Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Потенциал
Направление НПИ: 5. Технологии освоения космического пространства
Секция КНТС: 7. Технические исследования и эксперименты
Наименование эксперимента: Исследование компонентного состава аэродисперсных загрязнений и создание средств оперативного контроля для орбитальных станций
Цель эксперимента:

Реально-временное установление в обитаемых отсеках МКС аэродисперсного статуса газовой среды, включая дисперсную фазу биологического происхождения.

Описание эксперимента:

Практические любые технологические процессы и процессы жизнедеятельности сопровождаются генерацией в газовую среду обитаемого отсека аэрозольных частиц. При этом частицы могут представлять опасность как для жизнедеятельности, так и нормального функционирования бортового научного оборудования, приборов и аппаратуры из-за своей патогенности, токсичности, аллергенности и деградирующих (повреждающих материалы) свойств. Требуемые согласно ГОСТ Р 50804-95 «Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате. Общие медико-технические требования» способы проверки уровня запыленности и микробиологической безопасности предусматривают проведение анализа в наземных лабораториях отобранных воздушных проб и фильтров пылесборников, прошедших эксплуатацию на борту. Отсутствие на борту Российского  сегмента Международной космической станции (МКС) средства проверки уровня запыленности и установления наличия дисперсной фазы биологического происхождения не позволяет своевременно провести мероприятия по обеспечению микробиологической и санитарно-гигиенической безопасности газовой среды в обитаемых отсеках.

 


Новизна эксперимента:

Принципиальная новизна заключается в создании технологии, позволяющей регистрировать сигналы от каждой частицы аэрозоля в реальном режиме времени при воздействии на частицу излучением ультрафиолетового, видимого и инфракрасного спектра света в специально организованном потоке воздуха, позволяющего выстраивать частицы в виде последовательности внутри регистрирующего устройства (ПОК). При этом, возможно получение сигнала не только светорассеяния, как в обычных счетчиках частиц и пылемерах, но и люминесценции в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазоне спектра, что значительно расширяет возможности по обнаружению и идентификации различных частиц при соответствующем обучении датчиковой аппаратуры с использованием метода распознавания образов и построением областей признаков (величины интенсивности сигналов светорассеяния и люминесценции в N-мерном пространстве, где N- величины интенсивности сигналов), по которым реализуется данная технология. Постановщик КЭ имеет опыт разработки и серийного выпуска проточно-оптической аппаратуры с 1975 года, обладает экспериментальной базой для постановки аэрозольных экспериментов и владеет современными методами и средствами контроля.

В Российской Федерации, кроме постановщика эксперимента, отсутствуют разработчики подобной аппаратуры. За рубежом имеются фирмы, осуществляющие исследования в данном направлении (фирма TSI, США). Однако и они используют только ультрафиолетовый и видимый диапазоны света для разработки датчиковой аппаратуры. Филиалы и дочерние предприятия имеются в Англии, Германии, Финляндии, Израиле и других странах. Все они имеют опыт в создании изделий для контроля биологического загрязнения воздуха, которые не предназначены для обнаружения и идентификации аэрозолей химического и техногенного происхождения.


Научная аппаратура:

 

Ожидаемые результаты:

Основными результатами КЭ будут следующие.

1. Создание штатного средства оперативного контроля аэрозольного загрязнения газовой среды РС МКС.

2. Разработка рекомендаций по использованию разработанной системы для создания средства оперативного контроля аэрозольных загрязнителей в период длительных космических экспедиций.

 

3. Оценка аэродисперсного статуса РС МКС, включая дисперсную фазу биологического происхождения, при осуществлении экипажем различных видов деятельности. Результаты предполагается использовать: Для оснащения РС МКС штатным средством оперативного контроля аэрозольного загрязнения газовой среды РС МКС. Применение подобной системы позволит уменьшить финансовые затраты на отбор проб пыли, доставку на Землю и анализ традиционными методами.

 

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2013 - 2015 гг.
Состояние эксперимента: Готовится
Организация постановщик: Федеральное государственное унитарное предприятие «Государственный научно-исследовательский институт биологического приборостроения» Федерального медико-биологического агентства (ФГУП «ГосНИИБП»)
Организации участники: ОАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П.Королева», ФГОУ ВПО «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» (биологический факультет), ФГБУ «НИИЦПК имени Ю.А.Гагарина»
Научный руководитель: Храмов Е. Н., ФГУП «ГосНИИБП», директор института, д.т.н., с.н. с.
Публикации по эксперименту:

1. Храмов Е.Н., Калинин Ю.Т., Воробьев С.А., Воробьева Е.А., Кузнецов А.П., Киселев О.С. Применение лазерного проточно-флюоресцентного счетчика частиц аэрозолей для оценки счетной и массовой концентрации микроорганизмов в приземном слое воздуха в условиях высокой запыленности.УДК 614.77. - Вестник РАМН, 2000.- № 10.- С. 16-19.

2. Храмов Е.Н., Зоря В.В., Петров А.И. Дистанционные методы контроля аэродисперсных систем биологического происхождения.Вестник РАМН, 2004.- № 1.- С. 11-14.

3. Храмов Е.Н., Супрун И.П. Дистанционный анализ газов, паров и аэрозолей химических веществ. М.: Черноголовка, Редакционно-издательский отдел ИПХФ, 2004.- 136 с.

4. Храмов Е.Н., Воробьев С.А., Кузнецов А.П., Бурчилин В.Г., Токмаков В.И.Киселев О.С., Кривопалова О.П. Сравнительные исследования индивидуальных частиц различных аэрозолей биологической и органической природы по спектрально-люминесцентным и рассеивающим свойствам и изучение механизмов воздействия на них факторов окружающей среды. Отчет ФГУП «ГосНИИБП», 2000, Рег. ВНТИЦ № 01.20.00 06207, 20 с.

5. Храмов Е.Н., Зоря В.В., Петров А.И. Создание способа определения массовой концентрации аэрозолей биологической природы в масштабе реального времени методом проточно-оптического анализа. Отчет ФГУП «ГосНИИБП», 2002, Рег. ВНТИЦ № 01.20.0 107961, 23 с.

6. Храмов Е.Н., Петров А.И. Сравнительные исследования индивидуальных частиц различных аэрозолей-аллергенов биологической и химической природы по спектрально- люминесцентным и рассеивающим свойствам и изучение механизмов воздействия на них факторов окружающей среды. Отчет ФГУП «ГосНИИБП», 2002, Рег. ВНТИЦ № 01.20.0107956, 28 с.)

7 Храмов Е.Н., Левчук М.Н., Сосновский Д.И., Зоря В.В. Патент на изобретение № 2330070 Проточно-аэрозольно-цитохимический способ условной групповой индикации биологических контаминантов. Приоритет от 27.07. 2008 г.

8 Алехова Т.А. и др. Микроскопические грибы на российском сегменте международной космической станции. Микол. и фитопатол., 2009.- Т. 43.- вып. 5.- С. 9-19.

9 Романов С.Ю., Зяблов В.А., Николаев С.Л., Телегин А.А., Хамиц И.И., Щербаков Э.В., Алехова Т.А., Новожилова Т.Ю. Патент на изобретение № 2308291 Способ оценки микробиологической обстановки в жилых гермоотсеках космического аппарата. Приоритет от 07.10. 2005 г.

10 Храмов Е.Н., Левчук М.Н., Алехова Т.А. и др. Некоторые аспекты наземного эксперимента по определению оптических свойств респирабельной фракции пыли в пробах, доставленных с пилотируемых космических аппаратов. Тезисы доклада «1 Всероссийская научная школа-конференция по Астробиологии», Пущино 16-19 сентября 2012.

 

Последнее обновление: 18.06.2018

Информационная справка

Программы

Изображения