48

Ответ на пост «"Замкнутая" экосистема своими руками»1

Прочитал пост Timey о замкнутой экосистеме и нахлынули воспоминания.

ДИСКЛЕЙМЕР: прошу прощения, оригинальных фоток не будет, ибо дело было где-то в середине 90-х, пленочный фотоаппарат в то время был не у всех и им надо было уметь пользоваться (а я умел не особо). Так что все иллюстрации взяты из интернетов.

Так вот, я тогда был школьником и прочитал как-то книжку Михаила Васильева "Путешествия в космос", вот такую:

(фото из интернета)

Обратите внимание на год издания! До Запуска Спутник-1 оставалось еще два года, но уже тогда наши (и не только) ученые вовсю мечтали об освоении солнечной системы. Короче книга интереснейшая, и сама по себе заслуживает отдельного поста. Ознакомиться с книгой можно здесь.


И вот в разделе о жизнеобеспечении я и наткнулся на описание домашней замкнутой экосистемы:

Я был отличником по биологии и естественно мне захотелось повторить такой интересный, а главное несложный, эксперимент.


Были взяты две колбы: поменьше (примерно стакан) и побольше (где-то пол-литра/литр)

Растением в обоих случаях был выбран горох, так как решил всё делать как в книжке. По этой же причине, а также чтобы экосистема была "максимально изолированной" (ох уж этот подростковый максимализм), располагал колбы я горловиной вниз. Ни о каком дренаже, стерилизации и контроле влажности как у  Timey речи и близко не было (в книжке ж не написали)), поэтому просто напихал в колбы немного земли с огорода (всё горлышко+ ~1/5 высоты самой колбы), заложив в верхнем слое почвы пророщенные горошины. После чего залепил горловины кусками полимерной глины (небывалый дефицит по тем временам). Очевидно автор выбрал горох неслучайно, т.к. опыт удался даже при таком разгильдяйском подходе,  причем в обеих колбах. Очень скоро в них появились ростки, которые быстро заполнили практически весь доступный объем


В малой колбе гороху было откровенно тесно, однако он благополучно вырос и даже кажется зацвел. Впрочем опылять его было некому, поэтому в положенный срок растение завершило свой жизненный цикл,  и на этом экосистема №1 прекратила свое существование.


А вот в большой колбе события развивались немного интереснее. Здесь горох также активно разрастался, и поэтому я далеко не сразу заметил, что в мой уютный микрокосм пробрался незваный гость. гость этот был невнятным сорнячком, и хотя явно уступал гороху в зеленой массе, сдаваться явно не собирался. Примерно в то же время, что и в малой колбе горох зацвел, а потом отмер, оставив после себя живописную сухую "лиану". Избавившийся от конкурента сорнячок приободрился и тоже зацвел мелкими желтыми цветочками, по которым я не очень уверенно предположил, что это сурепка

(в моём случае цветочки правда были пореже и помельче, видимо сказывалось ограниченное пространство). Такой непредвиденный поворот меня даже порадовал, т.к. система мало того что оказалась устойчивой (в пределах жизни растения конечно), но еще и сменилась на другую.


Сорнячок прожил еще около полугода, наступила зима, и тут на сцену выступил новый игрок - одноклеточные водросли. Поскольку контролировать влажность я не мог, в колбе явно было сыровато, на стенках всё время образовывался конденсат. Пока было тепло и процессы в растениях шли интенсивно, конденсат быстро впитывался в почву и уходил на новый круг, но тут сурепка собралась зимовать (а зимуют у нее только корни) и пить воду стало некому. "То есть как это некому?" возмутились одноклеточные водоросли и быстро захватили всю поверхность колбы (полностью кстати подтверждая идею ученых из книжки "Путешествия в космос").


Экосистема деградировала до самого простого (и живучего) состояния. После чего простояла у меня еще зиму. Так как наблюдать за тупо зеленой колбой было неинтересно, а упавшая из-за облепивших стекло водорослей освещенность не давала шансов прорасти внутри кому-то еще, эксперимент было решено прекратить. Однако за космонавтов будущего я теперь был спокоен: не горох или сурепка, так хотя бы водоросли их кислородом обеспечат.

0
Автор поста оценил этот комментарий

Охладить в космосе что-либо можно только излучением - нужны большие радиаторы... ну или за борт выкинуть )))

В целом же, я вообще думаю, что пока мы состоим из органики, нам вообще нефига делать в космосе. Вот когда победит трансгуманизм, тогда и полетим.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

ну либо ежели лететь, то всей планетой (или всей сферой Дайсона)))

0
Автор поста оценил этот комментарий

растения запустили кислородную экосистему на планете

да, водоросли

требуются какие-то труднодоступные расходники

Да, в целом, достаточно нагреть СО2 примерно до ~3500 °С. В принципе, если есть энергия, то кислород можно добывать из любой булдыги. Кислорода на самом деле в солнечной системе очень много, только он весь связан. Гораздо сложнее обстоит дело с фосфором и азотом, которые очень нужны растениям.

Ну, если вас интересует тема, могу направить вас к 2 моим постам:

Земля не резиновая или мифы о перенаселении.

Краткое пособие по выживанию в космосе

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Да, в целом, достаточно нагреть СО2 примерно до ~3500 °С.

Да прочитал ваш пост и материал по ссылке, но при этом образуется две части раскаленного угарного газа и одна часть раскаленного кислорода. Как их в условиях космоса эффективно охладить? И куда девать угарный газ (в условиях замкнутой станции, такое себе соседство). Я всё-таки за водоросли (особенно если научиться их жрать).

показать ответы
0
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
У Беляева в "Прыжок в ничто" эта тема гораздо более развита была, несмотря на вроде как 1933 год издания
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Да так-то понятно, что всё придумали еще в XIX веке) Жюль Верн, Уэллс, Беляев - наше всё). Кстати неожиданно узнал что весьма плодовитым фантастом был как ни странно Джек Лондон, довелось как-то читать его сборник фантастических рассказов. Возможно вторично, но написано неплохо, с фирменным лондоновским стилем)

0
Автор поста оценил этот комментарий

Фитопланктон генерирует львиную долю кислорода (>70%) на земле (см. рис.). Причём, всё в балансе. Океаны сколько забирают, столько примерно и отдают, то же с растительностью. При этом, даже на Земле дисбаланс по газообмену, содержание углекислоты растёт.

Гниения, конечно, можно избежать, но реально проще восстанавливать кислород из углекислоты без участия растений (например, так https://phys.org/news/2014-10-oxygen-molecules-carbon-dioxid...) . На одного человека (только для генерации кислорода) потребуется примерно 10 тыс. листьев, и ещё больше, чтобы поглотить углекислоту.

Ну и если говорить о пище, то на одного человека требуется примерно 250-300 кв. метров посевов, и то, если снимать по 3-4 урожая в год.


Что касается "халявной" энергии. Теоретически, она халявная, разумеется, но практически, 1 кв. м солнечных панелей генерирует 1 КВт электроэнергии. Для полного цикла жизнеобеспечения на 1 человека нужно около 16,67 КВт*ч, соответственно, можно посчитать, сколько их потребуется, и сколько они будут весить. Ну и теперь осталось прикрутить к этому всему двигатель и топливо к нему, если, конечно, мы не говорим о стационарном объекте.

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Как нас уверяют ученые, углекислота растет из-за ископаемого топлива, хотя это пожалуй тоже лишь возврат в баланс связанного древними растениями углерода. Но с другой стороны считается, что всё же растения запустили кислородную экосистему на планете.

Технические решения возможно и более эффективны, но как правило всегда требуются какие-то труднодоступные расходники (катализаторы, высокотехнологичные фильтры и т.п.). А культура тех же водорослей при правильном уходе практически бессмертна.

Опять же солнечные панели для растений не нужны, можно использовать напрямую лучи солнца (еще и глушить придется возможно).

Ну и да, конечно эта история для стационарных объектов (либо очень больших транспортов).

показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий
Как интересно! Жаль мне в детстве эта книга не попала в руки.
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Ну вот сейчас зато можете ознакомиться по ссылке в посте) Книга и правда интересная, для них полеты в космос были примерно как для нас сейчас гиперлуп или нейроинтерфейс: уже вот-вот, но пока еще мечта.

2
Автор поста оценил этот комментарий
На самом деле для обеспечения даже одного человека кислородом и для связывания CO2 нужно столько зелёной массы, что это просто невыгодно и по стоимости, и по энергии, и по массе. К тому же, отмирая, в процессе гниения, растение отдаст весь связанный углекислый газ.
раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Ну видимо предполагалось, что энергия халявная и безлимитная (солнце в космосе, не знаю что думали насчет внешних планет). Версия с водорослями приведенная в книге (см.скриншот) выглядит жизнеспособной. Гниения в условиях космоса можно попробовать избежать не допуская размножения редуцентов. Ну и наконец как же мы тогда живем на нашей планете, где большинство растений благополучно сгнивает (вулканическую гипотезу не предалагать)?

показать ответы

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества