통제된 생태 생명 유지 시스템

Controlled ecological life-support system

제어(또는 폐쇄)된 생태 생명 유지 시스템(acronym CELSS)은 일반적으로 바이오홈, BIOS-3, 바이오스피어2, 화성사막연구소 및 Yuegong-1과 같은 통제된 폐쇄된 생태 시스템을 통해 우주 정거장과 식민지를 위한 자체 생명 유지 시스템이다.

오리지널 컨셉

CELSS는 1950-60년대의 유명한 "우주 경쟁" 동안 소련에 의해 처음 개척되었다.콘스탄틴 치올코프스키에 의해 시작되었고 V에 의해 발전되었다.I. 베르나즈키는 이 과학에 대한 첫 번째 시도로서 폐쇄적이고 무인적인 생태계를 이용하여 BIOS-3로 알려진 연구 시설로 확장되었다.

그 후 1965년, BIOS-3에서 유인 실험이 시작되었다.

근거

지금까지 우주에서 인간의 존재는 우리의 지구-달 체계에 국한되어 왔다.또한, 우주 비행사들이 생명 유지에 필요한 모든 것(공기, 물, 음식)을 가지고 왔다.이것은 우주선의 단기 임무에는 경제적일 수 있지만, 장기 우주선이나 정착지의 생명 유지 시스템을 다룰 때 가장 실행 가능한 해결책은 아니다.

CELSS의 목적은 농업 수단을 통해 인간의 삶을 지탱하고 유지할 수 있는 재생 환경을 조성하는 것입니다.

CELSS 컴포넌트

공기 재활성화

비 CELSS 환경에서 공기 보충 및 CO2 처리는 일반적으로 저장된 공기 탱크와 CO2 스크러버로 구성됩니다.이 방법의 단점은 탱크가 고갈되면 탱크를 다시 채워야 한다는 것이다. 스크러버도 효과가 없어지면 교체해야 한다.

또한 서식지를 건설하는 데 사용되는 합성 물질에서 나오는 유독 가스 처리 문제도 있다.따라서, 공기의 질을 어떻게 유지하는가에 대한 문제는 주의를 요한다; 실험에서, 식물들은 또한 인간이 만든 모든 서식지를 건설하고 유지하기 위해 지금까지 사용된 합성 물질에 의해 배출된 휘발성 유기 화합물을 제거하는 것으로 밝혀졌다.

CELSS에서 공기는 처음에는 외부 공급에 의해 공급되지만, 광합성에 산소를 생성하는 관엽식물의 사용으로 유지된다(인간 호흡의2 폐기물 부산물, CO의 도움을 받는다).결국 CELSS 환경의 주요 목표는 관엽식물이 산소 요구의 완전하고 총생산을 이어받도록 하는 것입니다.이렇게 되면 시스템은 통제된 시스템이 아니라 폐쇄적인 시스템이 될 것입니다.

식품/소모품 생산

현재 우주로의 모든 시도와 마찬가지로 승무원들은 발사 전에 필요한 모든 소모품을 보관해야 했습니다.일반적으로, 경질 식품 소모품을 냉동 건조하여 배의 무게를 줄일 수 있었습니다.

물론 자급자족하는 생태계에서는 작물을 재배할 수 있는 장소가 마련돼 식량을 재배할 수 있게 된다.사람들의 수가 많을수록, 더 많은 농작물을 재배해야 할 것이다.

물은 공기 중의 응축수(에어컨과 증기의 부산물)와 식물의 과잉 수분에서 추출되는 것으로 실험 결과 밝혀졌다.그런 다음 [citation needed]자연 또는 기계로 어떤 방법으로든 필터링해야 합니다.

폐수 처리

초기 우주 비행에서는 여행자들이 우주에 쓰레기를 버리거나 귀환을 위해 저장해야 했다.

CELSS는 인간의 배설물을 분해하는 방법과 가능하다면 가공된 제품을 생태계에 통합하는 방법을 연구했습니다.예를 들어, 소변은 물로 처리되어 화장실과 물뿌리기에서 사용하기에 안전했다.

폐수 처리에서는 식물, 특히 수생물을 이용해 폐수를 처리한다.폐기물이 수생식물(또는 그 뿌리계)에 의해 더 많이 처리될수록 수생식물은 더 크게 자라는 것으로 나타났다.

그 BioHome에서 수행과 같은 시험들에서 그 식물은 농작물에 대한 증식 배지로 실행 가능한 퇴비를 만들었다.

폐쇄형 대 제어형

클로즈드 시스템 완전히, 무기한으로 아무런 외적과의 상호 모든 것을 재활용한 자주 있다.로 닫힌 계의 엔트로피는 시간이 증가하는 시스템의 삶은 제한되고 있다.만약 그렇지 않으면 폐쇄 시스템은 외부 소스(예, 햇빛)에서 깊은 우주에 저온 폐열을 거절할 고온 복사 에너지를 받아들이는 것이 허용되지만, 무한정 계속할 수 있다.그러한 시스템에 대한 예는 지구 그 자체이다.

제어된 시스템, 대조적으로 주기적인 유지와 같은 특정 외부 상호 작용 증진에 달려 있다.그러한 시스템에 대한 예는 ISS.

주요 CELS 프로젝트

참고 항목:종류:환경 생태 생명 유지 장치.

기타 유형의 재생 생태 시스템

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 바이오스피어 J 2006-09-12 Wayback Machine에서
  2. ^ 겔프 대학교 제어 환경 시스템 연구 시설
  3. ^ 기후 변화 실험 연구 시설, 웨스턴 온타리오 대학
  • Borthwick, Lindsey (2008). "OnEarth Magazine » Biologists Dig Deeper".
  • Prado, Mark (2002). "Ecological Issues and CELSS". PERMANENT Project. Retrieved April 19, 2006.
  • Prado, Mark (2002). "Russian CELSS Studies". PERMANENT Project. Retrieved April 19, 2006.
  • Fitch, Chris (2003). "Biospheres, Controlled Ecosystems, and Life Support Systems". Orbit 6. Retrieved April 19, 2006.
  • "Functions of a CELSS". Mars Academy. Archived from the original on November 7, 2006. Retrieved April 19, 2006.