Sistema de soporte vital ecológico controlado


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Los sistemas de soporte de vida ecológicos controlados (o cerrados ) (acrónimo CELSS ) son un sistema de soporte de vida autoportante para estaciones espaciales y colonias, típicamente a través de sistemas ecológicos cerrados controlados , como BioHome , BIOS-3 , Biosphere 2 , Mars Desert Research Station y Yuegong-1 .

Concepto original

El CELSS fue creado por primera vez por la Unión Soviética durante la famosa " Carrera espacial " en las décadas de 1950 y 1960. Originado por Konstantin Tsiolkovsky y promovido por VI Vernadsky , las primeras incursiones en esta ciencia fueron el uso de ecosistemas cerrados y no tripulados, expandiéndose a la instalación de investigación conocida como BIOS-3 .

Luego, en 1965, comenzaron los experimentos tripulados en el BIOS-3 .

Razón fundamental

La presencia humana en el espacio , hasta ahora, se ha limitado a nuestro propio sistema Tierra - Luna . Además, se ha traído todo lo que los astronautas necesitarían en cuanto a soporte vital ( aire , agua y alimentos ). Esto puede resultar económico para misiones cortas de naves espaciales , pero no es la solución más viable cuando se trata de los sistemas de soporte vital de una nave a largo plazo (como una nave de generación ) o un asentamiento.

El objetivo de CELSS es crear un entorno regenerativo que pueda sustentar y mantener la vida humana a través de medios agrícolas .

Componentes de CELSS

Revitalización del aire

En entornos que no son CELSS, el reabastecimiento de aire y el procesamiento de CO 2 generalmente consisten en tanques de aire almacenados y depuradores de CO 2 . El inconveniente de este método radica en el hecho de que, al agotarse, los tanques deberían volver a llenarse; los depuradores también necesitarían ser reemplazados después de que se vuelvan ineficaces.

También está el tema del procesamiento de humos tóxicos , que provienen de los materiales sintéticos utilizados en la construcción de hábitats. Por lo tanto, la cuestión de cómo se mantiene la calidad del aire requiere atención; En experimentos, se descubrió que las plantas también eliminaron los compuestos orgánicos volátiles liberados por los materiales sintéticos utilizados hasta ahora para construir y mantener todos los hábitats creados por el hombre.

En CELSS, el aire se suministra inicialmente por suministro externo, pero se mantiene mediante el uso de plantas de follaje , que crean oxígeno en la fotosíntesis (con la ayuda del subproducto de desecho de la respiración humana , CO 2 ). Eventualmente, el objetivo principal de un ambiente CELSS es que las plantas de follaje se hagan cargo de la producción completa y total de las necesidades de oxígeno; esto haría que el sistema fuera cerrado , en lugar de controlado .

Producción de alimentos / consumibles

Como ocurre con todas las incursiones actuales al espacio, las tripulaciones han tenido que almacenar todos los consumibles que necesitan antes del lanzamiento. Normalmente, los consumibles de alimentos duros se liofilizaban para reducir el peso de la embarcación.

Por supuesto, en un ecosistema autosostenible, se reservaría un lugar para que crezcan los cultivos, lo que permitiría cultivar y cultivar alimentos. Cuanto mayor sea el grupo de personas, más cultivos tendrían que cultivarse.

En cuanto al agua, los experimentos han demostrado que se derivaría del condensado en el aire (un subproducto del aire acondicionado y los vapores), así como del exceso de humedad de las plantas. Entonces tendría que ser filtrado por algún medio, ya sea por naturaleza o por máquina. [ cita requerida ]

Tratamiento de aguas residuales

Los primeros vuelos espaciales tenían viajeros que expulsaban sus desechos al espacio o los almacenaban para un viaje de regreso.

El CELSS estudió los medios para descomponer los desechos humanos y, si es posible, integrar los productos procesados ​​nuevamente en la ecología. Por ejemplo, la orina se procesaba en agua, que era segura para usar en baños y plantas de riego.

El tratamiento de aguas residuales utiliza plantas, particularmente acuáticas, para procesar las aguas residuales. Se ha demostrado que cuanto más residuos tratan las plantas acuáticas (o, más concretamente, sus sistemas radiculares ), más grandes crecen las plantas acuáticas.

En pruebas, como las que se hicieron en el BioHome , las plantas también produjeron abono viable como medio de crecimiento para los cultivos.

Cerrado versus controlado

Los sistemas cerrados son totalmente autosuficientes, reciclando todo indefinidamente sin interacción externa. La vida de un sistema de este tipo es limitada, ya que la entropía de un sistema cerrado solo puede aumentar con el tiempo . Pero si se permite que el sistema, por lo demás cerrado, acepte energía radiante de alta temperatura de una fuente externa (por ejemplo, la luz solar) y rechace el calor residual de baja temperatura al espacio profundo, puede continuar indefinidamente. Un ejemplo de tal sistema es la propia Tierra .

Los sistemas controlados, por el contrario, dependen de ciertas interacciones externas, como el mantenimiento periódico . Un ejemplo de tal sistema es la ISS .

Proyectos destacados de CELSS

  • BioHome
  • Biosfera 2
  • BIOS-3
  • Biosfera J [1]
  • Mecanismo de investigación de sistemas de medio ambiente controlado [2]
  • Biotron (desambiguación)
  • Centro de investigación del cambio climático experimental de Biotron [3]

Otros tipos de sistemas ecológicos regenerativos

  • Sistema de soporte vital biorregenerativo (acrónimo: BLSS)
  • Sistema de control ambiental y soporte vital ( acrónimo ECLSS)
  • EcoSystem cerrado / controlado de ingeniería ( acrónimo ECCES)
  • Spome

Ver también

  • Sistema de soporte vital
  • Sistema ecológico cerrado
  • Arcología

Referencias

  1. ^ Biosfera J Archivado el 12 de septiembre de 2006 en la Wayback Machine.
  2. ^ Centro de investigación de sistemas de ambiente controlado , Universidad de Guelph
  3. ^ Centro de investigación de cambio climático experimental de Biotron , Universidad de Western Ontario
  • Borthwick, Lindsey (2008). "Revista OnEarth» Los biólogos profundizan más " .
  • Prado, Mark (2002). "Temas ecológicos y CELSS" . Proyecto PERMANENTE . Consultado el 19 de abril de 2006 .
  • Prado, Mark (2002). "Estudios rusos del CELSS" . Proyecto PERMANENTE . Consultado el 19 de abril de 2006 .
  • Fitch, Chris (2003). "Biosferas, ecosistemas controlados y sistemas de soporte vital" . Órbita 6 . Consultado el 19 de abril de 2006 .
  • "Funciones de un CELSS" . Academia de Marte . Archivado desde el original el 7 de noviembre de 2006 . Consultado el 19 de abril de 2006 .
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