Российские инженеры и биологи впервые испытали элементы системы жизнеобеспечения для будущих лунных и марсианских миссий.Речь идет о фотобиореакторе — устройстве, где микроводоросли очищают воздух и воду, производя кислород. Эти устройства полезны не только для дыхания, но и для питания космонавтов, ведь некоторые водоросли съедобны и быстро растут. Сейчас проект находится на стадии тестирования, а в ближайшие месяцы планируют начать эксперименты с участием людей.

Команду проекта возглавляет 435nm, а финансирует научно-техническая гильдия «Рубежи науки». Разработка опирается на научные подходы к замкнутым системам жизнеобеспечения, заложенные в 1960-е годы Институтом медико-биологических проблем. Современная версия установки создана с учетом задач будущих экспедиций на Луну и Марс. Основная цель — обеспечить космонавтов чистым воздухом, водой и пищей.

Фотобиореактор использует микроводоросли, которые поглощают углекислый газ, выделяют кислород и очищают воду. Биомассу можно использовать как источник белка. Разработчики рассматривают возможность добавить в систему других живых организмов, таких как ракообразные и рыбы. Александр Шаенко, руководитель проекта, уверен, что в будущем установка сможет работать как полноценная микробиологическая экосистема.

На испытаниях фотобиореактор показал высокую продуктивность — до 18 граммов биомассы в сутки на литр воды. Это значительно превышает показатели зарубежных систем, которые обеспечивают от 1 до 5 граммов. Это преимущество важно в космосе, где каждый квадратный метр на вес золота.

По расчетам проекта, для поддержки одного человека потребуется около 50 литров воды. Возможно, хватит и 35 литров, но разработчики заложили запас. Для сравнения, зарубежные системы требуют около 500 литров на человека.

Летом команда планирует провести тест системы с участием человека. Первым испытуемым станет сам Шаенко. Он будет дышать через маску, соединенную с установкой. Углекислый газ из его выдоха попадет в систему, где водоросли преобразуют его в кислород, который затем вернется к нему. Сейчас команда тестирует блок разделения воздуха, который выделяет углекислый газ из дыхательной смеси.

Фотобиореактор может найти применение не только в космосе. Инвесторы рассматривают варианты его использования на Земле. Установка может улучшить качество воздуха в офисах и промышленных зданиях. Илья Чех, основатель гильдии «Рубежи науки», сообщил о переговорах с крупной российской технологической компанией о пилотной установке в офисном здании.

Команда собирается создать более крупную версию установки для сбора данных о ее устойчивости в замкнутом пространстве. Шаенко считает, что при наличии внешнего источника энергии система может работать бесконечно. В условиях космоса это важно, так как солнечного света на дальних расстояниях мало. Разработчики планируют использовать солнечные панели для генерации электричества и светодиоды для освещения водорослей нужным спектром.