. - 1999. - №. 11. - С. 29-34.
37. Биоиндикация загрязнителей наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта.М.: Мир, 1988. 350 с.
38.Золотов Ю.А. Тест-методы // Журн. аналит. химии. 1994. Т. 49, № 2. С. 149.
39. Кудряшева Н. С., Кратасюк В. А., Есимбекова Е. Н. Физико¬химические основы биолюминесцентного анализа. - 2002.
40. Лебедев А. Т. Масс-спектрометрия в органической химии //М.: Бином. Лаборатория знаний. - 2003. - Т. 493.
41.Заикин В. Г., Варламов А. В., Микая А. И. Основы масс-спектрометрии органических соединений. - М. : МАИК" Наука/Интерпериодика", 2001.
42. Adams J., Gross M. L. Charge-remote fragmentations of closed-shell ions. A thermolytic analogy //Journal of the American Chemical Society. - 1989. - Т. 111. - №. 2. - С. 435-440.
43. Zhurkovich I. K., Mil'man B. L. General characterization of analytical methods: Example of mass spectrometry and chromatography-mass spectrometry //Journal of Analytical Chemistry. - 2009. - Т. 64. - №. 10. - С. 986-994.
44. Дрейпер Н. Р. Прикладной регрессионный анализ. - Рипол Классик, 1973.
45. Себер Д. Линейный регрессионный анализ. - 1980.
46. Есимбекова, Е.Н. Биолюминесцентный экспресс метод определения интегральной токсичности воды и загрязнения воздуха / Е.Н. Есимбекова, Н.В. Римацкая, И.Е. Суковатая, В.А. Кратасюк — 2013.
47. Сидоренко О. Д., Черданцев Е. В. Биологические технологии утилизации отходов животноводства. - М. : Изд-во МСХА, 2001.
48. MELISSA. Final Report for 1995 Activity. Memorandum of Understanding ECT/FG/CB/95.205. / edited by Lasseur Ch. - ESA, 1996. 88 p.
49. Lasseur Ch. Overview of Life Support Activities in ESA / Ch. Lasseur, G. Tan // Closed Habitation Experiments and Material Circulation Technology, 2004. - P. 149 - 163.
50. Manukovsky N.S. Modeling Conversion of Organic Matter for Resource Recovery in a Bioregenerative Life Support System. / N.S. Manukovsky, V.S. Kovalev // 17th IAA Humans in Space Symposium, 2009. P. 83.
51. Polonsky V.I. Utilization of NaCl in Bioregenerative Life Support System / V.I. Polonsky, I.I. Gribovskaya // 17th IAA Humans in Space Symposium, 2009. P. 101 - 102.
52. Polonsky V.I. Net production of wheat crop under high PAR irradiance with artificial light / V.I. Polonsky, G.M. Lisovsky // Photosyntetica, vol. 14, № 2, 1980. P. 177 - 181.
53. Биологические методы контроля. Методика определения токсичности воды по смертности и изменению плодовитости дафний. ФР. 1.39.2007.03222. - М.: Акварос, 2007. 41с.
54. Методика выполнения измерений. Биологические методы контроля.Методика определения токсичности воды и водных вы- тяжек из почв, осадков сточных вод, отходов по смертности и изменению плодовитости цериодафний. ФР. 1.39.2007.03221. М.: «АКВАРОС»; 2007
55. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. ФР.1.39.2007.03223 / Н.С. Жмур, Т.Л. Орлова. — М.: Акварос, 2007.
56. ПНД Ф. Т. 14.1: 2: 3: 4.2-98 Методика определения токсичности воды по хемотаксической реакции инфузорий //Москва. - 1998.ПНД Ф. Т. 14.1: 2: 4.12-06 (ПНД Ф Т 16.1: 2: 3: 3.9-06) Методика определения токсичности водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов, питьевой, сточной и природной воды по смертности тест-объекта Daphnia magna Straus //Красноярский государственный университет. - 2006.
57.Эммануэль Н.М. Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе / Н.М. Эммануэль, Е.Т. Денисов, З.К. Майзус - М.: Наука, 1965. - 376 с.