Замкнутые экосферы и системы жизнеобеспечения

[Vadims]

а так оно у нас что, гравитационное? или по вашему химическое это эквивалент - святым духом?

В смысле, сделанное искусственно химическим синтезом, синтетическое.

из чего синтезировать и с какими затратами

Элементы можно рециклировать (как это происходит и в биосфере), поэтому вопрос "из чего" не актуален. Затрат энергии будет явно меньше, если всё будет синтезироваться напрямую, без дополнительных промежуточных стадий и поддержания огромной излишней инфраструктуры и условий для экосистемы. Вопрос только в технологии, но ничего фантастического здесь не нужно, всё осуществимо (точнее, уже осуществлено) и на нынешнем уровне развития науки и технологий.

кстати - как модифицировать носители разума понятно гораздо меньше, чем замкнутые экосистемы.

Как модифицировать носители разума, более чем понятно - это уже вчерашний день. Генотерапия, например. Замена и редактирования генов, в том числе во всех клетках взрослого человека, уже сейчас успешно применяется. Ну а с начальной клетки можно вообще всё делать с нуля, например полностью заменив ДНК синтетической, что уже также вчерашний день.

[Прохожий]

Прикалываетесь? Фантастика не есть реальность.....

[Vadims]

Прикалываетесь? Фантастика не есть реальность.....

Это вы мне что ли?) Всё перечисленное реальностью она самая и есть, смотрите вики Генотерапия. А первый живой организм (микроб) с полностью синтетической, модифицированной ДНК, был создан ещё несколько лет назад командой Крейга Вентера.

[Прохожий]

Замена генов в живом взрослом организме --- это фантастика. Спишите.....

[Vadims]

Замена генов в живом взрослом организме --- это фантастика. Спишите.....

Не, это вы отстаете) Фантастикой это перестало быть ещё несколько лет назад:

16:36, 24 сентября 2012
Биологи научились редактировать геном взрослых рыб

Биологи разработали метод внесения изменений в геном модельных животных на поздних стадиях развития. Работа опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводит NatureNews.

Ученые работали с одним из самых популярных модельных организмов - пресноводной рыбкой данио-рерио (Danio rerio). Исследователи вводили малькам рыб специальные ферменты и небольшие фрагменты ДНК. Ферменты распознавали в геноме рыб строго определенные участки и вносили в них синтетическую ДНК. Изменения проявлялись не только в первом поколении рыб, но и передавались по наследству. Таким образом в геном животного можно было внести необходимые мутации, или наоборот, - вернуть состояние исследуемого гена к дикому варианту.

http://lenta.ru/news/2012/09/24/zebraediting/

[jet]

Липтон, вы не поймете никак что модификация организма,-генная, инженерная, эволюционная или любая др постчеловеческая, это предмет отдельного разговора.
При этом, никак не отменяет создание нужной экосферы и для них в т.ч., ну ни как!
Мы рассмотрим возможные пока что технологии и перспективы реализации СЗЖО под имеющиеся потребности современного с минимальным модифицированием человека. Например уменьшенного в размерах тела, типа лилипутов (допустим, до размеров крысы в макс возможном варианте), все!
Перенос сознания на иные носители и разного вида экзоскелеты, конструктивный туман, как и проч технологии сверхдалекого будущего пока не рассматриваем. Откройте новую тему этого для и пережевывайте ее тама...
Нафиг этот троллинг!

[Nucleosome]

А вот относительно МКС это что-то новенькое.

но зато актуальное.

Затрат энергии будет явно меньше, если всё будет синтезироваться напрямую, без дополнительных промежуточных стадий и поддержания огромной излишней инфраструктуры и условий для экосистемы. Вопрос только в технологии, но ничего фантастического здесь не нужно, всё осуществимо (точнее, уже осуществлено) и на нынешнем уровне развития науки и технологий.

ничего подобного - вон в соседней теме про точки восстановления уже посчитанно - получается только хуже. и то - если мы подключим растения. а синтезировать аминокислоты, витамины и т. д. это конечно можно в принципе из простых компонент, но с таким ничтожным выходом, что при нынешнем уровне технологий нечего и стараться

Как модифицировать носители разума, более чем понятно - это уже вчерашний день

и уже много таких модифицированных? да даже если заменять - обратите внимание что - битые гены, на обычные. то есть не модификация, а просто поправки. о чём в вашей ссылке и речь. ("к дикому варианту"), что вы благополучно пропустили, с напором твердя про вчерашний день во всём.

Замена и редактирования генов, в том числе во всех клетках взрослого человека, уже сейчас успешно применяется.

во всех? это вы прикалываетесь.

Ну а с начальной клетки можно вообще всё делать с нуля, например полностью заменив ДНК синтетической, что уже также вчерашний день.

вы часом в lipton (который я не пью, он мне не нравится), ничего более крепкого не положили? откуда такие сведенья и с таким напором? всё-то вчерашний день, а сегодняшнего-то и не было! (теоретически вообще заменить конечно можно, толку с того - 0. потмоу что можно только скопировать существующие. как происходит в генной терапии)

А первый живой организм (микроб) с полностью синтетической, модифицированной ДНК, был создан ещё несколько лет назад командой Крейга Вентера.

вот слово "микроб" в самом деле вчерашний день, и что это в нынешнем понимании не ясно. если вирус - то да, дело было, правда не понятно к чему. взять по кусочкам собрать вирусную ДНК, копируя существующую. дальше что? но бактерий так никто не делал.
да - про модификации, про замены носителя - много других тем. повторяю - по этой вам есть что сказать? кроме волшебства синтетической пищи?

где из неё выращивается человек

во-первых таких вещей пока никто не делал, ну допустим сделают искуственную матку. допустим. дальше что? вылупится он там. ну покажут автоматы картинки. дальше что?

Мы рассмотрим возможные пока что технологии и перспективы реализации СЗЖО под имеющиеся потребности современного с минимальным модифицированием человека.

тут даже не важно - модифицированный или нет. даже если его довести до состояния плесени, то ему всё равно надо будет питаться чем-то. откуда-то это брать и замыкать циклы. а у липтона всё по волшебной палочке, и читает он что приводит, тоже через строчку.

[jet]

вот это точно. гланая проблема там - замкнуть циклы полностью. для начала я думаю надо бы пробовать системы с быстроразмножающимися организмами и малым их числом, а потом постепенно переходить на более медлительных, добираясь до таких как мы, а эксперименты вроде биосфера-2 была сразу - засунем человеков в пузырёк и посмотрим что будет. отдельная тема тут, которую пожалуй труднее всего моделировать - это эволюция организмов внутри такой системы. и нас, как медлительных за длительный срок могут оттуда вышвырнуть (в смысле - или мы или замкнутый цикл по всему), ну или преобразится весьма сильно как минимум...

Да, тут подумать как хотя бы замкнуть систему частично... Предположить для начала что искусственная "гравитация" в виде углового (необязательно в общем то) ускорения есть, энергия какая то тоже есть ,свет нужной длины волн, тепло-холод с раздельным климат контролем, какая то резервная система питания в виде фторсодержащего и проч нужных углеводных "удобрений" как питательной среды экосферы для, тоже есть.
Осталось подумать над минимальным набором флорофауны в компактном замкнутом, пусть защищенном от вредных факторов вроде радиации пространстве, для примитивного (псевдо-) замыкания цикла.
Условия ИМХО и так мы в теме выстроили достаточно несложные. Ну пусть рассмотрим это хотя бы на уровне МКС, или марсианской колонии...

[Vadims]

а синтезировать аминокислоты, витамины и т. д. это конечно можно в принципе из простых компонент, но с таким ничтожным выходом, что при нынешнем уровне технологий нечего и стараться

Аминокислоты, витамины и прочее уже давно и успешно синтезируют, они продаются в аптеках, а в магазинах химреактивов - так вообще мешками и за копейки (сам проверял) , так что выход, думаю, вполне достаточный, но в любом случае это дешево и рентабельно уже сейчас, это самое главное.

и уже много таких модифицированных?

Да, много. Генная терапия сейчас активно применяется для лечения различных генетических заболеваний. Хотя конечно, пока это ещё новая область, и она активно развивается.

вот слово "микроб" в самом деле вчерашний день, и что это в нынешнем понимании не ясно. если вирус - то да, дело было, правда не понятно к чему. взять по кусочкам собрать вирусную ДНК, копируя существующую. дальше что? но бактерий так никто не делал.

Вы ошибаетесь. Несколько лет назад командой Крейга Вентера была получена именно бактерия с полностью синтетической ДНК.

[Vadims]

толку с того - 0. потмоу что можно только скопировать существующие. как происходит в генной терапии)

С чего вы взяли, что можно только скопировать существующие? Несуществующие можно вставить точно также без проблем. Просто генная терапия сейчас применяется для лечения - исправления дефектных генов, а не для генной модификации людей, поэтому делается так, а не потому что это невозможно.

[OratorFree]

Ха. Опередили.

Все порывался написать топик на эту тему, но то лень, то отсутствие необходимого блока свободного времени. Но главное еще не сформировалось связное суждение. В голове "дроблёнка" в купе с неполнотой знакомства с необходимой информацией.
Но кое-какие соображения есть.

Соображение первое.
На самом деле эксперимент "Биосфера-2" не провальный. С точки зрения научного подхода провальных экспериментов не бывает. Он просто преподнес не ожидаемый его постановщиками результат. Который заключается в следующем - в малых замкнутых биосферах равновесие системы находится не на том же уровне, что и на больших. Т.е. об эклектичных фантазиях лесов с волками  зайцами следует забыть. Это невозможно, там возможно равновесие на уровне бактерия и может еще мхов и лишайников.  В том биологическом равновесии, которое возможно[ в ограниченных ЗСЖО], та сказать "на халяву" - нет места волкам и зайцам и тем более человеку. Надежду, что рынок биосфера сама все отрегулирут следует оставить, как антинаучную. Такова моя интерпретация  эксперимента "Биосфера-2".
"Биос-3" хорош тем, что указал правильную технологическую логику - на биоту надейся, а сам не плошай. Без дополнительного регулирования и "стратегических запасов тушёнки" [в кавычках эвфемеризм, который постараюсь расшифровать ниже] - ЗСЖО создать невозможно. 

Соображение второе.

ЗСЖО - это только один из элементов, как мне представляется, главной триады проблем обеспечения жизни при пилотируемых полетах в дальний космос и баз на безжизненных планета типа Луны, Фобоса, Деймоса. Три взаимосвязанные проблемы это источники энергии, запасные части и ремонт для "зон инкапсулированной жизни" и собственно ЗСЖО. И если пути решения проблем ЗСЖО и энергии можно хотя бы примерно предствить как решать проблемы ЗИП и ремонта мне на сегодня кажутся не решаемыми [прошу не оффтопить на эту тему, если кто не согласен может открыть свою, здесь я не буду отвечать на возражения по ней].
Что важнее, непонятно. Если ЗСЖО будет на последнем месте, то проще ограничится "стратегическим запасом тушенки". А может наличие ЗСЖО наоборот позволит высвободить ресурсы, путем экономии и  повысить долю запасов ЗИП и источников энергии. Здесь большой простор для анализа.

Соображение третье.

Если всё-таки окажется удобным/выгодным организация ЗСЖО, то мне представляется, что это должна быть простейшая система легко поддающаяся управлению. Например следует ограничится выращивание хлореллы. Её объем, объем выделяемого ей кислорода регулируется продолжительностью её освещения температурой воды и т.п. А дальше просто производимые её белки, углеводы, витамины - сепарировать на фракции из которых производить катриджи для пищевых 3D-принтеров. А принтеры будут синтезировать привычные для людей продукты от пиццы, сырников и котлет  до возможно пельменей и  жареных стейков. Наверное можно будет использовать наработки академика Несмеянова по производству искуственной пище.
Конечно чисто из психологических соображений можно дополнить систему гидропонным выращивание овощей и ягод, а также зоной отдыха в райском саду с попугайчиками, но это дополнительный расход ресурсов отвлекаемых от основной задачи.  Да и случись чего, попугайчиками не наешься.

Соображение четвертое.

Я предполагаю, что создание аналогов таких ЗСЖО должно будет начатся и на Земле, возможно после прохождения "пика фосфора", который по некоторым оценка возможен уже около 2030 года. Переход от отрытого земледелия к замкнутым системам производства пищи без утери фосфора/фосфатов.

Это то, что пока удалось сформулировать.


P.S.
Забыл расшифровать понятие "стратегические запасы тушенки". Под ними, естественно понимается то, что необходимо, но может быть утеряно и недостаток чего критичен. Вода, кислород, пищевые концентраты, минеральные удобрения прочее.

[Vadims]

Давайте возьмем для рассмотрения для начала самый простой вариант, возьмем какое-нибудь одно растение повышенной продуктивности, модифицируем его чтоб в нем было всё необходимое и чтоб росло в нужных условиях, и всё. Светим, едим, и удобряем собственными выделениями. Что ещё нужно?

[OratorFree]

Ну давайте возьмем для рассмотрения для начала самый простой вариант, возьмем какое-нибудь одно растение повышенной продуктивности, модифицируем его чтоб в нем было всё необходимое и чтоб росло в нужных условиях, и всё. Светим, едим, и удобряем собственными выделениями. Что ещё нужно?

Хлорелла

[Vadims]

Хлорелла

Микроводоросли хоть и высоко продуктивны, но простой схемы с ними не получится, так как их нельзя удобрять напрямую человеческими выделениями, которые придется ещё как-то перерабатывать в минеральные удобрения - а это усложнение схемы. В почве же микроорганизмы без проблем всё переводят в доступную растениям форму.

[Кремальера]

но зато актуальное.

Не думаю.Даже если будет город на орбите,то он будет похож на Мак-Мёрдо.,где все привозное до последней жестянки с пивом.
Что же до всяких там баз на астероидах,Фобосе и пр.Плутонах,то хочется отметить что море за несколько тысяч лет знакомства с ним хомо так и не стало его домом.А космос тем паче.

[Vadims]

Что же до всяких там баз на астероидах,Фобосе и пр.Плутонах,то хочется отметить что море за несколько тысяч лет знакомства с ним хомо так и не стало его домом.А космос тем паче.

Просто в море жить нет никакой необходимости. А другие космические тела это наше убежище (яйца в другой корзине) на случай какой-то глобальной катастрофы на Земле. А заодно и стимул для развития прорывных технологий, от которых и землянам перепадет.

[OratorFree]

В почве же микроорганизмы без проблем всё переводят в доступную растениям форму.

Надежды на почву - беспочвенны. 

Все придется регулировать. Количественно и качественно. Где бактерии, а где химия - это придется отрабатывать.

[Vadims]

Все придется регулировать. Количественно и качественно. Где бактерии, а где химия - это придется отрабатывать.

На Земле почва это саморегулирующаяся система за счет естественного отбора, почему бы и в космосе также не организовать.

[OratorFree]

На земле почва это саморегулирующаяся система за счет естественного отбора, почему бы и в космосе также не организовать.

См. результат эксперимента "Биосфера-2".
http://www.priroda.su/item/1281

События предоставленные сами себе имеют тенденцию развиваться от плохого к худшему(с)

[Vadims]

См. результат эксперимента "Биосфера-2".
http://www.priroda.su/item/1281

События предоставленные сами себе имеют тендецию развиваться от плохого к худшему(с)

Это сравнение совершенно неуместное с той простой схемой что я предложил. Там было не одно, а множество растений, причем обычных, то есть которые не были специально генномодифицированны к таким условиями, а также множество таких же обычных микро и макроорганизмов. То есть это был какой-то примитив и скорее исследование обычной экосистемы в необычных условиях. Понятно, что она будет не в восторге от такого.