Physikalische und biologische Satelliten der Photon- und Bion-Serie


    Mit den ersten Weltraumflügen begannen Studien über die Auswirkungen der Raumfahrt auf lebende Organismen und physikalische Prozesse. Bereits mit Eichhörnchen und Pfeil machen sich Mäuse, Ratten, Samen und andere biologische Objekte auf den Flug. Experimente zum Weltraumschweißen wurden bereits 1969 in Sojus-6 durchgeführt. Es ist logisch, dass 1973 der erste spezialisierte Biosatellit „Cosmos-605“ („Bion-1“) und 1985 der physikalische Satellit „Photon-1“ flog. Wir werden heute über diese Serie von Raumfahrzeugen sprechen.

    Und der Schweizer und der Schnitter und der Typ


    Eine interessante Geschichte ist der Ursprung des Designs dieser Raumfahrzeuge. Tatsache ist, dass in OKB-1 Korolev als äußerst erfolgreiches und langlebiges Chassis entwickelt wurde. Dieses Chassis wurde für bemannte Flüge unter den Namen "East" und "Sunrise", für die Fotoaufklärung - "Zenith" und für die physikalische und biologische Forschung - "Photon" und "Bion" verwendet:


    links - "East", in der Mitte "Zenith", rot Die Objektive der Kameras sind mit Deckeln verschlossen, das „Bion“ befindet sich rechts.

    Alle diese Geräte hatten ungefähr die gleiche Masse - 4,5 - 7 Tonnen, wurden auf Trägerraketen der R-7-Familie abgefeuert und verfügten über ein Abstiegsfahrzeug, das aus dem Weltraum zurückkehrte und in dem verschiedene Nutzlasten untergebracht werden konnten - ein Astronaut, eine Reihe von Kameras oder Ausrüstung für wissenschaftliche Experimente. Die Betriebszeit im Orbit beträgt etwa zwei Wochen. Die Vereinheitlichung des Chassis war so weit fortgeschritten, dass einige Zenit-Aufklärungssatelliten sogar wissenschaftliche Ausrüstung enthielten. Bei Experimenten, für die keine Rückkehr aus der Umlaufbahn erforderlich war (die „Unterlegscheibe“ auf dem Foto rechts), konnte ein zusätzlicher Akku auf das Gerät oder das Science-Modul gelegt werden ) Und Serienproduktion von Aufklärungssatelliten, Die vom Verteidigungsministerium geforderten (insgesamt wurden mehr als fünfhundert Zenit-Modelle mit verschiedenen Modifikationen auf den Markt gebracht) bedeuteten die Entwicklung des Basis-Chassis und das Fehlen von Problemen bei der Bestellung und Herstellung von Geräten. Bis Mitte der 90er Jahre flogen „Zenit“ verschiedener Modifikationen, die schließlich durch Aufklärungssatelliten auf neueren Fahrgestellen ersetzt wurden. Das Verschwinden der Basisversion des Chassis führte dazu, dass sich die "Bion" und "Photonen" zu verändern begannen. Beide Serien erhielten den "-M" -Index, erwarben ein Aggregatfach unterschiedlicher Form und Sonnenkollektoren anstelle chemischer Stromquellen. Dank dieser Änderungen hat sich die Dauer des aktiven Lebens im Orbit auf ein oder zwei Monate erhöht. als sie schließlich durch Aufklärungssatelliten auf neueren Fahrgestellen ersetzt wurden. Das Verschwinden der Basisversion des Chassis führte dazu, dass sich die "Bion" und "Photonen" zu verändern begannen. Beide Serien erhielten den "-M" -Index, erwarben ein Aggregatfach unterschiedlicher Form und Sonnenkollektoren anstelle chemischer Stromquellen. Dank dieser Änderungen hat sich die Dauer des aktiven Lebens im Orbit auf ein oder zwei Monate erhöht. als sie schließlich durch Aufklärungssatelliten auf neueren Fahrgestellen ersetzt wurden. Das Verschwinden der Basisversion des Chassis führte dazu, dass sich die "Bion" und "Photonen" zu verändern begannen. Beide Serien erhielten den "-M" -Index, erwarben ein Aggregatfach unterschiedlicher Form und Sonnenkollektoren anstelle chemischer Stromquellen. Dank dieser Änderungen hat sich die Dauer des aktiven Lebens im Orbit auf ein oder zwei Monate erhöht.

    Bion


    Formal flog der erste "Bion" im Jahr 1973. Auf Wunsch kann der Start von Cosmos-110 auf der Basis von Voskhod, auf dem die Hunde Veterok und Ugolyok zweiundzwanzig Tage lang geflogen sind, diesem Programm zugeordnet werden . Die Satelliten der Bion-Serie absolvierten insgesamt 12 Flüge. 11 von ihnen wurden von 1973 bis 1996 für die ersten Versionen des Geräts verpflichtet, und 2013 flog der neue Bion-M. Am "Bion" wurden viele wissenschaftliche Experimente durchgeführt. Beispielsweise flogen auf Bion-4 zehn Ratten unter Schwerelosigkeit, und zwanzig befanden sich ununterbrochen in Zentrifugen, die ein künstliches Gewicht erzeugten. Auf den "Bions" flogen vom sechsten bis zum elften Affen:


    "Bion-9", 1989, ein Makaken namens Zabiyaka.

    Jedes Gerät führte viele verschiedene Experimente durch. Neben Ratten und Affen, Pflanzen und deren Samen wurden Bakterien-, Zell- und Gewebekulturen, Fische und Amphibien in die Umlaufbahn befördert.

    Bion-M Nr. 1



    Im Rahmen verschiedener Experimente startete Bion-M mongolische Rennmäuse, Mäuse, Fische, Schlangen, Schnecken, Pflanzen und Bakterien, die Gesamtzahl der Experimente erreichte drei Dutzend.
    Das Biosputnik-Projekt hat einen eigenen YouTube-Kanal. Ich empfehle dringend, eine Pressekonferenz über die Ergebnisse des Fluges zu verfolgen. Es werden einzigartige Aufnahmen der Arbeit mit dem Satelliten und Biomaterialien gezeigt und der Flug wird beschrieben:

    Sie können die Seite mit einer Beschreibung des Geräts auch auf der Website von Roscosmos sehen .

    Photon


    Der erste Photon-Satellit flog 1985. Es gab zwölf Fahrzeuge der ersten Serie, von denen das letzte 1999 geflogen ist. Es gibt bereits vier Geräte der zweiten Serie mit dem Index "-M". "Photon-M1" im Jahr 2002 hatte kein Glück - wegen eines Unfalls in der Trägerrakete wurde es nicht in die Umlaufbahn gebracht. Aber nachfolgende Geräte flogen im Allgemeinen erfolgreich. Jedes Photon führte mehrere Dutzend Experimente durch - Materialien wurden dort geschmolzen und Kristalle gezüchtet, Proteinmoleküle gebildet, Weltraumöfen und andere experimentelle Produktionseinheiten arbeiteten. Und die Seltenheit von „Bionov-M“ hat dazu geführt, dass biologische Experimente mit dem „Photon-M“ begonnen haben.

    Photon-M4



    Der vierte Satellit der Photon-M-Serie führte zahlreiche Experimente durch:

    • Automatischer elektrischer Vakuumofen Polizon-2 mit zwölf Kapseln für verschiedene Materialien, die in der Schwerelosigkeit erhitzt und kristallisiert werden.
    • CALIBER - Untersuchung des Einflusses der Schwerkraft auf die Phasenübergänge von Schmelzen / Kristallisieren von Galliumlegierungen.
    • VIBROKON-FM - Untersuchung der Wirkung von Vibrationen auf die Wärmeübertragung in Flüssigkeiten.
    • PROTEIN - Züchtung besonders großer Proteinkristalle.
    • BIOKULTIVATOR - Zersetzung von Polyethylen durch Bakterien unter Weltraumbedingungen.
    • MTE - die Verwendung von Bakterien zur Stromerzeugung.
    • GK-04 - das Studium des sexuellen Verhaltens, der Replikation und Reproduktion von Geckos in der Schwerelosigkeit.

    Und das ist nur ein kleiner Teil der Experimente. Vollständige Liste auf der Website von Roscosmos .

    Material über wachsende Kristalle, das Meteoritenexperiment und Geckos:


    Material nach dem Pflanzen:


    Über Ausfälle und Verluste


    Es muss verstanden werden, dass bei drei Dutzend Experimenten mit dem Gerät einige aufgrund von Statistiken aufgrund von Gerätestörungen zum Scheitern verurteilt sind. Die Situation scheint sich aus folgenden Gründen zu verschlechtern:
    • Experimente dieser Art befinden sich sozusagen in der „zweiten Stufe“ der Astronautik, in der es keine Verfahren gibt, die Zuverlässigkeit und Sicherheit gewährleisten, wie beim Senden einer Person in den Weltraum.
    • Wissenschaftliche Teams machen einzigartige Experimente, deren Zuverlässigkeit durch die Beherrschung serieller Aufgaben nicht gesteigert werden kann.
    • Die Arbeit mit lebenden Organismen ist schwieriger als die Arbeit mit nicht lebenden Geräten. Sie können die fehlerhafte Sonde oder den fehlerhaften Rover-Computer erneut aktivieren, aber der erste Fehler tötet die Tiere, die Sie später nicht neu starten.
    • Auch ohne Störungen sterben einige Tiere an Stress, Konflikten innerhalb der Gruppe und anderen Ursachen.
    • Die Medien können nicht über dreißig Experimente hintereinander sprechen. Daher wird das attraktivste (helle, schöne, interessante) Experiment ausgewählt, das zum einzigen "Stern" des Geräts wird und dessen Misserfolg als Misserfolg der gesamten Mission wahrgenommen wird. Und die menschlich verständliche Enttäuschung der Menschen, die Jahre ihres Lebens mit einem gescheiterten Experiment verbracht haben, geht an die Massen und wird erneut als völliger Misserfolg der Mission empfunden.

    Man muss nicht glauben, dass solche Fehler nur in einem Land auftreten. Zum Beispiel in den USA in 1966-1969, wurde es drei Serien biocompanion gestartet Biosatellite . Der erste Satellit kehrte aufgrund eines Versagens des Bremsmotors nicht aus der Umlaufbahn zurück. Der zweite Satellit flog erfolgreich ab, aber das für 30 Tage ausgelegte Forschungsprogramm für den dritten Satelliten musste am neunten Tag gestoppt werden. Und dies ist das Jahr, in dem der Mann auf dem Mond gelandet ist! Das Programm wurde schließlich eingestellt, auch aufgrund der Tatsache, dass es ein Ziel für Mobbing in den Medien wurde. Egal wie traurig der Tod von Rennmäusen und das Versagen des deutschen Aquariums mit Fischen und Schnecken auf dem "Bion", der Tod von Geckos auf dem "Photon", sie folgen keinen globalen "allgegenwärtigen" Schlussfolgerungen.
    Was die Kommunikations- und Steuerungsprobleme zu Beginn des Photonenfluges anbelangt, so hat die Tatsache, dass der Satellit auf einer elliptischen Umlaufbahn zwischen 500 km und einer kreisförmigen Umlaufbahn verblieb, die Qualität der Schwerelosigkeit leicht beeinträchtigt, dürfte aber zu keinen katastrophalen Ergebnissen geführt haben. Trotz der Probleme bremste der Satellit erfolgreich, um die Umlaufbahn zu verlassen, und das Abstiegsfahrzeug landete in einem bestimmten Gebiet.

    Aber was ist mit der ISS?


    Ein neugieriger Leser, der mit den physikalischen und biologischen Experimenten auf der ISS vertraut ist, kann fragen: Warum werden diese Experimente nicht auf der ISS durchgeführt, wo die Schwerelosigkeit herrscht, und wenn überhaupt, kann die Besatzung versuchen, die Pannen der Versuchsanlagen zu beheben? In der Tat wurden viele physikalische und biologische Experimente an Orbitalstationen durchgeführt. Diese Umgebung eignet sich jedoch nicht für alle Experimente:
    1. Auf der ISS gibt es keine so "reine" Schwerelosigkeit wie auf einem Spezialsatelliten. Sonnenkollektoren drehen sich auf der ISS, Lüfter und verschiedene Geräte vibrieren, die Station hebt regelmäßig ihre Umlaufbahn an, verbindet sich mit Schiffen und dockt sie ab und kann plötzlich ein Manöver zur Vermeidung von Weltraummüll durchführen. All diese Bedingungen machen die Atmosphäre der Station für Experimente, bei denen eine Exposition unter Schwerelosigkeitsbedingungen erforderlich ist, schlecht geeignet.
    2. Die ISS hat eine eigene Mikroflora und es gibt keine Sterilitätsbedingungen, wenn dies für ein biologisches Experiment erforderlich ist.
    3. Die ISS dreht sich in einer Kreisbahn von ungefähr 450 km Höhe. Wenn ein Experiment eine höhere oder niedrigere oder elliptische Umlaufbahn benötigt, ist die ISS dafür nicht geeignet.

    Aus diesen Gründen werden physische und biologische Satelliten, wenn auch in geringer Anzahl, weiterhin existieren.

    Aussichten


    Der Flug von Biona-M Nr. 2 wird im Jahr 2019 erwartet. Dies wird ein regulärer Satellit der Serie sein, der jedoch in eine kreisförmige Umlaufbahn mit einer Höhe von 1000 km starten wird, die mehr als doppelt so hoch ist wie die ISS.
    Aber die üblichen "Photonen" werden es nicht mehr sein. Es wird durch den Vozvrat-MKA-Apparat ersetzt, den sie mit einem Apogäum von 200.000 km in die Umlaufbahn bringen wollen. Der Flugplan ist noch nicht bekannt. Abhängig vom Wert des Perigäums kann das Gerät entweder regelmäßig durch die Strahlungsgürtel der Erde fliegen, um deren Einfluss zu untersuchen, oder, wenn das Perigäum mehr als 20.000 km entfernt ist, unter Bedingungen fliegen, die dem interplanetaren Flug ähneln.


    Und dies ist ein autonomes Modul OKA-T-ISS, das eine Alternative und Entwicklung der Bion- und Photon-Satelliten werden kann. Das eigenständige Modul wird Teil der ISS sein - regelmäßig autonome Experimente laden, zur „reinen“ Schwerelosigkeit übergehen, Experimente durchführen und erneut an die ISS andocken, um Ergebnisse zu extrahieren und neue Experimente zu laden. Nach aktuellen Planungen wird das Modul Ende der 10er Jahre eingeführt.

    Liste der verwendeten Quellen


    Neben Wikipedia wurden verwendet:

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