Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Токсичность
Направление НПИ: 5. Технологии освоения космического пространства
Секция КНТС: 7. Технические исследования и эксперименты
Наименование эксперимента: Создание системы экспрессного мониторинга токсичности воды в условиях космического полета
Цель эксперимента:

• Исследование применимости метода оценки интегрального качества (токсичности) воды с использованием тест-системы на основе биодатчиков «Эколюм» в условиях космического полёта. • Подтверждение характеристик прибора экологического контроля «Биотокс-10К», предназначенного для интегральной оценки токсичности растворов и воды без консервантов в условиях микрогравитации путем измерения изменения интенсивности свечения микробного биосенсора «Эколюм» при его взаимодействии с веществами в исследуемой пробе по сравнению с эталоном и сравнении полученных результатов с аналогичными результатами, полученными в наземных условиях. • Разработка рекомендаций по штатному применению данного прибора (или сертификация данного прибора, как штатного) для оперативного определения интегральной токсичности воды на РС МКС.

Описание эксперимента:

В настоящее время в практике эксплуатации пилотируемых космических комплексов и космического приборостроения не нашли широкого применения аппаратура и методы интегральной оценки качества (степени токсичности) питьевой воды, способные оперативно оценить интегральную токсичность питьевой воды на борту и предоставить данные насколько безопасны измеряемые пробы для жизнедеятельности человека.

Средствами такого контроля могли бы стать тест-системы, разработанные на основе биодатчиков.

Среди различных биосистем, реакция которых на загрязнители сопоставима с действием на человека, особое место занимают биолюминесцентные биосенсоры, на основе которых разработаны относительно простые в эксплуатации измерительные приборы. При этом оценка качества среды проводится на основании измерений интенсивности люминесценции биосенсора в объеме образца - чем выше токсичность, тем слабее люминесценция. Анализатор автоматически определяет индекс токсичности помещенной в него пробы.

В ходе эксперимента «Токсичность» проверяется работоспособность прибора экологического контроля «Биотокс-10К», предназначенного для интегральной оценки токсичности воды в условиях космического полета. Оценка проводится путем сравнения интенсивности свечения микробного биосенсора «Эколюм» при его взаимодействии с примесями в исследуемой пробе воды и эталонном растворе.

Объектами исследования являются пробы воды, полученной в системе регенерации воды РС МКС из конденсата атмосферной влаги (после блоков очистки до введения консерванта Ag+), а также образцы воды, доставленные с Земли, для сравнительной оценки.

Новизна эксперимента:

В настоящее время в практике эксплуатации орбитальных станций отсутствует система экспрессного мониторинга токсичности воды типа прибора «Биотокс-10К», который обеспечивает: быстродействие (время анализа до 5 минут), точность и воспроизводимость результатов (ошибка эксперимента менее 5%), небольшие объёмы анализируемых образцов (от 0,01 до 1,0 мл), простоту и экономичность аналитической процедуры (небольшое количество вспомогательных операций, автоматическое определение индекса токсичности), стабильность биореагента (биореагент хранится без потери активности в течение 6 месяцев), высокую корреляцию с действием на высшие организмы, компактность и автоматизированность регистрирующей аппаратуры, безвредность технологии. Применение биосенсоров в оперативном определении токсичности воды является принципиально новым и оригинальным.

Научная аппаратура:

В эксперименте используется укладка с прибором «Биотокс-10К» и комплектом батарей, а также укладка с принадлежностями, в которую входят планшеты с расходуемыми материалами для проведения сеансов эксперимента.

Ожидаемые результаты:

Отработка методики оперативной интегральной оценки токсичности воды на РС МКС. Создание штатной бортовой системы экспрессного мониторинга токсичности воды и водных растворов на РС МКС.

Для этого предполагается модификация прибора «Биотокс-10К» для его эксплуатации в условиях космического полета, как штатного оборудования по оперативной интегральной оценке токсичности воды и водных растворов на РС МКС.

Полученные результаты:

В 2004 году экипажем основных экспедиций МКС-8 и МКС-10, и экспедиции посещения ЭП-7 проведены три сеанса эксперимента на борту РС МКС.

По их результатам возвращены на Землю кораблями «Союз ТМА-3» и «Союз ТМА-4» как срочный груз образцы проб воды, отобранные в ходе проведения эксперимента, и переданы постановщику эксперимента Биологическому факультету МГУ для проведения послеполетных исследований.

В этот же период постановщиком Биологическим факультетом МГУ проведены наземные верификационные (фоновые) эксперименты.

Измерение проб воды, возвращённых на Землю, прибором «Биотокс-10К» Постановщиком КЭ на

Биологическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова показало согласование космического и наземного экспериментов.

Эксперимент подтвердил работоспособность метода оценки интегральной токсичности воды с помощью тест-системы на основе биосенсора «Эколюм» в условиях космического полёта.

Эксперимент подтвердил работоспособность прибора «Биотокс-10К» и комплекта устройств и принадлежностей из состава укладки «Принадлежности Биотокс-10К» в условиях космического полёта.

По результатам проведенных сеансов эксперимента постановщиком выпущены:

• экспресс - отчёты по результатам проведения КЭ «Токсичность» в период основных экспедиций МКС-8 №072-5/494-04 и МКС-10 №072-5/776-04 (2004 год);

• итоговый отчет «Обработка и комплексный анализ результатов, полученных в завершенном КЭ Токсичность», № 8311/Т (2011 год).

Сроки проведения: 2004 год (реализация на борту)
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
Организации участники: ОАО РКК «Энергия» им. С.П.Королева, ФГБУ НИИ ЦПК им. Ю.А.Гагарина, ЗАО «Фирма Радом»
Научный руководитель: Алехова Т. А., Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, старший научный сотрудник, к.б.н.
Публикации по эксперименту:

Список публикаций в процессе редактирования.

Последнее обновление: 16.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения