Программа исследований на борту РС МКС

1.

Научно-исследовательский испытательный
Центр подготовки космонавтов
имени Ю.А. Гагарина
НАУЧНО-ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ЭКСПЕРИМЕНТЫ
НА БОРТУ РС МКС
(НПИ РС МКС)

2.

Программа исследований на борту РС МКС на данный момент включает
171 космический эксперимент ( целевые работы)
Эксперименты и исследования научно-поискового
и фундаментального характера
Практические задачи и образовательные
мероприятия
Космическая биология
и физиология
15 КЭ
36 КЭ
Космическое
материаловедение
24 КЭ
65 КЭ (ЦР)
11 КЭ
Отработка
перспективных
космических технологий
12 КЭ
5 КЭ
3 КЭ
Исследования Земли
из космоса
Солнечная система
Внеатмосферная астрономия
Физика космических лучей
2

3.

Физико-химические
процессы и
материалы
в условиях космоса
Исследование Земли и Космоса
Космическая биология
и биотехнология
Человек в космосе
Образование и популяризация
космических исследований
Технологии освоения
космического пространства

4.

Организация работ по подготовке и проведению
космических экспериментов (ЦР) на РС МКС
до 0,5 года
ЦНИИмаш
Разработка постановщиком
ТЗ на КЭ, включение в
программу НПИ
около 8 – 10 лет
от 2 до 8 лет
Наземная
подготовка
эксперимента
Проведение
эксперимента
РКК «Энергия»
от 1 года
ЦНИИмаш
Обработка и хранение
результатов
исследований
• Отбор проектов и экспертиза
заявочной документации на
КЭ
• Выпуск ТЗ, заключение договоров
и создание научной аппаратуры (НА)
• Организация
выпуска отчетов
• Интеграция НА на борту
• Включение КЭ в
Долгосрочную и Этапную
программы НПИ
• Разработка б/документации,
тренировки экипажа
• Учет полученных
данных и
результатов
в Головном банке
данных Роскосмоса
• Научно-методическая
поддержка постановщиков
экспериментов
• Планирование и выполнение
эксперимента
• Передача результатов
постановщикам

5.

Лабораторная работа №3
Заявка на выполнение КЭ (ЦР) на ПТК по лунной программе
(выбрать одно из направлений и по нему разработать заявку на КЭ/ЦР )
НАПРАВЛЕНИЕ 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И МАТЕРИАЛЫ В УСЛОВИЯХ ЛУНЫ
Цель: изучение в условиях лунной гравитации различных физических и химических процессов, исследования в области
космического материаловедения для получения новых материалов, материалов и веществ с недостижимыми или
труднодостижимыми в наземных условиях свойствами, исследования в интересах модернизации наземных технологий,
исследования для создания опережающего научно-технического и технологического задела для ряда ключевых технологий и
технических средств в интересах создания перспективных пилотируемых космических комплексов и автоматических космических
аппаратов для исследования, освоения и использования Луны.
НАПРАВЛЕНИЕ 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУНЫ И КОСМОСА
Цель: изучение физических процессов, происходящих на поверхности Луны.
НАПРАВЛЕНИЕ 3. ЧЕЛОВЕК В КОСМОСЕ (Луна)
Цель: получение новых данных, необходимых для совершенствования системы медицинского обеспечения пилотируемых
космических полетов на Луну, решение фундаментальных проблем в области науки о жизни.
НАПРАВЛЕНИЕ 4. КОСМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ
Цель: изучение особенностей жизнедеятельности живых организмов (животные, растения, микроорганизмы, клетки) в условиях
Луны, изучение процессов биодеструкции и биодеградации конструкционных материалов ЛВПК, ПТК, Лунной станции,
особенностей регенерации органов и тканей, межклеточных взаимодействий, экспериментальная отработка базовых технологий
получения перспективных биотехнологических продуктов, а также приобретение новых знаний по фундаментальным проблемам
наук о жизни.
НАПРАВЛЕНИЕ 5. ТЕХНОЛОГИИ ОСВОЕНИЯ ЛУНЫ
Цель: отработка и совершенствование космической техники и ее составных элементов, а также освоение новых космических
технологий в обеспечение повышения целевой и эксплуатационной эффективности ЛВПК, ПТК, Лунной станции.
НАПРАВЛЕНИЕ 6. ОБРАЗОВАНИЕ И ПОПУЛЯРИЗАЦИЯ КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Цель: Популяризация космических исследований и пропаганда достижений российской космонавтики, проведение научных
экспериментов и тематических уроков в условиях Луны в интересах образования.

6.

Титульный лист
Заявка (в форме таблицы, представленной ниже. Объем не более 3 страниц)
Заявка на выполнение КЭ (ЦР) по лунной программе
Шифр эксперимента:
Направление НПИ:
Наименование
эксперимента:
Цель эксперимента:
Задачи эксперимента:
Описание эксперимента:
Новизна эксперимента:
Научная аппаратура:
Ожидаемые результаты:
Сроки проведения:
Состояние эксперимента:
Организация постановщик:
Организации участники:
Научный руководитель:
Страна:

7.

ПРИМЕР: Заявка на выполнение КЭ (ЦР) по лунной программе
Шифр эксперимента:
«Растения-Л»
Направление НПИ:
Космическая биология и биотехнология
Наименование
эксперимента:
«Исследование роста и развития высших растений в ряду поколений высших растений в
условиях лунной миссии»
Цель эксперимента:
Проведение космических исследований для решения вопросов фундаментальной биологии и
создания перспективных систем жизнеобеспечения на Луне космических экипажей.
Задачи эксперимента:
• исследование технологии культивирования растительных организмов применительно к
штатным оранжерейным устройствам;
• исследование особенностей создания водно-воздушного режима в корневом модуле
оранжереи «Лада» в условиях лунной гравитации;
• исследование влияния ФКП (ФЛ)на рост и развитие растений, перспективных для
использования в лунных витаминных оранжереях;
• определение процента всхожести семян и жизнеспособности всходов;
• изучение продукционного процесса у растений в условиях лунной гравитации.
Описание эксперимента:
Эксперимент состоит из 2-х этапов.
На каждом этапе проводятся конкретные исследования в области гравитационной биологии
растений и отрабатываются технологии культивирования растений в условиях лунной
гравитации. Каждый этап исследований предполагает использование определенного типа
оборудования, а эксперименты могут проводиться на ЛВПК, ПТК, Лунной станции.
Наименование 1 этапа - “Отработка технологии культивирования высших растений в условиях
лунной гравитации”.
Шифр эксперимента первого этапа- “РАСТЕНИЯ-1”.
Цель эксперимента - “Оценка эффективности функционирования систем увлажнения и аэрации
корнеобитаемых сред в условиях лунной гравитации”.
Наименование 2 этапа - “Исследование влияния факторов космического полета на рост и
развитие высших растений, а также отработка технологии их культивирования в условиях лунной
гравитации”.
Шифр эксперимента - “РАСТЕНИЯ-2”.
Цель эксперимента - “Получение новых данных о процессах роста, развития, размножения
различных видов высших растений – возможных компонентов перспективных систем
жизнеобеспечения экипажей лунной миссии.”

8.

(продолжение таблицы)
Новизна эксперимента:
Эксперимент продолжает исследования, проводимые на борту ОК «МИР», «МКС». Однако
новые технические решения, реализованные в оранжереи «Лада-Л», обеспечивают
возможность влагорегулирования в корнеобитаемой среде, автоматическую регистрацию более
чем по 42 параметрам и активное управление ими посредством собственного компьютера. Это
позволило значительно улучшить технологию культивирования высших растений в условиях
полетов на Луну.
Впервые будут получены статистически достоверные результаты по основным характеристикам
(анатомическим, морфометрическим, цитологическим, эмбриологическим, химическим,
биохимическим, генетическим) высших растений из разных таксономических групп,
культивируемых в условиях лунной гравитации в ряду поколений.
Научная аппаратура:
На 1 этапе используется аппаратура «Лада-Л» в составе:
1 Блок управления
2 Блок освещения
3 Листовая камера
4 Модуль исследования субстратов (МИС).
5 Блок контроля газоанализаторов (БКГА).
6 Корневой модуль
7 Канистра для воды (КДВ)
8 Укладка "РАСТЕНИЯ-Л"
9 Укладка «ПРИНАДЛЕЖНОСТИ»
На 2этапе используется аппаратура «Лада-Л2» в составе:
Аналогично первому этапу, кроме Блока контроля газоанализаторов (БКГА).
Ожидаемые результаты:
Проведение эксперимента позволит исследовать влияния ФКП , лунной гравитации на рост,
развитие и генетический статус растений при выращивании в лунной оранжерее «ЛАДА-Л»,
решить вопросы фундаментальной биологии и создать перспективную систему
жизнеобеспечения экипажей на космических (лунных) кораблях при полете на Луну (на Луне). в
которой одним и основных звеньев искусственной космической биологической экосистемы
станут лунные оранжереи.

9.

(продолжение таблицы)
Сроки проведения:
2030-2048 гг.
Состояние эксперимента:
Планируется
Организация постановщик:
ИМБП РАН
Организации участники:
РКК «Энергия» им. С.П. Королёва,
ЦНИИмаш,
ЦПК им.Ю.А. Гагарина
Научный руководитель:
Сычев В. Н., ИМБП РАН, зам. директора, д.б.н.
Страна:
Россия
Можно использовать сайт tsniimash.ru