અવકાશમાંથી ઇકોસિસ્ટમ શું મેળવે છે? કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ તરીકે સ્પેસશીપ

1 સ્લાઇડ

પ્રકૃતિમાં દરેક જીવંત સજીવ ત્યાં જ જોવા મળે છે જ્યાં તેને જીવન માટેની બધી શરતો મળે છે: હૂંફ અને પ્રકાશ, દુશ્મનોથી રક્ષણ, પૂરતો ખોરાક અને પાણી. આ તેનું રહેઠાણ છે. જીવંત જીવ તેના ઘરમાં લાગે છે, પરંતુ બીજી જગ્યાએ તે સરળતાથી મરી શકે છે. રીંછ - જંગલમાં કેક્ટસ - રણની શાર્કમાં - દરિયામાં સુંડ્યુ - સ્વેમ્પમાં કોણ આરામદાયક છે જ્યાં

2 સ્લાઇડ

એક જ વસવાટમાં રહેતા વિવિધ જીવો નજીકથી સંબંધિત છે. તેમાંના ઘણા એકબીજા વિના કરી શકતા નથી. એકસાથે રહેતા સજીવો અને જમીનનો ટુકડો જ્યાં તેઓ ઘરમાં અનુભવે છે તે એકસાથે ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ અથવા ફક્ત એક ઇકોસિસ્ટમ બનાવે છે. ઇકોસિસ્ટમ અત્યંત સમજદારીપૂર્વક ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે: જીવન માટે તમારે જે જોઈએ છે તે બધું છે, અને ત્યાં કંઈપણ અનાવશ્યક નથી. ઇકોસિસ્ટમનું રહસ્ય તેના રહેવાસીઓના ખોરાકના જોડાણોમાં રહેલું છે. પ્રકૃતિમાં, એક પ્રજાતિના સજીવો અન્ય પ્રજાતિના સજીવો માટે ખોરાક તરીકે સેવા આપે છે.

3 સ્લાઇડ

ઇકોસિસ્ટમમાં મુખ્ય ભૂમિકા છોડની છે. તેઓ ઇકોસિસ્ટમના તમામ રહેવાસીઓને કાર્બનિક પદાર્થો પૂરા પાડે છે. કારણ કે છોડ પ્રકાશ, હવા, પાણી અને ખનિજોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થો બનાવે છે. છોડ ઇકોસિસ્ટમના બાકીના રહેવાસીઓ માટે ખોરાકના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે, તેથી જ તેમને "બ્રેડવિનર" કહેવામાં આવે છે. વધુમાં, છોડ જીવંત જીવોને શ્વાસ લેવા માટે જરૂરી ઓક્સિજન મુક્ત કરીને હવાને શુદ્ધ કરે છે.

4 સ્લાઇડ

પ્રાણીઓ પરિવર્તન કરી શકતા નથી ખનિજોકાર્બનિક માટે. તેઓ છોડ અથવા અન્ય પ્રાણીઓને ખવડાવે છે અને તેમના ખોરાકમાંથી જરૂરી કાર્બનિક પદાર્થો મેળવે છે. તેથી, પ્રાણીઓને "ખાનારા" કહેવામાં આવે છે - ઇકોસિસ્ટમમાં આ તેમની મુખ્ય ભૂમિકા છે. વધુમાં, પ્રાણીઓ શ્વાસ લે છે, હવામાંથી ઓક્સિજન લે છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ મુક્ત કરે છે.

5 સ્લાઇડ

જો જીવંત પ્રાણીઓમાં ફક્ત "બ્રેડવિનર" અને "ખાનારા" હોત, તો ઇકોસિસ્ટમમાં ઘણો કચરો એકઠો થશે: ગયા વર્ષના ઘાસ, ખરી પડેલા પાંદડા અને શાખાઓ અને પ્રાણીઓના અવશેષો. પરંતુ તેઓ એકઠા થતા નથી, પરંતુ ફૂગ, માઇક્રોસ્કોપિક બેક્ટેરિયા, તેમજ ખરતા પાંદડા નીચે રહેતા નાના પ્રાણીઓ દ્વારા ઝડપથી નાશ પામે છે. તેઓ બધા કુદરતી કચરા પર પ્રક્રિયા કરે છે અને તેને ફરીથી ખનિજોમાં ફેરવે છે જેનો છોડ ફરીથી ઉપયોગ કરી શકે છે. તેથી, આ જીવંત સજીવોને "સફાઈ કામદારો" કહેવામાં આવે છે. છોડ અને પ્રાણીઓના તૂટેલા અવશેષો પૃથ્વીના ઉપરના સ્તરમાં ફળદ્રુપતા ઉમેરે છે, જેને માટી કહેવાય છે.

6 સ્લાઇડ

ઇકોસિસ્ટમમાંના પદાર્થો વર્તુળમાં એક જીવમાંથી બીજા જીવમાં જાય છે. પદાર્થો પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, તેમની મિલકતો બદલાય છે, પરંતુ અદૃશ્ય થઈ જતા નથી, પરંતુ ફરીથી અને ફરીથી ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઇકોસિસ્ટમને સૂર્યપ્રકાશ સિવાય કંઈપણની જરૂર નથી. આનો આભાર, જો કંઈપણ દખલ ન કરે તો તે ખૂબ લાંબા સમય સુધી જીવી શકે છે. છોડને પાણીયુક્ત, ફળદ્રુપ અથવા નીંદણની જરૂર નથી. પ્રાણીઓને ખવડાવવાની જરૂર નથી. તેમના પછી કચરો સાફ કરવાની જરૂર નથી - "સફાઈ કામદારો" તે કરે છે.

7 સ્લાઇડ

ઇકોસિસ્ટમ એ જીવંત અને નિર્જીવ પ્રકૃતિનું "કોમનવેલ્થ" છે જેમાં તમામ રહેવાસીઓ ઘરે અનુભવે છે. ઇકોસિસ્ટમમાં જીવો ત્રણ ભૂમિકાઓ ભજવે છે: "બ્રેડવિનર," "ખાનારા" અને "સફાઈ કરનારા." ઇકોસિસ્ટમમાં તેના રહેવાસીઓને જીવવા માટે જરૂરી બધું હોય છે. તેઓ માત્ર સૂર્યમાંથી અવકાશમાંથી પ્રકાશ મેળવે છે. ઇકોસિસ્ટમમાં અનાવશ્યક અથવા બિનજરૂરી કંઈ નથી: જે બધું ઉત્પન્ન થાય છે તે તેના રહેવાસીઓ દ્વારા સંપૂર્ણપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. બહારની મદદ વિના ઇકોસિસ્ટમ ઇચ્છિત હોય ત્યાં સુધી અસ્તિત્વમાં રહી શકે છે.

1935 એ. ટેન્સલીએ “ઇકોસિસ્ટમ”નો ખ્યાલ રજૂ કર્યો 1940 V.N. સુકાચેવ - "બાયોસેનોસિસ"

મિશ્ર વન ઇકોસિસ્ટમ

1 – વનસ્પતિ 2 – પ્રાણીઓ 3 – જમીનના રહેવાસીઓ 4 – હવા 5 – માટી પોતે

ઇકોસિસ્ટમ- ઐતિહાસિક રીતે ચોક્કસ પ્રદેશ અથવા પાણીના વિસ્તારમાં વિકસિત, જીવંત અને નિર્જીવ ઘટકોની એક ખુલ્લી પરંતુ અભિન્ન સ્થિર સિસ્ટમ.

કદ દ્વારા ઇકોસિસ્ટમનું વર્ગીકરણતમામ ઇકોસિસ્ટમને 4 કેટેગરીમાં વહેંચવામાં આવી છે

માઇક્રોઇકોસિસ્ટમ્સ

મેસોઇકોસિસ્ટમ્સ

મેક્રોઇકોસિસ્ટમ્સ (સેંકડો કિલોમીટર સુધી વિસ્તરેલી વિશાળ સજાતીય જગ્યાઓ (ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલો, મહાસાગર))

વૈશ્વિક ઇકોસિસ્ટમ (બાયોસ્ફિયર)

નિખાલસતાની ડિગ્રી દ્વારા વર્ગીકરણઓપન એ પર્યાવરણ સાથે ઊર્જા અને માહિતીની આપલે કરવાની ક્ષમતાનો સંદર્ભ આપે છે.

અલગ

બંધ

ખોલો ∞

વર્ગીકરણ વનસ્પતિ જેવા ઘટક પર આધારિત છે. તે સ્થિરતા અને શરીરવિજ્ઞાન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

જીવન સ્વરૂપ દ્વારા વર્ગીકરણ

વૂડી = જંગલ

હર્બેસિયસ = મેડોવ અને મેદાન

પેટા ઝાડવા = ટુંડ્ર અને રણ

ઇકોસિસ્ટમ ઉત્પાદકતા દ્વારા વર્ગીકરણ

રણ જંગલ

ઇકોસિસ્ટમ માળખું

ઇકોસિસ્ટમમાં જોડાણોના પ્રકાર

ટ્રોફિક (ખોરાક)

ઉષ્ણકટિબંધીય (ઊર્જા)

ટેલિઓલોજિકલ (માહિતીલક્ષી)

ખોરાક શૃંખલાખાદ્ય એકમોનો ક્રમ છે, જેમાંથી દરેક જીવંત સજીવ છે.

ગ્રાસ હરે વરુ

ટ્રોફિક સ્તર - ફૂડ પિરામિડના કોઈપણ સ્તરને સોંપેલ સજીવોનું જૂથ.

મૂઝ હોક

ગ્રાસ હરે વરુ

શિયાળ માણસ

ટ્રોફિક જોડાણો સજીવોના 3 કાર્યાત્મક જૂથો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે:

ઓટોટ્રોફ્સ(છોડ એ સજીવો છે જે અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરે છે)

હેટરોટ્રોફ્સ(જે જીવો પ્રકાશસંશ્લેષણ અથવા રસાયણસંશ્લેષણ દ્વારા અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થોનું સંશ્લેષણ કરવામાં સક્ષમ નથી. તેઓ તૈયાર પદાર્થો ખાય છે)

વિઘટનકર્તા(વિનાશક) (સજીવો (બેક્ટેરિયા અને ફૂગ) જે જીવંત પ્રાણીઓના મૃત અવશેષોનો નાશ કરે છે, તેમને અકાર્બનિક અને સરળ કાર્બનિક સંયોજનોમાં ફેરવે છે.)

પ્રકૃતિમાં પદાર્થોનું નાનું (જૈવિક) ચક્ર

ઊર્જા જોડાણો (ઉષ્ણકટિબંધીય)

સબમિટ કરો ઇકોલોજીના બે નિયમો

ઇકોલોજીકલ એક્યુમ્યુલેટિવ એનર્જીનો કાયદો શરીર દ્વારા પ્રાપ્ત ઊર્જાને જટિલ કાર્બનિક પદાર્થોમાં કેન્દ્રિત કરવાની અને વિશાળ માત્રામાં ઊર્જા એકઠા કરવાની આ ઘણી ઇકોસિસ્ટમ્સની સહજ ક્ષમતા છે.

પોષક પ્રવાહનો કાયદો

કાર્યક્ષમતા (માનવ) = 50% કાર્યક્ષમતા (પ્રકૃતિ) = 10%

માહિતી સંચાર

ઇકોસિસ્ટમ્સમાં, માહિતી વિવિધ રીતે પ્રસારિત કરી શકાય છે:

વર્તન

(છોડમાં હજુ પણ જાણીતું નથી)

ઇકોસિસ્ટમ ગુણધર્મો

અખંડિતતા એ એક જીવતંત્ર તરીકે કાર્ય કરવા માટે ઇકોસિસ્ટમની મિલકત છે.

સ્થિતિસ્થાપકતા એ બાહ્ય સિસ્ટમનો સામનો કરવા માટે ઇકોસિસ્ટમની ક્ષમતા છે

રચનાની સ્થિરતા એ ઇકોસિસ્ટમની પ્રમાણમાં અપરિવર્તિત સ્થિતિમાં પ્રજાતિઓની રચના જાળવવાની ક્ષમતા છે.

સ્વ-નિયમન એ જૈવિક અંગો દ્વારા પ્રજાતિઓની સંખ્યાને આપમેળે નિયમન કરવાની ઇકોસિસ્ટમની ક્ષમતા છે.

જીવમંડળ. માળખું અને કાર્યો

જીવમંડળ- 1875 માં, ઑસ્ટ્રિયન જીવવિજ્ઞાની સુસ.

આ વાતાવરણનો નીચેનો ભાગ છે, સમગ્ર હાઇડ્રોસ્ફિયર, પૃથ્વીના લિથોસ્ફિયરનો તેનો ઉપરનો ભાગ, જેમાં જીવંત જીવો વસે છે.

જીવનની ઉત્પત્તિનો સિદ્ધાંત

કોસ્મોલોજિકલ આ ​​પૂર્વધારણા એ વિચાર પર આધારિત છે કે જીવન અવકાશમાંથી લાવવામાં આવ્યું હતું

ધર્મશાસ્ત્ર

A.I. સિદ્ધાંત ઓપરિના

તેના પ્રયોગ માટે, ઓપરિનએ શર્કરાના સોલ્યુશનવાળી બોટલ લીધી

ડ્રોપના કોસરવેટ્સ ખાંડને શોષી લે છે. કોષ પટલની ઝાંખી દેખાય છે.

1924 માં, ઓપારિને મોનોગ્રાફ "જીવનની ઉત્પત્તિ" પ્રકાશિત કરી. 1926 માં, વી.આઈ. દ્વારા "બાયોસ્ફિયર" વર્નાડસ્કી. વર્નાડસ્કીના મોનોગ્રાફમાં, 2 પોસ્ટ્યુલેટ્સ અલગ છે:

પ્રકૃતિમાં ગ્રહોની બાયોકેમિકલ ભૂમિકા જીવંત જીવોની છે.

બાયોસ્ફિયર એક જટિલ સંસ્થા ધરાવે છે.

બાયોસ્ફિયરની રચના

વર્નાડસ્કી બાયોસ્ફિયરની રચનાને ઓળખે છે 7 પ્રકારના પદાર્થ:

જડ- એક પદાર્થ જે પ્રથમ જીવંત જીવોના દેખાવ પહેલા પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (પાણી, ખડકો, જ્વાળામુખી લાવા)

બાયોકોસ્નો- કાર્બનિક મૂળનો પદાર્થ જેમાં નિર્જીવ ગુણધર્મો છે. જીવંત સજીવો (પાણી, માટી, હવામાનની પોપડો, જળકૃત ખડકો, માટીની સામગ્રી) અને નિષ્ક્રિય (અબાયોજેનિક) પ્રક્રિયાઓની સંયુક્ત પ્રવૃત્તિનું પરિણામ.

બાયોજેનિક- કાર્બનિક મૂળનો પદાર્થ, તેમની જીવન પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન પર્યાવરણમાં છોડવામાં આવે છે. (વાતાવરણીય વાયુઓ, કોલસો, તેલ, પીટ, ચૂનાનો પત્થર, ચાક, વન કચરો, માટીમાં રહેલા સેન્દ્રિય પદાર્થનાં રજકણ, વગેરે)

કિરણોત્સર્ગી

છૂટાછવાયા અણુઓ - 50 કિમી

કોસ્મિક મૂળનો પદાર્થ

જીવંત બાબત- પ્રકૃતિમાં રહેતા તમામ જીવંત જીવો

સજીવોના ગુણધર્મો

જીવનની સર્વવ્યાપકતા - જીવંત જીવોની સર્વત્ર રહેવાની ક્ષમતા

રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓ હાથ ધરવા

રાસાયણિક તત્વોને સ્થાનાંતરિત કરવાની ક્ષમતા

વાયુઓનું સ્થળાંતર કરવાની ક્ષમતા

પ્રકૃતિમાં પદાર્થોના નાના ચક્રને હાથ ધરવાની ક્ષમતા

વ્યક્તિના પેશીઓમાં રાસાયણિક તત્વોને એકઠા કરવાની અને કેન્દ્રિત કરવાની ક્ષમતા

UDC 94:574.4

https://doi.org/10.24158/fik.2017.6.22

તકાચેન્કો યુરી લિયોનીડોવિચ

ટેકનિકલ સાયન્સના ઉમેદવાર, એસોસિયેટ પ્રોફેસર, મોસ્કો સ્ટેટ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટીના એસોસિયેટ પ્રોફેસર એન.ઇ. બૌમન

મોરોઝોવ સેર્ગેઈ દિમિત્રીવિચ

વરિષ્ઠ લેક્ચરર

મોસ્કો સ્ટેટ ટેકનિકલ

યુનિવર્સિટીનું નામ N.E. બૌમન

કૃત્રિમ જીવસૃષ્ટિની રચનાના ઇતિહાસમાંથી

તકાચેન્કો યુરી લિયોનીડોવિચ

ટેકનિકલ સાયન્સમાં પીએચડી, સહાયક પ્રોફેસર, બૌમન મોસ્કો સ્ટેટ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટી

મોરોઝોવ સેર્ગેઈ દિમિત્રીવિચ

વરિષ્ઠ લેક્ચરર, બૌમન મોસ્કો સ્ટેટ ટેકનિકલ યુનિવર્સિટી

કૃત્રિમ જીવસૃષ્ટિની રચનાના ઇતિહાસની ઝલક

ટીકા:

આ લેખ અવકાશ અને પાર્થિવ પરિસ્થિતિઓમાં ઉપયોગ માટે બનાવાયેલ કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમના નિર્માણના દસ્તાવેજી પુરાવાઓની તપાસ કરે છે. K.E.ની અગ્રણી ભૂમિકા બતાવવામાં આવી છે. ત્સિઓલકોવ્સ્કી, જેમણે સૌપ્રથમ અવકાશમાં લોકો માટે બંધ રહેઠાણ બનાવવાની વિભાવના વિકસાવી અને V.I.ના કાર્યોનો પ્રભાવ વર્નાડસ્કી, બાયોસ્ફિયરને સમર્પિત, કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમના નિર્માણના અભિગમો પર. S.P.નું નિર્ણાયક યોગદાન પ્રસ્તુત છે. કોરોલેવ અવકાશ વસાહતોના પ્રોટોટાઇપ્સના નિર્માણ માટે સિઓલકોવ્સ્કીના પ્રોજેક્ટ્સના પ્રથમ વ્યવહારુ અમલીકરણમાં. સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઐતિહાસિક તબક્કાઓઆ પ્રક્રિયા: પ્રયોગો "બાયોસ" (યુએસએસઆર), "બાયોસ્ફિયર -2" (યુએસએ), "ઓઇઇપી" (જાપાન), "માર્સ -500" (રશિયા), "યુએગોંગ -1" (ચીન).

કીવર્ડ્સ:

કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ, અવકાશ વસાહતો, બંધ રહેઠાણ, K.E. ત્સિઓલકોવ્સ્કી, એસ.પી. કોરોલેવ, વી.આઈ. વર્નાડસ્કી.

આ લેખ કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમના દસ્તાવેજી તથ્યોનું વર્ણન કરે છે "અવકાશ અને પાર્થિવ એપ્લિકેશનો માટે રચાયેલ રચના. આ અભ્યાસ K.E. ત્સિઓલકોવ્સ્કીની અગ્રણી ભૂમિકા દર્શાવે છે જેણે અવકાશમાં લોકો માટે બંધ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ્સનો ખ્યાલ અને V.I. વર્નાડસ્કીના પ્રભાવને વિકસાવનાર પ્રથમ વ્યક્તિ હતા" s બાયોસ્ફિયર કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ બનાવવા માટેના અભિગમો પર કામ કરે છે. આ લેખ એસ.પી.ના નિર્ણાયક યોગદાનને રજૂ કરે છે. K.E અનુસાર અવકાશના નિવાસસ્થાનના પ્રોટોટાઇપ્સના નિર્માણના પ્રથમ વ્યવહારુ અમલીકરણ માટે કોરોલેવ. સિઓલકોવ્સ્કીના પ્રોજેક્ટ્સ. લેખ આ પ્રક્રિયાના મુખ્ય ઐતિહાસિક તબક્કાઓનું વર્ણન કરે છે જે BIOS (USSR), બાયોસ્ફિયર 2 (યુએસએ), CEEF (જાપાન), માર્સ-500 (રશિયા), યુએગોંગ-1 (ચીન) જેવા પ્રયોગો છે.

કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ, અવકાશમાં વસવાટ, બંધ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ, K.E. ત્સિઓલકોવ્સ્કી, એસ.પી. કોરોલેવ, વી.આઈ. વર્નાડસ્કી.

પરિચય

કૃત્રિમ બંધ માનવ વસવાટ બનાવવાની જરૂરિયાતનો વિચાર અવકાશ ઉડાનના સ્વપ્નના ઉદભવની સાથે જ ઉદ્ભવ્યો. લોકો હંમેશા હવા અને બાહ્ય અવકાશમાં ખસેડવાની ક્ષમતામાં રસ ધરાવતા હોય છે. 20મી સદીમાં પ્રાયોગિક અવકાશ સંશોધન શરૂ થયું, અને 21મી સદીમાં. અવકાશ વિજ્ઞાન પહેલેથી જ વિશ્વ અર્થતંત્રનો અભિન્ન ભાગ બની ગયું છે. ધ હેરાલ્ડ ઓફ એસ્ટ્રોનોટીક્સ, કોસ્મિસ્ટ ફિલોસોફર કે.ઇ. "બ્રહ્માંડના મોનિઝમ" (1925) માં સિઓલકોવ્સ્કીએ લખ્યું: "ભવિષ્યની તકનીક પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને દૂર કરવાનું અને સમગ્ર સૌરમંડળમાં મુસાફરી કરવાનું શક્ય બનાવશે. અમારા માં ખસેડવા પછી સૂર્ય સિસ્ટમઆપણી આકાશગંગાના અન્ય સૌર મંડળો વસવાટ કરવાનું શરૂ કરશે. વ્યક્તિ માટે પૃથ્વીથી અલગ થવું મુશ્કેલ છે." "ભવિષ્યની તકનીક" દ્વારા, ત્સિઓલકોવ્સ્કીનો અર્થ જેટ પ્રોપલ્શનના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને માત્ર રોકેટ તકનીકનો જ નહીં, પણ અવકાશમાં માનવ વસવાટની સિસ્ટમ, જે પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરની છબી અને સમાનતામાં બનેલી છે.

"સ્પેસ બાયોસ્ફિયર" ના ખ્યાલનો જન્મ

કે.ઇ. ઓક્સિજન, પોષણ, પ્રજનન માટે કુદરત જેવા સિદ્ધાંતો અને બાયોસ્ફેરિક મિકેનિઝમ્સનો ઉપયોગ કરવાનો વિચાર વ્યક્ત કરનાર સૌપ્રથમ સિઓલકોવ્સ્કી હતા. તાજું પાણીઅને તેમના "જેટ ઉપકરણ" ના ક્રૂના જીવન આધાર માટે પેદા થતા કચરાનો નિકાલ. આ મુદ્દાને સિઓલકોવ્સ્કીએ તેમના લગભગ તમામ વૈજ્ઞાનિક કાર્યો, દાર્શનિક અને વિચિત્ર કાર્યોમાં ધ્યાનમાં લીધો હતો. V.I ના કાર્યો દ્વારા આવા વાતાવરણ બનાવવાની શક્યતા ન્યાયી છે. વર્નાડસ્કી, જેમણે પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરના નિર્માણ અને કાર્યના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો જાહેર કર્યા. 1909 થી 1910 ના સમયગાળામાં, વર્નાડસ્કીએ પૃથ્વીના પોપડામાં રાસાયણિક તત્વોના વિતરણના અવલોકનો માટે સમર્પિત નોંધોની શ્રેણી પ્રકાશિત કરી, અને ગ્રહ પર પદાર્થના ચક્રની રચનામાં જીવંત સજીવોના અગ્રણી મહત્વ વિશે તારણ કાઢ્યું. વર્નાડસ્કીના આ કાર્યો અને તત્કાલીન નવી વૈજ્ઞાનિક દિશા - ઇકોલોજીના ક્ષેત્રમાં અન્ય કાર્યોથી પોતાને પરિચિત કર્યા પછી, ત્સિઓલકોવ્સ્કીએ લેખના બીજા ભાગમાં "પ્રતિક્રિયાત્મક સાધનો સાથે વિશ્વની જગ્યાઓનો અભ્યાસ" (1911) માં લખ્યું: "જેમ પૃથ્વીની વાતાવરણને છોડ દ્વારા સૂર્યની મદદથી શુદ્ધ કરવામાં આવે છે, તેથી કરી શકાય છે

આપણું કૃત્રિમ વાતાવરણ પણ નવેસરથી બનશે. જેમ પૃથ્વી પર છોડ તેમના પાંદડા અને મૂળ વડે અશુદ્ધિઓને શોષી લે છે અને તેના બદલામાં ખોરાક પૂરો પાડે છે, તેવી જ રીતે આપણે આપણી મુસાફરી દરમિયાન જે છોડ કેપ્ચર કરીએ છીએ તે આપણા માટે સતત કામ કરી શકે છે. જેમ પૃથ્વી પર અસ્તિત્વમાં છે તે બધું જ વાયુઓ, પ્રવાહી અને ઘન પદાર્થો પર જીવે છે, તેવી જ રીતે આપણે લીધેલા પદાર્થોના પુરવઠા પર આપણે કાયમ જીવી શકીએ છીએ.

ત્સિઓલકોવ્સ્કીએ મોટી સંખ્યામાં રહેવાસીઓ માટે અવકાશ પતાવટ માટે એક પ્રોજેક્ટ પણ લખ્યો હતો, જેમના માટે રસાયણોના બંધ ચક્ર દ્વારા વાતાવરણ, પાણી અને ખાદ્ય સંસાધનોના નવીકરણનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું. ત્સિઓલકોવ્સ્કીએ હસ્તપ્રતમાં આવા "કોસ્મિક બાયોસ્ફિયર" નું વર્ણન કર્યું છે જે તેમણે 1933 સુધી લખ્યું હતું, પરંતુ તે ક્યારેય પૂર્ણ કરી શક્યા ન હતા:

“સમુદાયમાં જાતિ અને તમામ ઉંમરના એક હજાર જેટલા લોકો છે. રેફ્રિજરેટર દ્વારા ભેજનું નિયમન કરવામાં આવે છે. તે લોકો દ્વારા બાષ્પીભવન કરાયેલ તમામ વધારાનું પાણી પણ એકત્રિત કરે છે. શયનગૃહ ગ્રીનહાઉસ સાથે વાતચીત કરે છે, જ્યાંથી તે શુદ્ધ ઓક્સિજન મેળવે છે અને જ્યાં તે તેના ઉત્સર્જનના તમામ ઉત્પાદનો મોકલે છે. તેમાંના કેટલાક ગ્રીનહાઉસની જમીનમાં પ્રવાહીના રૂપમાં પ્રવેશે છે, અન્ય સીધા તેમના વાતાવરણમાં મુક્ત થાય છે.

જ્યારે સિલિન્ડરની સપાટીનો ત્રીજો ભાગ વિન્ડો દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે, ત્યારે સૌથી વધુ 87% પ્રકાશ પ્રાપ્ત થાય છે, અને 13% ખોવાઈ જાય છે. માર્ગો દરેક જગ્યાએ અસુવિધાજનક છે...” (આ સમયે હસ્તપ્રત તૂટી જાય છે).

પ્રથમ પ્રાયોગિક સ્થાપનો

સિઓલકોવ્સ્કીની અધૂરી હસ્તપ્રત, જેનું શીર્ષક છે, “લાઇફ ઇન ધ ઇન્ટરસ્ટેલર એન્વાયર્નમેન્ટ,” 30 કરતાં વધુ વર્ષો પછી નૌકા પબ્લિશિંગ હાઉસ દ્વારા પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી - 1964 માં. પ્રકાશન સ્પેસ ટેક્નોલોજીના સામાન્ય ડિઝાઇનર, શિક્ષણશાસ્ત્રી એસ.પી. દ્વારા શરૂ કરવામાં આવ્યું હતું. કોરોલેવ. 1962 માં, તેમને પહેલા અવકાશયાત્રી યુ.એ. દ્વારા કરવામાં આવેલ સફળ અવકાશ ઉડાનનો અનુભવ હતો. ગાગરીને 12 એપ્રિલ, 1961 ના રોજ, અવકાશ પ્રોજેક્ટના વિકાસ માટે મૂળભૂત રીતે નવું વેક્ટર સેટ કર્યું: "અમે ધીમે ધીમે વધતા લિંક્સ અથવા બ્લોક્સ સાથે "સિઓલકોવસ્કી અનુસાર ગ્રીનહાઉસ" વિકસાવવાનું શરૂ કરવાની જરૂર છે, અને આપણે "સ્પેસ" પર કામ કરવાનું શરૂ કરવાની જરૂર છે. લણણી." કઈ સંસ્થાઓ આ કાર્ય હાથ ધરશે: પાક ઉત્પાદનના ક્ષેત્રમાં અને જમીન, ભેજના મુદ્દાઓ, યાંત્રિકરણના ક્ષેત્રમાં અને "પ્રકાશ-ઉષ્મા-સૌર" તકનીક અને ગ્રીનહાઉસ માટે તેની નિયમન પ્રણાલીઓમાં?" .

અવકાશ હેતુઓ માટે વિશ્વની પ્રથમ બંધ કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમની રચના S.P. વચ્ચેની બેઠક સાથે શરૂ થઈ. કોરોલેવ અને યુએસએસઆર એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસ (IF SB AS USSR) ના સાઇબેરીયન શાખાના ભૌતિકશાસ્ત્રના સંસ્થાના ડિરેક્ટર એલ.વી. કિરેન્સ્કી, જેના પર કોરોલેવે કિરેન્સકીને "સ્પેસ ગ્રીનહાઉસ" માટેની તેમની દરખાસ્તો જણાવી. આ પછી, યુએસએસઆર એકેડેમી ઑફ સાયન્સિસની સાઇબેરીયન શાખાના ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઑફ ફિલોસોફીમાં શ્રેણીબદ્ધ બેઠકો યોજવામાં આવી હતી, જ્યાં અવકાશ કાર્યક્રમ પર કાર્ય વિકસાવવા માટે કયો વિભાગ આધાર બનશે તે પ્રશ્ન નક્કી કરવામાં આવ્યો હતો. સીલબંધ કેપ્સ્યુલમાં કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ બનાવવાનું કોરોલેવ દ્વારા નિર્ધારિત કાર્ય, જેમાં વ્યક્તિ પૃથ્વીની નજીકની પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં લાંબા સમય સુધી રહી શકે છે, તે પ્રોટોઝોઆ વિભાગને સોંપવામાં આવ્યું હતું. આ અસામાન્ય ઉકેલ, જેમ કે તે પછીથી બહાર આવ્યું, તે સાચું હોવાનું બહાર આવ્યું: તે સૌથી સરળ માઇક્રોએલ્ગી હતી જે ક્રૂને ઓક્સિજન અને સ્વચ્છ પાણી સાથે સંપૂર્ણપણે પ્રદાન કરવામાં સક્ષમ હતી.

તે નોંધપાત્ર છે કે તે જ વર્ષે, 1964 માં, જ્યારે ત્સિઓલકોવ્સ્કીની છેલ્લી હસ્તપ્રત પ્રકાશિત થઈ, ત્યારે દ્રવ્યના આંતરિક ચક્રમાં માનવ ચયાપચય સહિત ઇતિહાસમાં પ્રથમ બંધ કૃત્રિમ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમના વ્યવહારિક વિકાસ પર કામ શરૂ થયું. યુએસએસઆરની એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસની સાઇબેરીયન શાખાની ફિલોસોફી સંસ્થાના બાયોફિઝિક્સ વિભાગમાં, જે પાછળથી યુએસએસઆરની એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસની સાઇબેરીયન શાખાની બાયોફિઝિક્સની સ્વતંત્ર સંસ્થામાં પરિવર્તિત થઈ, પ્રાયોગિક બાંધકામ "બાયોસ -1" ઇન્સ્ટોલેશન ક્રાસ્નોયાર્સ્કમાં શરૂ થયું, જેમાં I.I. Gitelzon અને I.A. ટેર્સ્કોવ, જે બાયોફિઝિક્સમાં નવી દિશાના સ્થાપક બન્યા. મુખ્ય કાર્ય લોકોને ઓક્સિજન અને પાણીની જોગવાઈનું આયોજન કરવાનું હતું. પ્રથમ ઇન્સ્ટોલેશનમાં બે ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે: 12 એમ 3 ના વોલ્યુમ સાથે દબાણયુક્ત કેબિન, જેની અંદર એક વ્યક્તિ મૂકવામાં આવી હતી, અને ક્લોરેલા વલ્ગારિસ ઉગાડવા માટે 20 લિટરના વોલ્યુમ સાથે એક ખાસ ખેડૂત ટાંકી. વિવિધ સમયગાળાના સાત પ્રયોગો (12 કલાકથી 45 દિવસ સુધી) ગેસ વિનિમયને સંપૂર્ણપણે બંધ કરવાની શક્યતા દર્શાવે છે, એટલે કે, ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન અને માઇક્રોએલ્ગી દ્વારા કાર્બન ડાયોક્સાઇડના ઉપયોગની ખાતરી કરવી. ક્લોરેલાની મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા, પાણીનું પરિભ્રમણ પણ સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું, જે દરમિયાન પીવા અને અન્ય જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે જરૂરી માત્રામાં પાણી શુદ્ધ કરવામાં આવ્યું હતું.

બાયોસ-1 માં, 45 દિવસથી વધુ ચાલનારા પ્રયોગો સફળ થયા ન હતા, કારણ કે સૂક્ષ્મ શેવાળની ​​વૃદ્ધિ અટકી ગઈ હતી. 1966માં, કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ વિકસાવવા માટે, જેમાં નીચેના અને ઉચ્ચ બંને છોડનો સમાવેશ થાય છે, બાયોસ-1ને પ્રેસરાઇઝ્ડ કેબિનમાં 8 એમ3 ફાયટોટ્રોનને જોડીને બાયોસ-2માં અપગ્રેડ કરવામાં આવ્યું હતું. ફાયટોટ્રોન એ ઉચ્ચ છોડ ઉગાડવા માટેનું એક વિશેષ તકનીકી ઉપકરણ છે: કૃત્રિમ પ્રકાશ અને માઇક્રોક્લાઇમેટ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ શાકભાજી અને ઘઉં. ઉચ્ચ છોડ ક્રૂ માટે ખોરાકના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપતા હતા અને હવા પુનઃજનન પ્રદાન કરતા હતા. ઉચ્ચ છોડ પણ ઓક્સિજન પૂરો પાડતા હોવાથી, 30, 73 અને 90 દિવસ સુધી ચાલતા બે પરીક્ષકોની સહભાગિતા સાથે પ્રયોગો હાથ ધરવાનું શક્ય હતું. ઇન્સ્ટોલેશન 1970 સુધી કાર્યરત હતું.

“Bios-3” 1972 માં કાર્યરત કરવામાં આવ્યું હતું. આ સીલબંધ માળખું 4 રૂમના એપાર્ટમેન્ટના કદનું છે, જે આજે પણ કાર્યરત છે, 315 m3 ના વોલ્યુમ સાથે, ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ બાયોફિઝિક્સ SB RAS ના ભોંયરામાં બનાવવામાં આવ્યું હતું. ક્રાસ્નોયાર્સ્ક. અંદર, સ્થાપનને એરલોક સાથે હર્મેટિક બલ્કહેડ્સ દ્વારા ચાર કમ્પાર્ટમેન્ટમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે: હાઇડ્રોપોનિક્સનો ઉપયોગ કરીને ફાયટોટ્રોનમાં ઉગાડવામાં આવતા ખાદ્ય છોડના બે ગ્રીનહાઉસ, જેને માટીની જરૂર નથી, ક્લોરેલાના સંવર્ધન માટે એક ડબ્બો જે ઓક્સિજન અને સ્વચ્છ પાણી ઉત્પન્ન કરે છે, અને ક્રૂને સમાવવા માટે એક ડબ્બો. સભ્યો લિવિંગ કમ્પાર્ટમેન્ટમાં સૂવાની જગ્યાઓ, એક રસોડું અને ડાઇનિંગ રૂમ, એક શૌચાલય, એક કંટ્રોલ પેનલ અને પ્લાન્ટ ઉત્પાદનો અને કચરાના નિકાલ માટેના સાધનોનો સમાવેશ થાય છે.

ફાયટોટ્રોનમાં, ક્રૂએ ઘઉંની ખાસ ઉછેર કરેલી વામન જાતો ઉગાડી જેમાં ઓછામાં ઓછો અખાદ્ય બાયોમાસ હોય છે. શાકભાજી પણ ઉગાડવામાં આવતા હતા: ડુંગળી, કાકડી, મૂળો, લેટીસ, કોબી, ગાજર, બટાકા, બીટ, સોરેલ અને સુવાદાણા. મધ્ય એશિયન તેલીબિયાં છોડ "ચુફા" પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો, જે માનવ શરીર માટે જરૂરી વનસ્પતિ ચરબીના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે. ક્રૂએ તૈયાર માંસ અને માછલી ખાઈને જરૂરી પ્રોટીન મેળવ્યું.

સમગ્ર 1970 અને 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં બાયોસ-3 માં દસ પ્રાયોગિક વસાહતીકરણ હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. તેમાંથી ત્રણ ઘણા મહિનાઓ સુધી ચાલ્યા. ત્રણના ક્રૂના સતત સંપૂર્ણ અલગતાનો સૌથી લાંબો અનુભવ 6 મહિના સુધી ચાલ્યો - 24 ડિસેમ્બર, 1972 થી 22 જૂન, 1973 સુધી. આ પ્રયોગ એક જટિલ માળખું ધરાવે છે અને ત્રણ તબક્કામાં હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. દરેક તબક્કામાં સંશોધકોની પોતાની રચના હતી. સાંસદો વૈકલ્પિક રીતે ઇન્સ્ટોલેશનની અંદર સ્થિત હતા. શિલેન્કો, એન.આઈ. પેટ્રોવ અને એન.આઈ. બુગ્રીવ, જેમણે દરેક 4 મહિના માટે કામ કર્યું. પ્રયોગ સહભાગી વી.વી. Terskikh બધા 6 મહિના Bios-3 માં રહ્યા.

બાયોસ-3 ફાયટોટ્રોન દરરોજ અનાજ અને શાકભાજીનો પૂરતો પાક ઉત્પન્ન કરે છે. ક્રૂએ તેમનો મોટાભાગનો સમય બીજમાંથી ખાદ્ય છોડ ઉગાડવામાં, પાકની લણણી અને પ્રક્રિયા કરવામાં, બ્રેડ બનાવવા અને રસોઈ બનાવવામાં પસાર કર્યો. 1976-1977 માં એક પ્રયોગ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો જે 4 મહિના સુધી ચાલ્યો હતો, જેમાં બે પરીક્ષકો સામેલ હતા: G.Z. અસિન્યારોવ અને એન.આઈ. બુગ્રીવ. 1983 ના પાનખર થી 1984 ના વસંત સુધી, N.I ની ભાગીદારી સાથે 5-મહિનાનો પ્રયોગ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. બુગ્રીવા અને એસ.એસ. એલેકસીવ, જેમણે બાયોસનું કામ પૂર્ણ કર્યું. એન.આઈ. આ રીતે બુગ્રીવે કુલ 15 મહિના સુધી ઇન્સ્ટોલેશનમાં રહીને બંધ કૃત્રિમ વાતાવરણમાં રહેવા માટે તે સમયે સંપૂર્ણ રેકોર્ડ બનાવ્યો હતો. 1980 ના દાયકાના અંતમાં, સરકારી ભંડોળ બંધ થતાં Bios પ્રોગ્રામ સ્થિર થઈ ગયો હતો.

કાચની પાછળ "બાયોસ્ફિયર".

અમેરિકનોએ બંધ રહેઠાણ બનાવવા માટે દંડૂકો ઉપાડ્યો. 1984 માં, સ્પેસ બાયોસ્ફિયર્સ વેન્ચર્સે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના એરિઝોના રણમાં સ્થિત સાઇટ પર બાયોસ્ફિયર 2, એક બંધ પ્રાયોગિક સંકુલ બનાવવાનું શરૂ કર્યું.

"બાયોસ્ફિયર -2" ના વિચારધારા માર્ક નેલ્સન અને જ્હોન એલન હતા, જેઓ V.I.ના વિચારોથી પ્રભાવિત હતા. વર્નાડસ્કી, બાયોસ્ફિયરના સિદ્ધાંતના આધારે વિદેશમાં લગભગ 20 વૈજ્ઞાનિકોને એક કરે છે. યુએસએસઆરમાં, માયસલ પબ્લિશિંગ હાઉસે લેખકોના આ જૂથ દ્વારા એક પુસ્તક પ્રકાશિત કર્યું, "બાયોસ્ફિયર કેટલોગ", જેમાં આગામી પ્રયોગનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું. એલન અને નેલ્સને "કોસ્મિક બાયોસ્ફિયર્સ" બનાવવાના તેમના ધ્યેયો વિશે લખ્યું: "વર્નાડસ્કી અને અન્ય વૈજ્ઞાનિકોની મહાન યોજનાઓ, વિચારો અને મોડેલોથી સજ્જ, માનવતા હવે બાયોસ્ફિયર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવાની માત્ર સંભવિત રીતો જ નહીં, પણ મદદ કરવાની રીતો પણ આતુરતાથી વિચારી રહી છે. તેના "મિટોસિસ." , અમારા અનુકૂલન ધરતીનું જીવનબાહ્ય અવકાશમાં મુસાફરી કરવાની અને રહેવાની તક ઊભી કરીને કોસ્મોસના ભાગ્યમાં સંપૂર્ણ ભાગીદારી માટે."

“બાયોસ્ફિયર-2” એ કાચ, કોંક્રિટ અને સ્ટીલથી બનેલું મૂડી માળખું છે, જે 1.27 હેક્ટરના વિસ્તારમાં સ્થિત છે. સંકુલનું પ્રમાણ 200 હજાર એમ 3 કરતા વધુ હતું. સિસ્ટમ સીલ કરવામાં આવી હતી, એટલે કે તે સંપૂર્ણપણે અલગ કરી શકાય છે બાહ્ય વાતાવરણ. તેની અંદર, બાયોસ્ફિયરની જળચર અને પાર્થિવ ઇકોસિસ્ટમ્સ કૃત્રિમ રીતે ફરીથી બનાવવામાં આવી હતી: કોરલથી બનેલા કૃત્રિમ રીફ સાથેનો એક નાનો-મહાસાગર, એક ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલ - જંગલ, સવાન્ના, કાંટાવાળા છોડનું જંગલ, રણ, તાજા પાણી અને ખારા પાણીની સ્વેમ્પ. બાદમાં કૃત્રિમ મહાસાગરથી છલકાઈ ગયેલી નદીના પલંગનું રૂપ ધારણ કર્યું હતું - મેન્ગ્રોવ્સ સાથે વાવેલા નદીમુખ. ઇકોસિસ્ટમના જૈવિક સમુદાયોમાં પ્રાણીઓ, છોડ અને સૂક્ષ્મજીવોની 3,800 પ્રજાતિઓનો સમાવેશ થાય છે. બાયોસ્ફિયર 2 ની અંદર પ્રયોગ સહભાગીઓ અને કૃષિ સાઇટ્સ માટે રહેણાંક એપાર્ટમેન્ટ્સ હતા, જે સન સ્પેસ તરીકે ઓળખાતા આખું રાંચ બનાવે છે.

26 સપ્ટેમ્બર, 1991 ના રોજ, 8 લોકોને ઇમારતોના સંકુલની અંદર અલગ પાડવામાં આવ્યા હતા - 4 પુરુષો અને 4 સ્ત્રીઓ. પ્રયોગકર્તાઓ - "બાયોનૉટ્સ", જેમાં પ્રોજેક્ટના વિચારધારાશાસ્ત્રી, માર્ક નેલ્સનનો સમાવેશ થાય છે, પરંપરાગત કૃષિ - ચોખા ઉગાડવામાં રોકાયેલા હતા. આ હેતુ માટે, ગ્રામીણ અને પશુધન ફાર્મનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અત્યંત વિશ્વસનીય સાધનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જે ફક્ત માનવ સ્નાયુબદ્ધ શક્તિ દ્વારા સંચાલિત થવાના હતા. સ્થાપનની અંદર ઘાસ, ઝાડીઓ અને વૃક્ષો વાવવામાં આવ્યા હતા. સંશોધકોએ ચોખા અને ઘઉં, શક્કરીયા અને બીટ, કેળા અને પપૈયા તેમજ અન્ય પાકોની ખેતી કરી, જેનાથી 46 પ્રકારના વિવિધ વનસ્પતિ ખોરાક મેળવવાનું શક્ય બન્યું. માંસનો આહાર પશુપાલન દ્વારા આપવામાં આવતો હતો. પશુધન ફાર્મમાં મરઘા, બકરા અને ભૂંડ હતા. આ ઉપરાંત, બાયોનોટ્સે માછલી અને ઝીંગા ઉછેર્યા હતા.

પ્રયોગ શરૂ થયા પછી લગભગ તરત જ મુશ્કેલીઓ શરૂ થઈ. એક અઠવાડિયા પછી, બાયોસ્ફિયર-2 ટેકનિશિયને અહેવાલ આપ્યો કે વાતાવરણમાં ઓક્સિજનનું પ્રમાણ ધીમે ધીમે ઘટી રહ્યું છે અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડની સાંદ્રતા વધી રહી છે. તે પણ બહાર આવ્યું છે કે ખેતરે સંશોધકોને જરૂરી ખોરાકનો માત્ર 83% પૂરો પાડ્યો હતો. વધુમાં, 1992 માં, ગુણાકારના જીવાતોએ લગભગ તમામ ચોખાના પાકનો નાશ કર્યો. આ વર્ષના સમગ્ર શિયાળા દરમિયાન હવામાન વાદળછાયું રહ્યું હતું, જેના કારણે ઓક્સિજન ઉત્પાદન અને છોડના પોષણમાં ઘટાડો થયો હતો. કૃત્રિમ મહાસાગર તેના પાણીમાં મોટા પ્રમાણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડના વિસર્જનને કારણે એસિડિફાઇડ બન્યો, જેના કારણે કોરલ રીફનું મૃત્યુ થયું. જંગલ અને સવાન્નાહમાં પ્રાણીઓની લુપ્તતા શરૂ થઈ. બે વર્ષમાં, કાચની પાછળ ઓક્સિજનની સાંદ્રતા વોલ્યુમ દ્વારા મૂળ 21% ને બદલે ઘટીને 14% થઈ ગઈ.

કાચની પાછળ બે વર્ષ રહ્યા પછી સપ્ટેમ્બર 1993માં બાયોનોટ્સ બહાર આવ્યા. એવું માનવામાં આવે છે કે બાયોસ્ફિયર 2 નિષ્ફળ ગયું હતું. મોડેલના નાના પાયાને લીધે, તેમાં "ઇકોલોજીકલ આપત્તિ" ખૂબ જ ઝડપથી આવી અને માનવ વ્યવસ્થાપનની આધુનિક રીતની વિનાશકતા દર્શાવે છે, જે પર્યાવરણીય સમસ્યાઓ બનાવે છે: પોષણનો અભાવ, બાયોમાસ દૂર કરવું, વાતાવરણનું પ્રદૂષણ અને હાઇડ્રોસ્ફિયર. , અને પ્રજાતિઓની વિવિધતામાં ઘટાડો. બાયોસ્ફિયર-2નો અનુભવ ખૂબ જ વૈચારિક મહત્વનો હતો. “બાયોસ્ફિયર-2” માં પ્રયોગના અંત પછી પ્રવચનો આપતાં “બાયોનૉટ્સ” પૈકીના એક જેન પોયન્ટરે કહ્યું: “માત્ર અહીં પહેલીવાર જ મને સમજાયું કે વ્યક્તિ જીવમંડળ પર કેટલી નિર્ભર છે - જો તમામ છોડ મરી જશે, તો લોકો પાસે શ્વાસ લેવા માટે કંઈ નહીં હોય અને ખાવા માટે કંઈ નહીં હોય. જો આખું પાણી પ્રદૂષિત થઈ જશે, તો લોકો પાસે પીવા માટે કંઈ રહેશે નહીં. બાયોસ્ફિયર-2 સંકુલ હજુ પણ લોકો માટે ખુલ્લું છે, કારણ કે તેના લેખકો માને છે કે તેઓએ સંરક્ષણ ક્ષેત્રે જાહેર શિક્ષણ માટે મૂળભૂત રીતે નવો આધાર બનાવ્યો છે. પર્યાવરણ.

રહેવા યોગ્ય સ્પેસ સ્ટેશનના પ્રોટોટાઇપ્સ

1990 ના દાયકાના ઉત્તરાર્ધમાં બનાવેલ સ્થાપનોનો શરૂઆતમાં સ્પષ્ટ હેતુ હતો - ફ્લાઇટની સ્થિતિ અને મંગળ અથવા ચંદ્રની શોધ માટે અવકાશયાનની જીવન સહાયક પ્રણાલી અથવા રહેવા યોગ્ય આધારનું મોડેલિંગ. 1998 થી 2001 સુધી, જાપાનમાં CEEF (ક્લોઝ્ડ ઇકોલોજીકલ એક્સપેરિમેન્ટલ ફેસિલિટી) ખાતે સંશોધન હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, જે એક બંધ કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ છે. પ્રયોગોનો હેતુ મંગળના વસવાટયોગ્ય આધારની પરિસ્થિતિઓનું અનુકરણ કરતી વખતે ગેસ વિનિમય, પાણીના પરિભ્રમણ અને પોષણના બંધ ચક્રનો અભ્યાસ કરવાનો હતો. સંકુલમાં ઉગાડતા છોડ માટે ફાયટોટ્રોન બ્લોક, ઘરેલું પ્રાણીઓ (બકરા)ના સંવર્ધન માટે એક કમ્પાર્ટમેન્ટ, પાર્થિવ અને જળચર ઇકોસિસ્ટમનું અનુકરણ કરતું ખાસ જીઓહાઇડ્રોસ્ફિયર બ્લોક અને બે લોકોના ક્રૂ માટે રહેવા યોગ્ય મોડ્યુલનો સમાવેશ થાય છે. વાવેતરનો વિસ્તાર 150 m2 હતો, પશુધન મોડ્યુલ 30 m2 હતો, અને રહેણાંક મોડ્યુલ 50 m2 હતો. પ્રોજેક્ટના લેખકો ટોક્યો એરોસ્પેસ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ કે. નિટ્ટા અને એમ. ઓગુચીના કર્મચારીઓ હતા. આ સુવિધા રોકકાશો શહેરમાં હોન્શુ ટાપુ પર સ્થિત છે. આ સુવિધામાં લોકોને અલગ રાખવા પર લાંબા ગાળાના પ્રયોગો પર કોઈ ડેટા નથી; ગ્લોબલ વોર્મિંગના પરિણામોના મોડેલિંગના પરિણામો અને પદાર્થના આંતરિક પ્રવાહમાં રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સના સ્થળાંતરના અભ્યાસો પ્રકાશિત કરવામાં આવ્યા છે.

લાંબા ગાળાની અવકાશ ફ્લાઇટ્સનું અનુકરણ કરતી વખતે બંધ રહેઠાણનું મોડેલિંગ એમ.વી. દ્વારા સ્થાપિત રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સ (મોસ્કો) ની ઇન્સ્ટિટ્યુટ ઑફ મેડિકલ એન્ડ બાયોલોજિકલ પ્રોબ્લેમ્સ (IMBP) ખાતે હાથ ધરવામાં આવે છે. કેલ્ડિશ અને એસ.પી. 1963માં કોરોલેવ. આ કાર્યનો આધાર મંગળ-500 સંકુલની અંદર લાંબા સમય સુધી એકલતાની સ્થિતિમાં રહેતા લોકોનો અભ્યાસ છે. ક્રૂના 520-દિવસના અલગતા પરનો પ્રયોગ જૂન 2010 માં શરૂ થયો અને નવેમ્બર 2011 માં સમાપ્ત થયો. પુરુષ સંશોધકોએ પ્રયોગમાં ભાગ લીધો: A.S. સીતેવ, એસ.આર. કામોલોવ, એ.ઇ. સ્મોલીયેવસ્કી (રશિયા), ડિએગો ઉર્બીના (ઇટાલી), ચાર્લ્સ રોમેન (ફ્રાન્સ), વાંગ યુ (ચીન). સંકુલના એક મોડ્યુલમાં શાકભાજી ઉગાડવા માટે ગ્રીનહાઉસનો સમાવેશ થાય છે. 69 એમ 3 ના જથ્થામાં વાવેતર વિસ્તાર 14.7 એમ 2 થી વધુ નથી. ગ્રીનહાઉસ વિટામિન્સના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે, પ્રયોગમાં ભાગ લેનારાઓના આહારને પૂરક બનાવે છે અને તેમાં સુધારો કરે છે. માર્સ-500 કોમ્પ્લેક્સ જૈવિકને બદલે ભૌતિક-રાસાયણિક પર આધારિત છે, કેન્ડ ફૂડ રિઝર્વનો ઉપયોગ કરીને ક્રૂને ઓક્સિજન અને સ્વચ્છ પાણી પ્રદાન કરવાની પ્રક્રિયા છે, અને તેથી તે Bios-3 ઇન્સ્ટોલેશનથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે.

બાયોસ પ્રોજેક્ટની સૌથી વધુ વૈચારિક રીતે નજીકનું ચિની સંકુલ “યુએગોંગ-1” (“મૂન પેલેસ”) છે. સંકુલ ચંદ્ર આધારની પરિસ્થિતિઓનું પુનઃઉત્પાદન કરે છે. યુએગોંગ-1 ને બેઇજિંગ યુનિવર્સિટી ઓફ એરોનોટિક્સ એન્ડ એસ્ટ્રોનોટિક્સ ખાતે પ્રોફેસર લી હોંગ દ્વારા વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. મોસ્કો અને ક્રાસ્નોયાર્સ્કના વૈજ્ઞાનિકોએ ચીની સંકુલના નિર્માતાઓને સલાહ આપી.

Yuegong-1 સંકુલ 500 m3 ના વોલ્યુમ સાથે 160 m2 નો વિસ્તાર ધરાવે છે અને તેમાં ત્રણ અર્ધ-નળાકાર મોડ્યુલોનો સમાવેશ થાય છે. પ્રથમ મોડ્યુલ એક રહેણાંક મોડ્યુલ છે, જેમાં એક વોર્ડરૂમ, ત્રણ ક્રૂ મેમ્બરો માટે કેબિન, વેસ્ટ પ્રોસેસિંગ સિસ્ટમ અને વ્યક્તિગત સ્વચ્છતા માટે એક રૂમ છે. બાકીના બે મોડ્યુલો છોડના ખોરાકના ઉત્પાદન માટે ગ્રીનહાઉસ રાખે છે. ક્રૂના આહારનો 40% કરતા વધુ હિસ્સો ઉગાડવામાં આવેલ છોડ છે. પાણી અને હવામાં ઇન્સ્ટોલેશન પર્યાવરણનું અલગતા 99% હતું.

યુએગોંગ-1 ઇન્સ્ટોલેશનનું બાંધકામ 9 નવેમ્બર, 2013 ના રોજ પૂર્ણ થયું હતું. ડિસેમ્બર 23 થી 30 ડિસેમ્બર, 2014 સુધી, પરીક્ષકો, જેઓ યુનિવર્સિટીના બે વિદ્યાર્થીઓ હતા, "મૂન પેલેસ" નું પરીક્ષણ સમાધાન હાથ ધર્યું હતું. આ પ્રયોગ 105 દિવસ માટે કરવામાં આવ્યો હતો - 3 ફેબ્રુઆરીથી 20 મે, 2014 સુધી. તેમાં ત્રણ જણનો ક્રૂ સામેલ હતો: એક પુરુષ, ઝી બેઇઝેન અને બે મહિલાઓ, વાંગ મિંજુઆન અને ડોંગ ચેની. પ્રયોગ સફળતાપૂર્વક પૂર્ણ થયો અને મીડિયામાં વ્યાપકપણે આવરી લેવામાં આવ્યો સમૂહ માધ્યમોચીન. નિષ્કર્ષ

બંધ કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમના નિર્માણનો પ્રસ્તુત ઇતિહાસ માનવ વિકાસની વૈશ્વિક ઐતિહાસિક પ્રક્રિયાનો એક ભાગ છે. માણસે, તેની વિચારવાની ક્ષમતાને કારણે, વ્યવહારુ અવકાશ વિજ્ઞાન બનાવ્યું અને ગ્રહની બહાર જવાની તેની ક્ષમતા સાબિત કરી. નિવાસસ્થાનના નિર્માણ અને કાર્ય માટે બાયોસ્ફિયર મિકેનિઝમ્સનો ઊંડાણપૂર્વકનો અભ્યાસ લોકોને ગ્રહો અને તેમના ઉપગ્રહો, એસ્ટરોઇડ્સ અને અન્ય કોસ્મિક બોડીઓ પર અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવવાની મંજૂરી આપશે. આ પ્રવૃત્તિ માનવ અસ્તિત્વના અર્થને સમજવાનું શક્ય બનાવશે.

માં અને. વર્નાડસ્કીએ સમગ્ર પૃથ્વી અને બાહ્ય અવકાશમાં જીવનના ફેલાવા વિશે લખ્યું. કોસ્મોસની અન્વેષિત સીમાઓના સંશોધન સુધી, ફક્ત તેની બુદ્ધિમત્તા ધરાવતો માણસ જ આપણા જીવમંડળના વિસ્તરણને આગળ લઈ જવા સક્ષમ છે. બ્રહ્માંડની અધ્યયન મર્યાદાઓથી આગળ વધવા માટે માનવતાને એસ્ટરોઇડ્સ અને નજીકના કોસ્મિક બોડીઓ સુધી બાયોસ્ફિયરને વિસ્તારવાની જરૂર છે. આ ફક્ત આપણા જૈવક્ષેત્રને જ નહીં, પણ માનવ જાતિને પણ બચાવવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ત્સિઓલકોવ્સ્કી દ્વારા કલ્પના કરાયેલ વિકાસના પરિણામે, પહેલા પૃથ્વીની નજીકની અવકાશ, સૌરમંડળ અને પછી ઊંડા અવકાશમાં, માનવતાની ગતિશીલ વસ્તી રચાઈ શકે છે - એટલે કે, કેટલાક લોકો પૃથ્વીની બહાર અવકાશના પાયા પર કાયમ માટે રહેશે. વિજ્ઞાન તરીકે ઇતિહાસ, આમ, ગ્રહોના માળખાથી આગળ વધશે અને ખરેખર માત્ર પૃથ્વીનો જ નહીં, પણ કોસ્મોસનો પણ ઇતિહાસ બની જશે.

1. ફિલસૂફીની દુનિયા. 2 વોલ્યુમોમાં. ટી. 2. એમ., 1991. 624 પૃષ્ઠ.

2. ત્સિઓલકોવ્સ્કી કે.ઇ. ઔદ્યોગિક અવકાશ સંશોધન: કાર્યોનો સંગ્રહ. એમ., 1989. 278 પૃષ્ઠ.

3. કે.ઇ. દ્વારા હસ્તપ્રતોની ફોટોકોપીઓ. ત્સિઓલકોવ્સ્કી [ઇલેક્ટ્રોનિક સંસાધન]. URL: http://tsiolkovsky.org/wp-content/up-loads/2016/02/ZHizn-v-mezhzvezdnoj-srede.pdf (એક્સેસ તારીખ: 04/25/2017).

4. ગ્રિશિન યુ.આઈ. કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમ્સ. એમ., 1989. 64 પૃ. (જીવન, વિજ્ઞાન, ટેક્નોલોજીમાં નવું. શ્રેણી “કોસ્મોનોટીક્સ, એસ્ટ્રોનોમી”. નંબર 7).

5. Gitelzon I.I., Degermendzhi A.G., Tikhomirov A.A. બંધ જીવન સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ // રશિયામાં વિજ્ઞાન. 2011. નંબર 6. પૃષ્ઠ 4-10.

6. ડીગેરમેન્ડઝી એ.જી., તિખોમિરોવ એ.એ. પાર્થિવ અને અવકાશ હેતુઓ માટે કૃત્રિમ બંધ ઇકોસિસ્ટમનું નિર્માણ // રશિયન એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસનું બુલેટિન. 2014. ટી. 84, નંબર 3. પી. 233-240.

7. બાયોસ્ફિયરની સૂચિ. એમ., 1991. 253 પૃષ્ઠ.

8. નેલ્સન એમ., ડેમ્પસ્ટર ડબલ્યુ.એફ., એલન જે.પી. "મોડ્યુલર બાયોસ્ફિયર્સ" - જાહેર પર્યાવરણીય શિક્ષણ અને સંશોધન માટે નવા ટેસ્ટબેડ પ્લેટફોર્મ્સ // અવકાશ સંશોધનમાં પ્રગતિ. 2008. વોલ્યુમ. 41, નં. 5. આર. 787-797.

9. નિટ્ટા કે. CEEF, કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ્સની ગતિશીલતા નક્કી કરવા માટે પ્રયોગશાળા તરીકે બંધ ઇકોસિસ્ટમ // Ibid. 2001. વોલ્યુમ. 27, નં. 9. આર. 1505-1512.

10. ગ્રિગોરીવ એ.આઈ., મોરુકોવ બી.વી. "માર્સ-500": પ્રારંભિક પરિણામો // પૃથ્વી અને બ્રહ્માંડ. 2013. નંબર 3. પૃષ્ઠ 31-41.

11. પાવેલત્સેવ પી. “યુગુન-1” - BIOS-3 પ્રોજેક્ટના અનુગામી // કોસ્મોનોટિક્સ ન્યૂઝ. 2014. ટી. 24, નંબર 7. પૃષ્ઠ 63-65.

ડૉકટર ઑફ ઇકોનોમિક સાયન્સ વાય. શિશકોવ

આપણે તળિયા વગરનું આકાશ, લીલા જંગલો અને ઘાસના મેદાનો જોઈએ છીએ, પક્ષીઓને ગાતા સાંભળીએ છીએ, લગભગ સંપૂર્ણ રીતે નાઈટ્રોજન અને ઓક્સિજન ધરાવતી હવા શ્વાસ લઈએ છીએ, નદીઓ અને સમુદ્રો પર તરીએ છીએ, પાણી પીએ છીએ અથવા તેનો ઉપયોગ કરીએ છીએ, સૂર્યના હળવા કિરણોમાં સૂર્યસ્નાન કરીએ છીએ - અને આપણે અનુભવીએ છીએ. આ બધું કુદરતી અને સામાન્ય છે. એવું લાગે છે કે તે અન્યથા હોઈ શકતું નથી: તે હંમેશાં એવું જ રહ્યું છે, તે કાયમ રહેશે! પરંતુ આ એક ઊંડી ગેરસમજ છે, જે રોજિંદા આદતમાંથી જન્મે છે અને પૃથ્વી કેવી રીતે અને શા માટે આપણે જાણીએ છીએ તેની અજ્ઞાનતા છે. આપણાથી અલગ રીતે રચાયેલા ગ્રહો માત્ર અસ્તિત્વમાં જ નથી, પરંતુ વાસ્તવમાં બ્રહ્માંડમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. પરંતુ શું અવકાશના ઊંડાણમાં ક્યાંક એવા ગ્રહો છે કે જેમાં પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પૃથ્વી પરની નજીક છે? આ શક્યતા અત્યંત અનુમાનિત અને ન્યૂનતમ છે. પૃથ્વી, જો અજોડ નથી, તો પછી, કોઈ પણ સંજોગોમાં, કુદરતનું "ટુકડા" ઉત્પાદન છે.

ગ્રહની મુખ્ય ઇકોસિસ્ટમ્સ. પર્વતો, જંગલો, રણ, સમુદ્રો, મહાસાગરો - હજુ પણ પ્રમાણમાં શુદ્ધ પ્રકૃતિ - અને મેગાસિટી એ લોકોના જીવન અને પ્રવૃત્તિનું કેન્દ્ર છે જે પૃથ્વીને સંપૂર્ણ ડમ્પમાં ફેરવી શકે છે.

પૃથ્વી અવકાશમાંથી ખૂબ સુંદર દેખાય છે - એક અનન્ય ગ્રહ જેણે જીવનને જન્મ આપ્યો.

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

આકૃતિ પૃથ્વી ગ્રહના ઉત્ક્રાંતિ અને તેના પર જીવનના વિકાસના તબક્કાઓ દર્શાવે છે.

અહીં તેમાંથી થોડાક છે નકારાત્મક પરિણામોપૃથ્વી પર માનવ પ્રવૃત્તિને કારણે. સમુદ્ર અને મહાસાગરોના પાણી તેલથી પ્રદૂષિત છે, જો કે તેને એકત્રિત કરવાની એક કરતાં વધુ રીતો છે. પરંતુ સામાન્ય ઘરના કચરાથી પણ પાણી ભરાયેલા છે.

એવો કોઈ વસવાટ ધરાવતો ખંડ નથી જ્યાં કારખાનાઓ અને કારખાનાઓ ધૂમ્રપાન કરતા નથી, આસપાસના વાતાવરણને વધુ ખરાબ માટે બદલી નાખે છે.

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

ચિત્ર પૃથ્વી પરના કોઈપણ મોટા શહેર માટે લાક્ષણિક છે: કારની અનંત રેખાઓ, જેમાંથી નીકળતો ધૂમાડો લોકોને બીમાર બનાવે છે, વૃક્ષો મૃત્યુ પામે છે...

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

વિજ્ઞાન અને જીવન // ચિત્રો

પર્યાવરણને અનુકૂળ ઉત્પાદન એ એકમાત્ર વસ્તુ છે જે તેને શક્ય બનાવશે, જો ગ્રહને સ્વચ્છ બનાવવા માટે નહીં, તો ઓછામાં ઓછું તેને આપણે જે રીતે મેળવ્યું છે તે રીતે છોડી દો.

પૃથ્વીની ઇકોસિસ્ટમનો લાંબો વિકાસ

સૌ પ્રથમ, ચાલો આપણે યાદ કરીએ કે સૂર્યમંડળની ઉત્ક્રાંતિ કેવી રીતે આગળ વધી. લગભગ 4.6 બિલિયન વર્ષ પહેલાં, આપણી ગેલેક્સીમાં ઘૂમતા અનેક ગેસ અને ધૂળના વાદળોમાંથી એક સૂર્યમંડળમાં ઘટ્ટ અને રૂપાંતરિત થવાનું શરૂ થયું. વાદળની અંદર, એક મુખ્ય ગોળાકાર, પછી હજુ પણ ઠંડો, ફરતો ઝુંડ રચાય છે, જેમાં ગેસ (હાઈડ્રોજન અને હિલીયમ) અને કોસ્મિક ધૂળ (અગાઉ વિસ્ફોટિત વિશાળ તારાઓમાંથી ભારે રાસાયણિક તત્વોના અણુઓના ટુકડા) - ભાવિ સૂર્યનો સમાવેશ થાય છે. વધતા ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ, સમાન વાદળના નાના ઝુંડ તેની આસપાસ ફરવા લાગ્યા - ભાવિ ગ્રહો, એસ્ટરોઇડ્સ, ધૂમકેતુઓ. તેમાંના કેટલાકની ભ્રમણકક્ષાઓ સૂર્યની નજીક હોવાનું બહાર આવ્યું છે, અન્ય - આગળ, કેટલાક ઇન્ટરસ્ટેલર દ્રવ્યના મોટા ઝુંડમાંથી બનાવવામાં આવ્યા હતા, અન્ય - નાનામાંથી.

શરૂઆતમાં બહુ ફરક ન પડ્યો. પરંતુ સમય જતાં, ગુરુત્વાકર્ષણ દળોએ સૂર્ય અને ગ્રહોને વધુને વધુ ઘન બનાવ્યા. અને કોમ્પેક્શનની ડિગ્રી તેમના પ્રારંભિક સમૂહ પર આધારિત છે. અને આ દ્રવ્યના ગંઠાવાનું જેટલું વધારે સંકુચિત થયું, તેટલું જ અંદરથી ગરમ થતું ગયું. આ કિસ્સામાં, ભારે રાસાયણિક તત્વો (મુખ્યત્વે આયર્ન, સિલિકેટ્સ) પીગળીને કેન્દ્રમાં ડૂબી ગયા, જ્યારે હળવા તત્વો (હાઇડ્રોજન, હિલિયમ, કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન) સપાટી પર રહ્યા. હાઇડ્રોજન સાથે સંયોજનમાં, કાર્બન મિથેનમાં, નાઇટ્રોજન એમોનિયામાં, ઓક્સિજન પાણીમાં ફેરવાય છે. તે સમયે, ગ્રહોની સપાટી પર કોસ્મિક ઠંડીનું શાસન હતું, તેથી તમામ સંયોજનો બરફના રૂપમાં હતા. ઘન ભાગની ઉપર હાઇડ્રોજન અને હિલીયમનું વાયુ સ્તર હતું.

જો કે, ગુરુ અને શનિ જેવા મોટા ગ્રહોનું દળ પણ જ્યારે થર્મોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયા શરૂ થાય ત્યારે બિંદુ સુધી પહોંચવા માટે તેમના કેન્દ્રોમાં દબાણ અને તાપમાન માટે અપૂરતું હોવાનું બહાર આવ્યું, અને આવી પ્રતિક્રિયા સૂર્યની અંદર શરૂ થઈ. તે ગરમ થયું અને લગભગ ચાર અબજ વર્ષ પહેલાં એક તારામાં ફેરવાઈ ગયું, જે અવકાશમાં માત્ર તરંગ કિરણોત્સર્ગ - પ્રકાશ, ગરમી, એક્સ-રે અને ગામા કિરણો જ નહીં, પણ કહેવાતા સૌર પવન - પદાર્થના ચાર્જ થયેલા કણો (પ્રોટોન) ના પ્રવાહો પણ મોકલે છે. અને ઇલેક્ટ્રોન).

બનાવતા ગ્રહો માટે પરીક્ષણો શરૂ થઈ ગયા છે. તેઓ સૂર્ય અને સૌર પવનમાંથી થર્મલ ઉર્જાના પ્રવાહો દ્વારા અથડાયા હતા. પ્રોટોપ્લાનેટ્સની ઠંડી સપાટી ગરમ થઈ ગઈ, હાઈડ્રોજન અને હિલીયમના વાદળો તેમની ઉપર ઉછળ્યા, અને પાણી, મિથેન અને એમોનિયાના બર્ફીલા સમૂહ ઓગળ્યા અને બાષ્પીભવન થવા લાગ્યા. સૌર પવનથી ચાલતા, આ વાયુઓને અવકાશમાં લઈ જવામાં આવ્યા હતા. પ્રાથમિક ગ્રહોના આવા "ઉતારવા" ની ડિગ્રી સૂર્યથી તેમની ભ્રમણકક્ષાનું અંતર નક્કી કરે છે: તેની નજીકના ગ્રહો બાષ્પીભવન થઈ ગયા અને સૌર પવન દ્વારા સૌથી વધુ તીવ્રતાથી ફૂંકાયા. જેમ જેમ ગ્રહો "પાતળા થઈ ગયા" તેમ, તેમના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રો નબળા પડ્યા અને સૂર્યની સૌથી નજીકના ગ્રહો અવકાશમાં સંપૂર્ણપણે વિખેરાઈ ગયા ત્યાં સુધી બાષ્પીભવન અને ડિફ્લેશન વધ્યું.

બુધ, સૂર્યની સૌથી નજીકનો હયાત ગ્રહ, પ્રમાણમાં નાનો, ખૂબ જ ગાઢ અવકાશી પદાર્થ છે જેમાં મેટાલિક કોર છે પરંતુ ભાગ્યે જ ધ્યાનપાત્ર ચુંબકીય ક્ષેત્ર છે. તે વ્યવહારીક વાતાવરણથી વંચિત છે, અને તેની સપાટી સિન્ટર્ડ ખડકોથી ઢંકાયેલી છે, જે દિવસના સમયે સૂર્ય દ્વારા 420-430 o C સુધી ગરમ થાય છે, અને તેથી અહીં પ્રવાહી પાણી હોઈ શકતું નથી. શુક્ર, જે સૂર્યથી વધુ દૂર છે, તે આપણા ગ્રહ સાથે કદ અને ઘનતામાં ખૂબ સમાન છે. તેની પાસે લગભગ આયર્ન કોર જેટલો મોટો છે, પરંતુ તેની ધરીની આસપાસ તેના ધીમા પરિભ્રમણને કારણે (પૃથ્વી કરતાં 243 ગણો ધીમો), તેમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રનો અભાવ છે જે તેને સૌર પવનથી સુરક્ષિત કરી શકે, જે તમામ જીવન માટે વિનાશક છે. શુક્ર, જોકે, એકદમ શક્તિશાળી વાતાવરણ જાળવી રાખ્યું છે, જેમાં 97% કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO 2) અને 2% કરતા ઓછા નાઇટ્રોજનનો સમાવેશ થાય છે. આ ગેસ રચના એક શક્તિશાળી ગ્રીનહાઉસ અસર બનાવે છે: CO 2 શુક્રની સપાટી દ્વારા પ્રતિબિંબિત થતા સૌર કિરણોત્સર્ગને અવકાશમાં બહાર નીકળતા અટકાવે છે, તેથી જ ગ્રહની સપાટી અને તેના વાતાવરણના નીચલા સ્તરો 470 ° સે સુધી ગરમ થાય છે. આવા નર્કમાં, પ્રવાહી પાણી અને તેથી જીવંત સજીવો વિશે કોઈ વાત કરી શકાતી નથી.

આપણો અન્ય પાડોશી મંગળ પૃથ્વીના કદ કરતાં લગભગ અડધો છે. અને તેમ છતાં તે મેટલ કોર ધરાવે છે અને તેની ધરી પર લગભગ પૃથ્વી જેટલી જ ઝડપે ફરે છે, તેમાં કોઈ ચુંબકીય ક્ષેત્ર નથી. શા માટે? તેનો મેટલ કોર ખૂબ નાનો છે, અને સૌથી અગત્યનું, તે પીગળેલું નથી અને તેથી આવા ક્ષેત્રને પ્રેરિત કરતું નથી. પરિણામે, મંગળની સપાટી પર સતત હાઇડ્રોજન ન્યુક્લી અને અન્ય તત્વોના ચાર્જ થયેલા ટુકડાઓ દ્વારા બોમ્બમારો કરવામાં આવે છે, જે સૂર્ય દ્વારા સતત બહાર કાઢવામાં આવે છે. મંગળનું વાતાવરણ શુક્ર જેવું જ છે: 95% CO 2 અને 3% નાઇટ્રોજન. પરંતુ આ ગ્રહના નબળા ગુરુત્વાકર્ષણ અને સૌર પવનને લીધે, તેનું વાતાવરણ અત્યંત દુર્લભ છે: મંગળની સપાટી પરનું દબાણ પૃથ્વી કરતાં 167 ગણું ઓછું છે. આ દબાણ પર ત્યાં પ્રવાહી પાણી પણ હોઈ શકતું નથી. જો કે, નીચા તાપમાનને કારણે તે મંગળ પર નથી (દિવસ દરમિયાન સરેરાશ માઈનસ 33 o C). વિષુવવૃત્ત પર ઉનાળામાં તે મહત્તમ પ્લસ 17 ° સે સુધી વધે છે, અને શિયાળામાં ઊંચા અક્ષાંશો પર તે માઈનસ 125 ° સે સુધી ઘટી જાય છે, જ્યારે વાતાવરણીય કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પણ બરફમાં ફેરવાય છે - આ સફેદ ધ્રુવીય કેપ્સમાં મોસમી વધારાને સમજાવે છે. મંગળ.

મોટા ગ્રહો, ગુરુ અને શનિ, પાસે બિલકુલ નક્કર સપાટી નથી - તેમના ઉપલા સ્તરોમાં પ્રવાહી હાઇડ્રોજન અને હિલીયમ હોય છે, અને તેમના નીચલા સ્તરો પીગળેલા ભારે તત્વોથી બનેલા હોય છે. યુરેનસ એ પીગળેલા સિલિકેટ્સનો કોર ધરાવતો પ્રવાહી બોલ છે, કોર ઉપર લગભગ 8 હજાર કિલોમીટર ઊંડો ગરમ પાણીનો મહાસાગર આવેલો છે, અને આ બધાથી ઉપર 11 હજાર કિલોમીટર જાડું હાઇડ્રોજન-હિલિયમ વાતાવરણ છે. સૌથી દૂરના ગ્રહો, નેપ્ચ્યુન અને પ્લુટો, જૈવિક જીવનની ઉત્પત્તિ માટે સમાન રીતે અયોગ્ય છે.

માત્ર પૃથ્વી નસીબદાર હતી. સંજોગોનું રેન્ડમ સંયોજન (મુખ્ય એ પ્રોટોપ્લેનેટ સ્ટેજ પર પ્રારંભિક માસ, સૂર્યથી અંતર, તેની ધરીની આસપાસ પરિભ્રમણની ગતિ અને અર્ધ-પ્રવાહી આયર્ન કોરની હાજરી છે, જે તેને મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર આપે છે જે તેને સૌર પવનથી રક્ષણ આપે છે) ગ્રહને આખરે તે બનવાની મંજૂરી આપી જે આપણે તેણીને જોવા માટે વપરાય છે. પૃથ્વીના લાંબા ભૌગોલિક ઉત્ક્રાંતિને કારણે તેના પર જ જીવનનો ઉદભવ થયો.

સૌ પ્રથમ, પૃથ્વીના વાતાવરણની ગેસ રચના બદલાઈ ગઈ છે. શરૂઆતમાં, તેમાં દેખીતી રીતે હાઇડ્રોજન, એમોનિયા, મિથેન અને પાણીની વરાળનો સમાવેશ થતો હતો. પછી, હાઇડ્રોજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, મિથેન CO 2 અને એમોનિયા નાઇટ્રોજનમાં ફેરવાય છે. પૃથ્વીના પ્રાથમિક વાતાવરણમાં ઓક્સિજન નહોતો. જેમ જેમ તે ઠંડું થયું તેમ, પાણીની વરાળ પ્રવાહી પાણીમાં ઘટ્ટ થઈ અને પૃથ્વીની સપાટીના ત્રણ ચતુર્થાંશ ભાગને આવરી લેતા મહાસાગરો અને સમુદ્રો બન્યા. વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું પ્રમાણ ઘટ્યું: તે પાણીમાં ઓગળી ગયું. સતત જ્વાળામુખી વિસ્ફોટ દરમિયાન, પૃથ્વીના ઇતિહાસના પ્રારંભિક તબક્કાની લાક્ષણિકતા, CO 2 નો ભાગ કાર્બોનેટ સંયોજનોમાં બંધાયેલો હતો. વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડના ઘટાડાને લીધે તે બનાવેલી ગ્રીનહાઉસ અસર નબળી પડી: પૃથ્વીની સપાટી પરનું તાપમાન ઘટ્યું અને બુધ અને શુક્ર પર જે અસ્તિત્વમાં છે અને જે અસ્તિત્વમાં છે તેનાથી ધરમૂળથી અલગ થવા લાગ્યું.

સમુદ્રો અને મહાસાગરોએ નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવી હતી જૈવિક ઉત્ક્રાંતિપૃથ્વી. પાણીમાં ઓગળેલા વિવિધ રાસાયણિક તત્વોના પરમાણુ નવા, વધુ જટિલ અકાર્બનિક સંયોજનો બનાવવા માટે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. તેમાંથી, વીજળીના વિદ્યુત સ્રાવના પ્રભાવ હેઠળ, ધાતુઓના કિરણોત્સર્ગી કિરણોત્સર્ગ, પાણીની અંદરના જ્વાળામુખીનો વિસ્ફોટ દરિયાનું પાણીસૌથી સરળ કાર્બનિક સંયોજનો ઉદ્ભવ્યા - એમિનો એસિડ, તે પ્રારંભિક "બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ" જેમાંથી પ્રોટીન બને છે - જીવંત સજીવોનો આધાર. આમાંના મોટા ભાગના સાદા એમિનો એસિડ્સનું વિઘટન થયું, પરંતુ તેમાંના કેટલાક, વધુ જટિલ બનીને, પ્રાથમિક એકકોષીય સજીવો બની ગયા જેમ કે બેક્ટેરિયા, તેમના પર્યાવરણને અનુકૂલન અને પુનઃઉત્પાદન કરવામાં સક્ષમ.

તેથી, લગભગ 3.5 અબજ વર્ષો પહેલા, પૃથ્વીના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ઇતિહાસમાં ગુણાત્મક રીતે નવો તબક્કો શરૂ થયો. તેના રાસાયણિક ઉત્ક્રાંતિને જૈવિક ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા પૂરક (અથવા તેના બદલે, પૃષ્ઠભૂમિમાં ધકેલવામાં આવ્યું) હતું. સૌરમંડળના અન્ય કોઈ ગ્રહને આ ખબર ન હતી.

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO 2) અને પાણી (H 2 O) ના અણુઓને સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ પ્રકાશસંશ્લેષણ કરવા સક્ષમ કેટલાક બેક્ટેરિયાના કોષોમાં હરિતદ્રવ્ય અને અન્ય રંગદ્રવ્યો દેખાય તે પહેલાં લગભગ દોઢ અબજ વર્ષ વીતી ગયા. કાર્બનિક સંયોજનો અને મુક્ત ઓક્સિજન (O 2). હવે સૂર્યના પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગે બાયોમાસના અનંત વિકાસને સેવા આપવાનું શરૂ કર્યું, કાર્બનિક જીવનનો વિકાસ ખૂબ ઝડપથી થયો.

અને આગળ. પ્રકાશસંશ્લેષણના પ્રભાવ હેઠળ, જે કાર્બન ડાયોક્સાઇડને શોષી લે છે અને અનબાઉન્ડ ઓક્સિજન છોડે છે, પૃથ્વીના વાતાવરણની ગેસ રચના બદલાઈ ગઈ: CO 2 નો હિસ્સો ઘટ્યો, અને O 2 નો હિસ્સો વધ્યો. જમીનને આવરી લેતા જંગલોએ આ પ્રક્રિયાને વેગ આપ્યો. અને લગભગ 500 મિલિયન વર્ષો પહેલા, સૌથી સરળ વોટરફોલ કરોડરજ્જુ દેખાયા હતા. લગભગ 100 મિલિયન વર્ષો પછી, ઓક્સિજનનું પ્રમાણ એવા સ્તરે પહોંચ્યું કે જેનાથી કેટલાક કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓ જમીન પર પહોંચી શક્યા. માત્ર એટલા માટે જ નહીં કે તમામ ભૂમિ પ્રાણીઓ ઓક્સિજનનો શ્વાસ લે છે, પરંતુ એ હકીકતને કારણે પણ કે ઓઝોનનું રક્ષણાત્મક સ્તર (O3) વાતાવરણના ઉપરના સ્તરોમાં 25-30 કિલોમીટરની ઊંચાઈએ દેખાય છે, જે અલ્ટ્રાવાયોલેટના નોંધપાત્ર ભાગને શોષી લે છે અને એક્સ-રે રેડિયેશનસૂર્ય, જમીનના પ્રાણીઓ માટે વિનાશક.

પૃથ્વીના વાતાવરણની રચનાએ આ સમય સુધીમાં જીવનના વધુ વિકાસ માટે અત્યંત સાનુકૂળ ગુણધર્મો પ્રાપ્ત કરી લીધા હતા: 78% નાઇટ્રોજન, 21% ઓક્સિજન, 0.9% આર્ગોન અને બહુ ઓછા (0.03%) કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, હાઇડ્રોજન અને અન્ય વાયુઓ. આવા વાતાવરણ સાથે, પૃથ્વી, સૂર્યમાંથી ઘણી બધી થર્મલ ઊર્જા મેળવે છે, તેમાંથી લગભગ 40%, શુક્રથી વિપરીત, અવકાશમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને પૃથ્વીની સપાટી વધુ ગરમ થતી નથી. પરંતુ તે બધુ જ નથી. થર્મલ સૌર ઉર્જા, ટૂંકા-તરંગ કિરણોત્સર્ગના સ્વરૂપમાં પૃથ્વી પર લગભગ મુક્તપણે પહોંચે છે, લાંબા-તરંગ ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન તરીકે અવકાશમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે. તે પાણીની વરાળ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, મિથેન, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ અને વાતાવરણમાં રહેલા અન્ય વાયુઓ દ્વારા આંશિક રીતે જાળવી રાખવામાં આવે છે, જે કુદરતી ગ્રીનહાઉસ અસર બનાવે છે. માં તેમનો આભાર નીચલા સ્તરોવાતાવરણ અને પૃથ્વીની સપાટી પર વધુ કે ઓછું સ્થિર મધ્યમ તાપમાન જાળવે છે, જે કુદરતી ગ્રીનહાઉસ અસર અસ્તિત્વમાં ન હોય તો તેના કરતાં લગભગ 33 o C વધારે છે.

આમ, પગલું દ્વારા, પૃથ્વી પર જીવન માટે યોગ્ય એક અનન્ય ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમની રચના થઈ. વિશાળ, અર્ધ-પીગળેલા આયર્ન કોર અને તેની ધરીની આસપાસ પૃથ્વીનું ઝડપી પરિભ્રમણ એક પર્યાપ્ત મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે, જે આપણા ગ્રહની આસપાસ સૌર પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનનાં પ્રવાહોને વહેવા માટે દબાણ કરે છે, તે વધેલા સમયગાળા દરમિયાન પણ તેને નોંધપાત્ર નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના. સૌર કિરણોત્સર્ગ (ભલે કોર નાનો અને સખત હોય, અને જો પૃથ્વીનું પરિભ્રમણ ધીમુ હોત, તો તે સૌર પવન સામે અસુરક્ષિત રહેત). અને તેના ચુંબકીય ક્ષેત્ર અને નોંધપાત્ર સમૂહને કારણે, પૃથ્વીએ વાતાવરણનું એકદમ જાડું સ્તર (લગભગ 1000 કિમી જાડા) જાળવી રાખ્યું છે, જે ગ્રહની સપાટી પર આરામદાયક થર્મલ શાસન અને પ્રવાહી પાણીની વિપુલતા બનાવે છે - એક અનિવાર્ય સ્થિતિ. જીવનની ઉત્પત્તિ અને ઉત્ક્રાંતિ.

બે અબજ વર્ષો દરમિયાન, પૃથ્વી પર છોડ અને પ્રાણીઓની વિવિધ પ્રજાતિઓની સંખ્યા આશરે 10 મિલિયન સુધી પહોંચી ગઈ છે. તેમાંથી, 21% છોડ છે, લગભગ 76% અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓ છે અને 3% કરતા થોડા વધુ કરોડરજ્જુ છે, જેમાંથી માત્ર દસમો ભાગ સસ્તન પ્રાણીઓ છે. દરેક કુદરતી અને આબોહવા ઝોનમાં, તેઓ ટ્રોફિકમાં લિંક્સ તરીકે એકબીજાને પૂરક બનાવે છે, એટલે કે, ખોરાક, સાંકળ, પ્રમાણમાં સ્થિર બાયોસેનોસિસ બનાવે છે.

પૃથ્વી પર ઉભરાયેલ જીવમંડળ ધીમે ધીમે ઇકોસિસ્ટમમાં બંધબેસે છે અને ઊર્જા અને દ્રવ્યના ભૌગોલિક ચક્રમાં ભાગ લેતા તેનું અભિન્ન ઘટક બની ગયું છે.

જીવંત જીવો ઘણા જૈવ-રાસાયણિક ચક્રના સક્રિય ઘટકો છે, જેમાં પાણી, કાર્બન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, હાઇડ્રોજન, સલ્ફર, આયર્ન, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ અને અન્ય રાસાયણિક તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. અકાર્બનિક તબક્કામાંથી તેઓ કાર્બનિક તબક્કામાં પસાર થાય છે, અને પછી, છોડ અને પ્રાણીઓ અથવા તેમના અવશેષોના કચરાના રૂપમાં, અકાર્બનિક તબક્કામાં પાછા ફરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એવો અંદાજ છે કે તમામ કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો સાતમો ભાગ અને ઓક્સિજનનો 1/4500 વાર્ષિક કાર્બનિક તબક્કામાંથી પસાર થાય છે. જો પૃથ્વી પર પ્રકાશસંશ્લેષણ કોઈ કારણસર બંધ થઈ જાય, તો લગભગ બે હજાર વર્ષમાં મુક્ત ઓક્સિજન વાતાવરણમાંથી અદૃશ્ય થઈ જશે. અને તે જ સમયે, સરળ એનારોબિક સજીવો (ચોક્કસ પ્રકારના બેક્ટેરિયા, યીસ્ટ અને વોર્મ્સ) ના અપવાદ સિવાય, બધા લીલા છોડ અને બધા પ્રાણીઓ અદૃશ્ય થઈ જશે.

પૃથ્વીનું ઇકોસિસ્ટમ સ્વ-ટકાઉ છે, જે બાયોસ્ફિયરના કાર્ય સાથે સંબંધિત નથી તેવા પદાર્થોના અન્ય ચક્રને આભારી છે - ચાલો આપણે પ્રકૃતિમાં પાણીના ચક્રને યાદ કરીએ, જે શાળામાંથી જાણીતું છે. નજીકથી એકબીજા સાથે જોડાયેલા જૈવિક અને બિન-જૈવિક ચક્રનો સંપૂર્ણ સમૂહ એક જટિલ સ્વ-નિયમનકારી ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ બનાવે છે જે સંબંધિત સંતુલનમાં હોય છે. જો કે, તેની સ્થિરતા ખૂબ જ નાજુક અને સંવેદનશીલ છે. આનો પુરાવો પુનરાવર્તિત ગ્રહોની આપત્તિઓ છે, જેનું કારણ કાં તો પૃથ્વી પર મોટા કોસ્મિક પિંડોનું પતન અથવા શક્તિશાળી જ્વાળામુખી ફાટી નીકળવું હતું, જેના કારણે પૃથ્વીની સપાટી પર સૂર્યપ્રકાશનો પુરવઠો લાંબા સમય સુધી ઘટ્યો હતો. દરેક વખતે, આવી આપત્તિઓ પૃથ્વીના બાયોટાના 50 થી 96% સુધી વહન કરે છે. પરંતુ જીવન ફરીથી પુનર્જન્મ પામ્યું અને વિકાસ કરવાનું ચાલુ રાખ્યું.

આક્રમક હોમો સેપિયન્સ

પ્રકાશસંશ્લેષણ છોડનો દેખાવ, જેમ કે પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે, પૃથ્વીના વિકાસમાં એક નવો તબક્કો ચિહ્નિત કરે છે. આવા નાટ્યાત્મક ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પરિવર્તન પ્રમાણમાં સરળ જીવંત સજીવો દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું જેમની પાસે બુદ્ધિ નથી. મનુષ્યો તરફથી, શક્તિશાળી બુદ્ધિથી સંપન્ન અત્યંત સંગઠિત જીવ, પૃથ્વીના ઇકોસિસ્ટમ પર વધુ મૂર્ત અસરની અપેક્ષા રાખવી સ્વાભાવિક છે. આવા પ્રાણીના દૂરના પૂર્વજો - hominids - દેખાયા હતા, વિવિધ અંદાજો અનુસાર, લગભગ 3 થી 1.8 મિલિયન વર્ષો પહેલા, નિએન્ડરથલ્સ - આશરે 200-100 હજાર, અને આધુનિક હોમો સેપિઅન્સ સેપિયન્સ - માત્ર 40 હજાર વર્ષ પહેલાં. ભૂસ્તરશાસ્ત્રમાં, ત્રણ મિલિયન વર્ષો પણ કાલક્રમિક ભૂલની મર્યાદામાં બંધબેસે છે, અને 40 હજાર એ પૃથ્વીની ઉંમરના માત્ર એક મિલિયનમાં ભાગ છે. પરંતુ આ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય ક્ષણ દરમિયાન પણ, લોકો તેના ઇકોસિસ્ટમના સંતુલનને સંપૂર્ણપણે બગાડવામાં સફળ થયા.

સૌ પ્રથમ, ઇતિહાસમાં પ્રથમ વખત, હોમો સેપિયન્સની વસ્તીની વૃદ્ધિ કુદરતી મર્યાદાઓ દ્વારા સંતુલિત ન હતી: ન તો ખોરાકની અછત કે ન તો માનવ-ભક્ષી શિકારી. ટૂલ્સના વિકાસ સાથે (ખાસ કરીને ઔદ્યોગિક ક્રાંતિ પછી), લોકો વ્યવહારીક રીતે સામાન્ય ટ્રોફિક સાંકળમાંથી બહાર નીકળી ગયા અને લગભગ અનિશ્ચિત સમય માટે પ્રજનન કરવાની તક મેળવી. માત્ર બે હજાર વર્ષ પહેલાં ત્યાં લગભગ 300 મિલિયન હતા, અને 2003 સુધીમાં પૃથ્વીની વસ્તી 21 ગણી વધીને 6.3 અબજ થઈ ગઈ હતી.

બીજું. અન્ય તમામ જૈવિક પ્રજાતિઓથી વિપરીત કે જેઓ વધુ કે ઓછા મર્યાદિત રહેઠાણ ધરાવે છે, લોકો જમીન-આબોહવા, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય, જૈવિક અને અન્ય પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં લીધા વિના સમગ્ર પૃથ્વીની સપાટી પર સ્થાયી થયા છે. ફક્ત આ કારણોસર, પ્રકૃતિ પરના તેમના પ્રભાવની ડિગ્રી અન્ય કોઈપણ જીવોના પ્રભાવ સાથે તુલનાત્મક નથી. અને છેવટે, તેમની બુદ્ધિમત્તાને કારણે, લોકો કુદરતી વાતાવરણ સાથે એટલું અનુકૂલન કરતા નથી જેટલું આ પર્યાવરણને તેમની જરૂરિયાતો અનુસાર સ્વીકારે છે. અને આવા અનુકૂલન (તાજેતર સુધી તેઓએ ગર્વથી કહ્યું: "પ્રકૃતિ પર વિજય") વધુને વધુ આક્રમક, આક્રમક પાત્ર પણ પ્રાપ્ત કરી રહ્યું છે.

ઘણા સહસ્ત્રાબ્દીઓથી, લોકોએ પર્યાવરણમાંથી લગભગ કોઈ પ્રતિબંધો અનુભવ્યા નથી. અને જો તેઓએ જોયું કે નજીકના વિસ્તારમાં તેઓ જે રમતનો નાશ કરી રહ્યા હતા તેમાં ઘટાડો થયો છે, ખેતીની જમીન અથવા ચરવા માટેના ઘાસના મેદાનો ખાલી થઈ ગયા છે, તો પછી તેઓ નવી જગ્યાએ સ્થળાંતર થયા. અને બધું પુનરાવર્તિત થયું. કુદરતી સંસાધનોઅખૂટ લાગતું હતું. માત્ર ક્યારેક પર્યાવરણ પ્રત્યેનો આવો શુદ્ધ ઉપભોક્તાવાદી અભિગમ નિષ્ફળતામાં સમાપ્ત થયો. નવ હજાર વર્ષ પહેલાં, સુમેરિયનોએ મેસોપોટેમીયાની વધતી જતી વસ્તીને ખવડાવવા માટે સિંચાઈવાળી ખેતી વિકસાવવાનું શરૂ કર્યું. જો કે, સમય જતાં તેઓએ બનાવેલી સિંચાઈ પ્રણાલીઓને કારણે પાણી ભરાઈ ગયું અને જમીનનું ખારાશ થઈ ગયું, જે મૃત્યુનું મુખ્ય કારણ હતું. સુમેરિયન સંસ્કૃતિ. બીજું ઉદાહરણ. મય સંસ્કૃતિ, જે હાલમાં ગ્વાટેમાલા, હોન્ડુરાસ અને દક્ષિણપૂર્વ મેક્સિકોમાં વિકાસ પામી હતી, તે લગભગ 900 વર્ષ પહેલાં પડી ભાંગી હતી, મુખ્યત્વે જમીનના ધોવાણ અને નદીઓના કાંપને કારણે. આ જ કારણો દક્ષિણ અમેરિકામાં મેસોપોટેમીયાની પ્રાચીન કૃષિ સંસ્કૃતિના પતનનું કારણ બન્યું. આ કિસ્સાઓ ફક્ત નિયમના અપવાદો છે, જે કહે છે: કુદરતના તળિયા વગરના કૂવામાંથી તમે જેટલું કરી શકો તેટલું દોરો. અને લોકો ઇકોસિસ્ટમની સ્થિતિ જોયા વિના તેમાંથી દોર્યા.

આજની તારીખે, લોકોએ પૃથ્વીની લગભગ અડધી જમીન તેમની જરૂરિયાતો માટે સ્વીકારી છે: 26% ગોચર માટે, 11% દરેક ખેતીલાયક જમીન અને વનસંવર્ધન માટે, બાકીની 2-3% આવાસ, ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ, પરિવહન અને સેવા ક્ષેત્રના નિર્માણ માટે. . વનનાબૂદીના પરિણામે, 1700 થી ખેતીની જમીન છ ગણી વધી છે. તાજા તાજા પાણીના ઉપલબ્ધ સ્ત્રોતોમાંથી, માનવતા અડધાથી વધુનો ઉપયોગ કરે છે. તે જ સમયે, ગ્રહની લગભગ અડધી નદીઓ નોંધપાત્ર રીતે છીછરી અથવા પ્રદૂષિત થઈ ગઈ છે, અને 277 સૌથી મોટા જળમાર્ગોમાંથી લગભગ 60% ડેમ અને અન્ય એન્જિનિયરિંગ સ્ટ્રક્ચર્સ દ્વારા અવરોધિત છે, જેના કારણે કૃત્રિમ તળાવોનું નિર્માણ થયું છે અને ઇકોલોજીમાં પરિવર્તન આવ્યું છે. જળાશયો અને નદીના મુખ.

લોકોએ વનસ્પતિ અને પ્રાણીસૃષ્ટિના ઘણા પ્રતિનિધિઓના નિવાસસ્થાનોને અધોગતિ અથવા નાશ કર્યો છે. એકલા 1600 થી, પ્રાણીઓની 484 પ્રજાતિઓ અને છોડની 654 પ્રજાતિઓ પૃથ્વી પરથી અદ્રશ્ય થઈ ગઈ છે. પક્ષીની 1,183 પ્રજાતિઓમાંથી આઠમાથી વધુ અને સસ્તન પ્રાણીઓની 1,130 પ્રજાતિઓમાંથી ચોથા ભાગને હવે પૃથ્વીના ચહેરા પરથી લુપ્ત થવાનો ભય છે.

વિશ્વના મહાસાગરોએ માનવીઓથી ઓછું સહન કર્યું છે. મનુષ્ય તેની મૂળ ઉત્પાદકતાના માત્ર આઠ ટકા જ વાપરે છે. પરંતુ અહીં પણ તેણે તેનું દુષ્ટ "ટ્રેસ" છોડી દીધું, બે તૃતીયાંશ દરિયાઈ પ્રાણીઓને મર્યાદામાં પકડ્યા અને અન્ય ઘણા દરિયાઈ રહેવાસીઓની ઇકોલોજીમાં વિક્ષેપ પાડ્યો. એકલા 20મી સદી દરમિયાન, દરિયાકાંઠાના મેન્ગ્રોવના લગભગ અડધા જંગલો નાશ પામ્યા હતા અને પરવાળાના ખડકોનો દસમો ભાગ અપરિવર્તનશીલ રીતે નાશ પામ્યો હતો.

અને અંતે, ઝડપથી વિકસતી માનવતાનું બીજું અપ્રિય પરિણામ એ તેનો ઔદ્યોગિક અને ઘરગથ્થુ કચરો છે. કાઢવામાં આવેલા કુદરતી કાચા માલના કુલ જથ્થામાંથી, દસમા ભાગથી વધુને અંતિમ ગ્રાહક ઉત્પાદનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવતું નથી, બાકીના લેન્ડફિલ્સમાં જાય છે. માનવતા, કેટલાક અંદાજો અનુસાર, બાકીના બાયોસ્ફિયર કરતાં 2000 ગણો વધુ કાર્બનિક કચરો ઉત્પન્ન કરે છે. આજે, હોમો સેપિયન્સની ઇકોલોજીકલ ફૂટપ્રિન્ટ વધુ વજન ધરાવે છે નકારાત્મક પ્રભાવસંયુક્ત અન્ય તમામ જીવંત વસ્તુઓના પર્યાવરણ પર. માનવતા એક ઇકોલોજીકલ ડેડ એન્ડની નજીક આવી ગઈ છે, અથવા તેના બદલે, ખડકની ધાર પર. 20મી સદીના ઉત્તરાર્ધથી, ગ્રહની સમગ્ર ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમની કટોકટી વધી રહી છે. તે ઘણા કારણોસર ઉત્પન્ન થાય છે. ચાલો તેમાંથી ફક્ત સૌથી મહત્વપૂર્ણ ધ્યાનમાં લઈએ - પૃથ્વીના વાતાવરણનું પ્રદૂષણ.

તકનીકી પ્રગતિએ તેને પ્રદૂષિત કરવાની ઘણી રીતો બનાવી છે. આ વિવિધ સ્થિર સ્થાપનો છે જે ઘન અને પ્રવાહી ઇંધણને થર્મલ અથવા વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ વાહનો છે (કાર અને એરોપ્લેન નિઃશંકપણે નેતાઓ છે) અને કૃષિ અને પશુધનમાંથી તેના સડતા કચરો સાથે કૃષિ છે. આ ધાતુશાસ્ત્ર, રાસાયણિક ઉત્પાદન વગેરેમાં ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ છે. આ મ્યુનિસિપલ કચરો છે અને છેવટે, અશ્મિભૂત ઇંધણનો નિષ્કર્ષણ (યાદ રાખો, ઉદાહરણ તરીકે, તેલ અને ગેસના ક્ષેત્રોમાં સતત ધૂમ્રપાન કરતી જ્વાળાઓ અથવા કોલસાની ખાણો નજીક કચરાના ઢગલા).

હવા માત્ર પ્રાથમિક વાયુઓ દ્વારા જ નહીં, પણ ગૌણ વાયુઓ દ્વારા પણ ઝેરી થાય છે, જે સૂર્યપ્રકાશના પ્રભાવ હેઠળ હાઇડ્રોકાર્બન સાથે ભૂતપૂર્વની પ્રતિક્રિયા દરમિયાન વાતાવરણમાં રચાય છે. સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ અને વિવિધ નાઇટ્રોજન સંયોજનો પાણીના ટીપાંને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે જે વાદળોમાં એકત્રિત થાય છે. આવા એસિડીકૃત પાણી, વરસાદ, ધુમ્મસ અથવા બરફના રૂપમાં પડવાથી જમીન, જળાશયોને ઝેર આપે છે અને જંગલોનો નાશ કરે છે. પશ્ચિમ યુરોપમાં, મોટા ઔદ્યોગિક કેન્દ્રોની આસપાસ તળાવની માછલીઓ મરી રહી છે, અને જંગલો બની રહ્યા છે મૃતકોના કબ્રસ્તાન, ખુલ્લા વૃક્ષો. આવા સ્થળોએ વન પ્રાણીઓ લગભગ સંપૂર્ણપણે મૃત્યુ પામે છે.

વાતાવરણના એન્થ્રોપોજેનિક પ્રદૂષણને કારણે થતી આ આપત્તિઓ, જો કે તે સાર્વત્રિક છે, તેમ છતાં તે વધુ કે ઓછા અવકાશી રીતે સ્થાનીકૃત છે: તે ગ્રહના માત્ર અમુક વિસ્તારોને આવરી લે છે. જો કે, કેટલાક પ્રકારના પ્રદૂષણ ગ્રહોના માપને પ્રાપ્ત કરે છે. તે વિશેવાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, મિથેન અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડના ઉત્સર્જન વિશે, જે કુદરતી ગ્રીનહાઉસ અસરને વધારે છે. વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું ઉત્સર્જન વધારાની ગ્રીનહાઉસ અસરના લગભગ 60%, મિથેન - લગભગ 20%, અન્ય કાર્બન સંયોજનો - અન્ય 14%, અને બાકીના 6-7% નાઇટ્રોજન ઑકસાઈડમાંથી આવે છે.

કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, છેલ્લા કેટલાક સો મિલિયન વર્ષોમાં વાતાવરણમાં CO 2 ની સામગ્રી લગભગ 750 અબજ ટન (સપાટીના સ્તરોમાં હવાના કુલ વજનના લગભગ 0.3%) છે અને તે હકીકતને કારણે આ સ્તરે જાળવવામાં આવે છે. તેનો વધારાનો સમૂહ પાણીમાં ઓગળી જાય છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન છોડ શોષી લે છે. આ સંતુલનનું પ્રમાણમાં નાનું વિક્ષેપ પણ ઇકોસિસ્ટમમાં નોંધપાત્ર ફેરફારોને જોખમમાં મૂકે છે અને આબોહવા અને તેના અનુકૂલન કરનારા છોડ અને પ્રાણીઓ બંને માટે પરિણામોની આગાહી કરવી મુશ્કેલ છે.

છેલ્લી બે સદીઓમાં, માનવતાએ આ સંતુલનને ખલેલ પહોંચાડવા માટે નોંધપાત્ર "ફાળો" આપ્યો છે. 1750 માં, તે વાતાવરણમાં માત્ર 11 મિલિયન ટન CO 2 ઉત્સર્જિત કરે છે. એક સદી પછી, ઉત્સર્જનમાં 18 ગણો વધારો થયો, જે 198 મિલિયન ટન સુધી પહોંચ્યો, અને સો વર્ષ પછી, તે 30 ગણો વધીને 6 અબજ ટન સુધી પહોંચ્યો. 1995 સુધીમાં, આ આંકડો ચાર ગણો વધીને 24 અબજ ટન થઈ ગયો. છેલ્લી બે સદીઓમાં વાતાવરણમાં મિથેનનું પ્રમાણ લગભગ બમણું થયું છે. અને ગ્રીનહાઉસ અસરને વધારવાની તેની ક્ષમતા CO 2 કરતા 20 ગણી વધારે છે.

પરિણામો તાત્કાલિક હતા: 20મી સદીમાં, સરેરાશ વૈશ્વિક સપાટીના તાપમાનમાં 0.6 ડિગ્રી સેલ્સિયસનો વધારો થયો હતો. તે એક નાનકડી વસ્તુ જેવું લાગશે. પરંતુ તાપમાનમાં આટલો વધારો પણ 20મી સદીના ઇતિહાસમાં સૌથી ગરમ થવા માટે પૂરતો છે. છેલ્લા સહસ્ત્રાબ્દી, અને છેલ્લી સદીમાં 90નું દશક સૌથી ગરમ હતું. 1960 ના દાયકાના અંતથી પૃથ્વીની સપાટી પર બરફનું આવરણ 10% ઘટ્યું છે અને છેલ્લા કેટલાક દાયકાઓમાં આર્ક્ટિક મહાસાગરમાં બરફની જાડાઈ એક મીટર કરતા પણ વધુ ઘટી છે. પરિણામે, છેલ્લા સો વર્ષોમાં વિશ્વ મહાસાગરનું સ્તર 7-10 સેન્ટિમીટર વધ્યું છે.

કેટલાક સંશયવાદીઓ માનવસર્જિત ક્લાઈમેટ વોર્મિંગને એક દંતકથા માને છે. તેઓ કહે છે કે તાપમાનની વધઘટના કુદરતી ચક્રો છે, જેમાંથી એક હવે જોવામાં આવી રહ્યું છે, અને એન્થ્રોપોજેનિક પરિબળ દૂરની વાત છે. પૃથ્વીની નજીકના વાતાવરણમાં તાપમાનની વધઘટના કુદરતી ચક્રો અસ્તિત્વમાં છે. પરંતુ તેઓ ઘણા દાયકાઓમાં માપવામાં આવે છે, કેટલાક સદીઓમાં. છેલ્લી બે-વધુ સદીઓમાં જોવા મળેલી આબોહવા ઉષ્ણતા માત્ર સામાન્ય કુદરતી ચક્રીયતામાં બંધબેસતી નથી, પણ તે અકુદરતી રીતે ઝડપથી થાય છે. માંથી વૈજ્ઞાનિકો સાથે સહયોગ કરીને ક્લાઈમેટ ચેન્જ પરની આંતરસરકારી પેનલ વિવિધ દેશોવિશ્વ, 2001 ની શરૂઆતમાં અહેવાલ આપ્યો હતો કે માનવસર્જિત ફેરફારો વધુને વધુ સ્પષ્ટ થઈ રહ્યા છે, કે વોર્મિંગ ઝડપી થઈ રહ્યું છે અને તેના પરિણામો અગાઉના વિચાર કરતાં વધુ ગંભીર હતા. એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે, ખાસ કરીને, 2100 સુધીમાં વિવિધ અક્ષાંશો પર પૃથ્વીની સપાટીનું સરેરાશ તાપમાન અન્ય 1.4-5.8 ° સે વધી શકે છે, તેના તમામ પરિણામો સાથે.

આબોહવા ઉષ્ણતા અસમાન રીતે વિતરિત થાય છે: ઉત્તરીય અક્ષાંશોમાં તે ઉષ્ણકટિબંધીય કરતાં વધુ સ્પષ્ટ છે. તેથી, વર્તમાન સદીમાં, અલાસ્કા, ઉત્તરી કેનેડા, ગ્રીનલેન્ડ, ઉત્તર એશિયા અને તિબેટમાં શિયાળાના તાપમાનમાં સૌથી વધુ નોંધપાત્ર વધારો થશે અને ઉનાળાના તાપમાનમાં મધ્ય એશિયા. વોર્મિંગના આ વિતરણમાં હવાના પ્રવાહની ગતિશીલતામાં ફેરફાર થાય છે અને તેથી વરસાદનું પુનઃવિતરણ થાય છે. અને આ, બદલામાં, વધુ અને વધુ કુદરતી આફતોને જન્મ આપે છે - વાવાઝોડા, પૂર, દુષ્કાળ, જંગલની આગ. 20મી સદીમાં આવી આફતોમાં લગભગ 10 મિલિયન લોકો મૃત્યુ પામ્યા હતા. તદુપરાંત, મોટી આફતો અને તેના વિનાશક પરિણામોની સંખ્યા વધી રહી છે. 50ના દાયકામાં 20 મોટા પાયે કુદરતી આફતો, 70ના દાયકામાં 47 અને 90ના દાયકામાં 86 કુદરતી આફતો હતી.

આ સદીના પ્રથમ વર્ષો અભૂતપૂર્વ પૂર, વાવાઝોડા, દુષ્કાળ અને જંગલની આગ દ્વારા ચિહ્નિત થયા હતા.

અને આ માત્ર શરૂઆત છે. ઉચ્ચ અક્ષાંશોમાં વધુ આબોહવા ઉષ્ણતા ઉત્તર સાઇબિરીયા, કોલા દ્વીપકલ્પ અને સબપોલર પ્રદેશોમાં પર્માફ્રોસ્ટના પીગળવાની ધમકી આપે છે. ઉત્તર અમેરિકા. આનો અર્થ એ છે કે મુર્મન્સ્ક, વોરકુટા, નોરિલ્સ્ક, મગદાન અને સ્થિર માટી પર ઉભેલા અન્ય ડઝનેક શહેરો અને નગરોમાં ઇમારતો હેઠળના પાયા તરતા રહેશે (નોરિલ્સ્કમાં નજીક આવી રહેલી આપત્તિના સંકેતો પહેલેથી જ નોંધવામાં આવ્યા છે). જો કે, તે બધુ જ નથી. પર્માફ્રોસ્ટ શેલ ડિફ્રોસ્ટિંગ છે, અને તેની નીચે હજારો વર્ષોથી સંગ્રહિત મિથેનના વિશાળ સંચય માટે એક આઉટલેટ ખોલવામાં આવે છે, એક ગેસ જે ગ્રીનહાઉસ અસરમાં વધારો કરે છે. તે પહેલાથી જ નોંધવામાં આવ્યું છે કે સાઇબિરીયામાં ઘણી જગ્યાએ મિથેન વાતાવરણમાં લીક થવા લાગ્યું છે. જો અહીંનું વાતાવરણ થોડું વધારે ગરમ થાય તો મિથેન ઉત્સર્જન મોટાપાયે થશે. પરિણામ એ છે કે ગ્રીનહાઉસ અસરમાં વધારો અને સમગ્ર ગ્રહમાં વધુ આબોહવા ઉષ્ણતામાન.

નિરાશાવાદી દૃશ્ય મુજબ, આબોહવા ઉષ્ણતાને કારણે, 2100 સુધીમાં વિશ્વ મહાસાગરનું સ્તર લગભગ એક મીટર જેટલું વધશે. અને પછી દક્ષિણ કિનારે ભૂમધ્ય સમુદ્ર, આફ્રિકાનો પશ્ચિમ કિનારો, દક્ષિણ એશિયા (ભારત, શ્રીલંકા, બાંગ્લાદેશ અને માલદીવ), દક્ષિણપૂર્વ એશિયાના તમામ દરિયાકાંઠાના દેશો અને પેસિફિક અને હિંદ મહાસાગરોમાં કોરલ એટોલ્સ કુદરતી આપત્તિનું દ્રશ્ય હશે. એકલા બાંગ્લાદેશમાં, સમુદ્ર લગભગ 30 લાખ હેક્ટર જમીનને ડૂબી જવાની અને 15-20 મિલિયન લોકોને વિસ્થાપિત કરવાની ફરજ પાડે છે. ઇન્ડોનેશિયામાં, 3.4 મિલિયન હેક્ટરમાં પૂર આવી શકે છે અને ઓછામાં ઓછા 20 લાખ લોકો વિસ્થાપિત થઈ શકે છે. વિયેતનામ માટે, આ આંકડા બે મિલિયન હેક્ટર અને દસ મિલિયન વિસ્થાપિત લોકો હશે. અને વિશ્વભરમાં આવા પીડિતોની કુલ સંખ્યા આશરે એક અબજ સુધી પહોંચી શકે છે.

UNEP નિષ્ણાતોના મતે પૃથ્વીની આબોહવા ગરમ થવાને કારણે થતા ખર્ચમાં વધારો થતો રહેશે. દરિયાઈ સ્તરમાં વધારો અને ઊંચા વાવાઝોડા સામે સંરક્ષણ માટેનો ખર્ચ વર્ષમાં $1 બિલિયન સુધી પહોંચી શકે છે. જો વાતાવરણમાં CO 2 ની સાંદ્રતા પૂર્વ-ઔદ્યોગિક સ્તરોની તુલનામાં બમણી થાય, તો દુષ્કાળ, પૂર અને આગને કારણે વૈશ્વિક કૃષિ અને વનસંવર્ધન વાર્ષિક $42 બિલિયન સુધીનું નુકસાન કરશે અને પાણી પુરવઠા પ્રણાલીને વધારાના ખર્ચનો સામનો કરવો પડશે (લગભગ $47 બિલિયન) 2050 સુધીમાં.

માણસ વધુને વધુ પ્રકૃતિ અને પોતાની જાતને એક મૃત અંત તરફ લઈ જઈ રહ્યો છે, જેમાંથી બહાર નીકળવું વધુને વધુ મુશ્કેલ છે. ઉત્કૃષ્ટ રશિયન ગણિતશાસ્ત્રી અને ઇકોલોજિસ્ટ એકેડેમિશિયન એન.એન. મોઇસેવે ચેતવણી આપી હતી કે બાયોસ્ફિયર, કોઈપણ જટિલ બિનરેખીય પ્રણાલીની જેમ, સ્થિરતા ગુમાવી શકે છે, જેના પરિણામે ચોક્કસ અર્ધ-સ્થિર સ્થિતિમાં તેનું બદલી ન શકાય તેવું સંક્રમણ શરૂ થશે. આ નવા રાજ્યમાં બાયોસ્ફિયરના પરિમાણો માનવ જીવન માટે અયોગ્ય હોવાની શક્યતા કરતાં વધુ છે. તેથી, એવું કહેવું ખોટું નથી કે માનવતા રેઝરની ધાર પર સંતુલિત છે. આ રીતે ક્યાં સુધી સંતુલન રાખી શકાય? 1992 માં, વિશ્વની બે સૌથી અધિકૃત વૈજ્ઞાનિક સંસ્થાઓ - બ્રિટીશ રોયલ સોસાયટી અને અમેરિકન નેશનલ એકેડેમી ઓફ સાયન્સ - સંયુક્ત રીતે જણાવ્યું: "આપણા ગ્રહનું ભાવિ સંતુલનમાં અટકી રહ્યું છે. ટકાઉ વિકાસ હાંસલ કરી શકાય છે, પરંતુ માત્ર ત્યારે જ ગ્રહનું અપરિવર્તનશીલ અધોગતિ સમયસર બંધ થાય છે. આગામી 30 વર્ષ નિર્ણાયક હશે." બદલામાં, એન.એન. મોઇસેવે લખ્યું કે "આવી આપત્તિ કેટલાક અનિશ્ચિત ભવિષ્યમાં નહીં પણ કદાચ આવનારી 21મી સદીના મધ્યમાં થઈ શકે છે."

જો આ આગાહીઓ સાચી હોય, તો, ઐતિહાસિક ધોરણો દ્વારા, ત્રણથી પાંચ દાયકા સુધી - માર્ગ શોધવા માટે બહુ ઓછો સમય બાકી છે.

મૃત અંતમાંથી કેવી રીતે બહાર નીકળવું?

ઘણા સેંકડો વર્ષોથી, લોકો સંપૂર્ણપણે સહમત હતા: માણસને નિર્માતા દ્વારા પ્રકૃતિના તાજ, તેના શાસક અને ટ્રાન્સફોર્મર તરીકે બનાવવામાં આવ્યો હતો. આવા નાર્સિસિઝમને હજી પણ મુખ્ય વિશ્વ ધર્મો દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવે છે. તદુપરાંત, આવી હોમોસેન્ટ્રિક વિચારધારાને ઉત્કૃષ્ટ રશિયન ભૂસ્તરશાસ્ત્રી અને ભૂ-રસાયણશાસ્ત્રી વી.આઈ. વર્નાડસ્કી દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવ્યું હતું, જેમણે છેલ્લી સદીના 20 ના દાયકામાં જૈવમંડળના નોસ્ફિયરમાં સંક્રમણનો વિચાર ઘડ્યો હતો (ગ્રીક નૂસ - મનમાંથી), બાયોસ્ફિયરના એક પ્રકારના બૌદ્ધિક "સ્તર" માં. "માનવતા, એકંદરે લેવામાં આવે છે, તે એક શક્તિશાળી ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય બળ બની જાય છે. અને તેના પહેલાં, તેના વિચાર અને કાર્ય પહેલાં, એક સંપૂર્ણ માનવતાના હિતમાં બાયોસ્ફિયરનું પુનર્ગઠન કરવાનો પ્રશ્ન ઊભો થાય છે," તેમણે લખ્યું. તદુપરાંત, "[વ્યક્તિ] તેના જીવનના ક્ષેત્રને કાર્ય અને વિચાર દ્વારા પુનઃનિર્માણ કરી શકે છે અને તે જ જોઈએ, જે પહેલા હતું તેની તુલનામાં ધરમૂળથી પુનઃનિર્માણ કરી શકે છે" (ભાર ઉમેર્યું. - યુ. શ.).

હકીકતમાં, પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, આપણી પાસે બાયોસ્ફિયરનું નોસ્ફિયરમાં સંક્રમણ નથી, પરંતુ માનવજાતના આક્રમક હસ્તક્ષેપ દ્વારા તેના પર લાદવામાં આવેલ કુદરતી ઉત્ક્રાંતિમાંથી અકુદરતી તરફનું સંક્રમણ છે. આ વિનાશક હસ્તક્ષેપ માત્ર બાયોસ્ફિયરને જ નહીં, પણ વાતાવરણ, હાઇડ્રોસ્ફિયર અને અંશતઃ લિથોસ્ફિયરને પણ લાગુ પડે છે. જો માનવતા, કુદરતી પર્યાવરણના અધોગતિના ઘણા પાસાઓ (જોકે તમામ નહીં) હોવા છતાં, તેણે ઉત્પન્ન કરેલા કુદરતી વાતાવરણને રોકવામાં અસમર્થ હોય અને પર્યાવરણીય કટોકટી વધારવી ચાલુ રાખે તો કેવા પ્રકારનું કારણ છે. તે તેના કુદરતી રહેઠાણમાં ચીનની દુકાનમાં બળદની જેમ વર્તે છે.

એક કડવો હેંગઓવર સેટ થઈ ગયો છે - એક રસ્તો શોધવાની તાત્કાલિક જરૂર છે. તેની શોધ મુશ્કેલ છે, કારણ કે આધુનિક માનવતા ખૂબ જ વિજાતીય છે - બંને તકનીકી, આર્થિક અને સાંસ્કૃતિક વિકાસના સ્તરની દ્રષ્ટિએ અને માનસિકતામાં. કેટલાક લોકો વિશ્વ સમાજના ભાવિ ભાવિ પ્રત્યે ફક્ત ઉદાસીન છે, જ્યારે અન્ય લોકો જૂના જમાનાના તર્કને વળગી રહે છે: અમે આવી મુશ્કેલીઓમાંથી બહાર નીકળી શક્યા નથી, પરંતુ અમે આ વખતે પણ તેમાંથી બહાર નીકળીશું. "કદાચ" માટેની આશાઓ ઘાતક ખોટી ગણતરી સાબિત થઈ શકે છે.

માનવતાનો બીજો ભાગ તોળાઈ રહેલા જોખમની ગંભીરતાને સમજે છે, પરંતુ કોઈ રસ્તો શોધવા માટે સામૂહિક શોધમાં ભાગ લેવાને બદલે, તે વર્તમાન પરિસ્થિતિ માટે જવાબદાર લોકોને ખુલ્લા પાડવા માટે તેની તમામ શક્તિને દિશામાન કરે છે. આ લોકો ઉદાર વૈશ્વિકીકરણ, સ્વાર્થી ઔદ્યોગિક દેશો અથવા ફક્ત "સમગ્ર માનવજાતના મુખ્ય દુશ્મન" - યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ - કટોકટી માટે જવાબદાર માને છે. તેઓ અખબારો અને સામયિકોના પૃષ્ઠો પર પોતાનો ગુસ્સો ઠાલવે છે, સામૂહિક વિરોધનું આયોજન કરે છે, શેરી રમખાણોમાં ભાગ લે છે અને જ્યાં આંતરરાષ્ટ્રીય સંસ્થાઓના મંચ યોજાય છે તેવા શહેરોમાં બારીઓ તોડવાનો આનંદ માણે છે. મારે કહેવાની જરૂર છે કે આવા ઘટસ્ફોટ અને પ્રદર્શનો સાર્વત્રિક સમસ્યાના ઉકેલને એક ડગલું આગળ વધતા નથી, પરંતુ તેને અવરોધે છે?

છેવટે, વિશ્વ સમુદાયનો ત્રીજો, ખૂબ જ નાનો ભાગ માત્ર જોખમની ડિગ્રીને જ સમજતો નથી, પરંતુ વર્તમાન પરિસ્થિતિમાંથી માર્ગો શોધવા પર તેના બૌદ્ધિક અને ભૌતિક સંસાધનોને પણ કેન્દ્રિત કરે છે. તેણી ભવિષ્યના ધુમ્મસમાં પરિપ્રેક્ષ્યને સમજવા અને શ્રેષ્ઠ માર્ગ શોધવાનો પ્રયત્ન કરે છે જેથી ઠોકર ન ખાય અને પાતાળમાં ન પડી જાય.

21મી સદીની શરૂઆતમાં માનવતા પાસે રહેલા વાસ્તવિક જોખમો અને સંસાધનોનું વજન કર્યા પછી, આપણે કહી શકીએ કે વર્તમાન મડાગાંઠમાંથી બહાર આવવાની હજુ પણ થોડી તકો છે. પરંતુ ત્રણ વ્યૂહાત્મક દિશામાં ઘણી સમસ્યાઓના ઉકેલ માટે સામાન્ય સમજ અને સમગ્ર વિશ્વ સમુદાયની ઇચ્છાશક્તિની અભૂતપૂર્વ ગતિશીલતા જરૂરી છે.

તેમાંથી પ્રથમ વિશ્વ સમાજનું મનોવૈજ્ઞાનિક પુનર્ગઠન છે, તેના વર્તનની સ્ટીરિયોટાઇપ્સમાં આમૂલ પરિવર્તન. વિદ્વાન બી.એસ. સ્ટેપિન કહે છે, “ટેક્નોજેનિક સભ્યતા દ્વારા પેદા થયેલી કટોકટીમાંથી બહાર નીકળવા માટે, સમાજે પુનરુજ્જીવનની જેમ આધ્યાત્મિક ક્રાંતિના મુશ્કેલ તબક્કામાંથી પસાર થવું પડશે.” આપણે નવા મૂલ્યો વિકસાવવા પડશે... કુદરત પ્રત્યેના આપણું વલણ બદલવું જોઈએ: આપણે તેને તળિયા વગરની કોઠાર તરીકે ગણી શકીએ નહીં, જેમ કે પુનઃનિર્માણ અને ખેડાણ માટેના ક્ષેત્ર." આવી મનોવૈજ્ઞાનિક ક્રાંતિ નોંધપાત્ર ગૂંચવણો વિના અશક્ય છે તાર્કિક વિચારસરણીદરેક વ્યક્તિગત અને સંક્રમણ નવું મોડલમોટાભાગની માનવતાનું વર્તન. પરંતુ, બીજી બાજુ, સમાજની અંદરના સંબંધોમાં મૂળભૂત ફેરફારો વિના - નવા નૈતિક ધોરણો વિના, માઇક્રો- અને મેક્રો-સમાજના નવા સંગઠન વિના, વિવિધ સમાજો વચ્ચેના નવા સંબંધો વિના તે અશક્ય છે.

માનવતાની આવી મનોવૈજ્ઞાનિક પુનઃનિર્માણ ખૂબ મુશ્કેલ છે. આપણે હજારો વર્ષોથી વિકસેલા વિચાર અને વર્તનના સ્ટીરિયોટાઇપ્સને તોડવું પડશે. અને સૌ પ્રથમ, આપણને કુદરતના તાજ, તેના ટ્રાન્સફોર્મર અને શાસક તરીકે માણસના આત્મગૌરવના આમૂલ પુનરાવર્તનની જરૂર છે. 20મી સદીમાં નોસ્ફિયરના સિદ્ધાંત દ્વારા સમર્થિત વિશ્વના ઘણા ધર્મો દ્વારા હજારો વર્ષોથી ઉપદેશિત આ હોમોસેન્ટ્રિક દાખલાને ઇતિહાસના વૈચારિક કચરાપેટીમાં મોકલવો જોઈએ.

આપણા સમયમાં, એક અલગ મૂલ્ય પ્રણાલીની જરૂર છે. જીવંત અને નિર્જીવ પ્રકૃતિ પ્રત્યે લોકોનું વલણ વિરોધ પર આધારિત હોવું જોઈએ નહીં - "અમે" અને "બીજું બધું", પરંતુ તે સમજણ પર કે "અમે" અને "બીજું બધું" બંને "પૃથ્વી" નામના સ્પેસશીપના સમાન મુસાફરો છે. . આવી મનોવૈજ્ઞાનિક ક્રાંતિ અસંભવિત લાગે છે. પરંતુ ચાલો યાદ રાખીએ કે સામંતવાદથી મૂડીવાદમાં સંક્રમણના યુગમાં, ચોક્કસ આ પ્રકારની ક્રાંતિ, જોકે નાના પાયે, કુલીન વર્ગની ચેતનામાં આવી, જેણે સમાજને પરંપરાગત રીતે "અમે" (વાદળી લોહીના લોકો) માં વિભાજિત કર્યો. ) અને "તેઓ" (સામાન્ય લોકો અને માત્ર હડકવા). આધુનિક લોકશાહી વિશ્વમાં, આવા વિચારો અનૈતિક બની ગયા છે. પ્રકૃતિ સંબંધિત અસંખ્ય "નિષેધ" સારી રીતે દેખાઈ શકે છે અને વ્યક્તિગત અને જાહેર ચેતનામાં પકડવા જોઈએ - એક પ્રકારનું ઇકોલોજીકલ આવશ્યકતા કે જેને વિશ્વ સમાજની જરૂરિયાતો અને ઇકોસ્ફિયરની ક્ષમતાઓ સાથે દરેક વ્યક્તિની જરૂરિયાતોને સંતુલિત કરવાની જરૂર છે. નૈતિકતામાં આંતરવ્યક્તિત્વ અથવા આંતરરાષ્ટ્રીય સંબંધોથી આગળ વધવું જોઈએ અને જીવંત અને નિર્જીવ પ્રકૃતિના સંબંધમાં વર્તનના ધોરણોનો સમાવેશ કરવો જોઈએ.

બીજી વ્યૂહાત્મક દિશા એ વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી પ્રગતિના પ્રવેગ અને વૈશ્વિકીકરણ છે. "ઉત્પાદક દળોના વિકાસ, વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીની સિદ્ધિઓના વિકાસને કારણે વૈશ્વિક આપત્તિ બનવાની ધમકી આપતી ઇકોલોજીકલ કટોકટી, સંસ્કૃતિ પ્રક્રિયાના આ ઘટકોના વધુ વિકાસ વિના તેમાંથી બહાર નીકળવાનો માર્ગ અકલ્પ્ય છે." N. N. Moiseev લખે છે. "માર્ગ શોધવા માટે", તેને માનવજાતની સર્જનાત્મક પ્રતિભા, અસંખ્ય શોધો અને શોધોના અત્યંત પ્રયત્નોની જરૂર પડશે. તેથી, શક્ય તેટલી વહેલી તકે વ્યક્તિને મુક્ત કરવી જરૂરી છે, કોઈપણ સક્ષમ વ્યક્તિ માટે તેમની સર્જનાત્મક ક્ષમતાને ઉજાગર કરવાની તકો ઊભી કરવા."

ખરેખર, માનવતાએ સદીઓથી વિકસિત ઉત્પાદનની રચનામાં ધરમૂળથી ફેરફાર કરવો પડશે, ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણખાણકામ ઉદ્યોગ, પ્રદૂષિત માટી અને કૃષિમાંથી ભૂગર્ભજળ; હાઇડ્રોકાર્બન ઉર્જામાંથી પરમાણુ ઉર્જા તરફ આગળ વધો; ઓટોમોબાઈલ અને એવિએશન ટ્રાન્સપોર્ટ કે જે પ્રવાહી ઈંધણ પર ચાલે છે તેને કોઈ અન્ય પર્યાવરણને અનુકૂળ સાથે બદલો; તેના ઉત્પાદનો અને કચરા દ્વારા વાતાવરણ, પાણી અને માટીના પ્રદૂષણને ઘટાડવા માટે સમગ્ર રાસાયણિક ઉદ્યોગને નોંધપાત્ર રીતે પુનઃરચના કરો...

કેટલાક વૈજ્ઞાનિકો 20મી સદીની ટેક્નોજેનિક સભ્યતાથી દૂર જતા માનવતાનું ભવિષ્ય જુએ છે. યુ. વી. યાકોવેટ્સ, ઉદાહરણ તરીકે, માને છે કે પોસ્ટ-ઔદ્યોગિક યુગમાં, જેને તેઓ "માનવતાવાદી સમાજ" તરીકે જુએ છે, "અંતમાં-ઔદ્યોગિક સમાજની તકનીકી પ્રકૃતિને દૂર કરવામાં આવશે." હકીકતમાં, પર્યાવરણીય આપત્તિને રોકવા માટે, માનવ પ્રવૃત્તિના તમામ ક્ષેત્રોમાં પર્યાવરણીય તકનીકો બનાવવા અને અમલમાં મૂકવા માટે વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી પ્રયત્નોની મહત્તમ તીવ્રતા જરૂરી છે: કૃષિ, ઊર્જા, ધાતુશાસ્ત્ર, રાસાયણિક ઉદ્યોગ, બાંધકામ, રોજિંદા જીવન, વગેરે. પોસ્ટ-ઔદ્યોગિક સમાજપોસ્ટ-ટેક્નોજેનિક નથી, પરંતુ, તેનાથી વિપરીત, સુપર-ટેક્નોજેનિક બને છે. બીજી બાબત એ છે કે તેની ટેક્નોજેનિસિટીનું વેક્ટર સંસાધન શોષણથી સંસાધન સંરક્ષણમાં બદલાઈ રહ્યું છે, પર્યાવરણની ગંદી તકનીકોથી પર્યાવરણીય સંરક્ષણમાં.

તે ધ્યાનમાં રાખવું અગત્યનું છે કે આવી ગુણાત્મક રીતે નવી તકનીકો વધુને વધુ જોખમી બની રહી છે, કારણ કે તેનો ઉપયોગ માનવતા અને પ્રકૃતિ બંનેના ફાયદા માટે અને નુકસાન માટે થઈ શકે છે. તેથી, અહીં સતત વધતી જતી સાવચેતી અને સાવચેતી જરૂરી છે.

ત્રીજી વ્યૂહાત્મક દિશા એ છે કે વિશ્વ સમુદાયના પોસ્ટ-ઔદ્યોગિક કેન્દ્ર અને તેની પરિઘ અને અર્ધ-પરિઘ વચ્ચેની તકનીકી, આર્થિક અને સામાજિક-સાંસ્કૃતિક અંતરને દૂર કરવી અથવા ઓછામાં ઓછું નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડવાનું. છેવટે, મૂળભૂત તકનીકી ફેરફારો માત્ર મોટા નાણાકીય અને માનવ સંસાધનો ધરાવતા ઉચ્ચ વિકસિત દેશોમાં જ નહીં, પરંતુ સમગ્ર વિકાસશીલ વિશ્વમાં પણ થવા જોઈએ, જે મુખ્યત્વે જૂની, પર્યાવરણીય રીતે જોખમી તકનીકોના આધારે ઝડપથી ઔદ્યોગિકીકરણ કરી રહ્યું છે અને તેની પાસે ન તો નાણાકીય કે માનવ સંસાધનો છે. પર્યાવરણીય સંરક્ષણ તકનીકોનો અમલ કરવા માટે. તકનીકી નવીનતાઓ, જે હાલમાં ફક્ત વિશ્વ સમુદાયના પોસ્ટ-ઔદ્યોગિક કેન્દ્રમાં બનાવવામાં આવી રહી છે, તેની ઔદ્યોગિક અથવા ઔદ્યોગિક પરિઘ પર પણ રજૂ થવી જોઈએ. નહિંતર, જૂની, પર્યાવરણ માટે જોખમી તકનીકોનો અહીં વધતા ધોરણે ઉપયોગ કરવામાં આવશે અને ગ્રહના કુદરતી વાતાવરણના અધોગતિને વધુ વેગ મળશે. વિશ્વના વિકાસશીલ પ્રદેશોમાં ઔદ્યોગિકીકરણની પ્રક્રિયાને રોકવી અશક્ય છે. આનો અર્થ એ છે કે અમારે તેમને પર્યાવરણને નુકસાન ઓછું થાય તે રીતે આ કરવામાં મદદ કરવાની જરૂર છે. આ અભિગમ અત્યંત વિકસિત દેશોની વસ્તી સહિત સમગ્ર માનવતાના હિતમાં છે.

વિશ્વ સમુદાયનો સામનો કરી રહેલા ત્રણેય વ્યૂહાત્મક કાર્યો તેમની મુશ્કેલી અને માનવજાતના ભાવિ ભાગ્ય માટે તેમના મહત્વ બંનેમાં અભૂતપૂર્વ છે. તેઓ એકબીજા સાથે ગાઢ રીતે જોડાયેલા અને પરસ્પર નિર્ભર છે. તેમાંથી એક ઉકેલવામાં નિષ્ફળતા તમને અન્યને હલ કરવાની મંજૂરી આપશે નહીં. મોટાભાગે, આ હોમો સેપિયન્સ જાતિની પરિપક્વતાની કસોટી છે, જે પ્રાણીઓમાં "સૌથી હોંશિયાર" બની છે. તે સાબિત કરવાનો સમય આવી ગયો છે કે તે ખરેખર સ્માર્ટ અને પૃથ્વીના ઇકોસ્ફિયરને બચાવવા માટે સક્ષમ છે અને તેમાં પોતાને અધોગતિથી બચાવે છે.

યુરી એબોલોન્કો (સ્મોલેન્સ્ક) દ્વારા સ્કેન અને પ્રક્રિયા

લાઈફ, સાયન્સ, ટેક્નોલોજીમાં નવું

લોકપ્રિય વિજ્ઞાન શ્રેણીને સબ્સ્ક્રાઇબ કરો

કોસ્મોનોટિક્સ, એસ્ટ્રોનોમી

7/1989

1971 થી માસિક પ્રકાશિત.

યુ. આઈ. ગ્રીશિન
કૃત્રિમ જગ્યા ઇકોસિસ્ટમ્સ

આ મુદ્દાના જોડાણમાં:

સ્પેસ ટુરીઝમ
ક્રોનિકલ ઓફ કોસ્મોનાટિકસ
ખગોળશાસ્ત્ર સમાચાર

પબ્લિશિંગ હાઉસ "નોલેજ" મોસ્કો 1989

BBK 39.67
જી 82

સંપાદક આઈ.જી. વિરકો

ગ્રીશિન યુ. આઇ.

ISBN 5-07-000519-7

આ પુસ્તિકા અવકાશયાનના ક્રૂ અને ભાવિ લાંબા ગાળાના અવકાશ માળખાં માટે જીવન સહાયની સમસ્યાઓને સમર્પિત છે. માનવ અને અન્ય જૈવિક કડીઓ સહિત કૃત્રિમ ઇકોલોજીકલ પ્રણાલીના વિવિધ મોડલને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. પુસ્તિકા વાચકોની વિશાળ શ્રેણી માટે બનાવાયેલ છે.

3500000000BBK 39.67

ISBN 5-07-000519-7© પબ્લિશિંગ હાઉસ "નોલેજ", 1989

પરિચય

21મી સદીની શરૂઆત પૃથ્વીની સંસ્કૃતિના વિકાસના ઇતિહાસમાં પરિવર્તિત અવકાશના સંશોધનમાં ગુણાત્મક રીતે નવા તબક્કા તરીકે નીચે જઈ શકે છે: આ પદાર્થો પર લોકોના લાંબા સમય સુધી રહેવા સાથે કુદરતી અને કૃત્રિમ રીતે બનાવેલ અવકાશ પદાર્થોનું સીધું સમાધાન.

એવું લાગે છે કે તાજેતરમાં જ પ્રથમ કૃત્રિમ પૃથ્વી ઉપગ્રહ લો-અર્થ અવકાશ ભ્રમણકક્ષામાં લોન્ચ કરવામાં આવ્યો હતો (1957), પ્રથમ ફ્લાયબાય અને ચંદ્રની દૂરની બાજુનો ફોટોગ્રાફ બનાવવામાં આવ્યો હતો (1959), પ્રથમ માણસ અવકાશમાં હતો (યુ. એ. ગાગરીન, 1961), ટેલિવિઝન પર માણસના સ્પેસવોકની ક્ષણ (એ. એ. લિયોનોવ, 1965) અને ચંદ્રની સપાટી પર અવકાશયાત્રીઓના પ્રથમ પગલાંનું નિદર્શન કરવામાં આવ્યું હતું (એન. આર્મસ્ટ્રોંગ અને ઇ. એલ્ડ્રિન, 1969) એક આકર્ષક ફિલ્મ બતાવવામાં આવી હતી. પરંતુ દર વર્ષે અવકાશ યુગની આ અને અન્ય ઘણી ઉત્કૃષ્ટ ઘટનાઓ ભૂતકાળ બની જાય છે અને ઇતિહાસ બની જાય છે. તેઓ, હકીકતમાં, મહાન K. E. Tsiolkovsky દ્વારા ઘડવામાં આવેલા વિચારોના મૂર્ત સ્વરૂપની માત્ર શરૂઆત છે, જેમણે અવકાશને માત્ર ખગોળીય અવકાશ તરીકે જ નહીં, પણ ભવિષ્યમાં માનવ વસવાટ અને જીવન માટે પર્યાવરણ તરીકે પણ માન્યું હતું. તેમનું માનવું હતું કે "જો જીવન સમગ્ર બ્રહ્માંડમાં વહેંચાયેલું ન હોત, જો તે કોઈ ગ્રહ સુધી મર્યાદિત હોત, તો આ જીવન ઘણીવાર અપૂર્ણ અને દુઃખદ અંતને પાત્ર હશે" (1928).

આજે તે પહેલેથી જ આગાહી કરવામાં આવી છે શક્ય વિકલ્પોપૃથ્વીની બહાર વસતીના નોંધપાત્ર ભાગના સ્થાયી થવાના સંબંધમાં મનુષ્યની જૈવિક ઉત્ક્રાંતિ, અવકાશ સંશોધનના સંભવિત મોડેલો વિકસાવવામાં આવી રહ્યા છે, પ્રકૃતિ, અર્થશાસ્ત્ર અને અવકાશ કાર્યક્રમોની પરિવર્તનકારી અસર. જાહેર સંબંધો. બંધ બાયોટેક્નિકલ લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરીને અવકાશમાં વસાહતોની આંશિક અથવા સંપૂર્ણ સ્વ-નિર્ભરતાની સમસ્યાઓ, ચંદ્ર અને ગ્રહોના પાયા બનાવવાના મુદ્દાઓ, અવકાશ ઉદ્યોગ અને બાંધકામ, અને બહારની દુનિયાના ઉર્જા સ્ત્રોતો અને સામગ્રીનો ઉપયોગ પણ ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે અને ઉકેલવામાં આવે છે.

કે.ઇ. ત્સિઓલકોવ્સ્કીના શબ્દો સાચા થવા લાગ્યા છે કે "માનવતા પૃથ્વી પર કાયમ રહેશે નહીં, પરંતુ પ્રકાશ અને અવકાશની શોધમાં, તે પહેલા ડરપોક રીતે વાતાવરણની બહાર પ્રવેશ કરશે, અને પછી સમગ્ર પરિઘની જગ્યા પર વિજય મેળવશે" (1911).

માં યોજાયેલ હમણાં હમણાંપૃથ્વીની નજીક અને નજીક-સૌર અવકાશના વૈજ્ઞાનિક સંશોધન, મંગળ, ચંદ્ર અને સૌરમંડળના અન્ય ગ્રહોના અભ્યાસના વધુ વિસ્તરણના હિતમાં અવકાશમાં સહકાર અંગેની આંતરરાષ્ટ્રીય બેઠકો અને મંચોમાં, એવી આશા વ્યક્ત કરવામાં આવી હતી કે આના અમલીકરણ વિશાળ અવકાશ કાર્યક્રમો, જેમાં વિશાળ સામગ્રી, તકનીકી અને નાણાકીય ખર્ચની જરૂર છે, આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગના માળખામાં ઘણા દેશોના સામાન્ય પ્રયાસો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવશે. "માત્ર માનવતાનું સામૂહિક મન જ પૃથ્વીની નજીકના અવકાશની ઊંચાઈઓમાં અને વધુ નજીકના સૌર અને તારાઓની અવકાશમાં જવા માટે સક્ષમ છે," એમ એસ ગોર્બાચેવે સામ્યવાદી ચળવળના વિદેશી પ્રતિનિધિઓને તેમના સંબોધનમાં જણાવ્યું હતું - ઉજવણીમાં સહભાગીઓ. મહાન ઓક્ટોબર ક્રાંતિની 70મી વર્ષગાંઠ.

માણસ દ્વારા બાહ્ય અવકાશના વધુ સંશોધન માટેની સૌથી મહત્વપૂર્ણ શરતોમાંની એક એ છે કે લોકોના લાંબા સમય સુધી રોકાણ દરમિયાન અને પૃથ્વીથી દૂર અંતરિક્ષ સ્ટેશનો, અવકાશયાન, ગ્રહો અને ચંદ્ર પાયા પર કામ કરતી વખતે તેમના જીવન અને સલામત પ્રવૃત્તિઓની ખાતરી કરવી.

આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ સમસ્યાને ઉકેલવા માટેનો સૌથી વધુ યોગ્ય માર્ગ, જેમ કે આજે ઘણા સ્થાનિક અને વિદેશી સંશોધકો માને છે, લાંબા ગાળાની વસવાટવાળી અવકાશ માળખામાં બંધ બાયોટેક્નિકલ લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સનું નિર્માણ છે, એટલે કે, કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ્સ જેમાં માનવ અને અન્ય જૈવિક કડીઓ શામેલ છે. .

આ પુસ્તિકામાં અમે આવી સિસ્ટમો બનાવવાના મૂળભૂત સિદ્ધાંતોની રૂપરેખા આપવાનો પ્રયાસ કરીશું, સ્પેસ બાયોટેક્નિકલ લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સના નિર્માણની તૈયારીમાં હાથ ધરાયેલા મોટા ગ્રાઉન્ડ-આધારિત પ્રયોગોના પરિણામોની માહિતી પ્રદાન કરીશું અને હજુ પણ જે સમસ્યાઓની જરૂર છે તે સૂચવીશું. અવકાશ પરિસ્થિતિઓમાં આ સિસ્ટમોની કામગીરીની આવશ્યક વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે પૃથ્વી પર અને અવકાશમાં ઉકેલી શકાય છે.

કુદરતી ઇકોસિસ્ટમમાં માનવ

કોઈ વ્યક્તિને લાંબી અવકાશ યાત્રા પર મોકલતા પહેલા, અમે સૌ પ્રથમ પ્રશ્નોના જવાબ આપવાનો પ્રયત્ન કરીશું: તેને સામાન્ય રીતે જીવવા અને પૃથ્વી પર ફળદાયી રીતે કાર્ય કરવા માટે શું જરૂરી છે, અને આપણા ગ્રહ પર માનવ જીવનના સમર્થનની સમસ્યા કેવી રીતે હલ થાય છે?

માનવસંચાલિત સ્પેસશીપ, ઓર્બિટલ સ્ટેશનો અને એલિયન સ્ટ્રક્ચર્સ અને પાયા પરના ક્રૂ માટે લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ બનાવવા માટે આ પ્રશ્નોના જવાબોની જરૂર છે. આપણે આપણી પૃથ્વીને પ્રાકૃતિક મૂળના વિશાળ સ્પેસશીપ તરીકે યોગ્ય રીતે માની શકીએ છીએ, જે 4.6 અબજ વર્ષોથી સૂર્યની આસપાસ તેની અવિરત ભ્રમણકક્ષા કરી રહી છે. આ જહાજના ક્રૂમાં આજે 5 અબજ લોકો છે. પૃથ્વીની ઝડપથી વધતી વસ્તી, જે 20મી સદીની શરૂઆતમાં. 1.63 અબજ લોકો હતા, અને 21મી સદીના થ્રેશોલ્ડ પર હતા. પહેલાથી જ 6 બિલિયન સુધી પહોંચવું જોઈએ, પૃથ્વી પર માનવ જીવન સમર્થન માટે એકદમ અસરકારક અને વિશ્વસનીય પદ્ધતિની હાજરીનો શ્રેષ્ઠ પુરાવો.

તેથી, પૃથ્વી પરની વ્યક્તિને તેના સામાન્ય જીવન અને પ્રવૃત્તિઓની ખાતરી કરવા માટે શું કરવાની જરૂર છે? ટૂંકા પરંતુ વ્યાપક જવાબ આપવાનું ભાગ્યે જ શક્ય છે: માનવ જીવનના તમામ પાસાઓ, પ્રવૃત્તિ અને રુચિઓ ખૂબ વ્યાપક અને બહુપક્ષીય છે. તમારા જીવનનો ઓછામાં ઓછો એક દિવસ વિગતવાર પુનઃસ્થાપિત કરો, અને તમે જોશો કે વ્યક્તિને એટલી ઓછી જરૂર નથી.

ખોરાક, પાણી અને હવા માટેની વ્યક્તિની જરૂરિયાતોને સંતોષવી, જે મૂળભૂત શારીરિક જરૂરિયાતો છે, તે તેના સામાન્ય જીવન અને પ્રવૃત્તિ માટેની મુખ્ય સ્થિતિ છે. જો કે, આ સ્થિતિ અન્ય સાથે અસ્પષ્ટ રીતે જોડાયેલી છે: માનવ શરીર, અન્ય જીવંત જીવોની જેમ, શરીરમાં અને બાહ્ય વાતાવરણ સાથે ચયાપચયને કારણે સક્રિયપણે અસ્તિત્વમાં છે.

પર્યાવરણમાંથી ઓક્સિજન, પાણી, પોષક તત્ત્વો, વિટામિન્સ અને ખનિજ ક્ષારનો ઉપયોગ કરીને, માનવ શરીર તેનો ઉપયોગ તેના અંગો અને પેશીઓ બનાવવા અને નવીકરણ કરવા માટે કરે છે, જ્યારે ખોરાકમાં પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાંથી જીવન માટે જરૂરી બધી ઊર્જા પ્રાપ્ત કરે છે. વેસ્ટ પ્રોડક્ટ્સ શરીરમાંથી પર્યાવરણમાં વિસર્જન થાય છે.

જેમ જાણીતું છે, માનવ શરીરમાં ચયાપચય અને ઊર્જાની તીવ્રતા એવી છે કે પુખ્ત વ્યક્તિ ઓક્સિજન વિના માત્ર થોડી મિનિટો માટે, લગભગ 10 દિવસ સુધી પાણી વિના અને 2 મહિના સુધી ખોરાક વિના જીવી શકે છે. માનવ શરીરમાં પરિવર્તન થતું નથી તેવી બાહ્ય છાપ ભ્રામક અને ખોટી છે. શરીરમાં સતત ફેરફારો થતા રહે છે. એ.પી. માયાસ્નિકોવ (1962) મુજબ, 70 કિલો વજનવાળા પુખ્ત વ્યક્તિના શરીરમાં દિવસ દરમિયાન, 450 અબજ એરિથ્રોસાઇટ્સ, 22 થી 30 અબજ લ્યુકોસાઇટ્સ, 270 થી 430 અબજ પ્લેટલેટ્સ બદલાય છે અને મૃત્યુ પામે છે, લગભગ 125 ગ્રામ પ્રોટીન તૂટી જાય છે. નીચે , 70 ગ્રામ ચરબી અને 450 ગ્રામ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ 3000 kcal થી વધુ ગરમીના પ્રકાશન સાથે, જઠરાંત્રિય માર્ગના ઉપકલા કોષોનો 50%, હાડપિંજરના હાડકાના કોષોનો 1/75 અને તમામ 1/20 શરીરના ઇન્ટિગ્યુમેન્ટરી ત્વચા કોષો પુનઃસ્થાપિત થાય છે અને મૃત્યુ પામે છે (એટલે ​​​​કે દરેક 20 દિવસમાં વ્યક્તિ સંપૂર્ણપણે "તેની ત્વચા બદલી નાખે છે"), માથા પરના લગભગ 140 વાળ અને તમામ પાંપણમાંથી 1/150 ખરી પડે છે અને નવા સાથે બદલવામાં આવે છે, વગેરે. સરેરાશ, 23,040 ઇન્હેલેશન અને શ્વાસ બહાર કાઢવામાં આવે છે, 11,520 લિટર ફેફસાંની હવામાંથી પસાર થાય છે, 460 લિટર ઓક્સિજન શોષાય છે, 403 લિટર કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને 1.2-1.5 લિટર પેશાબ જેમાં 30 ગ્રામ સુધીના ઘન પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. , 0.4 લિટર ફેફસાં દ્વારા બાષ્પીભવન થાય છે અને લગભગ 0.6 લિટર પાણી જેમાં 10 ગ્રામ ગાઢ પદાર્થો હોય છે, 20 ગ્રામ સીબુમ બને છે.

આ માત્ર એક દિવસમાં વ્યક્તિના ચયાપચયની તીવ્રતા છે!

આમ, વ્યક્તિ સતત, તેના સમગ્ર જીવન દરમિયાન, ખોરાકના ભંગાણ અને ઓક્સિડેશન, ખોરાકમાં સંગ્રહિત રાસાયણિક ઊર્જાના પ્રકાશન અને પરિવર્તનના પરિણામે શરીરમાં ઉત્પન્ન થતી મેટાબોલિક પ્રોડક્ટ્સ અને થર્મલ ઊર્જાને મુક્ત કરે છે. બહાર પડેલા મેટાબોલિક ઉત્પાદનો અને ગરમીને શરીરમાંથી સતત અથવા સમયાંતરે દૂર કરવી જોઈએ, ચયાપચયના માત્રાત્મક સ્તરને તેની શારીરિક, શારીરિક અને માનસિક પ્રવૃત્તિની ડિગ્રી અનુસાર જાળવવું જોઈએ અને શરીર વચ્ચે પદાર્થ અને ઊર્જાના વિનિમયમાં સંતુલન સુનિશ્ચિત કરવું જોઈએ. અને પર્યાવરણ.

દરેક વ્યક્તિ જાણે છે કે આ મૂળભૂત શારીરિક જરૂરિયાતો રોજિંદા જીવનમાં કેવી રીતે પૂર્ણ થાય છે. વાસ્તવિક જીવનમાં: સ્પેસશીપ "પ્લેનેટ અર્થ" ના પાંચ અબજ ક્રૂ ગ્રહના અનામત અને ઉત્પાદનોના આધારે તેમના જીવન માટે જરૂરી બધું પ્રાપ્ત કરે છે અથવા ઉત્પન્ન કરે છે, જે તેમને ખવડાવે છે, પાણી આપે છે અને કપડાં પહેરે છે, તેમની સંખ્યા વધારવામાં મદદ કરે છે અને તેની સાથે રક્ષણ કરે છે. કોસ્મિક કિરણોની પ્રતિકૂળ અસરોથી તમામ જીવંત વસ્તુઓનું વાતાવરણ. ચાલો આપણે થોડા આંકડાઓ રજૂ કરીએ જે માણસ અને પ્રકૃતિ વચ્ચેના મુખ્ય "માલ વિનિમય" ના સ્કેલને સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે.

માનવીની પ્રથમ સતત જરૂરિયાત હવામાં શ્વાસ લેવાની છે. એક રશિયન કહેવત કહે છે, "તમે વધારે હવા શ્વાસ લઈ શકતા નથી." જો દરેક વ્યક્તિને દરરોજ સરેરાશ 800 ગ્રામ ઓક્સિજનની જરૂર હોય, તો પૃથ્વીની સમગ્ર વસ્તીએ દર વર્ષે 1.5 અબજ ટન ઓક્સિજનનો વપરાશ કરવો જોઈએ. પૃથ્વીના વાતાવરણમાં ઓક્સિજનનો વિશાળ નવીનીકરણીય ભંડાર છે: ક્યારે કૂલ વજનપૃથ્વીના વાતાવરણમાં લગભગ 5 ∙ 10 15 ટન ઓક્સિજન આશરે 1/5 છે, જે પૃથ્વીની સમગ્ર વસ્તીના વાર્ષિક ઓક્સિજન વપરાશ કરતાં લગભગ 700 હજાર ગણો વધારે છે. અલબત્ત, લોકો ઉપરાંત, વાતાવરણીય ઓક્સિજનનો ઉપયોગ પ્રાણી વિશ્વ દ્વારા કરવામાં આવે છે, અને અન્ય ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓ પર પણ ખર્ચવામાં આવે છે, જેનું પ્રમાણ ગ્રહ પર પ્રચંડ છે. જો કે, રિવર્સ રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ ઓછી તીવ્ર નથી: પ્રકાશસંશ્લેષણને કારણે, સૂર્યની તેજસ્વી ઊર્જાને કારણે, જમીન, સમુદ્ર અને મહાસાગરો પરના છોડ સતત ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓમાં જીવંત સજીવો દ્વારા છોડવામાં આવતા કાર્બન ડાયોક્સાઇડને વિવિધ કાર્બનિક સંયોજનોમાં જોડે છે. મોલેક્યુલર ઓક્સિજનનું એક સાથે પ્રકાશન. ભૂ-રસાયણશાસ્ત્રીઓના મતે, પૃથ્વી પરના તમામ છોડ વાર્ષિક 400 અબજ ટન ઓક્સિજન છોડે છે, જ્યારે 25 અબજ ટન હાઇડ્રોજન (પાણીમાંથી) સાથે 150 અબજ ટન કાર્બન (કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાંથી) બાંધે છે. આ ઉત્પાદનનો નવ-દસમો ભાગ જળચર છોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે.

પરિણામે, મનુષ્યોને હવામાં ઓક્સિજન પૂરો પાડવાનો મુદ્દો મુખ્યત્વે છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પૃથ્વી પર સફળતાપૂર્વક ઉકેલાય છે.

આગામી સૌથી મહત્વપૂર્ણ માનવ જરૂરિયાત પાણી છે.

માનવ શરીરમાં, તે પર્યાવરણ છે જેમાં મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓની અસંખ્ય બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. માનવ શરીરના વજનના 2/3 નું બંધારણ, પાણી તેના મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સુનિશ્ચિત કરવામાં મોટી ભૂમિકા ભજવે છે. પાણી માત્ર શરીરને પોષક તત્વોના પુરવઠા, તેમના શોષણ, વિતરણ અને એસિમિલેશન સાથે જ નહીં, પણ મેટાબોલિક અંતિમ ઉત્પાદનોના પ્રકાશન સાથે પણ સંકળાયેલું છે.

પાણી પીવા અને ખોરાકના રૂપમાં માનવ શરીરમાં પ્રવેશે છે. પુખ્ત વ્યક્તિના શરીર માટે જરૂરી પાણીની માત્રા દરરોજ 1.5 - 2 થી 10 - 15 લિટર સુધી બદલાય છે અને તેની શારીરિક પ્રવૃત્તિ અને પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પર આધાર રાખે છે. શરીરના નિર્જલીકરણ અથવા પાણીના સેવનમાં અતિશય પ્રતિબંધ તેના કાર્યોમાં તીવ્ર વિક્ષેપ તરફ દોરી જાય છે અને મેટાબોલિક ઉત્પાદનો, ખાસ કરીને નાઇટ્રોજન દ્વારા ઝેર તરફ દોરી જાય છે.

વ્યક્તિ માટે સેનિટરી અને ઘરગથ્થુ જરૂરિયાતો (ધોવા, લોન્ડરિંગ, ઉત્પાદન, પશુપાલન, વગેરે) ને પહોંચી વળવા માટે વધારાની માત્રામાં પાણી જરૂરી છે. આ રકમ શારીરિક ધોરણ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે.

પૃથ્વીની સપાટી પર પાણીનો જથ્થો પ્રચંડ છે; તેનું પ્રમાણ 13.7 ∙ 10 8 કિમી 3 કરતા વધારે છે. જો કે, પીવાના હેતુ માટે યોગ્ય તાજા પાણીનો પુરવઠો હજુ પણ મર્યાદિત છે. પૃથ્વી પરના જળચક્રના પરિણામે ખંડોની સપાટી પર સરેરાશ દર વર્ષે પડતા વરસાદ (તાજા પાણી)ની માત્રા માત્ર 100 હજાર કિમી 3 (પૃથ્વી પરના કુલ વરસાદના 1/5) જેટલી છે. અને આ રકમનો માત્ર એક નાનો ભાગ માનવીઓ દ્વારા અસરકારક રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

આમ, સ્પેસશીપ પૃથ્વી પર, પાણીનો પુરવઠો અમર્યાદિત ગણી શકાય, પરંતુ સ્વચ્છ તાજા પાણીના વપરાશ માટે આર્થિક અભિગમની જરૂર છે.

ખોરાક માનવ શરીરને ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપે છે અને પેશીઓના ઘટકોના સંશ્લેષણમાં સામેલ પદાર્થો, કોષો અને તેમના માળખાકીય તત્વોના નવીકરણમાં સામેલ છે. શરીર ખોરાક સાથે પૂરા પાડવામાં આવતા પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના જૈવિક ઓક્સિડેશનની પ્રક્રિયાઓ સતત કરે છે. પૌષ્ટિક આહારમાં જરૂરી માત્રામાં એમિનો એસિડ, વિટામિન્સ અને મિનરલ્સનો સમાવેશ થવો જોઈએ. ખાદ્ય પદાર્થો, સામાન્ય રીતે પાચનતંત્રમાં ઉત્સેચકો દ્વારા સરળ, ઓછા-પરમાણુ સંયોજનો (એમિનો એસિડ, મોનોસેકરાઇડ્સ, ફેટી એસિડ્સ અને અન્ય ઘણા) માં વિભાજિત થાય છે, તે સમગ્ર શરીરમાં લોહી દ્વારા શોષાય છે અને વિતરિત થાય છે. ફૂડ ઓક્સિડેશનના અંતિમ ઉત્પાદનો મોટાભાગે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણી હોય છે, જે શરીરમાંથી કચરાના ઉત્પાદનો તરીકે વિસર્જન થાય છે. ખોરાકના ઓક્સિડેશન દરમિયાન મુક્ત થતી ઉર્જા આંશિક રીતે ઊર્જા-સમૃદ્ધ સંયોજનોના સ્વરૂપમાં શરીરમાં સંગ્રહિત થાય છે, અને આંશિક રીતે ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને પર્યાવરણમાં વિખેરાઈ જાય છે.

શરીરને જરૂરી ખોરાકની માત્રા મુખ્યત્વે તેની શારીરિક પ્રવૃત્તિની તીવ્રતા પર આધારિત છે. મૂળભૂત ચયાપચયની ઊર્જા, એટલે કે, આવા ચયાપચય જ્યારે વ્યક્તિ સંપૂર્ણ આરામ કરે છે, સરેરાશ 1700 kcal પ્રતિ દિવસ (30 વર્ષથી ઓછી ઉંમરના પુરુષો માટે 70 કિગ્રા વજન સુધી). આ કિસ્સામાં, તે માત્ર શારીરિક પ્રક્રિયાઓ (શ્વાસ, હૃદય કાર્ય, આંતરડાની ગતિશીલતા, વગેરે) ના અમલીકરણ અને સામાન્ય શરીરનું તાપમાન (36.6 ° સે) ની સ્થિરતાની ખાતરી કરવા માટે ખર્ચવામાં આવે છે.

વ્યક્તિની શારીરિક અને માનસિક પ્રવૃત્તિ માટે શરીર દ્વારા ઊર્જા ખર્ચમાં વધારો અને વધુ ખોરાકનો વપરાશ જરૂરી છે. તે સ્થાપિત થયું છે કે મધ્યમ માનસિક અને શારીરિક કાર્ય દરમિયાન વ્યક્તિની દૈનિક ઊર્જાનો વપરાશ લગભગ 3000 kcal છે. વ્યક્તિના દૈનિક આહારમાં સમાન કેલરી સામગ્રી હોવી જોઈએ. આહારની કેલરી સામગ્રી લગભગ તેના આધારે ગણવામાં આવે છે જાણીતા મૂલ્યોદરેક ગ્રામ પ્રોટીન (4.1 kcal), ચરબી (9.3 kcal) અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ (4.1 kcal) ના સંપૂર્ણ ઓક્સિડેશન દરમિયાન બહાર પડતી ગરમી. આહારમાં પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો યોગ્ય ગુણોત્તર દવા દ્વારા વ્યક્તિની શારીરિક જરૂરિયાતો અનુસાર સ્થાપિત કરવામાં આવે છે અને તેમાં 70 થી 105 ગ્રામ પ્રોટીન, 50 થી 150 ગ્રામ ચરબી અને 300 થી 600 ગ્રામ કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો સમાવેશ થાય છે. આહારના એક કેલરી મૂલ્યની અંદર. પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સમાં ખોરાકની રચનામાં ભિન્નતા, એક નિયમ તરીકે, શરીરની શારીરિક પ્રવૃત્તિમાં ફેરફારને કારણે ઊભી થાય છે, પરંતુ વ્યક્તિની આદતો પર પણ આધાર રાખે છે, રાષ્ટ્રીય પરંપરાઓપોષણમાં, ચોક્કસ ખાદ્ય ઉત્પાદનની ઉપલબ્ધતા અને, અલબત્ત, પોષણની જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે ચોક્કસ સામાજિક તકો.

દરેક પોષક તત્વો શરીરમાં ચોક્કસ કાર્યો કરે છે. આ ખાસ કરીને પ્રોટીનને લાગુ પડે છે જેમાં નાઇટ્રોજન હોય છે, જે અન્ય પોષક તત્વોનો ભાગ નથી, પરંતુ માનવ શરીરમાં તેના પોતાના પ્રોટીનની પુનઃસ્થાપના માટે જરૂરી છે. એવો અંદાજ છે કે પુખ્ત વ્યક્તિના શરીરમાં, દરરોજ ઓછામાં ઓછા 17 ગ્રામ તેના પોતાના પ્રોટીનનો નાશ થાય છે, જે ખોરાક દ્વારા પુનઃસ્થાપિત થવો જોઈએ. તેથી, પ્રોટીનની આ માત્રા દરેક વ્યક્તિના આહારમાં ન્યૂનતમ જરૂરી છે.

ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ મોટાભાગે એકબીજા સાથે બદલી શકાય છે, પરંતુ અમુક મર્યાદાઓ સુધી.

નિયમિત માનવ ખોરાક શરીરની પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સની જરૂરિયાતને સંપૂર્ણપણે આવરી લે છે અને તેને જરૂરી ખનિજો અને વિટામિન્સ પણ પૂરા પાડે છે.

જો કે, ઓક્સિજન (હવા) અને પીવાના પાણીના અમર્યાદિત પુરવઠાથી વિપરીત, જે હજી પણ ગ્રહ પર પૂરતા પ્રમાણમાં છે અને જેનો વપરાશ માત્ર અમુક, સામાન્ય રીતે શુષ્ક પ્રદેશોમાં સખત રીતે રાશન આપવામાં આવે છે, ખાદ્ય ઉત્પાદનોની માત્રા મર્યાદિત છે. કુદરતી ટ્રોફિક (ખોરાક) ચક્રની ઉત્પાદકતા, જેમાં ત્રણ મુખ્ય સ્તરોનો સમાવેશ થાય છે: છોડ - પ્રાણીઓ - માનવો. ખરેખર, છોડ પૃથ્વી પર આવતી સૌર ઉર્જાનો માત્ર 0.2% ઉપયોગ કરીને બાયોમાસ બનાવે છે. ખોરાક માટે છોડના બાયોમાસનો ઉપયોગ કરતી વખતે, પ્રાણીઓ તેમની પોતાની જરૂરિયાતો માટે 10-12% કરતાં વધુ ઊર્જાનો ખર્ચ કરતા નથી. છેવટે, એક વ્યક્તિ, પ્રાણી મૂળના ખોરાકનું સેવન કરીને, પ્રારંભિક સૌર ઊર્જાના ખૂબ જ ઓછા ઉપયોગ દર સાથે તેના શરીરની ઊર્જા જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

પોષણની જરૂરિયાતો પૂરી કરવી એ હંમેશા માણસનું સૌથી મુશ્કેલ કાર્ય રહ્યું છે. આ દિશામાં કુદરતની ક્ષમતાઓનો નિષ્ક્રિય ઉપયોગ મર્યાદિત છે, કારણ કે વિશ્વનો મોટાભાગનો ભાગ મહાસાગરો અને રણથી ઢંકાયેલો છે અને ઓછી જૈવિક ઉત્પાદકતા ધરાવે છે. સ્થિર સાનુકૂળ આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ પૃથ્વીના માત્ર અમુક પ્રદેશો, પદાર્થોની ઉચ્ચ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા પ્રદાન કરે છે, જે, માર્ગ દ્વારા, માનવ પોષક જરૂરિયાતોના દૃષ્ટિકોણથી હંમેશા સ્વીકાર્ય નથી. પૃથ્વીની વસ્તીની વૃદ્ધિ, તમામ ખંડોમાં તેનો ફેલાવો અને ભૌગોલિક વિસ્તારોપ્રતિકૂળ આબોહવાની પરિસ્થિતિઓ સાથેના ક્ષેત્રો તેમજ કુદરતી ખાદ્ય સ્ત્રોતોના ક્રમશ: ઘટાડાને કારણે પૃથ્વી પર ખોરાકની જરૂરિયાતો પૂરી કરવી એ એક સાર્વત્રિક માનવ સમસ્યા બની ગઈ છે. આજે એવું માનવામાં આવે છે કે એકલા આહાર પ્રોટીનની વૈશ્વિક ખાધ દર વર્ષે 15 મિલિયન ટન છે. આનો અર્થ એ છે કે વિશ્વમાં ઓછામાં ઓછા 700 મિલિયન લોકો વ્યવસ્થિત રીતે કુપોષિત છે. અને આ હકીકત હોવા છતાં કે 20 મી સદીના અંતમાં માનવતા. સામાન્ય રીતે, તે એકદમ ઉચ્ચ સામાજિક સંસ્થા, વિજ્ઞાન, તકનીકી, ઉદ્યોગ અને કૃષિ ઉત્પાદનના વિકાસમાં મોટી સિદ્ધિઓ અને ગ્રહના બાયોસ્ફિયરની રચનામાં તેની એકતાની ઊંડી સમજ દ્વારા અલગ પડે છે.

ખોરાક મહત્વપૂર્ણ છે પર્યાવરણીય પરિબળમાત્ર મનુષ્યો માટે જ નહીં, પરંતુ તમામ પ્રાણીઓ માટે. ખોરાકની ઉપલબ્ધતા, તેની વિવિધતા, ગુણવત્તા અને જથ્થાના આધારે, જીવંત જીવોની વસ્તીની લાક્ષણિકતાઓ (ફળદ્રુપતા અને મૃત્યુદર, આયુષ્ય, વિકાસ દર, વગેરે) નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે. જીવંત સજીવો વચ્ચે ખોરાક (ટ્રોફિક) જોડાણો, જેમ કે નીચે દર્શાવવામાં આવશે, બંને જૈવસ્ફિયર (પાર્થિવ) પદાર્થોના જૈવિક ચક્ર અને કૃત્રિમ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ્સ કે જેમાં મનુષ્યનો સમાવેશ થાય છે.

જો માનવતા ગ્રહના સંસાધનોનો વધુ તર્કસંગત અને સાવચેતીપૂર્વક ઉપયોગ કરે, પર્યાવરણની દૃષ્ટિએ સ્વભાવમાં પરિવર્તન લાવવાના મુદ્દાઓને હલ કરે, શસ્ત્રોની સ્પર્ધાને દૂર કરે, તો પૃથ્વી તેના પર રહેતા લોકોને લાંબા સમય સુધી જરૂરી દરેક વસ્તુ પ્રદાન કરવામાં સક્ષમ હશે. પરમાણુ શસ્ત્રોનો અંત.

V.I. વર્નાડસ્કી દ્વારા ઘડવામાં આવેલ પૃથ્વી પર માનવતા માટે જીવન આધારની સમસ્યાને ઉકેલવા માટેનો વૈજ્ઞાનિક આધાર પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરના નોસ્ફિયરમાં સંક્રમણમાં રહેલો છે, એટલે કે, એક બાયોસ્ફિયરમાં જે વૈજ્ઞાનિક વિચાર દ્વારા બદલાયેલ છે અને બધાને મળવા માટે રૂપાંતરિત કરવામાં આવ્યું છે. સંખ્યાત્મક રીતે વધતી જતી માનવતાની જરૂરિયાતો (કારણના ક્ષેત્ર). V.I. વર્નાડસ્કીએ ધાર્યું હતું કે, પૃથ્વી પર ઉદ્ભવ્યા પછી, નોસ્ફિયર, જેમ કે માણસ પરિપત્ર અવકાશની શોધ કરે છે, તે અવકાશના વિશિષ્ટ માળખાકીય તત્વમાં ફેરવાઈ જવું જોઈએ.

ક્રૂ સાથે સ્પેસશિપ - કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ

તાજા, વૈવિધ્યસભર ખોરાક, સ્વચ્છ પાણી અને જીવન આપતી હવા સાથે સ્પેસશીપના ક્રૂને પ્રદાન કરવાની સમસ્યાને કેવી રીતે હલ કરવી? સ્વાભાવિક રીતે, સૌથી સરળ જવાબ એ છે કે તમને જરૂરી બધું તમારી સાથે લઈ જવું. ટૂંકા ગાળાની માનવસહિત ફ્લાઇટ્સના કિસ્સામાં તેઓ આવું કરે છે.

જેમ જેમ ફ્લાઇટનો સમયગાળો વધે છે તેમ તેમ વધુ પુરવઠાની જરૂર પડે છે. તેથી, કેટલાક ઉપભોજ્ય પદાર્થો (ઉદાહરણ તરીકે, પાણી), માનવ કચરો અને કચરા પર પ્રક્રિયા કરવી જરૂરી છે. તકનીકી પ્રક્રિયાઓઆ પદાર્થોનો ફરીથી ઉપયોગ કરવા અને પ્રારંભિક સ્ટોક ઘટાડવા માટે કેટલીક શિપ સિસ્ટમ્સ (ઉદાહરણ તરીકે, પુનર્જીવિત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સોર્બેન્ટ્સ).

આદર્શ ઉકેલ એ વસવાટવાળી જગ્યા "ઘર" ના મર્યાદિત જથ્થામાં પદાર્થોના સંપૂર્ણ (અથવા લગભગ સંપૂર્ણ) પરિભ્રમણનું અમલીકરણ હોવાનું જણાય છે. જો કે, આવા જટિલ ઉકેલ માત્ર 1.5 - 3 વર્ષથી વધુ સમય સુધી ચાલતા વિશાળ અવકાશ અભિયાનો માટે ફાયદાકારક અને વ્યવહારીક રીતે શક્ય છે (A. M. Genin, D. Talbot, 1975). આવા અભિયાનોમાં પદાર્થોનું ચક્ર બનાવવાની નિર્ણાયક ભૂમિકા સામાન્ય રીતે જૈવસંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓને સોંપવામાં આવે છે. ક્રૂને ખોરાક, પાણી અને ઓક્સિજનનો પુરવઠો, તેમજ ચયાપચયના ઉત્પાદનોને દૂર કરવા અને પ્રક્રિયા કરવા અને જહાજ, સ્ટેશન વગેરે પર ક્રૂના નિવાસસ્થાનના જરૂરી પરિમાણોને જાળવવાના કાર્યો કહેવાતી જીવન સહાય પ્રણાલીઓને સોંપવામાં આવે છે (LSS). ). સ્પેસ ક્રૂ માટે મુખ્ય પ્રકારની લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સની યોજનાકીય રજૂઆત ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 1.

ચોખા. 1. સ્પેસ ક્રૂ માટે મુખ્ય પ્રકારની જીવન સહાયક પ્રણાલીઓની યોજનાઓ: 1 – રિઝર્વમાં સિસ્ટમ (બધો કચરો દૂર કરવામાં આવે છે); 2 - પદાર્થોના આંશિક ભૌતિક અને રાસાયણિક પુનર્જીવન (PCR) સાથે અનામત પરની સિસ્ટમ (કચરાના ભાગને દૂર કરવામાં આવે છે, અનામતનો ભાગ નવીકરણ કરી શકાય છે); 3 – આંશિક FCR સાથેની સિસ્ટમ અને વેસ્ટ સુધારણા એકમ (BC) સાથે છોડ (BR) દ્વારા પદાર્થોના આંશિક જૈવિક પુનર્જીવન; 4 - પદાર્થોના સંપૂર્ણ બંધ પુનઃજનન સાથેની સિસ્ટમ (અનામત માઇક્રોએડિટિવ્સ દ્વારા મર્યાદિત છે). હોદ્દો: E - રેડિયન્ટ અથવા થર્મલ એનર્જી, IE - ઉર્જા સ્ત્રોત, O - કચરો, BB - પ્રાણીઓ સાથે બાયોબ્લોક, ડોટેડ લાઇન - વૈકલ્પિક પ્રક્રિયા

સ્પેસ ક્રૂની લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ અત્યંત જટિલ સંકુલ છે. અવકાશ યુગના ત્રણ દાયકાઓએ બનાવેલ જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓની પૂરતી કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતાની પુષ્ટિ કરી છે, જે સોવિયેત અવકાશયાન વોસ્ટોક અને સોયુઝ, અમેરિકન બુધ, જેમિની અને એપોલો તેમજ સેલ્યુટ અને સ્કાયલેબ ભ્રમણકક્ષા પર સફળતાપૂર્વક સંચાલિત કરવામાં આવી હતી. સ્ટેશન " બોર્ડમાં સુધારેલ જીવન સહાયક પ્રણાલી સાથે મીર સંશોધન સંકુલનું કામ ચાલુ છે. આ તમામ સિસ્ટમોએ વિવિધ દેશોના 200 થી વધુ અવકાશયાત્રીઓ માટે ફ્લાઇટ્સ પ્રદાન કરી છે.

જીવન સહાયક પ્રણાલીઓના નિર્માણ અને સંચાલનના સિદ્ધાંતો કે જેનો ઉપયોગ અવકાશ ઉડાનો માટે કરવામાં આવ્યો છે અને હાલમાં થાય છે તે વ્યાપકપણે જાણીતો છે. તેઓ ભૌતિક અને રાસાયણિક પુનર્જીવન પ્રક્રિયાઓના ઉપયોગ પર આધારિત છે. તે જ સમયે, અવકાશ એલએસએસમાં જૈવસંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરવાની સમસ્યા, અને તેથી પણ વધુ સ્પેસ ફ્લાઇટ્સ માટે બંધ બાયોટેક્નિકલ એલએસએસ બનાવવાની સમસ્યા, હજુ પણ ખુલ્લી છે.

સામાન્ય રીતે અને ખાસ કરીને અવકાશયાનમાં આવી પ્રણાલીઓના વ્યવહારિક અમલીકરણની શક્યતા અને સંભવિતતા પર જુદા જુદા, ક્યારેક સીધા વિરુદ્ધ, દૃષ્ટિકોણ હોય છે. સામેની દલીલો નીચે મુજબ આપવામાં આવી છે: જટિલતા, જ્ઞાનનો અભાવ, ઉર્જા તીવ્રતા, અવિશ્વસનીયતા, અનુકૂલનક્ષમતા, વગેરે. જો કે, મોટાભાગના નિષ્ણાતો આ તમામ મુદ્દાઓને ઉકેલી શકાય તેવા માને છે, અને બાયોટેકનિકલ જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ ભાવિ વિશાળ અવકાશ વસાહતો, ચંદ્ર, ગ્રહો અને આંતરગ્રહીય પાયા અને અન્ય દૂરસ્થ બહારની દુનિયાના માળખાં - અનિવાર્ય.

જૈવિક એકમોના અસંખ્ય તકનીકી ઉપકરણો સાથે ક્રૂની જીવન સહાયક પ્રણાલીમાં સમાવેશ, જેનું કાર્ય જીવંત પદાર્થોના વિકાસના જટિલ કાયદાઓ અનુસાર હાથ ધરવામાં આવે છે, બાયોટેકનિકલની રચના માટે ગુણાત્મક રીતે નવા, ઇકોલોજીકલ અભિગમની જરૂર છે. લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ્સ, જેમાં સ્થિર ગતિશીલ સંતુલન અને તમામ લિંક્સમાં દ્રવ્ય અને ઊર્જાના પ્રવાહની સુસંગતતા સિસ્ટમ્સ પ્રાપ્ત કરવી આવશ્યક છે. આ અર્થમાં, કોઈપણ વસવાટયોગ્ય અવકાશયાનને કૃત્રિમ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ તરીકે માનવું જોઈએ.

વસવાટવાળા અવકાશયાનમાં ઓછામાં ઓછી એક સક્રિય રીતે કાર્યરત જૈવિક કડીનો સમાવેશ થાય છે - એક વ્યક્તિ (ક્રૂ) તેના માઇક્રોફ્લોરા સાથે. તે જ સમયે, માનવીઓ અને માઇક્રોફ્લોરા અવકાશયાનમાં કૃત્રિમ રીતે બનાવેલ પર્યાવરણ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જે પદાર્થ અને ઊર્જાના પ્રવાહના સંદર્ભમાં જૈવિક પ્રણાલીના સ્થિર ગતિશીલ સંતુલનને સુનિશ્ચિત કરે છે.

આમ, પદાર્થોના ભંડારને કારણે અને અન્ય જૈવિક કડીઓની ગેરહાજરીમાં અવકાશયાનમાં ક્રૂના જીવન માટે સંપૂર્ણ જોગવાઈ હોવા છતાં, વસવાટયોગ્ય અવકાશયાન પહેલેથી જ એક કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ છે. તે બાહ્ય વાતાવરણ (બાહ્ય અવકાશ) માંથી પદાર્થમાં સંપૂર્ણપણે અથવા આંશિક રીતે અલગ થઈ શકે છે, પરંતુ આ પર્યાવરણમાંથી તેની ઊર્જા (થર્મલ) અલગતા સંપૂર્ણપણે બાકાત છે. સતત વિનિમયકોઈપણ કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમના કાર્ય માટે પર્યાવરણ સાથે ઊર્જા અથવા ઓછામાં ઓછું સતત ગરમી દૂર કરવું એ આવશ્યક સ્થિતિ છે.

21મી સદી બાહ્ય અવકાશના વધુ સંશોધનમાં માનવતા માટે નવા, વધુ મહત્વાકાંક્ષી કાર્યો રજૂ કરે છે. (દેખીતી રીતે, તે કહેવું વધુ સચોટ હશે કે માનવતા આ કાર્યો 21મી સદી માટે સેટ કરી રહી છે.) ભાવિ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમનો ચોક્કસ દેખાવ અવકાશ માળખાના હેતુ અને ભ્રમણકક્ષાના આધારે નક્કી કરી શકાય છે (આંતરગ્રહીય માનવસહિત અવકાશયાન, નજીક- પૃથ્વી ભ્રમણકક્ષા સ્ટેશન, ચંદ્ર આધાર, મંગળનો આધાર , બાંધકામ અવકાશ પ્લેટફોર્મ, એસ્ટરોઇડ્સ પર રહેણાંક માળખાંનું સંકુલ, વગેરે), ક્રૂનું કદ, કામગીરીનો સમયગાળો, વીજ પુરવઠો અને તકનીકી સાધનો અને અલબત્ત, ચોક્કસ તકનીકી તૈયારીની ડિગ્રી પર. પ્રક્રિયાઓ, જેમાં નિયંત્રિત જૈવસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓ અને ઇકોસિસ્ટમ્સની જૈવિક કડીઓમાં દ્રવ્ય અને ઊર્જાના નિયંત્રિત પરિવર્તનની પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે.

આજે આપણે કહી શકીએ કે લગભગ વર્ષ 2000 સુધી યુએસએસઆર અને યુએસએમાં અદ્યતન અવકાશ સંશોધનના કાર્યો અને કાર્યક્રમોને રાજ્ય સ્તરે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવ્યા છે. આગામી સદીના કાર્યો અંગે, વૈજ્ઞાનિકો હજુ પણ આગાહીના સ્વરૂપમાં વાત કરી રહ્યા છે. આમ, 1984 માં પ્રકાશિત થયેલા અભ્યાસના પરિણામો (અને 1979 માં રેન્ડ કોર્પોરેશનના કર્મચારી દ્વારા હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. પ્રશ્નાવલીયુએસએ અને ગ્રેટ બ્રિટનના 15 અગ્રણી નિષ્ણાતોએ) નીચેના કોષ્ટકમાં પ્રતિબિંબિત ચિત્ર જાહેર કર્યું:

વિખ્યાત અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી જે. ઓ'નીલ, જેઓ માનવજાતની ભાવિ અવકાશ વસાહતોની સમસ્યાઓનો સામનો કરે છે, તેમણે 1974 માં તેમની આગાહી પાછી પ્રકાશિત કરી હતી, જે 1988 માં ધારી હતી કે 10 હજાર લોકો અવકાશમાં કામ કરશે. આ આગાહી સાચી પડી ન હતી, પરંતુ આજે ઘણા નિષ્ણાતો એવું માનવામાં આવે છે કે 1990 સુધીમાં, 50-100 લોકો અવકાશમાં સતત કામ કરતા હશે.

જાણીતા નિષ્ણાત ડૉ. પુટ્ટકામર (જર્મની) માને છે કે 1990 થી 2000 સુધીનો સમયગાળો પૃથ્વીની નજીકની જગ્યાના સમાધાનની શરૂઆત દ્વારા દર્શાવવામાં આવશે, અને 2000 પછી અવકાશના રહેવાસીઓની સ્વાયત્તતા સુનિશ્ચિત કરવી જોઈએ અને પર્યાવરણીય રીતે બંધ રહેઠાણની ખાતરી કરવી જોઈએ. સિસ્ટમ બનાવવી પડશે.

ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે અવકાશમાં વ્યક્તિના રોકાણની અવધિમાં વધારો (કેટલાક વર્ષો સુધી), ક્રૂના કદમાં વધારો અને પૃથ્વીથી અવકાશયાનના વધતા અંતર સાથે, જૈવિક કાર્ય હાથ ધરવાની જરૂરિયાત ઊભી થાય છે. ઉપભોજ્ય પદાર્થોનું પુનર્જીવિતકરણ, અને સૌથી ઉપર, અવકાશયાનમાં સીધા જ. તે જ સમયે, માત્ર તકનીકી અને આર્થિક (સામૂહિક અને ઊર્જા) સૂચકો જૈવિક જીવન સમર્થનની તરફેણમાં સાક્ષી આપતા નથી, પણ, કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમમાં નિર્ધારિત કડી તરીકે મનુષ્યની જૈવિક વિશ્વસનીયતાના સૂચકો પણ ઓછા મહત્વપૂર્ણ નથી. ચાલો બાદમાં વધુ વિગતવાર સમજાવીએ.

માનવ શરીર અને જીવંત પ્રકૃતિ વચ્ચે સંખ્યાબંધ અભ્યાસ કરેલ (અને અત્યાર સુધી અન્વેષિત) જોડાણો છે, જેના વિના તેની સફળ લાંબા ગાળાની જીવન પ્રવૃત્તિ અશક્ય છે. આમાં, ઉદાહરણ તરીકે, તેના કુદરતી ટ્રોફિક જોડાણોનો સમાવેશ થાય છે, જે જહાજ પર સંગ્રહિત પુરવઠામાંથી ખોરાક દ્વારા સંપૂર્ણપણે બદલી શકાતા નથી. આમ, કેટલાક વિટામિન્સ કે જે મનુષ્યો માટે એકદમ જરૂરી છે (ખોરાક કેરોટીનોઇડ્સ, એસ્કોર્બિક એસિડ, વગેરે) સંગ્રહ દરમિયાન અસ્થિર હોય છે: પાર્થિવ પરિસ્થિતિઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, વિટામિન સી અને પીનું શેલ્ફ લાઇફ 5-6 મહિના છે. અવકાશની સ્થિતિના પ્રભાવ હેઠળ, સમય જતાં, વિટામિન્સનું રાસાયણિક પુનર્ગઠન થાય છે, જેના પરિણામે તેઓ તેમની શારીરિક પ્રવૃત્તિ ગુમાવે છે. આ કારણોસર, તેઓ કાં તો સતત જૈવિક રીતે પુનઃઉત્પાદિત થવું જોઈએ (શાકભાજી જેવા તાજા ખોરાકના સ્વરૂપમાં), અથવા પૃથ્વી પરથી નિયમિતપણે વિતરિત થવું જોઈએ, જેમ કે મીર સ્ટેશન પર વિક્રમજનક વાર્ષિક અવકાશ ઉડાન દરમિયાન થયું હતું. વધુમાં, તબીબી અને જૈવિક અધ્યયનોએ દર્શાવ્યું છે કે અવકાશ ઉડાનની પરિસ્થિતિઓમાં, અવકાશયાત્રીઓ દ્વારા વિટામિન્સનો વધારો જરૂરી છે. આમ, સ્કાયલેબ પ્રોગ્રામ હેઠળની ફ્લાઇટ દરમિયાન, અવકાશયાત્રીઓ દ્વારા B વિટામિન્સ અને વિટામિન C (એસ્કોર્બિક એસિડ) નો વપરાશ આશરે 10 ગણો, વિટામિન A (એક્સેરોફ્થોલ) - 2 ગણો, વિટામિન D (કેલ્સિફેરોલ) - ધરતીના ધોરણ કરતાં થોડો વધારે છે. હવે એ પણ સ્થાપિત થઈ ગયું છે કે રાસાયણિક રીતે મેળવેલા સમાન વિટામિન્સની શુદ્ધ તૈયારીઓ કરતાં જૈવિક મૂળના વિટામિન્સનો સ્પષ્ટ ફાયદો છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે બાયોમાસમાં ઉત્તેજક સહિત અન્ય સંખ્યાબંધ પદાર્થો સાથે સંયોજનમાં વિટામિન્સ હોય છે, અને જ્યારે તેનો વપરાશ થાય છે ત્યારે તે જીવંત જીવના ચયાપચય પર વધુ અસરકારક અસર કરે છે.

તે જાણીતું છે કે કુદરતી વનસ્પતિ ખાદ્ય ઉત્પાદનોમાં તમામ વનસ્પતિ પ્રોટીન (એમિનો એસિડ), લિપિડ્સ (આવશ્યક ફેટી એસિડ્સ), પાણીમાં દ્રાવ્ય અને આંશિક રીતે ચરબી-દ્રાવ્ય વિટામિન્સ, કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ, જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થો અને ફાઇબરનો સંપૂર્ણ સંકુલ હોય છે. ચયાપચયમાં આ ખાદ્ય ઘટકોની ભૂમિકા પ્રચંડ છે (V.I. Yazdovsky, 1988). સ્વાભાવિક રીતે, અવકાશ રાશન તૈયાર કરવાની હાલની પ્રક્રિયા, જેમાં કઠોર પ્રક્રિયા પદ્ધતિ (યાંત્રિક, થર્મલ, રાસાયણિક) સામેલ છે, તે માનવ ચયાપચયમાં વ્યક્તિગત મહત્વપૂર્ણ ખાદ્ય ઘટકોની અસરકારકતાને ઘટાડી શકતી નથી.

દેખીતી રીતે, જહાજ પર લાંબા સમય સુધી સંગ્રહિત ખાદ્ય ઉત્પાદનો પર કોસ્મિક કિરણોત્સર્ગી રેડિયેશનની સંભવિત સંચિત અસરને પણ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ.

પરિણામે, ફક્ત સ્થાપિત ધોરણ સાથે ખોરાકની કેલરી સામગ્રીને મળવું પૂરતું નથી; અવકાશયાત્રીનો ખોરાક શક્ય તેટલો વૈવિધ્યસભર અને તાજો હોવો જરૂરી છે.

જૈવિક રીતે સક્રિય પરમાણુઓના ચોક્કસ ગુણધર્મોને "યાદ" રાખવાની અને પછી જીવંત કોષોમાં આ માહિતી પ્રસારિત કરવાની શુદ્ધ પાણીની ક્ષમતાની ફ્રેન્ચ જીવવિજ્ઞાનીઓની શોધ "જીવંત" અને "મૃત" પાણી વિશે પ્રાચીન લોક પરી શાણપણને સ્પષ્ટ કરવા લાગે છે. જો આ શોધની પુષ્ટિ થાય છે, તો પછી લાંબા ગાળાના અવકાશયાન પર પાણીના પુનર્જીવનની મૂળભૂત સમસ્યા ઊભી થાય છે: શું જળ શુદ્ધિકરણ અથવા ભૌતિક અને રાસાયણિક પદ્ધતિઓ દ્વારા બહુવિધ અલગ ચક્રમાં મેળવવામાં આવે છે જે જૈવિક રીતે સક્રિય "જીવંત" પાણીને બદલવા માટે સક્ષમ છે?

એવું પણ માની શકાય છે કે રાસાયણિક માધ્યમો દ્વારા મેળવેલા કૃત્રિમ વાયુયુક્ત નિવાસસ્થાન સાથે અવકાશયાનના અલગ જથ્થામાં લાંબા સમય સુધી રોકાણ માનવ શરીર પ્રત્યે ઉદાસીન નથી, જેની તમામ પેઢીઓ બાયોજેનિક મૂળના વાતાવરણમાં અસ્તિત્વમાં છે, જેની રચના વધુ વૈવિધ્યસભર છે. તે ભાગ્યે જ આકસ્મિક છે કે જીવંત સજીવો ચોક્કસ રાસાયણિક તત્વોના આઇસોટોપ્સને અલગ પાડવાની ક્ષમતા ધરાવે છે (ઓક્સિજન O 16, O 17, O 18 ના સ્થિર આઇસોટોપ્સ સહિત), તેમજ પરમાણુઓમાં આઇસોટોપ્સના રાસાયણિક બંધનની મજબૂતાઈમાં નાના તફાવતો શોધવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. H 2 O, CO 2 અને વગેરે. તે જાણીતું છે કે ઓક્સિજનનું અણુ વજન તેના ઉત્પાદનના સ્ત્રોત પર આધારિત છે: હવામાંથી ઓક્સિજન પાણીમાંથી આવતા ઓક્સિજન કરતાં થોડો ભારે છે. જીવંત સજીવો આ તફાવતને "અહેસાસ" કરે છે, જો કે માત્ર વિશિષ્ટ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર તેને માત્રાત્મક રીતે નક્કી કરી શકે છે. અવકાશ ફ્લાઇટની સ્થિતિમાં રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ ઓક્સિજનનો લાંબા સમય સુધી શ્વાસ લેવાથી માનવ શરીરમાં ઓક્સિડેટીવ પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતા અને ફેફસાના પેશીઓમાં પેથોલોજીકલ ફેરફારો થઈ શકે છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે હવા, જે બાયોજેનિક મૂળની છે અને છોડના ફાયટોનસાઇડ્સથી સમૃદ્ધ છે, તે માનવો માટે વિશેષ ભૂમિકા ભજવે છે. ફાયટોનસાઇડ્સ એ જૈવિક રીતે સક્રિય પદાર્થો છે જે છોડ દ્વારા સતત ઉત્પન્ન થાય છે જે બેક્ટેરિયા, માઇક્રોસ્કોપિક ફૂગ અને પ્રોટોઝોઆને મારી નાખે છે અથવા દબાવી દે છે. આસપાસની હવામાં ફાયટોનસાઇડ્સની હાજરી, એક નિયમ તરીકે, માનવ શરીર માટે ફાયદાકારક છે અને હવામાં તાજગીની લાગણીનું કારણ બને છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્કાયલેબ સ્ટેશનના ત્રીજા અમેરિકન ક્રૂના કમાન્ડરે ભારપૂર્વક જણાવ્યું હતું કે તેમના ક્રૂને લીંબુ ફાયટોનસાઇડ્સથી સમૃદ્ધ હવા શ્વાસમાં લેવાનો આનંદ હતો.

એર કંડિશનરમાં સ્થાયી થયેલા બેક્ટેરિયા સાથે માનવીય ચેપના જાણીતા કેસોમાં (“Legionnaires’ disease”), ફાયટોનસાઇડ્સ મજબૂત જંતુનાશક હશે, અને બંધ ઇકોસિસ્ટમ્સમાં એર કન્ડીશનીંગ સિસ્ટમ્સના સંબંધમાં તેઓ આ શક્યતાને દૂર કરી શકે છે. એમ.ટી. દિમિત્રીવના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું છે તેમ, ફાયટોનસાઇડ્સ માત્ર પ્રત્યક્ષ રીતે જ નહીં, પણ પરોક્ષ રીતે પણ કાર્ય કરી શકે છે, હવાની બેક્ટેરિયાનાશક ક્ષમતામાં વધારો કરે છે અને પ્રકાશ નકારાત્મક આયનોની સામગ્રીમાં વધારો કરે છે, જે માનવ શરીર પર ફાયદાકારક અસર કરે છે. આ હવામાં અનિચ્છનીય ભારે હકારાત્મક આયનોની સંખ્યા ઘટાડે છે. ફાયટોનસાઇડ્સ, જે પર્યાવરણીય માઇક્રોફલોરામાંથી છોડના રક્ષણાત્મક કાર્યના અનન્ય વાહક છે, તે છોડની આસપાસની હવામાં જ છોડવામાં આવતા નથી, પરંતુ તે છોડના જૈવિક પદાર્થમાં પણ સમાયેલ છે. લસણ, ડુંગળી, સરસવ અને અન્ય ઘણા છોડ ફાયટોનસાઇડ્સમાં સૌથી વધુ સમૃદ્ધ છે. ખોરાક તરીકે તેનો ઉપયોગ કરીને, વ્યક્તિ શરીરમાં પ્રવેશતા ચેપી માઇક્રોફ્લોરા સામે અગોચર પરંતુ ખૂબ અસરકારક લડત આપે છે.

મનુષ્યો માટે કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમમાં જૈવિક લિંક્સના મહત્વ વિશે બોલતા, અવકાશયાત્રીઓના ભાવનાત્મક તાણને ઘટાડવા અને મનોવૈજ્ઞાનિક આરામમાં સુધારો કરવા માટેના પરિબળ તરીકે ઉચ્ચ છોડની વિશેષ હકારાત્મક ભૂમિકાની નોંધ લેવામાં કોઈ નિષ્ફળ ન થઈ શકે. તમામ અવકાશયાત્રીઓ કે જેમણે બોર્ડ સ્પેસ સ્ટેશનો પર ઉચ્ચ છોડ સાથે પ્રયોગો હાથ ધરવાના હતા તેઓ તેમના મૂલ્યાંકનમાં એકમત હતા. આમ, સેલ્યુટ-6 ઓર્બિટલ સ્ટેશન પર એલ. પોપોવ અને વી. ર્યુમિને પ્રાયોગિક ગ્રીનહાઉસ “માલાકાઈટ” (ઉષ્ણકટિબંધીય ઓર્કિડ સાથે આંતરિક સ્ટેઇન્ડ ગ્લાસ ગ્રીનહાઉસ) અને “ઓએસિસ” (શાકભાજી અને વિટામિન છોડના પાક સાથે પ્રાયોગિક ગ્રીનહાઉસ) માં છોડની સંભાળ રાખવાનો આનંદ માણ્યો. ). તેઓએ પાણી પીવડાવ્યું, છોડના વિકાસ અને વિકાસનું નિરીક્ષણ કર્યું, નિવારક નિરીક્ષણો હાથ ધર્યા અને ગ્રીનહાઉસના તકનીકી ભાગ પર કામ કર્યું, અને આરામની દુર્લભ ક્ષણોમાં ઓર્કિડના જીવંત આંતરિક ભાગની પ્રશંસા કરી. “જૈવિક સંશોધને અમને ઘણો આનંદ આપ્યો. અમારી પાસે, ઉદાહરણ તરીકે, ઓર્કિડ સાથે માલાકાઇટ ઇન્સ્ટોલેશન હતું, અને જ્યારે અમે તેને પૃથ્વી પર મોકલ્યું, ત્યારે અમને એક પ્રકારનું નુકસાન લાગ્યું, સ્ટેશન ઓછું આરામદાયક બન્યું." એલ પોપોવે ઉતરાણ કર્યા પછી આ વાત કહી. "અવકાશ સંકુલમાં બોર્ડ પર માલાકાઈટ સાથે કામ કરવાથી અમને હંમેશા વિશેષ સંતોષ મળ્યો છે," વી. ર્યુમિને એલ. પોપોવને ઉમેર્યું.

14 ઑક્ટોબર, 1985ના રોજ એક પત્રકાર પરિષદમાં, સેલ્યુટ-7 ઓર્બિટલ સ્ટેશન પર અવકાશયાત્રીઓ વી. ઝાનીબેકોવ અને જી. ગ્રેચકોની ભ્રમણકક્ષામાં કામના પરિણામોને સમર્પિત, ફ્લાઇટ એન્જિનિયર (જી. ગ્રેચકોએ) કહ્યું: “બધાને જીવંત વસ્તુઓ, અવકાશમાં દરેક અંકુર માટે એક વિશેષ, સંભાળ રાખવાનું વલણ ધરાવે છે: તેઓ તમને પૃથ્વીની યાદ અપાવે છે અને તમારા આત્માને ઉત્તેજીત કરે છે."

આમ, અવકાશયાત્રીઓને ઉચ્ચ છોડ માત્ર કૃત્રિમ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ અથવા વૈજ્ઞાનિક સંશોધનની એક કડી તરીકે જ નહીં, પરંતુ પરિચિત ધરતીનું વાતાવરણના સૌંદર્યલક્ષી તત્વ તરીકે, અવકાશયાત્રીના લાંબા, મુશ્કેલ અને તીવ્ર જીવનના જીવનસાથી તરીકે પણ જરૂરી છે. મિશન અને શું તે સ્પેસક્રાફ્ટ પરના ગ્રીનહાઉસની આ સૌંદર્યલક્ષી બાજુ અને મનોવૈજ્ઞાનિક ભૂમિકા નથી જે એસ.પી. કોરોલેવને ધ્યાનમાં હતી જ્યારે, આગામી અવકાશ ફ્લાઇટ્સની તૈયારીમાં, તેમણે નીચેના પ્રશ્નને આગળના પ્રશ્ન તરીકે ઘડ્યો: “તમે શું કરી શકો? હેવી ઇન્ટરપ્લેનેટરી સ્પેસક્રાફ્ટ કે ભારે ઓર્બિટલ સ્પેસક્રાફ્ટમાં ચડવું? અને આ પ્રશ્નનો પ્રથમ જવાબ આજે પહેલેથી જ પ્રાપ્ત થઈ ગયો છે: આ ઉષ્ણકટિબંધીય ઓર્કિડ છે, જે સ્પેસ સ્ટેશનનું વાતાવરણ ગમ્યું હોય તેવું લાગે છે.

લાંબા ગાળાની અવકાશ ફ્લાઇટ્સની વિશ્વસનીયતા અને સલામતી સુનિશ્ચિત કરવાની સમસ્યાની ચર્ચા કરતા, એકેડેમિશિયન ઓ.જી. ગાઝેન્કો અને સહ-લેખકો (1987) યોગ્ય રીતે નિર્દેશ કરે છે કે "ક્યારેક જીવંત પ્રકૃતિ સાથે સંપર્કની અચેતન આધ્યાત્મિક જરૂરિયાત વાસ્તવિક બળ બની જાય છે, જે દ્વારા સમર્થિત છે. આર્થિક કાર્યક્ષમતા અને કૃત્રિમ બાયોસ્ફિયર્સને શક્ય તેટલી નજીક લાવવાની ટેકનિકલ શક્યતા દર્શાવતી કડક વૈજ્ઞાનિક તથ્યો જે માનવતાને પોષણ આપે છે. આ દૃષ્ટિકોણથી, જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીઓના નિર્માણ તરફની વ્યૂહાત્મક દિશા ખૂબ જ સાચી લાગે છે. અને આગળ: “માણસને પ્રકૃતિથી અલગ કરવાના પ્રયાસો અત્યંત બિનઆર્થિક છે. જૈવિક પ્રણાલીઓ અન્ય કોઈપણ કરતાં વધુ સારી રીતે વિશાળ અવકાશ વસાહતોમાં પદાર્થોનું પરિભ્રમણ સુનિશ્ચિત કરશે."

બિન-જૈવિક પ્રણાલીઓની તુલનામાં જૈવિક પ્રણાલીઓનો એક મૂળભૂત ફાયદો એ છે કે નિયંત્રણ અને વ્યવસ્થાપન કાર્યોના ન્યૂનતમ વોલ્યુમ સાથે તેમની સ્થિર કામગીરીની સંભાવના છે (E. Ya. Shepelev, 1975). આ લાભ જીવંત પ્રણાલીઓની કુદરતી ક્ષમતાને કારણે છે, જે પર્યાવરણ સાથે સતત ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં છે, તમામ જૈવિક સ્તરો પર અસ્તિત્વ માટેની પ્રક્રિયાઓને સુધારવા માટે - એક જીવતંત્રના એક કોષથી વસ્તી અને બાયોજીઓસેનોસિસ સુધી - સમજણની ડિગ્રીને ધ્યાનમાં લીધા વિના. કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં પદાર્થોના પરિભ્રમણની પ્રક્રિયામાં જરૂરી ગોઠવણો કરવા માટે વ્યક્તિ અને તેની ક્ષમતા અથવા અસમર્થતા (અથવા તેના બદલે, તેની તૈયારી) દ્વારા કોઈપણ સમયે આ પ્રક્રિયાઓ.

કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમની જટિલતાની ડિગ્રી અલગ હોઈ શકે છે: અનામત પરની સરળ સિસ્ટમોથી, પદાર્થોના ભૌતિક-રાસાયણિક પુનર્જીવન સાથેની સિસ્ટમ્સ અને વ્યક્તિગત જૈવિક લિંક્સનો ઉપયોગ, પદાર્થોના લગભગ બંધ જૈવિક ચક્ર સાથેની સિસ્ટમ્સ સુધી. જૈવિક લિંક્સ અને ટ્રોફિક સાંકળોની સંખ્યા, તેમજ દરેક લિંકમાં વ્યક્તિઓની સંખ્યા, જેમ કે પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે, હેતુ અને તકનીકી લાક્ષણિકતાઓઅવકાશયાન

જૈવિક લિંક્સ સહિત કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા અને મુખ્ય પરિમાણો અગાઉથી નક્કી કરી શકાય છે અને પ્રકૃતિમાં પદાર્થોના જૈવિક પરિભ્રમણની પ્રક્રિયાઓના માત્રાત્મક વિશ્લેષણ અને સ્થાનિક કુદરતી ઇકોસિસ્ટમની ઊર્જા કાર્યક્ષમતાના મૂલ્યાંકનના આધારે ગણતરી કરી શકાય છે. આગળનો વિભાગ આ મુદ્દાને સમર્પિત છે.

જૈવિક ચક્રમાં પદાર્થોનું રિલે

જૈવિક કડીઓના આધારે રચાયેલી બંધ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમને ભાવિ વિશાળ જગ્યા વસાહતો માટે આદર્શ જીવન સહાયક પ્રણાલી તરીકે ગણવી જોઈએ. આવી પ્રણાલીઓની રચના આજે પણ ગણતરીના તબક્કામાં છે, સૈદ્ધાંતિક રચનાઓ અને પરીક્ષણ ક્રૂ સાથે વ્યક્તિગત જૈવિક લિંક્સને ઇન્ટરફેસ કરવા માટે જમીન પરીક્ષણ.

પ્રાયોગિક બાયોટેકનિકલ જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓનું પરીક્ષણ કરવાનો મુખ્ય ધ્યેય એ છે કે ક્રૂ સાથે ઇકોસિસ્ટમમાં પદાર્થોનું સ્થિર, લગભગ બંધ ચક્ર અને મુખ્યત્વે આંતરિક પર આધારિત લાંબા ગાળાના ગતિશીલ સંતુલન મોડમાં કૃત્રિમ રીતે રચાયેલા બાયોસેનોસિસનું પ્રમાણમાં સ્વતંત્ર અસ્તિત્વ પ્રાપ્ત કરવું. નિયંત્રણ પદ્ધતિઓ. તેથી, બાયોટેકનિકલ જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓમાં તેમાંથી સૌથી વધુ અસરકારક ઉપયોગ કરવા માટે પૃથ્વીના જીવમંડળમાં પદાર્થોના જૈવિક ચક્રની પ્રક્રિયાઓનો સંપૂર્ણ અભ્યાસ જરૂરી છે.

પ્રકૃતિમાં જૈવિક ચક્ર એ માટી, છોડ, પ્રાણીઓ અને સુક્ષ્મસજીવો વચ્ચેના પદાર્થો અને રાસાયણિક તત્વોની ગોળાકાર રિલે રેસ (પરિભ્રમણ) છે. તેનો સાર નીચે મુજબ છે. છોડ (ઓટોટ્રોફિક સજીવો) ઊર્જા-નબળા નિર્જીવ ખનિજો અને વાતાવરણીય કાર્બન ડાયોક્સાઇડને શોષી લે છે. આ પદાર્થો વનસ્પતિ સજીવોના કાર્બનિક બાયોમાસમાં સમાવિષ્ટ છે, જે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન સૂર્યમાંથી તેજસ્વી ઊર્જાના રૂપાંતર દ્વારા મેળવવામાં આવતી ઊર્જાનો મોટો પુરવઠો ધરાવે છે. વનસ્પતિ જૈવમાસ પ્રાણી અને માનવ સજીવો (હેટરોટ્રોફિક સજીવો) માં ખોરાકની સાંકળો દ્વારા તેમના પોતાના વિકાસ, વિકાસ અને પ્રજનન માટે આ પદાર્થો અને ઊર્જાના ભાગનો ઉપયોગ કરીને રૂપાંતરિત થાય છે. બેક્ટેરિયા, ફૂગ, પ્રોટોઝોઆ અને મૃત કાર્બનિક પદાર્થોને ખવડાવતા સજીવો સહિત સજીવો (વિઘટનકર્તા અથવા વિઘટનકર્તા)નો નાશ કરે છે, કચરાને ખનિજ બનાવે છે. અંતે, પદાર્થો અને રાસાયણિક તત્વો જમીન, વાતાવરણ અથવા જળચર વાતાવરણમાં પાછા ફરે છે. પરિણામે, પદાર્થો અને રાસાયણિક તત્વોનું બહુ-ચક્ર સ્થળાંતર જીવંત જીવોની શાખાવાળી સાંકળ દ્વારા થાય છે. આ સ્થળાંતર, સૂર્યની ઉર્જા દ્વારા સતત આધારભૂત, જૈવિક ચક્રની રચના કરે છે.

સામાન્ય જૈવિક ચક્રના વ્યક્તિગત ચક્રના પ્રજનનની ડિગ્રી 90-98% સુધી પહોંચે છે, તેથી આપણે તેના સંપૂર્ણ બંધ વિશે ફક્ત શરતી રીતે જ વાત કરી શકીએ છીએ. બાયોસ્ફિયરના મુખ્ય ચક્રો કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર અને અન્ય પોષક તત્વોના ચક્ર છે.

બંને જીવંત અને નિર્જીવ પદાર્થો કુદરતી જૈવિક ચક્રમાં ભાગ લે છે.

જીવંત પદાર્થ બાયોજેનિક છે, કારણ કે તે ફક્ત પૃથ્વી પર અસ્તિત્વમાં રહેલા જીવંત જીવોના પ્રજનન દ્વારા જ રચાય છે. બાયોસ્ફિયરમાં હાજર નિર્જીવ પદાર્થ કાં તો બાયોજેનિક મૂળ (ઝાડની છાલ અને પાંદડા, છોડમાંથી પાકેલા અને અલગ પડેલા ફળો, આર્થ્રોપોડ્સના ચીટીનસ કવર, શિંગડા, દાંત અને પ્રાણીઓના વાળ, પક્ષીઓના પીછાઓ, પ્રાણીઓના મળમૂત્ર વગેરે) હોઈ શકે છે. .), અને અબાયોજેનિક (સક્રિય જ્વાળામુખીમાંથી ઉત્સર્જનના ઉત્પાદનો, પૃથ્વીના આંતરડામાંથી મુક્ત થતા વાયુઓ).

ગ્રહનો જીવંત પદાર્થ તેના દળ દ્વારા બાયોસ્ફિયરનો એક નજીવો ભાગ બનાવે છે: શુષ્ક વજનમાં પૃથ્વીનો સમગ્ર બાયોમાસ પૃથ્વીના પોપડાના સમૂહ (2 ∙ 10 19 ટન) ના ટકાના માત્ર એક લાખમાં ભાગનો છે. જો કે, તે જીવંત પદાર્થ છે જે પૃથ્વીના પોપડાના "સાંસ્કૃતિક" સ્તરની રચનામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે, જેમાં મોટી સંખ્યામાં જીવંત જીવો વચ્ચે પદાર્થો અને રાસાયણિક તત્વોની મોટા પાયે રિલે રેસના અમલીકરણમાં. આ જીવંત પદાર્થોની સંખ્યાબંધ વિશિષ્ટ સુવિધાઓને કારણે છે.

મેટાબોલિઝમ (મેટાબોલિઝમ).જીવંત સજીવમાં ચયાપચય એ શરીરમાં સતત થતી જૈવરાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની પ્રક્રિયામાં પદાર્થ અને ઊર્જાના તમામ પરિવર્તનની સંપૂર્ણતા છે.

જીવંત જીવ અને તેના પર્યાવરણ વચ્ચે પદાર્થોનું સતત વિનિમય એ જીવનની સૌથી આવશ્યક વિશેષતા છે.

બાહ્ય વાતાવરણ સાથે શરીરના ચયાપચયના મુખ્ય સૂચકાંકો એ ખોરાકની માત્રા, રચના અને કેલરી સામગ્રી, જીવંત જીવ દ્વારા વપરાશમાં લેવાયેલા પાણી અને ઓક્સિજનની માત્રા, તેમજ શરીર આ પદાર્થોનો ઉપયોગ કરે છે તે ડિગ્રી અને તેની ઊર્જા છે. ખોરાક ચયાપચય એ એસિમિલેશન (બહારથી શરીરમાં દાખલ થયેલા પદાર્થોનું રૂપાંતર) અને વિસર્જન (શરીરના કાર્ય માટે ઊર્જા છોડવાની જરૂરિયાતને કારણે કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન) ની પ્રક્રિયાઓ પર આધારિત છે.

થર્મોડાયનેમિક અસંતુલન સ્થિરતા.થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમ (કાયદા) અનુસાર, કાર્ય કરવા માટે, માત્ર ઊર્જાની હાજરી પૂરતી નથી, પરંતુ સંભવિત તફાવત અથવા ઊર્જા સ્તરની હાજરી પણ જરૂરી છે. એન્ટ્રોપી એ કોઈપણ ઉર્જા પ્રણાલી દ્વારા સંભવિત તફાવતના "નુકસાન" નું માપ છે અને તે મુજબ, આ સિસ્ટમ દ્વારા કાર્ય ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતાના નુકશાનનું માપ છે.

નિર્જીવ પ્રકૃતિમાં થતી પ્રક્રિયાઓમાં, કાર્યનું પ્રદર્શન સિસ્ટમની એન્ટ્રોપીમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે. આમ, હીટ ટ્રાન્સફર માટે, પ્રક્રિયાની દિશા વિશિષ્ટ રીતે થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમને નિર્ધારિત કરે છે: વધુ ગરમ શરીરથી ઓછા ગરમ સુધી. શૂન્ય તાપમાનના તફાવત સાથેની સિસ્ટમમાં (શરીરના સમાન તાપમાને), મહત્તમ એન્ટ્રોપી જોવા મળે છે.

જીવંત પદાર્થ, જીવંત જીવો, નિર્જીવ પ્રકૃતિથી વિપરીત, આ નિયમનો પ્રતિકાર કરે છે. ક્યારેય સંતુલનમાં ન હોવાને કારણે, તેઓ સતત તેની સ્થાપના વિરુદ્ધ કામ કરે છે, જે એવું લાગે છે કે, હાલની બાહ્ય પરિસ્થિતિઓના પત્રવ્યવહાર તરીકે કાયદેસર રીતે થવું જોઈએ. જીવંત પ્રણાલીની ચોક્કસ સ્થિતિ જાળવવા માટે જીવંત સજીવો સતત ઊર્જાનો વ્યય કરે છે. આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ સાહિત્યમાં બૉઅર સિદ્ધાંત અથવા જીવંત પ્રણાલીના સ્થિર અસંતુલનના સિદ્ધાંત તરીકે ઓળખાય છે. આ સિદ્ધાંત દર્શાવે છે કે જીવંત સજીવો એ ખુલ્લી બિનસંતુલન પ્રણાલીઓ છે જે નિર્જીવ કરતા અલગ પડે છે કારણ કે તેઓ એન્ટ્રોપી ઘટવાની દિશામાં વિકસિત થાય છે.

આ લક્ષણ સમગ્ર બાયોસ્ફિયરની લાક્ષણિકતા છે, જે બિન-સંતુલન ગતિશીલ સિસ્ટમ પણ છે. સિસ્ટમની જીવંત બાબત એ પ્રચંડ સંભવિત ઊર્જાનું વાહક છે,

સ્વ-પ્રજનન માટેની ક્ષમતા અને બાયોમાસ સંચયની ઉચ્ચ તીવ્રતા.જીવંત પદાર્થ તેની વ્યક્તિઓની સંખ્યા વધારવા, પ્રજનન કરવાની સતત ઇચ્છા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. મનુષ્યો સહિત જીવંત પદાર્થ, જીવન માટે સ્વીકાર્ય તમામ જગ્યા ભરવાનો પ્રયત્ન કરે છે. જીવંત જીવોના પ્રજનનની તીવ્રતા, તેમની વૃદ્ધિ અને બાયોમાસના સંચયની તીવ્રતા ઘણી વધારે છે. જીવંત જીવોના પ્રજનનનો દર, એક નિયમ તરીકે, તેમના કદના વિપરીત પ્રમાણમાં છે. જીવંત જીવોના કદની વિવિધતા એ જીવંત પ્રકૃતિનું બીજું લક્ષણ છે.

જીવંત સજીવોમાં ચયાપચયની પ્રતિક્રિયાઓના ઊંચા દર, નિર્જીવ પ્રકૃતિમાં પ્રતિક્રિયાઓના દર કરતાં ત્રણથી ચાર ક્રમ વધુ, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓમાં જૈવિક પ્રવેગક - ઉત્સેચકોની ભાગીદારીને કારણે છે. જો કે, બાયોમાસના પ્રત્યેક એકમને વધારવા અથવા ઉર્જાનો એકમ એકઠું કરવા માટે, સજીવને પ્રારંભિક દળને સંચિત દળ કરતાં એક અથવા બે ક્રમની તીવ્રતાના જથ્થામાં પ્રક્રિયા કરવાની જરૂર છે.

વિવિધતા, નવીકરણ અને ઉત્ક્રાંતિ માટેની ક્ષમતા.બાયોસ્ફિયરના જીવંત પદાર્થો વિવિધ, ખૂબ ટૂંકા (કોસ્મિક સ્કેલ પર) જીવન ચક્ર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. જીવંત જીવોનું આયુષ્ય કેટલાક કલાકો (અને મિનિટો પણ) થી સેંકડો વર્ષ સુધીનું છે. તેમની જીવન પ્રવૃત્તિની પ્રક્રિયામાં, સજીવો લિથોસ્ફિયર, હાઇડ્રોસ્ફિયર અને વાતાવરણના રાસાયણિક તત્વોના અણુઓમાંથી પસાર થાય છે, તેમને વર્ગીકૃત કરે છે અને આપેલ પ્રકારના જીવતંત્રના બાયોમાસના ચોક્કસ પદાર્થોના સ્વરૂપમાં રાસાયણિક તત્વોને બંધનકર્તા બનાવે છે. તદુપરાંત, બાયોકેમિકલ એકરૂપતા અને કાર્બનિક વિશ્વની એકતાના માળખામાં પણ (બધા આધુનિક જીવંત સજીવો મુખ્યત્વે પ્રોટીનમાંથી બનેલા છે) જીવંત પ્રકૃતિતે તેની પ્રચંડ મોર્ફોલોજિકલ વિવિધતા અને દ્રવ્યના વિવિધ સ્વરૂપો દ્વારા અલગ પડે છે. કુલ મળીને 2 મિલિયનથી વધુ છે. કાર્બનિક સંયોજનોજીવંત પદાર્થોમાં શામેલ છે. સરખામણી માટે, અમે નોંધીએ છીએ કે નિર્જીવ પદાર્થોના કુદરતી સંયોજનો (ખનિજો) ની સંખ્યા માત્ર 2 હજાર છે. જીવંત પ્રકૃતિની મોર્ફોલોજિકલ વિવિધતા પણ મહાન છે: પૃથ્વી પરના વનસ્પતિ સામ્રાજ્યમાં લગભગ 500 હજાર પ્રજાતિઓ અને પ્રાણીઓનો સમાવેશ થાય છે - 1 મિલિયન 500 હજાર

એક જીવન ચક્રની અંદર રચાયેલ જીવંત જીવ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં થતા ફેરફારો માટે મર્યાદિત અનુકૂલનશીલ ક્ષમતાઓ ધરાવે છે. જો કે, સજીવોનું પ્રમાણમાં ટૂંકું જીવન ચક્ર આનુવંશિક વંશપરંપરાગત ઉપકરણ દ્વારા દરેક પેઢી દ્વારા સંચિત માહિતીને પ્રસારિત કરીને અને આગામી પેઢી દ્વારા આ માહિતીને ધ્યાનમાં લઈને પેઢી દર પેઢી તેમના સતત નવીકરણમાં ફાળો આપે છે. આ દૃષ્ટિકોણથી, એક પેઢીના સજીવોનું ટૂંકું આયુષ્ય એ સતત બદલાતા બાહ્ય વાતાવરણમાં સમગ્ર પ્રજાતિના અસ્તિત્વની જરૂરિયાત માટે ચૂકવવામાં આવતી કિંમત છે.

ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયા મુખ્યત્વે ઉચ્ચ સજીવોની લાક્ષણિકતા છે.

અસ્તિત્વની સામૂહિકતા.જીવંત પદાર્થ વાસ્તવમાં પૃથ્વી પર બાયોસેનોસિસના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, અને વ્યક્તિગત અલગ પ્રજાતિઓ (વસ્તી) નથી. વસ્તીનું આંતર જોડાણ એકબીજા પર તેમની ટ્રોફિક (ખોરાક) અવલંબનને કારણે છે, જેના વિના આ પ્રજાતિઓનું અસ્તિત્વ અશક્ય છે.

પદાર્થોના બાયોસ્ફિયર જૈવિક ચક્રમાં ભાગ લેતા જીવંત પદાર્થોની આ મુખ્ય ગુણાત્મક લાક્ષણિકતાઓ છે. જથ્થાત્મક દ્રષ્ટિએ, બાયોસ્ફિયરમાં બાયોમાસ સંચયની તીવ્રતા એવી છે કે, સરેરાશ, દર આઠ વર્ષે પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં તમામ જીવંત પદાર્થોનું નવીકરણ થાય છે. તેમનું જીવન ચક્ર પૂર્ણ કર્યા પછી, સજીવો તેમના જીવન દરમિયાન તેમાંથી જે લીધું છે તે બધું પ્રકૃતિમાં પાછું આપે છે.

ઘરેલું ભૂસ્તરશાસ્ત્રી એ.વી. લાપો (1979) દ્વારા ઘડવામાં આવેલા જીવમંડળમાં જીવંત પદાર્થોના મુખ્ય કાર્યોમાં ઊર્જા (ઉર્જા સંચય સાથે જૈવસંશ્લેષણ અને ટ્રોફિક સાંકળોમાં ઊર્જા પરિવર્તન), એકાગ્રતા (દ્રવ્યનું પસંદગીયુક્ત સંચય), વિનાશક (ખનિજીકરણ અને તૈયારી)નો સમાવેશ થાય છે. ચક્રમાં સમાવેશ કરવા માટેના પદાર્થો ), પર્યાવરણની રચના (પર્યાવરણના ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિમાણોમાં ફેરફાર) અને પરિવહન (પદાર્થ ટ્રાન્સફર) કાર્યો.

શું ઇકોસિસ્ટમ્સમાં કાર્યક્ષમતા હોય છે?

ચાલો હવે આ પ્રશ્નનો જવાબ આપવાનો પ્રયાસ કરીએ: શું આ ચક્રની સર્વોચ્ચ ટ્રોફિક કડી તરીકે મનુષ્યની પોષક જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવાના દૃષ્ટિકોણથી પદાર્થોના જૈવિક ચક્રની અસરકારકતાનું મૂલ્યાંકન કરવું શક્ય છે?

જૈવિક ચક્ર પ્રક્રિયાઓના વિશ્લેષણ માટે ઉર્જા અભિગમ અને કુદરતી ઇકોસિસ્ટમ્સની ઊર્જા ટ્રાન્સફર અને ઉત્પાદકતાના અભ્યાસના આધારે પૂછાયેલા પ્રશ્નનો અંદાજિત જવાબ મેળવી શકાય છે. ખરેખર, જો ચક્રના પદાર્થો સતત ગુણાત્મક ફેરફારોને આધિન છે, તો પછી આ પદાર્થોની ઊર્જા અદૃશ્ય થતી નથી, પરંતુ નિર્દેશિત પ્રવાહોમાં વિતરિત થાય છે. જૈવિક ચક્રના એક ટ્રોફિક સ્તરથી બીજામાં સ્થાનાંતરિત, બાયોકેમિકલ ઊર્જા ધીમે ધીમે રૂપાંતરિત અને વિખેરાઈ જાય છે. ટ્રોફિક સ્તરે પદાર્થની ઊર્જાનું પરિવર્તન મનસ્વી રીતે થતું નથી, પરંતુ જાણીતી પેટર્ન અનુસાર થાય છે, અને તેથી તે ચોક્કસ બાયોજીઓસેનોસિસમાં નિયંત્રિત થાય છે.

"બાયોજીઓસેનોસિસ" ની વિભાવના "ઇકોસિસ્ટમ" ની વિભાવના જેવી જ છે, પરંતુ પહેલાનો વધુ કડક અર્થપૂર્ણ ભાર છે. જો ઇકોસિસ્ટમને લગભગ કોઈપણ સ્વાયત્ત રીતે અસ્તિત્વમાં રહેલા કુદરતી અથવા કૃત્રિમ બાયોકોમ્પ્લેક્સ (એન્થિલ, માછલીઘર, સ્વેમ્પ, મૃત વૃક્ષના થડ, જંગલ, તળાવ, મહાસાગર, પૃથ્વીનું બાયોસ્ફિયર, સ્પેસશીપ કેબિન, વગેરે) કહેવામાં આવે છે, તો બાયોજીઓસેનોસિસ, ગુણાત્મક સ્તરોમાંનું એક છે. ઇકોસિસ્ટમ , તેના ફરજિયાત છોડ સમુદાય (ફાઇટોસેનોસિસ) ની સીમાઓ દ્વારા નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવે છે. એક ઇકોસિસ્ટમ, એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા જીવંત સજીવોના કોઈપણ સ્થિર સમૂહની જેમ, કોઈપણ જૈવિક પ્રણાલીને માત્ર સુપ્રાઓર્ગેનિઝમ સ્તરે લાગુ પડતી કેટેગરી છે, એટલે કે, એક વ્યક્તિગત જીવ ઇકોસિસ્ટમ ન હોઈ શકે.

પદાર્થોનું જૈવિક ચક્ર એ પૃથ્વીના બાયોજીઓસેનોસિસનો અભિન્ન ભાગ છે. ચોક્કસ સ્થાનિક બાયોજીઓસેનોસિસમાં, પદાર્થોનું જૈવિક પરિભ્રમણ શક્ય છે, પરંતુ જરૂરી નથી.

બાયોજીઓસેનોસિસમાં ઉર્જા જોડાણો હંમેશા ટ્રોફિક જોડાણો સાથે હોય છે. એકસાથે તેઓ કોઈપણ બાયોજીઓસેનોસિસનો આધાર બનાવે છે. સામાન્ય રીતે, બાયોજીઓસેનોસિસના પાંચ ટ્રોફિક સ્તરોને ઓળખી શકાય છે (કોષ્ટક અને ફિગ. 2 જુઓ), જેના દ્વારા તેના તમામ ઘટકો સાંકળ સાથે અનુક્રમે વિતરિત કરવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, બાયોજીઓસેનોસિસમાં આવી ઘણી સાંકળો રચાય છે, જે ઘણી વખત શાખાઓ અને છેદે છે, જટિલ ખોરાક (ટ્રોફિક) નેટવર્ક બનાવે છે.

બાયોજીઓસેનોસિસમાં ટ્રોફિક સ્તર અને ખાદ્ય સાંકળો

પ્રથમ ટ્રોફિક સ્તરના સજીવો - પ્રાથમિક ઉત્પાદકો, જેને ઓટોટ્રોફ્સ (સ્વ-ખોરાક) કહેવાય છે અને સુક્ષ્મસજીવો અને ઉચ્ચ છોડ સહિત, અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી કાર્બનિક પદાર્થોના સંશ્લેષણની પ્રક્રિયાઓ હાથ ધરે છે. આ પ્રક્રિયા માટે ઉર્જા સ્ત્રોત તરીકે, ઓટોટ્રોફ કાં તો પ્રકાશ સૌર ઉર્જા (ફોટોટ્રોફ) અથવા અમુક ખનિજ સંયોજનો (કેમોટ્રોફ) ના ઓક્સિડેશનની ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. ફોટોટ્રોફ કાર્બન ડાયોક્સાઇડમાંથી સંશ્લેષણ માટે જરૂરી કાર્બન મેળવે છે.

પરંપરાગત રીતે, લીલા છોડ (નીચલા અને ઉચ્ચ) માં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયાને નીચેની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના સ્વરૂપમાં વર્ણવી શકાય છે:

આખરે, ઉર્જા-નબળા અકાર્બનિક પદાર્થો (કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, પાણી, ખનિજ ક્ષાર, સૂક્ષ્મ તત્વો) માંથી કાર્બનિક પદાર્થ(મુખ્યત્વે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સ), જે રચાયેલા પદાર્થના રાસાયણિક બોન્ડમાં સંગ્રહિત ઊર્જાનું વાહક છે. આ પ્રતિક્રિયામાં, પદાર્થના એક ગ્રામ પરમાણુ (180 ગ્રામ ગ્લુકોઝ) બનાવવા માટે 673 kcal સૌર ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

પ્રકાશસંશ્લેષણની કાર્યક્ષમતા છોડના પ્રકાશ ઇરેડિયેશનની તીવ્રતા પર સીધો આધાર રાખે છે. સરેરાશ, પૃથ્વીની સપાટી પર તેજસ્વી સૌર ઊર્જાનું પ્રમાણ લગભગ 130 W/m2 છે. આ કિસ્સામાં, 0.38 થી 0.71 માઇક્રોન તરંગલંબાઇની શ્રેણીમાં સમાયેલ રેડિયેશનનો માત્ર એક ભાગ જ પ્રકાશસંશ્લેષણ રીતે સક્રિય છે. છોડના પાન પર પડતા કિરણોત્સર્ગનો નોંધપાત્ર ભાગ અથવા સૂક્ષ્મ શેવાળવાળા પાણીના સ્તર પર પ્રતિબિંબિત થાય છે અથવા નકામી રીતે પાંદડા અથવા સ્તરમાંથી પસાર થાય છે, અને શોષિત કિરણોત્સર્ગ મોટે ભાગે છોડના બાષ્પોત્સર્જન દરમિયાન પાણીના બાષ્પીભવન પર ખર્ચવામાં આવે છે.

પરિણામે, સરેરાશ ઊર્જા પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમતાપૃથ્વી પર પ્રવેશતી સૂર્યપ્રકાશની ઉર્જાનો 0.3% જેટલો હિસ્સો વિશ્વના સમગ્ર છોડના આવરણનું પ્રકાશસંશ્લેષણ છે. લીલા છોડના વિકાસ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓમાં અને માનવ સહાયથી, વ્યક્તિગત વાવેતર 5-10% ની કાર્યક્ષમતા સાથે પ્રકાશ ઊર્જાને બાંધી શકે છે.

અનુગામી ટ્રોફિક સ્તરના સજીવો (ગ્રાહકો), જેમાં હેટરોટ્રોફિક (પ્રાણી) સજીવોનો સમાવેશ થાય છે, આખરે પ્રથમ ટ્રોફિક સ્તરમાં સંચિત વનસ્પતિ બાયોમાસના ભોગે તેમની આજીવિકા સુનિશ્ચિત કરે છે. છોડના બાયોમાસમાં સંગ્રહિત રાસાયણિક ઉર્જા ઓક્સિજન સાથે કાર્બોહાઇડ્રેટ્સના વિપરીત સંયોજનની પ્રક્રિયામાં મુક્ત થઈ શકે છે, ગરમીમાં રૂપાંતરિત થઈ શકે છે અને પર્યાવરણમાં વિખેરી શકાય છે. છોડના બાયોમાસનો ખોરાક તરીકે ઉપયોગ કરીને, પ્રાણીઓ તેને શ્વસન દરમિયાન ઓક્સિડેશનને આધિન કરે છે. આ કિસ્સામાં, પ્રકાશસંશ્લેષણની વિપરીત પ્રક્રિયા થાય છે, જેમાં ખોરાકની ઊર્જા મુક્ત થાય છે અને ચોક્કસ કાર્યક્ષમતા સાથે, વૃદ્ધિ અને જીવન પ્રવૃત્તિઓહેટરોટ્રોફિક સજીવ.

જથ્થાત્મક દ્રષ્ટિએ, બાયોજીઓસેનોસિસમાં, વનસ્પતિ બાયોમાસ પ્રાણીઓના બાયોમાસ કરતાં "આગળ" હોવું જોઈએ, સામાન્ય રીતે ઓછામાં ઓછા બે ક્રમની તીવ્રતા દ્વારા. આમ, પૃથ્વીની જમીન પર પ્રાણીઓનો કુલ બાયોમાસ તેના છોડના બાયોમાસના 1-3% કરતા વધારે નથી.

હેટરોટ્રોફિક જીવતંત્રના ઊર્જા ચયાપચયની તીવ્રતા તેના સમૂહ પર આધારિત છે. શરીરના કદમાં વધારો સાથે, ચયાપચયનો દર, વજનના એકમ દીઠ ગણતરી કરવામાં આવે છે અને સમયના એકમ દીઠ શોષાયેલા ઓક્સિજનની માત્રામાં દર્શાવવામાં આવે છે, નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. તદુપરાંત, સંબંધિત આરામની સ્થિતિમાં (પ્રમાણભૂત ચયાપચય), તેના સમૂહ પર પ્રાણીના ચયાપચયના દરની અવલંબન, જે કાર્યનું સ્વરૂપ ધરાવે છે. y = Ax k (એક્સ- પ્રાણીનું વજન, એઅને k- ગુણાંક), એક જ પ્રજાતિના સજીવો માટે માન્ય છે જે વૃદ્ધિ દરમિયાન તેમના કદમાં ફેરફાર કરે છે, અને વિવિધ વજનના પ્રાણીઓ માટે, પરંતુ ચોક્કસ જૂથ અથવા વર્ગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

તે જ સમયે, પ્રાણીઓના વિવિધ જૂથોના ચયાપચયના સ્તરના સૂચકાંકો પહેલેથી જ એકબીજાથી નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે. સક્રિય ચયાપચય સાથેના પ્રાણીઓ માટે આ તફાવતો ખાસ કરીને નોંધપાત્ર છે, જે સ્નાયુઓના કામ પર ઊર્જા ખર્ચ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, ખાસ કરીને મોટર કાર્યો પર.

ચોક્કસ સમયગાળા માટે પ્રાણી સજીવ (કોઈપણ સ્તરના ઉપભોક્તા) નું ઊર્જા સંતુલન સામાન્ય રીતે નીચેની સમાનતા દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે:

ઇ = ઇ 1 + ઇ 2 + ઇ 3 + ઇ 4 + ઇ 5 ,

જ્યાં ઇ- ખોરાકની ઊર્જા (કેલરી સામગ્રી) (દિવસ દીઠ kcal), ઇ 1 - મૂળભૂત મેટાબોલિક ઊર્જા, ઇ 2 - શરીરની ઉર્જાનો વપરાશ, ઇ 3 - શરીરના "સ્વચ્છ" ઉત્પાદનની ઊર્જા, ઇ 4 - ન વપરાયેલ ખાદ્ય પદાર્થોની ઊર્જા, ઇ 5 - વિસર્જન અને શરીરના સ્ત્રાવની ઊર્જા.

ખોરાક એ પ્રાણી અને માનવ શરીરમાં પ્રવેશતી સામાન્ય ઊર્જાનો એકમાત્ર સ્ત્રોત છે, જે તેના મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને સુનિશ્ચિત કરે છે. "ખોરાક" ની વિભાવનામાં વિવિધ પ્રાણી સજીવો માટે અલગ-અલગ ગુણાત્મક સામગ્રી છે અને તેમાં ફક્ત તે જ પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે જે આપેલ જીવંત સજીવ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે અને ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેના માટે જરૂરી છે.

તીવ્રતા ઇએક વ્યક્તિ માટે દરરોજ સરેરાશ 2500 kcal છે. મૂળભૂત મેટાબોલિક ઊર્જા ઇ 1 શરીરના સંપૂર્ણ આરામની સ્થિતિમાં અને પાચન પ્રક્રિયાઓની ગેરહાજરીમાં મેટાબોલિક ઊર્જાનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તે શરીરમાં જીવન જાળવવા માટે ખર્ચવામાં આવે છે, તે શરીરની સપાટીના કદનું કાર્ય છે અને શરીર દ્વારા પર્યાવરણને આપવામાં આવતી ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે. જથ્થાત્મક સૂચકાંકો ઇ 1 સામાન્ય રીતે શરીરની સપાટીના 1 કિગ્રા દળ અથવા 1 મીટર 2 દીઠ ચોક્કસ એકમોમાં વ્યક્ત થાય છે. હા, એક વ્યક્તિ માટે ઇ 1 એટલે 32.1 kcal પ્રતિ દિવસ શરીરના વજનના 1 કિલો દીઠ. પ્રતિ એકમ સપાટી વિસ્તાર ઇ 1 જુદા જુદા સજીવો (સસ્તન પ્રાણીઓ) વ્યવહારીક રીતે સમાન છે.

ઘટક ઇ 2 એ જ્યારે આસપાસના તાપમાનમાં ફેરફાર થાય છે ત્યારે થર્મોરેગ્યુલેશન માટે શરીરના ઉર્જા વપરાશનો સમાવેશ થાય છે, તેમજ વિવિધ પ્રકારની પ્રવૃત્તિ અને શરીરના કાર્ય માટે: ચાવવું, પાચન અને ખોરાકનું એસિમિલેશન, શરીરને ખસેડતી વખતે સ્નાયુઓનું કામ વગેરે. ઇ 2 આસપાસના તાપમાનનો નોંધપાત્ર પ્રભાવ છે. જ્યારે તાપમાન શરીર માટે શ્રેષ્ઠ સ્તરથી વધે છે અને નીચે આવે છે, ત્યારે તેને નિયંત્રિત કરવા માટે વધારાના ઊર્જા ખર્ચની જરૂર પડે છે. ગરમ-લોહીવાળા પ્રાણીઓ અને મનુષ્યોમાં સતત શરીરના તાપમાનને નિયંત્રિત કરવાની પ્રક્રિયા ખાસ કરીને વિકસિત છે.

ઘટક ઇ 3 માં બે ભાગોનો સમાવેશ થાય છે: જીવતંત્રના પોતાના બાયોમાસ (અથવા વસ્તી) ની વૃદ્ધિની ઊર્જા અને વધારાના ઉત્પાદનની ઊર્જા.

પોતાના બાયોમાસમાં વધારો, એક નિયમ તરીકે, એક યુવાન વિકસતા જીવતંત્રમાં થાય છે જે સતત વજનમાં વધારો કરે છે, તેમજ સજીવ કે જે અનામત પોષક તત્વો બનાવે છે. ઘટકનો આ ભાગ ઇ 3 શૂન્યની બરાબર હોઈ શકે છે, અને જ્યારે ખોરાકની અછત હોય ત્યારે નકારાત્મક મૂલ્યો પણ લે છે (શરીરનું વજન ઓછું થાય છે).

વધારાના ઉત્પાદનની ઊર્જા પ્રજનન, દુશ્મનોથી રક્ષણ વગેરે માટે શરીર દ્વારા ઉત્પાદિત પદાર્થોમાં સમાયેલ છે.

દરેક વ્યક્તિ તેના જીવનની પ્રક્રિયામાં બનાવેલ ઉત્પાદનોની ન્યૂનતમ રકમ સુધી મર્યાદિત છે. ગૌણ ઉત્પાદનોના નિર્માણના પ્રમાણમાં ઊંચા દરને 10-15% (વપરાતા ફીડનું) સૂચક ગણી શકાય, ઉદાહરણ તરીકે, તીડની લાક્ષણિકતા. સસ્તન પ્રાણીઓ માટે સમાન સૂચક, જે થર્મોરેગ્યુલેશન પર નોંધપાત્ર ઊર્જા ખર્ચ કરે છે, તે 1 - 2% ના સ્તરે છે.

ઘટક ઇ 4 એ ખાદ્ય પદાર્થોમાં રહેલી ઉર્જા છે જેનો શરીર દ્વારા ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો ન હતો અને તે એક અથવા બીજા કારણોસર શરીરમાં પ્રવેશ્યો ન હતો.

ઉર્જા ઇ 5, અપૂર્ણ પાચન અને ખોરાકના એસિમિલેશનના પરિણામે શરીરના સ્ત્રાવમાં સમાવિષ્ટ, 30-60% ખાદ્યપદાર્થો (મોટા અનગ્યુલેટ્સમાં) થી 1-20% (ઉંદરોમાં) સુધીની રેન્જ ધરાવે છે.

પ્રાણી સજીવ દ્વારા ઊર્જા રૂપાંતરણની કાર્યક્ષમતા ચોખ્ખા (ગૌણ) ઉત્પાદનના કુલ વપરાશના ખોરાકના ગુણોત્તર અથવા પાચન કરેલા ખોરાકની માત્રા સાથે ચોખ્ખા ઉત્પાદનના ગુણોત્તર દ્વારા જથ્થાત્મક રીતે નક્કી કરવામાં આવે છે. ખાદ્ય શૃંખલામાં, દરેક ટ્રોફિક લિંક (સ્તર) ની કાર્યક્ષમતા (કાર્યક્ષમતા) સરેરાશ 10% જેટલી હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે ખાદ્ય ધ્યેયના દરેક અનુગામી ટ્રોફિક સ્તરે, ઉત્પાદનોની રચના કરવામાં આવે છે જે કેલરી સામગ્રીમાં (અથવા સમૂહની દ્રષ્ટિએ) પાછલા એકની ઊર્જાના 10% કરતા વધારે નથી. આવા સૂચકાંકો સાથે, ચાર સ્તરોની ઇકોસિસ્ટમની ખાદ્ય શૃંખલામાં પ્રાથમિક સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરવાની એકંદર કાર્યક્ષમતા ટકાના નાના અપૂર્ણાંક હશે: સરેરાશ, માત્ર 0.001%.

ઉત્પાદન પ્રજનનની એકંદર કાર્યક્ષમતાનું મોટે ભાગે ઓછું મૂલ્ય હોવા છતાં, પૃથ્વીની મોટાભાગની વસ્તી માત્ર પ્રાથમિક જ નહીં, પણ ગૌણ ઉત્પાદકો તરફથી પણ સંતુલિત આહાર પૂરો પાડે છે. વ્યક્તિગત રીતે જીવંત સજીવ માટે, તેમાંના કેટલાકમાં ખોરાક (ઊર્જા) ના ઉપયોગની કાર્યક્ષમતા ખૂબ ઊંચી છે અને ઘણા તકનીકી માધ્યમોના કાર્યક્ષમતા સૂચકાંકો કરતાં વધી જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડુક્કર 20% ખાદ્ય ઊર્જાને ઉચ્ચ કેલરીવાળા માંસમાં ફેરવે છે.

ખોરાક દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવતી ઊર્જાના વપરાશકારોની કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન સામાન્ય રીતે ઇકોલોજીમાં ઇકોલોજીકલ એનર્જી પિરામિડનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. આવા પિરામિડનો સાર એ એકબીજાની ટોચ પર લંબચોરસની ગૌણ ગોઠવણીના રૂપમાં ફૂડ ચેઇનની લિંક્સની દ્રશ્ય રજૂઆત છે, જેની લંબાઈ અથવા વિસ્તાર પ્રતિ અનુરૂપ ટ્રોફિક સ્તરની ઊર્જા સમકક્ષ હોય છે. એકમ સમય. ખાદ્ય શૃંખલાઓને લાક્ષણિકતા આપવા માટે, સંખ્યાઓના પિરામિડનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવે છે (લંબચોરસના વિસ્તારો ખાદ્ય શૃંખલાના દરેક સ્તરે વ્યક્તિઓની સંખ્યાને અનુરૂપ હોય છે) અને બાયોમાસના પિરામિડ (દરેક પર સજીવોના કુલ બાયોમાસના જથ્થાના સંબંધમાં સમાન હોય છે. સ્તર).

જો કે, ઊર્જાનો પિરામિડ ચોક્કસ ખાદ્ય સાંકળમાં જૈવિક સમુદાયોના કાર્યાત્મક સંગઠનનું સૌથી સંપૂર્ણ ચિત્ર પૂરું પાડે છે, કારણ કે તે વ્યક્તિને આ સાંકળ દ્વારા ખોરાકના બાયોમાસના પસાર થવાની ગતિશીલતાને ધ્યાનમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે.

કૃત્રિમ અને કુદરતી બાયોસ્ફિયર ઇકોસિસ્ટમ્સ: સમાનતા અને તફાવતો

ક્રૂના જીવન માટે જરૂરી તમામ પદાર્થોના પરિભ્રમણ માટે સ્પેસ રોકેટમાં બંધ સિસ્ટમ બનાવવાની દરખાસ્ત કરનાર કે.ઇ. ત્સિઓલકોવ્સ્કી સૌપ્રથમ હતા, એટલે કે બંધ ઇકોસિસ્ટમ. તેમનું માનવું હતું કે અવકાશયાનમાં, પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં થતા પદાર્થોના પરિવર્તનની તમામ મૂળભૂત પ્રક્રિયાઓ લઘુચિત્રમાં પુનઃઉત્પાદિત થવી જોઈએ. જો કે, લગભગ અડધી સદી સુધી આ દરખાસ્ત વિજ્ઞાન સાહિત્યની પૂર્વધારણા તરીકે અસ્તિત્વમાં હતી.

50 ના દાયકાના અંતમાં અને 60 ના દાયકાના પ્રારંભમાં યુએસએ, યુએસએસઆર અને કેટલાક અન્ય દેશોમાં ઝડપથી વિકસિત પદાર્થોના જૈવિક પરિભ્રમણની પ્રક્રિયાના આધારે કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમના નિર્માણ પર વ્યવહારુ કાર્ય. તેમાં કોઈ શંકા નથી કે અવકાશ વિજ્ઞાનની સફળતાઓ દ્વારા આ સુવિધા આપવામાં આવી હતી, જેણે 1957 માં પ્રથમ કૃત્રિમ પૃથ્વી ઉપગ્રહના પ્રક્ષેપણ સાથે અવકાશ સંશોધનના યુગની શરૂઆત કરી હતી.

ત્યારપછીના વર્ષોમાં, જેમ જેમ આ કામો વિસ્તરતા અને ઊંડા થતા ગયા તેમ, મોટાભાગના સંશોધકોને ખાતરી થઈ શકી કે ઉભી થયેલી સમસ્યા મૂળ વિચાર કરતાં ઘણી વધુ જટિલ હતી. તેને માત્ર જમીન આધારિત જ નહીં પણ અવકાશ સંશોધન પણ હાથ ધરવા જરૂરી હતું, જેના બદલામાં, નોંધપાત્ર સામગ્રી અને નાણાકીય ખર્ચની જરૂર હતી અને મોટા અવકાશયાન અથવા સંશોધન સ્ટેશનોની અછતને કારણે અવરોધ ઊભો થયો હતો. તેમ છતાં, આ સમયગાળા દરમિયાન યુએસએસઆરમાં, આ પ્રણાલીઓના પદાર્થોના પરિભ્રમણના વર્તમાન ચક્રમાં કેટલીક જૈવિક કડીઓ અને માનવોના સમાવેશ સાથે ઇકોસિસ્ટમના અલગ પાર્થિવ પ્રાયોગિક નમૂનાઓ બનાવવામાં આવ્યા હતા. બોર્ડ સ્પેસ ઉપગ્રહો, જહાજો અને સ્ટેશનો પર શૂન્ય ગુરુત્વાકર્ષણમાં જૈવિક પદાર્થોની ખેતી કરવા માટેની તકનીકો વિકસાવવા માટે વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસોનો સમૂહ પણ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો: “કોસમોસ-92”, “કોસમોસ-605”, “કોસમોસ-782”, “કોસમોસ-936 ”, “Salyut-6” અને અન્ય. સંશોધન પરિણામો આજે અમને કેટલીક જોગવાઈઓ ઘડવાની મંજૂરી આપે છે જે ભવિષ્યની બંધ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમ અને અવકાશયાત્રીઓ માટે જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીઓના નિર્માણ માટેના આધાર તરીકે લેવામાં આવે છે.

તેથી, મોટા કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમ્સ અને કુદરતી બાયોસ્ફિયર માટે સામાન્ય શું છે. ઇકોસિસ્ટમ્સ? સૌ પ્રથમ, આ તેમની સંબંધિત અલગતા છે, તેમના મુખ્ય પાત્રો મનુષ્યો અને અન્ય જીવંત જૈવિક એકમો છે, પદાર્થોનું જૈવિક ચક્ર અને ઊર્જા સ્ત્રોતની જરૂરિયાત છે.

ક્લોઝ્ડ ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ્સ એ તત્વોના સંગઠિત ચક્ર સાથેની સિસ્ટમ છે, જેમાં અમુક એકમો દ્વારા જૈવિક વિનિમય માટે ચોક્કસ દરે વપરાતા પદાર્થો તેમના વિનિમયના અંતિમ ઉત્પાદનોમાંથી અન્ય એકમો દ્વારા તેમની મૂળ સ્થિતિમાં સમાન સરેરાશ ઝડપે પુનર્જીવિત થાય છે અને ફરીથી બનાવવામાં આવે છે. જૈવિક વિનિમયના સમાન ચક્રમાં વપરાય છે. (ગીટેલઝોન એટ અલ., 1975).

તે જ સમયે, ઇકોસિસ્ટમ પદાર્થોના સંપૂર્ણ ચક્રને હાંસલ કર્યા વિના બંધ રહી શકે છે, અગાઉ બનાવેલા ભંડારમાંથી કેટલાક પદાર્થોને ઉલટાવી ન શકાય તેવું વપરાશ કરે છે.

કુદરતી પાર્થિવ ઇકોસિસ્ટમ દ્રવ્યમાં વ્યવહારીક રીતે બંધ છે, કારણ કે માત્ર પાર્થિવ પદાર્થો અને રાસાયણિક તત્વો જ પરિભ્રમણના ચક્રમાં ભાગ લે છે (પૃથ્વી પર વાર્ષિક ધોરણે પડેલા કોસ્મિક દ્રવ્યનો હિસ્સો પૃથ્વીના સમૂહના 2 × 10-14 ટકાથી વધુ નથી). પૃથ્વીના ચક્રના વારંવાર પુનરાવર્તિત રાસાયણિક ચક્રમાં પૃથ્વીના પદાર્થો અને તત્વોની ભાગીદારીની ડિગ્રી ખૂબ ઊંચી છે અને, જેમ કે પહેલેથી જ નોંધ્યું છે, વ્યક્તિગત ચક્રના પ્રજનનને 90-98% દ્વારા સુનિશ્ચિત કરે છે.

કૃત્રિમ બંધ ઇકોસિસ્ટમમાં પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં પ્રક્રિયાઓની તમામ વિવિધતાની નકલ કરવી અશક્ય છે. જો કે, કોઈએ આ માટે પ્રયત્ન કરવો જોઈએ નહીં, કારણ કે સમગ્ર બાયોસ્ફિયર પદાર્થોના જૈવિક ચક્રના આધારે માનવો સાથે કૃત્રિમ બંધ ઇકોસિસ્ટમના આદર્શ તરીકે સેવા આપી શકતું નથી. માનવ જીવનના આધાર માટે મર્યાદિત બંધ જગ્યામાં કૃત્રિમ રીતે બનાવેલા પદાર્થોના જૈવિક ચક્રને દર્શાવતા સંખ્યાબંધ મૂળભૂત તફાવતો છે.

આ મુખ્ય તફાવતો શું છે?

મર્યાદિત બંધ જગ્યામાં માનવ જીવનને સુનિશ્ચિત કરવાના સાધન તરીકે પદાર્થોના કૃત્રિમ જૈવિક ચક્રનો સ્કેલ પૃથ્વીના જૈવિક ચક્રના સ્કેલ સાથે સરખાવી શકાતો નથી, જો કે મૂળભૂત પેટર્ન જે તેની વ્યક્તિગત જૈવિક કડીઓમાં પ્રક્રિયાઓના અભ્યાસક્રમ અને કાર્યક્ષમતાને નિર્ધારિત કરે છે. કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં સમાન લિંક્સને લાક્ષણિકતા આપવા માટે લાગુ કરી શકાય છે. પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં, કલાકારો લગભગ 500 હજાર છોડની પ્રજાતિઓ અને પ્રાણીઓની 1.5 મિલિયન પ્રજાતિઓ છે, જે અમુક નિર્ણાયક સંજોગોમાં એકબીજાને બદલવામાં સક્ષમ છે (ઉદાહરણ તરીકે, કોઈ પ્રજાતિ અથવા વસ્તીનું મૃત્યુ), જીવમંડળની સ્થિરતા જાળવી રાખે છે. કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં, પ્રજાતિઓની પ્રતિનિધિત્વ અને વ્યક્તિઓની સંખ્યા ખૂબ જ મર્યાદિત છે, જે કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં સમાવિષ્ટ દરેક જીવંત જીવની "જવાબદારી" માં તીવ્ર વધારો કરે છે અને આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં તેની જૈવિક સ્થિરતા પર વધેલી માંગ કરે છે.

પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં, પદાર્થો અને રાસાયણિક તત્વોનું પરિભ્રમણ વિશાળ સંખ્યામાં વૈવિધ્યસભર, સ્વતંત્ર અને ક્રોસ ચક્ર પર આધારિત છે, જે સમય અને અવકાશમાં સમન્વયિત નથી, જેમાંથી દરેક તેની પોતાની લાક્ષણિક ગતિએ થાય છે. કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં, આવા ચક્રની સંખ્યા મર્યાદિત છે, પદાર્થોના ચક્રમાં દરેક ચક્રની ભૂમિકા; ઘણી વખત વધે છે, અને જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીના સ્થિર સંચાલન માટે જરૂરી શરત તરીકે સિસ્ટમમાં પ્રક્રિયાઓના સંમત દરો સખત રીતે જાળવવા જોઈએ.

બાયોસ્ફિયરમાં ડેડ-એન્ડ પ્રક્રિયાઓની હાજરી પદાર્થોના કુદરતી ચક્રને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરતી નથી, કારણ કે પૃથ્વી પર હજી પણ પ્રથમ વખત ચક્રમાં સામેલ પદાર્થોના ભંડારનો નોંધપાત્ર જથ્થો છે. વધુમાં, ડેડ-એન્ડ પ્રક્રિયાઓમાં પદાર્થોનું દળ પૃથ્વીની બફર ક્ષમતા કરતાં અત્યંત ઓછું છે. કૃત્રિમ અવકાશ એલએસએસમાં, જૈવિક એલએસએસના ચક્રમાં ભાગ લેતા પદાર્થોના જથ્થા પર દળ, વોલ્યુમ અને ઉર્જા વપરાશ પર હંમેશા અસ્તિત્વમાં રહેલા સામાન્ય નિયંત્રણો અનુરૂપ નિયંત્રણો લાદે છે. કોઈપણ ડેડ-એન્ડ પ્રક્રિયાના આ કિસ્સામાં હાજરી અથવા રચના સમગ્ર સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે, તેના બંધ થવાના સૂચકને ઘટાડે છે, પ્રારંભિક પદાર્થોના અનામતમાંથી યોગ્ય વળતરની જરૂર પડે છે, અને પરિણામે, આ અનામતોમાં વધારો થાય છે. સિસ્ટમમાં

વિચારણા હેઠળના કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ્સમાં પદાર્થોના જૈવિક ચક્રની સૌથી મહત્વપૂર્ણ વિશેષતા એ પદાર્થોના ચક્રની ગુણાત્મક અને માત્રાત્મક લાક્ષણિકતાઓમાં મનુષ્યની નિર્ધારિત ભૂમિકા છે. Gyre in આ બાબતેઆખરે વ્યક્તિ (ક્રૂ) ની જરૂરિયાતોને સંતોષવાના હિતમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, જે મુખ્ય ડ્રાઇવર છે. બાકીના જૈવિક પદાર્થો માનવ પર્યાવરણની જાળવણીનું કાર્ય કરે છે. આના આધારે, કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં દરેક જૈવિક પ્રજાતિઓને પ્રજાતિઓની મહત્તમ ઉત્પાદકતા પ્રાપ્ત કરવા માટે અસ્તિત્વની સૌથી શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ પ્રદાન કરવામાં આવે છે. પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં, જૈવસંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતા મુખ્યત્વે કોઈ ચોક્કસ પ્રદેશમાં સૌર ઊર્જાના પ્રવાહ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં, આ શક્યતાઓ મર્યાદિત છે: પૃથ્વીની સપાટી પર સૌર કિરણોત્સર્ગની તીવ્રતા પૃથ્વીના વાતાવરણની બહારની તુલનામાં આશરે 10 ગણી ઓછી છે. આ ઉપરાંત, દરેક જીવંત સજીવ, ટકી રહેવા અને વિકાસ કરવા માટે, સતત જીવનની પરિસ્થિતિઓને અનુકૂલન કરવાની જરૂર છે, ખોરાક શોધવાની કાળજી લેવી, તેની મહત્વપૂર્ણ શક્તિનો નોંધપાત્ર ભાગ આના પર ખર્ચ કરવો. તેથી, પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરમાં જૈવસંશ્લેષણની તીવ્રતાને જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રવાહીના મુખ્ય કાર્યના દૃષ્ટિકોણથી શ્રેષ્ઠ ગણી શકાય નહીં - માનવ પોષક જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરથી વિપરીત, કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ્સ મોટા પાયે અજૈવિક પ્રક્રિયાઓ અને પરિબળોને બાકાત રાખે છે જે બાયોસ્ફિયર અને તેના તત્વો (હવામાન અને આબોહવાની અસરો, ક્ષીણ જમીન અને અયોગ્ય પ્રદેશો, રાસાયણિક ગુણધર્મોપાણી, વગેરે).

આ અને અન્ય તફાવતો કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં દ્રવ્યના પરિવર્તનની નોંધપાત્ર રીતે વધુ કાર્યક્ષમતા હાંસલ કરવામાં ફાળો આપે છે, પરિભ્રમણ ચક્રના અમલીકરણની ઊંચી ઝડપ, વધુ ઉચ્ચ મૂલ્યોમાનવ જૈવિક જીવન સપોર્ટ સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા.

સ્પેસ ક્રૂ માટે જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીઓ વિશે

જૈવિક જીવન આધાર એ ખાસ પસંદ કરેલ, એકબીજા સાથે જોડાયેલા અને પરસ્પર નિર્ભર જૈવિક પદાર્થો (સૂક્ષ્મજીવો, ઉચ્ચ છોડ, પ્રાણીઓ), ઉપભોજ્ય પદાર્થો અને તકનીકી માધ્યમોનો કૃત્રિમ સમૂહ છે, જે મર્યાદિત બંધ જગ્યામાં ખોરાક, પાણી અને ઓક્સિજન માટેની વ્યક્તિની મૂળભૂત શારીરિક જરૂરિયાતો પૂરી પાડે છે. , મુખ્યત્વે પદાર્થોના ટકાઉ જૈવિક પરિભ્રમણના આધારે.

જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓમાં જીવંત સજીવો (બાયોબેક્ટ્સ) અને તકનીકી માધ્યમોનું આવશ્યક સંયોજન આપણને આ સિસ્ટમોને બાયોટેક્નિકલ પણ કહેવા દે છે. આ કિસ્સામાં, તકનીકી માધ્યમોને સબસિસ્ટમ્સ, બ્લોક્સ અને ઉપકરણો તરીકે સમજવામાં આવે છે જે બાયોકોમ્પ્લેક્સમાં સમાવિષ્ટ જૈવિક પદાર્થોના સામાન્ય જીવન માટે જરૂરી શરતો પ્રદાન કરે છે (ગેસ વાતાવરણની રચના, દબાણ, તાપમાન અને ભેજ, રહેવાની જગ્યાની રોશની, સેનિટરી. અને પાણીની ગુણવત્તા, ઓપરેશનલ કલેક્શન, પ્રોસેસિંગ અથવા કચરાના નિકાલ વગેરેના આરોગ્યપ્રદ સૂચકાંકો). જૈવિક જીવન સહાયતાના મુખ્ય તકનીકી માધ્યમોમાં ઊર્જા પુરવઠો અને ઊર્જાનું પ્રકાશમાં રૂપાંતર, મર્યાદિત બંધ જગ્યામાં વાતાવરણની ગેસ રચનાનું નિયમન અને જાળવણી, તાપમાન નિયંત્રણ, અવકાશ ગ્રીનહાઉસ એકમો, રસોડા અને ભૌતિક અને રાસાયણિક પુનર્જીવનના માધ્યમોનો સમાવેશ થાય છે. પાણી અને હવા, પ્રક્રિયા, પરિવહન અને ખનિજીકરણ ઉપકરણોનો કચરો વગેરે. સિસ્ટમમાં પદાર્થોના પુનર્જીવન માટેની સંખ્યાબંધ પ્રક્રિયાઓ પણ ભૌતિક-રાસાયણિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને અસરકારક રીતે હાથ ધરી શકાય છે (પૃષ્ઠ 52 પરની આકૃતિ જુઓ).

LSS ના જૈવિક પદાર્થો મનુષ્યો સાથે મળીને બાયોકોમ્પ્લેક્સ બનાવે છે. બાયોકોમ્પ્લેક્સમાં સમાવિષ્ટ જીવંત સજીવોની પ્રજાતિઓ અને સંખ્યાત્મક રચના નક્કી કરવામાં આવે છે જેથી તે સ્થિર સંતુલિત સુનિશ્ચિત કરી શકે. નિયંત્રિત વિનિમયબાયોકોમ્પ્લેક્સના ક્રૂ અને જીવંત જીવો વચ્ચેના પદાર્થો. બાયોકોમ્પ્લેક્સના પરિમાણો (સ્કેલ) અને બાયોકોમ્પ્લેક્સમાં રજૂ કરાયેલા જીવંત જીવોની પ્રજાતિઓની સંખ્યા જરૂરી ઉત્પાદકતા, જીવન સહાયક પ્રણાલીના બંધ થવાની ડિગ્રી પર આધાર રાખે છે અને જગ્યાની વિશિષ્ટ તકનીકી અને ઊર્જા ક્ષમતાઓના સંબંધમાં સ્થાપિત થાય છે. માળખું, તેની કામગીરીનો સમયગાળો અને ક્રૂ સભ્યોની સંખ્યા. બાયોકોમ્પ્લેક્સમાં જીવંત જીવોને પસંદ કરવાના સિદ્ધાંતો જૈવિક પદાર્થોના સ્થાપિત ટ્રોફિક સંબંધોના આધારે કુદરતી પાર્થિવ સમુદાયો અને સંચાલિત બાયોજીઓસેનોસિસના ઇકોલોજીમાંથી ઉધાર લઈ શકાય છે.

જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રવાહીના ટ્રોફિક ચક્રની રચના માટે જૈવિક પ્રજાતિઓની પસંદગી એ સૌથી મુશ્કેલ કાર્ય છે.

જૈવિક જીવન-ટકાવવાની પ્રણાલીમાં ભાગ લેતી દરેક જૈવિક વસ્તુને તેની જીવન પ્રવૃત્તિ માટે ચોક્કસ વસવાટ કરો છો જગ્યા (ઇકોલોજીકલ વિશિષ્ટ) ની જરૂર પડે છે, જેમાં માત્ર સંપૂર્ણ ભૌતિક જગ્યા જ નહીં, પરંતુ આપેલ જૈવિક પ્રજાતિઓ માટે જરૂરી વસવાટ કરો છો પરિસ્થિતિઓનો સમૂહ પણ શામેલ છે: તેના માર્ગની ખાતરી કરવી. જીવન, પોષણની પદ્ધતિ અને પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ. તેથી, જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીના ભાગ રૂપે જીવંત સજીવોની સફળ કામગીરી માટે, તેઓ કબજે કરે છે તે જગ્યાનું પ્રમાણ ખૂબ મર્યાદિત હોવું જોઈએ નહીં. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, માનવ સંચાલિત અવકાશયાનના મહત્તમ લઘુત્તમ પરિમાણો હોવા જોઈએ, જેની નીચે તેમાં જૈવિક જીવન સહાયક ઘટકોનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતા બાકાત છે.

એક આદર્શ કિસ્સામાં, ક્રૂના જીવન આધાર માટે બનાવાયેલ અને તમામ જીવંત રહેવાસીઓ સહિત તમામ પ્રારંભિક રીતે સંગ્રહિત પદાર્થોનો સમૂહ, આ અવકાશ પદાર્થની અંદરના પદાર્થોના પરિભ્રમણમાં વધારાના સમૂહને દાખલ કર્યા વિના ભાગ લેવો જોઈએ. તે જ સમયે, આવી બંધ જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલી જેમાં મનુષ્ય માટે જરૂરી તમામ પદાર્થોના પુનર્જીવન અને અમર્યાદિત કાર્યકારી સમય હોય છે તે આજે વ્યવહારીક વાસ્તવિક સિસ્ટમ કરતાં વધુ સૈદ્ધાંતિક છે, જો આપણે તેના તે પ્રકારોને ધ્યાનમાં રાખીએ કે જેને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. નજીકના ભવિષ્યમાં અવકાશ અભિયાનો માટે.

થર્મોડાયનેમિક અર્થમાં (ઊર્જાની દ્રષ્ટિએ), કોઈપણ ઇકોસિસ્ટમ બંધ કરી શકાતી નથી, કારણ કે ઇકોસિસ્ટમના જીવંત ભાગો અને આસપાસની જગ્યા વચ્ચે સતત ઊર્જાનું વિનિમય તેના અસ્તિત્વ માટે જરૂરી સ્થિતિ છે. ગોળાકાર અવકાશમાં અવકાશયાનની જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીઓ માટે સૂર્ય મુક્ત ઊર્જાના સ્ત્રોત તરીકે સેવા આપી શકે છે. જો કે, મોટા પાયે જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીઓની કામગીરી માટે નોંધપાત્ર માત્રામાં ઉર્જાની જરૂરિયાત માટે અસરકારક તકનીકી ઉકેલોની જરૂર છે. અવકાશયાનમાં સૌર ઊર્જાનું સતત સંગ્રહ, એકાગ્રતા અને ઇનપુટ, તેમજ બાદમાં બહારની અવકાશની થર્મલ ઊર્જામાં ઓછી-સંભવિત ઊર્જાનું પ્રકાશન.

અવકાશ ફ્લાઇટમાં જીવંત જીવોના ઉપયોગના સંદર્ભમાં એક વિશેષ પ્રશ્ન ઉદ્ભવે છે કે તેઓ લાંબા સમય સુધી વજનહીનતાથી કેવી રીતે પ્રભાવિત થાય છે? અવકાશ ઉડાન અને બાહ્ય અવકાશના અન્ય પરિબળોથી વિપરીત, પૃથ્વી પર જીવંત સજીવો પરની અસરનું અનુકરણ અને અભ્યાસ કરી શકાય છે, વજનહીનતાની અસર ફક્ત અવકાશ ઉડાનમાં જ સીધી રીતે નક્કી કરી શકાય છે.

જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીની મૂળભૂત કડી તરીકે લીલા છોડ

ઉચ્ચ પાર્થિવ છોડને જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીના મુખ્ય અને સૌથી સંભવિત તત્વો ગણવામાં આવે છે. તેઓ માત્ર માનવીઓ માટેના મોટાભાગના માપદંડો અનુસાર સંપૂર્ણ ખોરાક ઉત્પન્ન કરવા માટે સક્ષમ નથી, પરંતુ પાણી અને વાતાવરણને પુનર્જીવિત કરવા માટે પણ સક્ષમ છે. પ્રાણીઓથી વિપરીત, છોડ સરળ સંયોજનોમાંથી વિટામિન્સનું સંશ્લેષણ કરવામાં સક્ષમ છે. લગભગ તમામ વિટામિન્સ પાંદડા અને છોડના અન્ય લીલા ભાગોમાં રચાય છે.

ઉચ્ચ છોડના જૈવસંશ્લેષણની કાર્યક્ષમતા મુખ્યત્વે પ્રકાશ શાસન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: વધતી શક્તિ સાથે તેજસ્વી પ્રવાહપ્રકાશસંશ્લેષણની તીવ્રતા ચોક્કસ સ્તર સુધી વધે છે, ત્યારબાદ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રકાશ સંતૃપ્તિ થાય છે. સૂર્યપ્રકાશમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની મહત્તમ (સૈદ્ધાંતિક) કાર્યક્ષમતા 28% છે. સાથે ગાઢ પાક માટે વાસ્તવિક પરિસ્થિતિઓમાં સારી પરિસ્થિતિઓખેતી તે પહોંચી શકે છે: 15%.

શારીરિક (ફોટોસિન્થેટિકલી એક્ટિવ) રેડિયેશન (PAR), જે કૃત્રિમ પરિસ્થિતિઓમાં મહત્તમ પ્રકાશસંશ્લેષણને સુનિશ્ચિત કરે છે, તેની શ્રેષ્ઠ તીવ્રતા 150-200 W/m2 (નિચીપોરોવિચ, 1966) હતી. છોડની ઉત્પાદકતા (વસંત ઘઉં, જવ) પ્રતિ 1 એમ 2 દીઠ દરરોજ 50 ગ્રામ બાયોમાસ (દિવસ દીઠ 1 એમ 2 દીઠ 17 ગ્રામ અનાજ સુધી) સુધી પહોંચી. બંધ પ્રણાલીઓમાં મૂળાની ખેતી માટે પ્રકાશ શાસન પસંદ કરવા માટે હાથ ધરવામાં આવેલા અન્ય પ્રયોગોમાં, મૂળ પાકની ઉપજ 22 - 24 દિવસમાં 6 કિલો પ્રતિ 1 મીટર 2 સુધી હતી, જેમાં 30 ગ્રામ બાયોમાસ (સૂકા વજનમાં) સુધી જૈવિક ઉત્પાદકતા હતી. ) પ્રતિ 1 એમ 2 પ્રતિ દિવસ (લિસોવ્સ્કી , શિલેન્કો, 1970). સરખામણી માટે, અમે નોંધીએ છીએ કે ખેતરની પરિસ્થિતિમાં પાકની સરેરાશ દૈનિક ઉત્પાદકતા 1 મીટર 2 દીઠ 10 ગ્રામ છે.

બાયોસાયકલ: "ઉચ્ચ છોડ - માણસ" માનવ જીવન સહાય માટે આદર્શ હશે જો લાંબી અવકાશ ઉડાન દરમિયાન વ્યક્તિ ફક્ત છોડના મૂળના પ્રોટીન અને ચરબીના પોષણથી સંતુષ્ટ થઈ શકે અને જો છોડ સફળતાપૂર્વક તમામ માનવ કચરાને ખનિજ બનાવી શકે અને તેનો ઉપયોગ કરી શકે.

સ્પેસ ગ્રીનહાઉસ, જો કે, જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીને સોંપેલ મુદ્દાઓની સમગ્ર શ્રેણીને હલ કરવામાં સક્ષમ રહેશે નહીં. તે જાણીતું છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ છોડ અસંખ્ય પદાર્થો અને તત્વોના ચક્રમાં ભાગીદારીની ખાતરી કરવામાં સક્ષમ નથી. આમ, છોડ દ્વારા સોડિયમનો વપરાશ થતો નથી, જેનાથી NaCl (ટેબલ સોલ્ટ) ચક્રની સમસ્યા ખુલી જાય છે. છોડ દ્વારા મોલેક્યુલર નાઇટ્રોજનનું ફિક્સેશન રુટ નોડ્યુલ માટીના બેક્ટેરિયાની મદદ વિના અશક્ય છે. તે પણ જાણીતું છે કે, યુએસએસઆરમાં મંજૂર માનવ પોષણના શારીરિક ધોરણો અનુસાર, ઓછામાં ઓછા અડધા દૈનિક ધોરણઆહારમાં પ્રોટીનમાં પ્રાણી મૂળના પ્રોટીન અને પ્રાણીની ચરબીનો સમાવેશ થવો જોઈએ - 75% સુધી સામાન્ય ધોરણખોરાકમાં ચરબી.

જો ઉલ્લેખિત ધોરણો અનુસાર આહારના છોડના ભાગની કેલરી સામગ્રી આહારની કુલ કેલરી સામગ્રીના 65% છે (સેલ્યુટ -6 સ્ટેશન પર અવકાશયાત્રીના દૈનિક ખોરાકના રાશનનું સરેરાશ કેલરી મૂલ્ય 3150 કેસીએલ હતું. ), પછી છોડના બાયોમાસની આવશ્યક માત્રા મેળવવા માટે, ઓછામાં ઓછા 15 - 20 એમ 2 વ્યક્તિના અંદાજિત વિસ્તાર સાથેનું ગ્રીનહાઉસ. ખાદ્યપદાર્થો (લગભગ 50%) માટે ઉપયોગમાં લેવાતા છોડના કચરાને ધ્યાનમાં લેતા, તેમજ બાયોમાસના સતત દૈનિક પ્રજનન માટે ફૂડ કન્વેયરની જરૂરિયાતને ધ્યાનમાં રાખીને, ગ્રીનહાઉસનો વાસ્તવિક વિસ્તાર ઓછામાં ઓછો 2-3 વધારવો જોઈએ. વખત

પરિણામી બાયોમાસના અખાદ્ય ભાગના વધારાના ઉપયોગથી ગ્રીનહાઉસની કાર્યક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે વધારી શકાય છે. બાયોમાસનો ઉપયોગ કરવાની વિવિધ રીતો છે: નિષ્કર્ષણ અથવા હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા પોષક તત્ત્વો મેળવવા, ભૌતિક રાસાયણિક અથવા જૈવિક ખનિજીકરણ, યોગ્ય પછી સીધો ઉપયોગ રાંધણ પ્રક્રિયા, પશુ આહારના સ્વરૂપમાં ઉપયોગ કરો. આ પદ્ધતિઓના અમલીકરણ માટે યોગ્ય વધારાના તકનીકી માધ્યમો અને ઊર્જા ખર્ચના વિકાસની જરૂર છે, તેથી સમગ્ર ઇકોસિસ્ટમના કુલ તકનીકી અને ઉર્જા સૂચકાંકોને ધ્યાનમાં રાખીને જ શ્રેષ્ઠ ઉકેલ મેળવી શકાય છે.

જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રવાહીના નિર્માણ અને ઉપયોગના પ્રારંભિક તબક્કામાં, પદાર્થોના સંપૂર્ણ ચક્રના અમુક મુદ્દાઓ હજુ સુધી ઉકેલાયા નથી; ઉપભોજ્ય પદાર્થોનો ભાગ અવકાશયાનમાં પૂરા પાડવામાં આવેલ અનામતમાંથી લેવામાં આવશે. આ કિસ્સાઓમાં, ગ્રીનહાઉસને વિટામિન્સ ધરાવતી તાજી વનસ્પતિઓની ન્યૂનતમ જરૂરી માત્રામાં પુનઃઉત્પાદન કરવાની કામગીરી સોંપવામાં આવે છે. 3-4 m2 વાવેતર વિસ્તાર ધરાવતું ગ્રીનહાઉસ એક વ્યક્તિની વિટામિન જરૂરિયાતોને પૂર્ણપણે પૂરી કરી શકે છે. આવા ઇકોસિસ્ટમ્સમાં, ઉચ્ચ છોડના બાયોસાયકલના આંશિક ઉપયોગના આધારે - માનવીઓ, પદાર્થોના પુનર્જીવન અને ક્રૂના જીવન આધાર માટેનો મુખ્ય ભાર ભૌતિક-રાસાયણિક પ્રક્રિયા પદ્ધતિઓ ધરાવતી સિસ્ટમો દ્વારા કરવામાં આવે છે.

પ્રાયોગિક કોસ્મોનૉટિક્સના સ્થાપક, એસ.પી. કોરોલેવ, કોઈપણ પ્રતિબંધોથી બંધાયેલા ન હોય તેવા અવકાશ ઉડાનનું સ્વપ્ન જોતા હતા. એસપી કોરોલેવના જણાવ્યા મુજબ ફક્ત આવી ફ્લાઇટનો અર્થ તત્વો પર વિજય થશે. 1962 માં, તેમણે અવકાશ બાયોટેકનોલોજી માટે અગ્રતાના કાર્યોનો સમૂહ નીચે પ્રમાણે ઘડ્યો: "અમે ધીમે ધીમે વધતી લિંક્સ અથવા બ્લોક્સ સાથે "સિઓલકોવ્સ્કી અનુસાર ગ્રીનહાઉસ" વિકસાવવાનું શરૂ કરવાની જરૂર છે, અને આપણે "સ્પેસ હાર્વેસ્ટ્સ" પર કામ કરવાનું શરૂ કરવાની જરૂર છે. આ પાકોની રચના શું છે, કયા પાકો? તેમની અસરકારકતા, ઉપયોગીતા? ગ્રીનહાઉસના લાંબા ગાળાના અસ્તિત્વના આધારે તમારા પોતાના બીજમાંથી પાકની પુનરાવર્તિતતા (પુનરાવર્તિતતા)? કઈ સંસ્થાઓ આ કાર્ય હાથ ધરશે: પાક ઉત્પાદનના ક્ષેત્રમાં (અને જમીન, ભેજ, વગેરેના મુદ્દાઓ), યાંત્રિકરણ અને "પ્રકાશ-ઉષ્મા-સૌર" તકનીકના ક્ષેત્રમાં અને ગ્રીનહાઉસ માટે તેની નિયમન પ્રણાલીઓ. , વગેરે?"

આ ફોર્મ્યુલેશન હકીકતમાં, મુખ્ય વૈજ્ઞાનિક અને વ્યવહારુ લક્ષ્યો અને ઉદ્દેશ્યોને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જેની સિદ્ધિ અને ઉકેલ "ત્સિઓલકોવ્સ્કી અનુસાર ગ્રીનહાઉસ" બનાવતા પહેલા સુનિશ્ચિત થવો જોઈએ, એટલે કે, એક ગ્રીનહાઉસ જે વ્યક્તિને જરૂરી તાજો ખોરાક પૂરો પાડશે. લાંબી અવકાશ ઉડાન દરમિયાન છોડના મૂળનો ખોરાક, તેમજ પાણી અને હવાને શુદ્ધ કરો. ભાવિ આંતરગ્રહીય અવકાશયાનનું સ્પેસ ગ્રીનહાઉસ તેમની ડિઝાઇનનો અભિન્ન ભાગ બનશે. આવા ગ્રીનહાઉસમાં, વાવણી, વૃદ્ધિ, વિકાસ અને ઉચ્ચ છોડના સંગ્રહ માટે શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે. ગ્રીનહાઉસ પ્રકાશ વિતરણ અને એર કન્ડીશનીંગ, પોષક દ્રાવણની તૈયારી, વિતરણ અને પુરવઠા, બાષ્પોત્સર્જન ભેજનું સંગ્રહ વગેરે માટેના ઉપકરણોથી પણ સજ્જ હોવું જોઈએ. સોવિયેત અને વિદેશી વૈજ્ઞાનિકો આવા મોટા પાયે ગ્રીનહાઉસ બનાવવા પર સફળતાપૂર્વક કામ કરી રહ્યા છે. નજીકના ભવિષ્યમાં અવકાશયાન માટે.

આજે વિકસતા અવકાશી છોડ હજુ પણ તેના વિકાસના પ્રારંભિક તબક્કામાં છે અને નવા વિશેષ સંશોધનની જરૂર છે, કારણ કે અવકાશ ઉડાનની આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં ઉચ્ચ છોડની પ્રતિક્રિયા અને સૌથી વધુ વજનહીનતાની પરિસ્થિતિઓને લગતા ઘણા પ્રશ્નો હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે. વજનહીનતાની સ્થિતિ ઘણી ભૌતિક ઘટનાઓ પર, સજીવોની જીવન પ્રવૃત્તિ અને વર્તન પર અને ઓન-બોર્ડ સાધનોના સંચાલન પર ખૂબ જ નોંધપાત્ર અસર કરે છે. ગતિશીલ વજનહીનતાના પ્રભાવની અસરકારકતાનું મૂલ્યાંકન ફક્ત બોર્ડ ઓર્બિટલ સ્પેસ સ્ટેશનો પર સીધા જ હાથ ધરવામાં આવેલા કહેવાતા પૂર્ણ-સ્કેલ પ્રયોગોમાં કરી શકાય છે.

કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં છોડ સાથેના પ્રયોગો અગાઉ કોસમોસ શ્રેણીના સેલ્યુટ સ્ટેશનો અને ઉપગ્રહો (કોસમોસ-92, 605, 782, 936, 1129, વગેરે) પર કરવામાં આવ્યા હતા. ઉચ્ચ છોડ ઉગાડવાના પ્રયોગો પર ખાસ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું હતું. આ હેતુ માટે, વિવિધ વિશિષ્ટ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાંથી દરેકને ચોક્કસ નામ આપવામાં આવ્યું હતું, ઉદાહરણ તરીકે, “વઝોન”, “સ્વેટોબ્લોક”, “ફિટોન”, “બાયોગ્રાવિસ્ટેટ”, વગેરે. દરેક ઉપકરણ, એક નિયમ તરીકે, તેનો હેતુ હતો એક સમસ્યા હલ કરો. આમ, શૂન્ય ગુરુત્વાકર્ષણમાં અને કેન્દ્રત્યાગી દળોના ક્ષેત્રમાં રોપાઓ ઉગાડવાની પ્રક્રિયાઓના તુલનાત્મક મૂલ્યાંકન માટે એક નાનું સેન્ટ્રીફ્યુજ "બાયોગ્રેવિસ્ટેટ" સેવા આપે છે. વધતી પ્રક્રિયાઓનું પરીક્ષણ "વેઝોન" ઉપકરણમાં કરવામાં આવ્યું હતું ડુંગળીઅવકાશયાત્રીઓના આહારમાં વિટામિન પૂરક તરીકે પીંછા પર. "સ્વેટોબ્લોક" ઉપકરણમાં, પ્રથમ વખત, કૃત્રિમ પોષક માધ્યમ પર એક અલગ ચેમ્બરમાં રોપાયેલ અરેબીડોપ્સિસ છોડ, શૂન્ય-ગુરુત્વાકર્ષણની સ્થિતિમાં ખીલે છે, અને "ફિટોન" ઉપકરણમાં, અરેબિડોપ્સિસ બીજ મેળવવામાં આવ્યા હતા. ખેતીના એકમો, લાઇટિંગ, પાણી પુરવઠો, ફરજિયાત વેન્ટિલેશન અને ટેલિમેટ્રિક તાપમાન નિયંત્રણ પ્રણાલીનો સમાવેશ કરતી ઓએસિસ સંશોધન સ્થાપનોમાં સમસ્યાઓની વિશાળ શ્રેણીનું નિરાકરણ કરવામાં આવ્યું હતું. "ઓએસિસ" ઇન્સ્ટોલેશનમાં, ગુરુત્વાકર્ષણના અભાવ સાથે સંકળાયેલા બિનતરફેણકારી પરિબળોની અસરને ઘટાડવાના સાધન તરીકે વટાણા અને ઘઉંના છોડ પર વિદ્યુત ઉત્તેજના સાથેની ખેતીની પદ્ધતિઓનું પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું.

યુએસએમાં સ્કાયલેબ, સ્પેસલેબ અને કોલંબિયા (શટલ) પર સ્પેસ ફ્લાઇટની સ્થિતિમાં ઉચ્ચ છોડ સાથેના અસંખ્ય પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.

અસંખ્ય પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું છે કે સામાન્ય પૃથ્વી કરતાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ પરિસ્થિતિઓમાં અવકાશની વસ્તુઓ પર છોડ ઉગાડવાની સમસ્યા હજુ સુધી સંપૂર્ણ રીતે હલ થઈ નથી. તે અસામાન્ય પણ નથી, ઉદાહરણ તરીકે, એવા કિસ્સાઓ માટે જ્યારે છોડ વિકાસના જનરેટિવ તબક્કે વધવાનું બંધ કરે છે. છોડની વૃદ્ધિ અને વિકાસના તમામ તબક્કામાં ખેતી કરવાની ટેક્નોલોજી વિકસાવવા માટે હજુ પણ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો હાથ ધરવાના બાકી છે. છોડની ખેતી કરનારાઓની ડિઝાઇન અને વ્યક્તિગત તકનીકી માધ્યમોનો વિકાસ અને પરીક્ષણ કરવું પણ જરૂરી રહેશે જે છોડ પર અવકાશ ઉડાનના વિવિધ પરિબળોના નકારાત્મક પ્રભાવને દૂર કરવામાં મદદ કરશે.

ઉચ્ચ પાર્થિવ છોડ ઉપરાંત, નીચલા છોડને પણ બંધ ઇકોસિસ્ટમ્સની ઓટોટ્રોફિક લિંકના ઘટકો તરીકે ગણવામાં આવે છે. આમાં જળચર ફોટોટ્રોફ્સનો સમાવેશ થાય છે - યુનિસેલ્યુલર શેવાળ: લીલો, વાદળી-લીલો, ડાયટોમ્સ, વગેરે. તેઓ સમુદ્ર અને મહાસાગરોમાં પ્રાથમિક કાર્બનિક પદાર્થોના મુખ્ય ઉત્પાદકો છે. સૌથી વધુ જાણીતી તાજા પાણીની માઇક્રોસ્કોપિક શેવાળ ક્લોરેલા છે, જેને ઘણા વૈજ્ઞાનિકો બંધ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમની ઉત્પાદન લિંકના મુખ્ય જૈવિક પદાર્થ તરીકે પસંદ કરે છે.

Chlorella સંસ્કૃતિ સંખ્યાબંધ હકારાત્મક લક્ષણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. કાર્બન ડાયોક્સાઇડને આત્મસાત કરીને, સંસ્કૃતિ ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે. સઘન ખેતી સાથે, 30-40 લિટર ક્લોરેલા સસ્પેન્શન એક વ્યક્તિના ગેસ વિનિમયને સંપૂર્ણપણે સુનિશ્ચિત કરી શકે છે. આ કિસ્સામાં, બાયોમાસ રચાય છે, જે તેની બાયોકેમિકલ રચનાના સંદર્ભમાં, ફીડ એડિટિવ તરીકે ઉપયોગ માટે સ્વીકાર્ય છે, અને, યોગ્ય પ્રક્રિયા સાથે, માનવ આહારમાં ઉમેરણ તરીકે. ક્લોરેલા બાયોમાસમાં પ્રોટીન, ચરબી અને કાર્બોહાઇડ્રેટ્સનો ગુણોત્તર ખેતીની પરિસ્થિતિઓને આધારે બદલાઈ શકે છે, જે નિયંત્રિત જૈવસંશ્લેષણ પ્રક્રિયા માટે પરવાનગી આપે છે. પ્રયોગશાળાની ખેતી દરમિયાન સઘન ક્લોરેલા સંસ્કૃતિઓની ઉત્પાદકતા દરરોજ 1 એમ 2 દીઠ 30 થી 60 ગ્રામ શુષ્ક પદાર્થની રેન્જ ધરાવે છે. ઉચ્ચ પ્રકાશ હેઠળ વિશેષ પ્રયોગશાળાના ખેડૂતો પરના પ્રયોગોમાં, ક્લોરેલાની ઉપજ દરરોજ 1 એમ 2 દીઠ 100 ગ્રામ શુષ્ક પદાર્થ સુધી પહોંચે છે. ક્લોરેલા વજનહીનતાથી ઓછામાં ઓછી અસરગ્રસ્ત છે. તેના કોષોમાં ટકાઉ સેલ્યુલોઝ-સમાવતી શેલ હોય છે અને તે બિનતરફેણકારી જીવન પરિસ્થિતિઓ માટે સૌથી પ્રતિરોધક હોય છે.

કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં કડી તરીકે ક્લોરેલાના ગેરફાયદામાં CO 2 એસિમિલેશનના ગુણાંક અને માનવ શ્વસનના ગુણાંક વચ્ચેની વિસંગતતા, ગેસ તબક્કામાં CO 2 ની વધેલી સાંદ્રતાની જરૂરિયાતનો સમાવેશ થાય છે. કાર્યક્ષમ કાર્યજૈવિક પુનર્જીવનની કડીઓ, માનવ સ્ત્રાવમાં આ તત્વોની હાજરી સાથે બાયોજેનિક તત્વો માટે ક્લોરેલા શેવાળની ​​જરૂરિયાતોમાં કેટલીક વિસંગતતા, બાયોમાસ પાચનક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવા માટે ક્લોરેલા કોષોની વિશેષ સારવારની જરૂરિયાત. સામાન્ય રીતે યુનિસેલ્યુલર શેવાળ (ખાસ કરીને, ક્લોરેલા), ઉચ્ચ છોડથી વિપરીત, નિયમનકારી ઉપકરણોનો અભાવ હોય છે અને સંસ્કૃતિમાં વિશ્વસનીય અસરકારક કામગીરી માટે જૈવસંશ્લેષણ પ્રક્રિયાના સ્વચાલિત નિયંત્રણની જરૂર હોય છે.

તમામ પ્રકારના શેવાળ માટેના પ્રયોગોમાં મહત્તમ કાર્યક્ષમતા મૂલ્યો 11 થી 16% ની રેન્જમાં છે (સૂક્ષ્મ શેવાળ દ્વારા પ્રકાશ ઊર્જાના ઉપયોગની સૈદ્ધાંતિક કાર્યક્ષમતા 28% છે). જો કે, ઉચ્ચ પાક ઉત્પાદકતા અને ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ સામાન્ય રીતે વિરોધાભાસી જરૂરિયાતો છે, કારણ કે મહત્તમ કાર્યક્ષમતા મૂલ્યો પાકની પ્રમાણમાં ઓછી ઓપ્ટિકલ ઘનતા પર પ્રાપ્ત થાય છે.

હાલમાં, યુનિસેલ્યુલર શેવાળ ક્લોરેલા, તેમજ અન્ય કેટલાક પ્રકારનાં સૂક્ષ્મ શેવાળ (સીનેડેસમસ, સ્પિરુલિના, વગેરે) નો ઉપયોગ કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ્સની ઓટોટ્રોફિક લિંકના મોડેલ જૈવિક પદાર્થો તરીકે થાય છે.

સિદ્ધિઓ અને સંભાવનાઓ

પૃથ્વીની નજીકના અવકાશના અભ્યાસ અને વિકાસમાં વ્યવહારુ અનુભવના સંચય સાથે, અવકાશ સંશોધન કાર્યક્રમો વધુને વધુ જટિલ બની રહ્યા છે. આજે ભવિષ્યના લાંબા ગાળાના અવકાશ મિશન માટે જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓની રચનાના મુખ્ય મુદ્દાઓને ઉકેલવા જરૂરી છે, કારણ કે જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓના ભાગો સાથે કરવામાં આવેલા વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો શરૂઆતથી અંતિમ સુધીના લાંબા સમયગાળા દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. પરિણામ પ્રાપ્ત થાય છે. આ, ખાસ કરીને, જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓમાં લિંક્સ તરીકે પસંદ કરાયેલા ઘણા જીવંત જીવોમાં ઉદ્દેશ્યપૂર્વક અસ્તિત્વમાં રહેલા પ્રમાણમાં લાંબા વિકાસ ચક્રને કારણે છે, તેમજ ટ્રોફિક અને અન્ય જોડાણોના લાંબા ગાળાના પરિણામો પર વિશ્વસનીય માહિતી મેળવવાની જરૂરિયાત છે. બાયોલિંક્સ, જે સજીવ માટે સામાન્ય રીતે અનુગામી પેઢીઓમાં જ દેખાઈ શકે છે. આવા જૈવિક પ્રયોગોને વેગ આપવા માટે હજુ સુધી કોઈ પદ્ધતિઓ નથી. તે ચોક્કસપણે આ સંજોગો છે કે જે માનવ સહિત જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓમાં ઊર્જા અને સામૂહિક ટ્રાન્સફર પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે પ્રયોગો શરૂ કરવાની જરૂર છે, નોંધપાત્ર રીતે સમય પહેલાં.

તે સ્પષ્ટ છે કે સ્પેસ ક્રૂ માટે જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીઓ બનાવવાના મુખ્ય મુદ્દાઓ પર પહેલા કામ કરવું જોઈએ અને જમીનની સ્થિતિમાં ઉકેલવું જોઈએ. આ હેતુઓ માટે, વિશેષ તકનીકી અને તબીબી-જૈવિક કેન્દ્રો બનાવવામાં આવ્યા છે અને બનાવવામાં આવી રહ્યા છે, જેમાં શક્તિશાળી સંશોધન અને પરીક્ષણ પાયા, મોટા-વોલ્યુમ પ્રેશરાઇઝ્ડ ચેમ્બર, સ્ટેન્ડ્સનું અનુકરણ કરતી અવકાશ ઉડાન પરિસ્થિતિઓ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. દબાણયુક્ત જમીન આધારિત જટિલ પ્રયોગોમાં. પરીક્ષકોના જૂથોની ભાગીદારી સાથેના ચેમ્બર, એકબીજા સાથે અને મનુષ્યો સાથે સિસ્ટમો અને લિંક્સની સુસંગતતા નક્કી કરવામાં આવે છે, લાંબા સમયથી કાર્યરત કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં જૈવિક લિંક્સની સ્થિરતા સ્પષ્ટ કરવામાં આવે છે, લીધેલા નિર્ણયોની અસરકારકતા અને વિશ્વસનીયતાનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે, અને ચોક્કસ સ્પેસ ઑબ્જેક્ટ અથવા ફ્લાઇટના સંબંધમાં તેના અંતિમ ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ માટે જૈવિક જીવન આધાર વિકલ્પની પસંદગી કરવામાં આવે છે.

60 અને 70 ના દાયકામાં, યુએસએસઆરમાં કૃત્રિમ અવકાશ ઇકોસિસ્ટમના ક્રૂ માટે જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીઓ બનાવવાના હેતુથી સંખ્યાબંધ અનન્ય વૈજ્ઞાનિક પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. નવેમ્બર 1968 માં, યુએસએસઆરમાં ત્રણ પરીક્ષકોની ભાગીદારી સાથેનો લાંબા ગાળાનો (વર્ષ-લાંબા) પ્રયોગ પૂર્ણ થયો. તેનો મુખ્ય ધ્યેય ગ્રીનહાઉસમાં લીલા પાકની ખેતી કરતી વખતે પદાર્થોના પુનર્જીવનની ભૌતિક-રાસાયણિક પદ્ધતિઓ અને વિટામિન્સ અને ફાઇબર માટેની માનવ જરૂરિયાતોને ફરીથી ભરવાની જૈવિક પદ્ધતિ પર આધારિત સંકલિત જીવન સહાયક પ્રણાલીના તકનીકી માધ્યમો અને તકનીકોનું પરીક્ષણ અને પરીક્ષણ કરવાનો હતો. આ પ્રયોગ, ગ્રીનહાઉસનો વાવેલો વિસ્તાર માત્ર 7, 5 m2 હતો, બાયોમાસ ઉત્પાદકતા પ્રતિ વ્યક્તિ સરેરાશ 200 ગ્રામ પ્રતિ દિવસ હતી. પાકના સમૂહમાં ખીબીની કોબી, બોરેજ, વોટરક્રેસ અને સુવાદાણાનો સમાવેશ થાય છે.

પ્રયોગ દરમિયાન, બંધ જથ્થામાં ઉચ્ચ છોડની સામાન્ય ખેતી અને તેમાં માનવ હાજરી અને સબસ્ટ્રેટને સિંચાઈ માટે તેના પુનર્જીવિત કર્યા વિના બાષ્પોત્સર્જન પાણીનો વારંવાર ઉપયોગ કરવાની શક્યતા સ્થાપિત થઈ હતી. ગ્રીનહાઉસમાં, પદાર્થોનું આંશિક પુનર્જીવન હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, ખોરાક અને ઓક્સિજનના ન્યૂનતમ પ્રતિબંધને સુનિશ્ચિત કરીને - 3 - 4% દ્વારા.

1970 માં, યુએસએસઆરની આર્થિક સિદ્ધિઓના પ્રદર્શનમાં, યુએસએસઆરના ગ્લેવમાઇક્રોબાયોપ્રોમના ઓલ-યુનિયન સાયન્ટિફિક રિસર્ચ બાયોટેકનિકલ ઇન્સ્ટિટ્યુટ દ્વારા રજૂ કરાયેલ જીવન સહાયક પ્રણાલીનું પ્રાયોગિક મોડેલ પ્રદર્શિત કરવામાં આવ્યું હતું અને સંકુલની શ્રેષ્ઠ રચના નક્કી કરવાનો હેતુ હતો. બાયોટેકનિકલ એકમો અને તેમના ઓપરેટિંગ મોડ. મોડલની લાઇફ સપોર્ટ સિસ્ટમ ત્રણ લોકોની પાણી, ઓક્સિજન અને તાજી જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે બનાવવામાં આવી હતી છોડ ઉત્પાદનોઅનિશ્ચિત સમય માટે લાંબા સમય સુધી. સિસ્ટમમાં મુખ્ય પુનર્જીવન બ્લોક્સ 50 l ની ક્ષમતાવાળા શેવાળ ખેડૂત અને લગભગ 20 m2 (ફિગ. 3) ના ઉપયોગી વિસ્તાર સાથે ગ્રીનહાઉસ દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા. પશુ ખાદ્ય ઉત્પાદનોનું પ્રજનન ચિકન ખેડૂતને સોંપવામાં આવ્યું હતું.

ચોખા. 3. દેખાવગ્રીનહાઉસ

યુએસએસઆર એકેડેમી ઓફ સાયન્સની શ્રેણીની સાઇબેરીયન શાખાના ભૌતિકશાસ્ત્રની સંસ્થામાં પ્રાયોગિક સંશોધનઇકોસિસ્ટમ્સ જેમાં મનુષ્યનો સમાવેશ થાય છે. 45 દિવસ સુધી ચાલતી બે-લિંક સિસ્ટમ "મેન - માઇક્રોએલ્ગી" (ક્લોરેલા) સાથેના પ્રયોગથી સિસ્ટમ અને પર્યાવરણની લિંક્સ વચ્ચેના સામૂહિક ટ્રાન્સફરનો અભ્યાસ કરવાનું શક્ય બન્યું અને 38% જેટલા પદાર્થોના ચક્રની એકંદર બંધતા પ્રાપ્ત થઈ. (વાતાવરણ અને પાણીનું પુનર્જીવન).

ત્રણ-લિંક સિસ્ટમ સાથેનો પ્રયોગ "માનવ - ઉચ્ચ છોડ - સૂક્ષ્મ શેવાળ" 30 દિવસ સુધી હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. ધ્યેય સંપૂર્ણપણે બંધ ગેસ વિનિમય અને આંશિક રીતે બંધ પાણી વિનિમય હેઠળ ઉચ્ચ છોડ સાથે મનુષ્યોની સુસંગતતાનો અભ્યાસ કરવાનો છે. તે જ સમયે, છોડ (વનસ્પતિ) બાયોમાસ દ્વારા ખોરાકની સાંકળને બંધ કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રયોગના પરિણામોએ પ્રયોગ દરમિયાન સામાન્ય વાતાવરણ દ્વારા સિસ્ટમ લિંક્સના પરસ્પર અવરોધક પ્રભાવની ગેરહાજરી દર્શાવી હતી. સતત શાકભાજીના પાક માટેનો લઘુત્તમ વાવેતર વિસ્તાર પસંદ કરેલ ખેતી પદ્ધતિ (2.5 - 3 m2) હેઠળ તાજા શાકભાજી માટે એક વ્યક્તિની જરૂરિયાતોને પૂર્ણપણે પૂર્ણ કરવા માટે નક્કી કરવામાં આવ્યો હતો.

સિસ્ટમમાં ચોથી કડીની રજૂઆત સાથે - બિન-ખાદ્ય છોડના કચરા પર પ્રક્રિયા કરવા અને તેને સિસ્ટમમાં પરત કરવા માટે રચાયેલ માઇક્રોબાયલ કલ્ટીવેટર, વ્યક્તિ સાથે 73 દિવસ સુધી ચાલતો નવો પ્રયોગ શરૂ કરવામાં આવ્યો. પ્રયોગ દરમિયાન, એકમોનું ગેસ વિનિમય સંપૂર્ણપણે બંધ કરવામાં આવ્યું હતું, પાણીનું વિનિમય લગભગ સંપૂર્ણપણે બંધ હતું (રાસાયણિક વિશ્લેષણ માટેના નમૂનાઓ સિવાય), અને ખોરાકનું વિનિમય આંશિક રીતે બંધ હતું. પ્રયોગ દરમિયાન, ઉચ્ચ છોડ (ઘઉં) ની ઉત્પાદકતામાં બગાડ પ્રગટ થયો હતો, જે છોડના ચયાપચયના સંચય અથવા પોષક માધ્યમમાં માઇક્રોફ્લોરા સાથે સમજાવે છે. એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે ચાર-લિંક જૈવિક પ્રણાલીના તકનીકી અને આર્થિક સૂચકાંકોના આધારે સિસ્ટમમાં ઘન માનવ ઉત્સર્જન માટે ખનિજીકરણની લિંક દાખલ કરવી અયોગ્ય છે.

1973 માં, લગભગ 300 મીટર 3 ના કુલ વોલ્યુમ સાથે બંધ ઇકોસિસ્ટમમાં ત્રણ લોકોના જીવન સહાયતા પર છ મહિનાનો પ્રયોગ પૂર્ણ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં પરીક્ષકો ઉપરાંત, ઉચ્ચ અને નીચલા છોડની લિંક્સ શામેલ હતી. આ પ્રયોગ ત્રણ તબક્કામાં કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રથમ તબક્કા દરમિયાન, જે બે મહિના સુધી ચાલ્યો હતો, ક્રૂની તમામ ઓક્સિજન અને પાણીની જરૂરિયાતો ઉચ્ચ છોડ દ્વારા પૂરી કરવામાં આવી હતી, જેમાં ઘઉં, બીટ, ગાજર, સુવાદાણા, સલગમ, કાલે, મૂળા, કાકડીઓ, ડુંગળી અને સોરેલનો સમાવેશ થાય છે. ઘરેલું કમ્પાર્ટમેન્ટમાંથી ગંદુ પાણી ઘઉંના ઉગાડવામાં આવતા માધ્યમને પૂરું પાડવામાં આવતું હતું. ક્રૂના ઘન અને પ્રવાહી સ્ત્રાવને દબાણયુક્ત વોલ્યુમમાંથી બહારથી દૂર કરવામાં આવ્યા હતા. ક્રૂની પોષક જરૂરિયાતો આંશિક રીતે ઉચ્ચ છોડ દ્વારા અને આંશિક રીતે અનામતમાંથી નિર્જલીકૃત ખોરાક દ્વારા સંતોષવામાં આવી હતી. દરરોજ, 1953 ગ્રામ બાયોમાસ (સૂકા વજનમાં), 624 ગ્રામ ખાદ્ય સહિત, લગભગ 40 m2 ના વાવેતર વિસ્તારમાંથી ઉચ્ચ છોડમાં સંશ્લેષણ કરવામાં આવતું હતું, જે ક્રૂની કુલ જરૂરિયાતોના 30% જેટલું હતું. તે જ સમયે, ત્રણ લોકોની ઓક્સિજનની જરૂરિયાતો સંપૂર્ણપણે પૂરી થઈ હતી (લગભગ 1500 લિટર પ્રતિ દિવસ). આ તબક્કે "માનવ - ઉચ્ચ છોડ" સિસ્ટમની બંધતા 82% હતી.

પ્રયોગના બીજા તબક્કે, ગ્રીનહાઉસનો ભાગ નીચલા છોડ - ક્લોરેલાની લિંક દ્વારા બદલવામાં આવ્યો હતો. પાણી અને ઓક્સિજન માટેની ક્રૂની જરૂરિયાતો ઉચ્ચ (ઘઉં અને શાકભાજીના પાક) અને નીચલા છોડ દ્વારા સંતોષવામાં આવી હતી, ક્રૂના પ્રવાહી સ્ત્રાવને શેવાળ રિએક્ટરમાં મોકલવામાં આવ્યા હતા, અને પાણીને ચક્રમાં પરત કરવા માટે ઘન સ્ત્રાવને સૂકવવામાં આવ્યા હતા. ક્રૂનું ભોજન પ્રથમ તબક્કાની જેમ જ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. વાવેતર વિસ્તારના એકમ દીઠ પોષક માધ્યમ સાથે પૂરા પાડવામાં આવતા કચરાના પાણીના જથ્થામાં વધારો થવાને કારણે ઘઉંના વિકાસમાં બગાડ જોવા મળ્યો હતો, જે અડધાથી ઘટાડી દેવામાં આવ્યો હતો.

ત્રીજા તબક્કે, ઉચ્ચ છોડના વિભાગમાં માત્ર વનસ્પતિ પાકો જ બાકી હતા, અને હર્મેટિક વોલ્યુમના વાતાવરણને પુનર્જીવિત કરવા માટેનો મુખ્ય ભાર શેવાળ રિએક્ટર દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. છોડના પોષક દ્રાવણમાં કોઈ કચરો પાણી ઉમેરવામાં આવ્યું ન હતું. તેમ છતાં, પ્રયોગના આ તબક્કે, હર્મેટિક વોલ્યુમના વાતાવરણ દ્વારા છોડનો નશો મળી આવ્યો હતો. માનવ પ્રવાહી સ્ત્રાવનો ઉપયોગ કરતી ક્લોરેલા સહિતની સિસ્ટમની બંધતા વધીને 91% થઈ ગઈ છે.

પ્રયોગ દરમિયાન ખાસ ધ્યાનક્રૂના એક્ઝોમેટાબોલિટ્સના વિનિમયમાં અસ્થાયી વધઘટને સમાન કરવાના મુદ્દા પર ધ્યાન આપ્યું. આ હેતુ માટે, પરીક્ષકો એક શેડ્યૂલ અનુસાર જીવતા હતા જે ઇકોસિસ્ટમના સ્વાયત્ત અસ્તિત્વ દરમિયાન ઇકોસિસ્ટમ મેનેજમેન્ટની સાતત્ય અને સામૂહિક ટ્રાન્સફરના સ્તરની એકરૂપતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. પ્રયોગના 6 મહિના દરમિયાન, સિસ્ટમમાં 4 પરીક્ષકો હતા, જેમાંથી એક તેમાં સતત રહેતા હતા, અને ત્રણ - દરેક 6 મહિના માટે, એક શેડ્યૂલ અનુસાર બદલાઈ રહ્યા હતા.

પ્રયોગનું મુખ્ય પરિણામ એ જૈવિક જીવન સહાયક પ્રણાલીના અમલીકરણની શક્યતાનો પુરાવો છે, જે સ્વાયત્ત રીતે અંદરથી નિયંત્રિત, મર્યાદિત બંધ જગ્યામાં છે. પરીક્ષણ વિષયોના શારીરિક, બાયોકેમિકલ અને તકનીકી કાર્યોના વિશ્લેષણમાં કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં તેમના રોકાણને કારણે કોઈ દિશાત્મક ફેરફારો થયા નથી.

1977 માં, યુએસએસઆર એકેડેમી ઑફ સાયન્સિસની સાઇબેરીયન શાખાના ભૌતિકશાસ્ત્રના સંસ્થામાં કૃત્રિમ બંધ ઇકોસિસ્ટમ "મેન - ઉચ્ચ છોડ" સાથે ચાર મહિનાનો પ્રયોગ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો. મુખ્ય કાર્ય એ છે કે બંધ ઇકોસિસ્ટમમાં ઉચ્ચ છોડની ઉત્પાદકતા જાળવવાનો માર્ગ શોધવાનો. તે જ સમયે, તેમાં પુનઃઉત્પાદન કરી શકાય તેવા ક્રૂના ફૂડ રાશનના પ્રમાણને વધારીને સિસ્ટમની બંધતા વધારવાની સંભાવનાનો પણ અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. પ્રયોગમાં બે પરીક્ષકોએ ભાગ લીધો (પ્રથમ 27 દિવસ દરમિયાન ત્રણ પરીક્ષકો). ફાયટોટ્રોનનો વાવેલો વિસ્તાર લગભગ 40 એમ 2 હતો. ઉચ્ચ છોડના પાકના સમૂહમાં ઘઉં, ચુફા, બીટ, ગાજર, મૂળા, ડુંગળી, સુવાદાણા, કાલે, કાકડી, બટાકા અને સોરેલનો સમાવેશ થાય છે. પ્રયોગમાં, આંતરિક વાતાવરણનું ફરજિયાત પરિભ્રમણ સમોચ્ચ "જીવંત કમ્પાર્ટમેન્ટ - ફાયટોટ્રોન (ગ્રીનહાઉસ) - લિવિંગ કમ્પાર્ટમેન્ટ" સાથે ગોઠવવામાં આવ્યું હતું. આ પ્રયોગ એ બંધ ઇકોસિસ્ટમ "માણસ - ઉચ્ચ છોડ - નીચલા છોડ" સાથેના અગાઉના પ્રયોગની સાતત્ય હતી.

પ્રયોગ દરમિયાન, જેનાં પ્રથમ તબક્કામાં પાછલા એકની પરિસ્થિતિઓનું પુનઃઉત્પાદન થયું, છોડના પ્રકાશસંશ્લેષણમાં ઘટાડો જાહેર થયો, જે 5 મા દિવસે શરૂ થયો અને 24 દિવસ સુધી ચાલ્યો. આગળ, વાતાવરણનું થર્મોકેટાલિટીક શુદ્ધિકરણ ચાલુ કરવામાં આવ્યું હતું (સંચિત ઝેરી વાયુયુક્ત અશુદ્ધિઓને બાળી નાખ્યા પછી), જેના પરિણામે છોડ પર વાતાવરણની અવરોધક અસર દૂર કરવામાં આવી હતી અને ફાયટોટ્રોનની પ્રકાશસંશ્લેષણ ઉત્પાદકતા પુનઃસ્થાપિત કરવામાં આવી હતી. સ્ટ્રો અને સેલ્યુલોઝ સળગાવવાથી મેળવેલા વધારાના કાર્બન ડાયોક્સાઇડને લીધે, ક્રૂના આહારનો પુનઃઉત્પાદન કરી શકાય તેવો ભાગ વજન દ્વારા 60% (કેલરી સામગ્રી દ્વારા 52% સુધી) સુધી વધ્યો હતો.

સિસ્ટમમાં પાણીનું વિનિમય આંશિક રીતે બંધ હતું: પીવાના અને આંશિક રૂપે સ્વચ્છતા પાણીનો સ્ત્રોત છોડના બાષ્પોત્સર્જન ભેજનું ઘનીકરણ હતું, ઘઉંની સિંચાઈ માટે ઘરગથ્થુ ગંદા પાણીના ઉમેરા સાથે એક પોષક માધ્યમનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને પાણીનું સંતુલન જાળવવામાં આવ્યું હતું. જથ્થામાં નિસ્યંદિત પાણી કે જે સિસ્ટમમાંથી માનવ પ્રવાહી ઉત્સર્જનને દૂર કરવા માટે વળતર આપે છે.

પ્રયોગના અંતે, બંધ સિસ્ટમની પરિસ્થિતિઓની જટિલ અસરો માટે પરીક્ષકોના શરીરની કોઈ નકારાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ મળી નથી. છોડ સંપૂર્ણ રીતે પરીક્ષકોને ઓક્સિજન, પાણી અને છોડના ખોરાકનો મુખ્ય ભાગ પૂરો પાડે છે.

1977 માં પણ, યુએસએસઆર આરોગ્ય મંત્રાલયની મેડિકલ અને જૈવિક સમસ્યાઓની સંસ્થામાં બે પરીક્ષણ વિષયો સાથે દોઢ મહિનાનો પ્રયોગ પૂર્ણ થયો. આ પ્રયોગ બંધ ઇકોસિસ્ટમ મોડેલનો અભ્યાસ કરવા માટે હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો જેમાં ગ્રીનહાઉસ અને ક્લોરેલા પ્લાન્ટનો સમાવેશ થાય છે.

કરવામાં આવેલા પ્રયોગો દર્શાવે છે કે જ્યારે લીલા છોડની મદદથી કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમમાં વાતાવરણ અને પાણીનું જૈવિક પુનરુત્થાન કરવામાં આવે છે, ત્યારે નીચલા છોડ (ક્લોરેલા) ઊંચા છોડ કરતાં મનુષ્યો સાથે વધુ જૈવિક સુસંગતતા ધરાવે છે. આ હકીકત એ છે કે વસવાટ કરો છો કમ્પાર્ટમેન્ટ અને માનવ ઉત્સર્જનનું વાતાવરણ ઉચ્ચ છોડના વિકાસ પર પ્રતિકૂળ અસર કરે છે અને ગ્રીનહાઉસમાં પ્રવેશતી હવાની કેટલીક વધારાની ભૌતિક અને રાસાયણિક સારવાર જરૂરી હતી.

વિદેશમાં, આશાસ્પદ જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓ બનાવવાનું લક્ષ્ય યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં સૌથી વધુ સઘન રીતે હાથ ધરવામાં આવે છે. સંશોધન ત્રણ દિશાઓમાં હાથ ધરવામાં આવે છે: સૈદ્ધાંતિક (સંરચના, રચના અને ડિઝાઇન લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવા), પ્રાયોગિક ભૂમિ (વ્યક્તિગત જૈવિક લિંક્સનું પરીક્ષણ) અને પ્રાયોગિક ઉડાન (માનવ અવકાશયાન પર જૈવિક પ્રયોગોની તૈયારી અને સંચાલન). નાસાના કેન્દ્રો અને તેમના માટે અવકાશયાન અને સિસ્ટમ્સ વિકસાવતી કંપનીઓ જૈવિક જીવન-સહાયક પ્રણાલીઓ બનાવવાની સમસ્યા પર કામ કરી રહી છે. ઘણા આગળ દેખાતા અભ્યાસોમાં યુનિવર્સિટીઓ સામેલ છે. NASA એ એક બાયોસિસ્ટમ વિભાગ બનાવ્યો છે જે નિયંત્રિત બાયોટેક્નિકલ લાઇફ-સપોર્ટ સિસ્ટમ બનાવવા માટેના પ્રોગ્રામ પર કામનું સંકલન કરે છે.

યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં એક ભવ્ય કૃત્રિમ માળખું બનાવવાના પ્રોજેક્ટ, જેને "બાયોસ્ફિયર-2" કહેવામાં આવે છે, તેણે પર્યાવરણીય નિષ્ણાતોમાં ભારે રસ જગાડ્યો. આ કાચ, સ્ટીલ અને કોંક્રીટનું માળખું 150,000 m 3 જેટલું સંપૂર્ણ સીલબંધ વોલ્યુમ છે અને 10,000 m 2 વિસ્તારને આવરી લે છે. સમગ્ર જથ્થાને મોટા પાયે કમ્પાર્ટમેન્ટ્સમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે જેમાં પૃથ્વીના વિવિધ આબોહવા ઝોનના ભૌતિક મોડેલો રચાય છે, જેમાં ઉષ્ણકટિબંધીય જંગલ, ઉષ્ણકટિબંધીય સવાન્ના, લગૂન, છીછરા અને ઊંડા સમુદ્રના ક્ષેત્રો, રણ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. "બાયોસ્ફિયર-2" પણ ઘરો ધરાવે છે. પરીક્ષકો, પ્રયોગશાળાઓ, વર્કશોપ, કૃષિ ગ્રીનહાઉસ અને માછલીના તળાવો, કચરો શુદ્ધિકરણ પ્રણાલીઓ અને અન્ય સેવા પ્રણાલીઓ અને માનવ જીવન માટે જરૂરી તકનીકી સાધનો માટે રહેઠાણ. બાયોસ્ફિયર-2 કમ્પાર્ટમેન્ટની કાચની છત અને દિવાલોએ તેના રહેવાસીઓને તેજસ્વી સૌર ઊર્જાનો પ્રવાહ સુનિશ્ચિત કરવો જોઈએ, જેમાં પ્રથમ બે વર્ષ દરમિયાન આઠ સ્વયંસેવક પરીક્ષકોનો સમાવેશ થશે. તેઓએ શક્યતા સાબિત કરવી પડશે સક્રિય જીવનઅને પદાર્થોના આંતરિક બાયોસ્ફિયર ચક્ર પર આધારિત અલગ પરિસ્થિતિઓમાં પ્રવૃત્તિઓ.

1986માં બાયોસ્ફિયર-2 ની રચનાનું નેતૃત્વ કરતી ઈકોટેકનિક્સની સંસ્થા, તેનું બાંધકામ પૂર્ણ કરવાની યોજના ધરાવે છે. આ વર્ષ. ઘણા પ્રતિષ્ઠિત વૈજ્ઞાનિકો અને ટેકનિકલ નિષ્ણાતો આ પ્રોજેક્ટમાં જોડાયા.

કાર્યની નોંધપાત્ર કિંમત (ઓછામાં ઓછા 30 મિલિયન ડોલર) હોવા છતાં, પ્રોજેક્ટના અમલીકરણથી ઇકોલોજી અને પૃથ્વીના બાયોસ્ફિયરના ક્ષેત્રમાં અનન્ય વૈજ્ઞાનિક સંશોધન હાથ ધરવાનું શક્ય બનશે, "બાયોસ્ફિયર" ના વ્યક્તિગત તત્વોનો ઉપયોગ કરવાની સંભાવના નક્કી કરવા માટે. -2” અર્થતંત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં (જૈવિક શુદ્ધિકરણ અને પાણીનું પુનર્જીવન, હવા અને ખોરાક). યુએસ અવકાશયાત્રી આર. શ્વેઇકર્ટ કહે છે, "બાહ્ય અવકાશમાં વસાહતોના નિર્માણ માટે, અને કદાચ પૃથ્વી પરના ચોક્કસ પ્રકારના જીવોની જાળવણી માટે આવી રચનાઓ જરૂરી હશે."

ઉલ્લેખિત પ્રયોગોનું પ્રાયોગિક મહત્વ માત્ર બંધ અવકાશની ઇકોસિસ્ટમ બનાવવાના વ્યક્તિગત મુદ્દાઓને ઉકેલવામાં જ નથી જેમાં મનુષ્યનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રયોગોના પરિણામો ઇકોલોજીના નિયમો અને આત્યંતિક પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં માનવ અનુકૂલનના તબીબી અને જૈવિક પાયાને સમજવા માટે, સઘન ખેતીના મોડમાં જૈવિક પદાર્થોની સંભવિત ક્ષમતાઓને સ્પષ્ટ કરવા, કચરો-મુક્ત અને પર્યાવરણને અનુકૂળ તકનીકો વિકસાવવા માટે ઓછા મહત્વપૂર્ણ નથી. કૃત્રિમ અલગ વસવાટના માળખામાં ગુણવત્તાયુક્ત ખોરાક, પાણી અને હવા માટે માનવ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરો (અંડરવોટર વસાહતો, ધ્રુવીય સ્ટેશનો, દૂર ઉત્તરમાં ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓના ગામો, સંરક્ષણ માળખાં, વગેરે).

ભવિષ્યમાં, અમે સંપૂર્ણ કચરો મુક્ત અને પર્યાવરણને અનુકૂળ શહેરોની કલ્પના કરી શકીએ છીએ. ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્ટરનેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર સિસ્ટમ્સ એનાલિસિસના ડિરેક્ટર, સી. માર્ચેટી માને છે: “આપણી સંસ્કૃતિ શાંતિપૂર્ણ રીતે અસ્તિત્વમાં રહી શકશે, અને વધુમાં, વર્તમાન કરતાં વધુ સારી પરિસ્થિતિઓમાં, ટાપુના શહેરો કે જે સંપૂર્ણપણે સ્વ-સંપન્ન છે. પર્યાપ્ત, કુદરતની પલટો પર નિર્ભર નથી, કોઈ કુદરતી સંસાધનોની જરૂર નથી." કાચો માલ, ન તો કુદરતી ઉર્જામાં અને ન તો પ્રદૂષણની ખાતરી આપવામાં આવે છે." ચાલો આપણે ઉમેરીએ કે આ માટે ફક્ત એક જ શરતની પરિપૂર્ણતાની જરૂર છે: પૃથ્વી અને અવકાશમાં શાંતિપૂર્ણ રચનાત્મક કાર્યમાં તમામ માનવજાતના પ્રયત્નોનું એકીકરણ.

નિષ્કર્ષ

માનવ સહિત અને પદાર્થોના સંપૂર્ણ અથવા આંશિક રીતે બંધ જૈવિક ચક્ર પર આધારિત વિશાળ કૃત્રિમ ઇકોસિસ્ટમ બનાવવાની સમસ્યાનું સફળ નિરાકરણ માત્ર અવકાશ વિજ્ઞાનની આગળની પ્રગતિ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ નથી. એવા યુગમાં જ્યારે "આટલી ભયાનક સ્પષ્ટતા સાથે આપણે જોયું કે બીજો મોરચો, પર્યાવરણીય, પરમાણુ-અવકાશ ખતરા સામે આગળ વધી રહ્યો છે અને તેમાં જોડાઈ રહ્યો છે" (યુએસએસઆરના 43મા સત્રમાં યુએસએસઆરના વિદેશ પ્રધાન E. A. Shevardnadzeના ભાષણમાંથી. જનરલ એસેમ્બલી યુએન એસેમ્બલી), નજીકના પર્યાવરણીય સંકટમાંથી બહાર નીકળવાનો એક વાસ્તવિક માર્ગ વર્ચ્યુઅલ રીતે કચરો-મુક્ત અને પર્યાવરણને અનુકૂળ સઘન કૃષિ-ઔદ્યોગિક તકનીકોનું નિર્માણ હોઈ શકે છે, જે પદાર્થોના જૈવિક ચક્ર અને વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગ પર આધારિત હોવી જોઈએ. સૌર ઉર્જાનું.

અમે મૂળભૂત રીતે નવી વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી સમસ્યા વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ, જેના પરિણામો પર્યાવરણના સંરક્ષણ અને જાળવણી માટે, નવી સઘન અને કચરો-મુક્ત બાયોટેકનોલોજીના વિકાસ અને વ્યાપક ઉપયોગ માટે, સ્વાયત્ત સ્વયંસંચાલિત અને સ્વચાલિત સર્જન માટે ખૂબ મહત્વના હોઈ શકે છે. ફૂડ બાયોમાસના ઉત્પાદન માટે રોબોટિક સંકુલ, ઉચ્ચ સ્તરે ફૂડ પ્રોગ્રામનું સોલ્યુશન આધુનિક વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી સ્તર. કોસ્મિક પૃથ્વીથી અવિભાજ્ય છે, તેથી, આજે પણ અવકાશ કાર્યક્રમોના પરિણામો રાષ્ટ્રીય અર્થતંત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં નોંધપાત્ર આર્થિક અને સામાજિક અસર ધરાવે છે.

જગ્યા સેવા આપે છે અને લોકોને સેવા આપવી જોઈએ.

સાહિત્ય

બ્લિંકિન એસ.એ., રુદનિત્સકાયા ટી. વી.ફાયટોનસાઇડ્સ આપણી આસપાસ છે. - એમ.: નોલેજ, 1981.

ગાઝેન્કો ઓ.જી., પેસ્ટોવ આઈ.ડી., મકારોવ વી. આઈ.માનવતા અને અવકાશ. - એમ.: નૌકા, 1987.

ડેડિકિન વી.પી. અવકાશ છોડ ઉગાડવામાં આવે છે. - એમ.: નોલેજ, 1968.

દાઝો આર. ઇકોલોજીના ફંડામેન્ટલ્સ. - એમ.: પ્રગતિ, 1975.

બંધ સિસ્ટમ: માણસ - ઉચ્ચ છોડ (ચાર મહિનાનો પ્રયોગ) / એડ. જી.એમ. લિસોવ્સ્કી. - નોવોસિબિર્સ્ક-નૌકા, 1979.

કોસ્મોનોટિક્સ. જ્ઞાનકોશ. / એડ. વી. પી. ગ્લુશ્કો - એમ.: સોવિયેત જ્ઞાનકોશ, 1985.

Lapo A.V. ભૂતકાળના બાયોસ્ફિયર્સના નિશાન. - એમ.: નોલેજ, 1987.

નિચિપોરોવિચ એ. એ.લીલા પાંદડાની કાર્યક્ષમતા. – એમ.: નોલેજ 1964.

અવકાશ જીવવિજ્ઞાન અને દવાની મૂળભૂત બાબતો. / એડ. ઓ જી ગાઝેન્કો (યુએસએસઆર) અને એમ. કેલ્વિન (યુએસએ). - ટી. 3 - એમ.: નૌકા, 1975.

ઇકોલોજીના ક્રોસરોડ્સ પર પ્લોટનિકોવ વી.વી. - એમ.: માયસલ, 1985

સિટનિક કે.એમ., બ્રાયન એ.વી., ગોર્ડેસ્કી એ.વી.બાયોસ્ફિયર, ઇકોલોજી, પ્રકૃતિ સંરક્ષણ. - કિવ: નૌકોવા દુમકા, 1987.

માનવ સહિત પ્રાયોગિક ઇકોલોજીકલ સિસ્ટમ્સ / એડ. વી. એન. ચેર્નિગોવ્સ્કી. - એમ.: નૌકા, 1975

યાઝડોવ્સ્કી V.I. કૃત્રિમ બાયોસ્ફિયર. - એમ.: નૌકા, 1976

અરજી

સ્પેસ ટુરીઝમ

વી.પી. મિખૈલોવ

60 ના દાયકામાં સર્વત્ર શરૂ થયેલી પર્યટનની તેજીના સંદર્ભમાં, નિષ્ણાતોએ પ્રવાસન હેતુઓ માટે અવકાશ યાત્રાની શક્યતા તરફ ધ્યાન દોર્યું.

અવકાશ પ્રવાસન બે દિશામાં વિકાસ કરી રહ્યું છે. તેમાંથી એક કેવળ પાર્થિવ છે - સ્પેસ ફ્લાઇટ્સ વિના. પ્રવાસીઓ પૃથ્વીની વસ્તુઓની મુલાકાત લે છે - કોસ્મોડ્રોમ્સ, ફ્લાઇટ કંટ્રોલ સેન્ટર્સ, "સ્ટાર" નગરો, અવકાશ તકનીક તત્વોના વિકાસ અને ઉત્પાદન માટેના સાહસો અને ઉડતા અવકાશયાન અને પ્રક્ષેપણ વાહનોના પ્રક્ષેપણમાં હાજરી આપે છે અને તેનું અવલોકન કરે છે.

પૃથ્વી-આધારિત અવકાશ પ્રવાસન જુલાઈ 1966 માં શરૂ થયું, જ્યારે કેપ કેનેડી ખાતે નાસાની પ્રક્ષેપણ સુવિધાઓની પ્રથમ બસ પ્રવાસનું આયોજન કરવામાં આવ્યું. 70 ના દાયકાના પ્રારંભમાં, પ્રવાસીઓ બસ દ્વારા સંકુલ નંબર 39 ના સ્થળની મુલાકાત લેતા હતા, જ્યાંથી અવકાશયાત્રીઓએ ચંદ્ર પર તેમની ફ્લાઇટ શરૂ કરી હતી, વર્ટિકલ એસેમ્બલી બિલ્ડિંગ (100 મીટરથી વધુ ઊંચાઈ પરનું હેંગર), જ્યાં શનિ-V લોન્ચ વ્હીકલ એસેમ્બલ કરવામાં આવ્યું હતું. અને પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું અને અવકાશયાનને એપોલો જહાજ પર ડોક કરવામાં આવ્યું, અનન્ય ટ્રેક કરેલ ચેસીસનું પાર્કિંગ લોટ જે લોન્ચ વેહિકલને લોન્ચ પેડ પર પહોંચાડે છે અને ઘણું બધું. એક ખાસ સિનેમા હોલમાં તેઓએ અવકાશની ઘટનાઓની ન્યૂઝરીલ્સ જોઈ. તે સમયે, ઉનાળામાં દરરોજ 6-7 હજાર પ્રવાસીઓ અને નીચી મોસમમાં લગભગ 2 હજાર પ્રવાસીઓએ આવા પ્રવાસ કર્યા હતા. અસંગઠિત પ્રવાસીઓએ મુલાકાતીઓના પ્રવાહમાં વધુ 20-25% વધારો કર્યો હતો.

શરૂઆતથી જ, આવા પર્યટનને વ્યાપક લોકપ્રિયતા મળી. પહેલેથી જ 1971 માં, તેમના ચાર મિલિયનમાં સહભાગી રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા. કેટલાક પ્રક્ષેપણ દરમિયાન (ઉદાહરણ તરીકે, ચંદ્ર પર), પ્રવાસીઓની સંખ્યા હજારો હતી.

બીજી દિશા ડાયરેક્ટ સ્પેસ ટુરિઝમ છે. જો કે આજે તે તેની બાળપણમાં છે, તેની સંભાવનાઓ વ્યાપક છે. સંપૂર્ણ પ્રવાસી પાસાઓ ઉપરાંત, વ્યક્તિએ વ્યૂહાત્મક અને આર્થિક પાસાઓને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ.

વ્યૂહાત્મક પાસું સૌરમંડળની અંદર માનવતાના સંભવિત આંશિક સમાધાનમાં રહેલું છે. અલબત્ત, આ દૂરના ભવિષ્યની વાત છે. સેટલમેન્ટ સેંકડો વર્ષો અને હજારો વર્ષોમાં થશે. વ્યક્તિએ બાહ્ય અવકાશમાં રહેવાની ટેવ પાડવી જોઈએ, તેમાં સ્થાયી થવું જોઈએ, ચોક્કસ અનુભવ એકઠા કરવો જોઈએ - સિવાય કે, અલબત્ત, કોઈપણ પાર્થિવ અથવા કોસ્મિક આપત્તિ થાય, જ્યારે આ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવાની જરૂર હોય. અને આ પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરવા માટે અવકાશ પ્રવાસન એક સારું મોડેલ છે. બીજી બાજુ, પ્રદાન કરવાનો અનુભવ માનવ જીવનઅવકાશમાં, પ્રવાસી મુસાફરી દરમિયાન સંચિત, અવકાશમાં ઉપકરણો અને જીવન સહાયક ઉપકરણો સાથે પરિચિતતા વ્યક્તિને પર્યાવરણીય અધોગતિની સ્થિતિમાં પૃથ્વી પર વધુ સફળતાપૂર્વક જીવવા અને કામ કરવાની મંજૂરી આપશે, અને અવકાશ-આધારિત "પૃથ્વી" તકનીકી માધ્યમો અને સિસ્ટમોનો ઉપયોગ કરશે.

અવકાશ પ્રવાસનનું આર્થિક પાસું અવકાશયાત્રીઓ માટે પણ ખૂબ મહત્વનું છે. કેટલાક નિષ્ણાતો અવકાશ પર્યટનને અવકાશ પ્રવાસીઓના વ્યક્તિગત ભંડોળના ઉપયોગ પર કેન્દ્રિત, અવકાશ કાર્યક્રમો માટે ભંડોળના નોંધપાત્ર સ્ત્રોત તરીકે જુએ છે. તેમના મતે, અવકાશ પર્યટનના પરિણામે અવકાશમાં કાર્ગો પ્રવાહમાં વર્તમાન પ્રવાસની તુલનામાં 100 ગણો વધારો (જે વાસ્તવિક છે) બદલામાં, પેલોડના એકમને લોન્ચ કરવાના ચોક્કસ ખર્ચમાં 100 - 200 ગણો ઘટાડો કરશે. વધારાના સરકારી રોકાણોને સામેલ કર્યા વિના સમગ્ર કોસ્મોનૉટિક્સ માટે.

નિષ્ણાતોના મતે, પ્રવાસન પર માનવતાનો વાર્ષિક ખર્ચ લગભગ 200 અબજ પાઉન્ડ જેટલો છે. કલા. આગામી દાયકાઓમાં, અવકાશ પ્રવાસન આ આંકડામાં 5%, એટલે કે £10 બિલિયનનો હિસ્સો ધરાવે છે. કલા. એવું માનવામાં આવે છે કે જો અવકાશ પ્રવાસની કિંમત શ્રેષ્ઠ રીતે સંતુલિત હોય અને તે જ સમયે પૂરતી ઊંચી ફ્લાઇટ સલામતી સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે (આધુનિક પેસેન્જર જેટ એરલાઇનર પર ઓછામાં ઓછા ફ્લાઇટ સલામતીના સ્તર સાથે તુલનાત્મક), તો લગભગ 100 મિલિયન લોકો વ્યક્ત કરશે. આગામી દાયકાઓમાં સ્પેસ ટ્રીપ કરવાની ઈચ્છા. અન્ય અંદાજો અનુસાર, અવકાશ પ્રવાસીઓનો પ્રવાહ 2025 સુધીમાં વાર્ષિક 100 હજાર લોકો સુધી પહોંચશે, અને આગામી 50 વર્ષોમાં અવકાશમાં રહેલા લોકોની સંખ્યા લગભગ 120 મિલિયન લોકો સુધી પહોંચી જશે.

આ દિવસોમાં સ્પેસ ટુરમાં કેટલો ખર્ચ થઈ શકે છે? ચાલો "ટૂર પેકેજ" ની ઉપલી મર્યાદાનો અંદાજ લગાવીએ. યુએસએસઆરમાં, અવકાશયાત્રીને તાલીમ આપવા માટે લગભગ 1 મિલિયન રુબેલ્સનો ખર્ચ થાય છે, સીરીયલ લોન્ચ વ્હીકલની કિંમત 2-3 મિલિયન રુબેલ્સ છે, બે સીટવાળા અવકાશયાનની કિંમત 7-8 મિલિયન રુબેલ્સ છે. આમ, "બે માટે ફ્લાઇટ" આશરે 11-13 મિલિયન રુબેલ્સ હશે, કહેવાતા ગ્રાઉન્ડ સપોર્ટની ગણતરીમાં નહીં. આ આંકડો નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકાય છે જો અવકાશયાનને સંપૂર્ણ પ્રવાસી સંસ્કરણમાં ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હોય: તેને જટિલ વૈજ્ઞાનિક સાધનોથી ભરવું નહીં, ત્યાં મુસાફરોની સંખ્યામાં વધારો કરવો, અવકાશયાત્રી કાર્યક્રમ અનુસાર નહીં, પરંતુ સરળ એક અનુસાર ફ્લાઇટ માટે તૈયાર કરવું. , વગેરે. પ્રવાસી ફ્લાઇટની કિંમત વધુ ચોક્કસ રીતે નક્કી કરવી તે રસપ્રદ રહેશે, પરંતુ આ કરવું આવશ્યક છે. રોકેટ અને અવકાશ તકનીકના ક્ષેત્રમાં અર્થશાસ્ત્રીઓ.

અવકાશમાં પ્રવાસી ફ્લાઇટની કિંમત ઘટાડવાના અન્ય રસ્તાઓ છે. તેમાંથી એક ખાસ પુનઃઉપયોગી પ્રવાસી જહાજની રચના છે. આશાવાદીઓ માને છે કે બીજી અને ત્રીજી પેઢીના અવકાશ પરિવહન જહાજો પરની ફ્લાઇટની કિંમત પેસેન્જર જેટ પરની ફ્લાઇટની કિંમત સાથે તુલનાત્મક હશે, જે સામૂહિક અવકાશ પ્રવાસનને પૂર્વનિર્ધારિત કરશે. અને તેમ છતાં, નિષ્ણાતો સૂચવે છે કે પ્રથમ પ્રવાસીઓ માટે પ્રવાસની કિંમત લગભગ $1 મિલિયન હશે. પછીના દાયકાઓમાં, તે ઝડપથી ઘટશે અને $100 હજાર સુધી પહોંચશે. કારણ કે અવકાશયાનના કાફલા સહિત શ્રેષ્ઠ રીતે સંતૃપ્ત અવકાશ પ્રવાસન ઈન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પ્રાપ્ત થયું છે. , પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં અને ચંદ્ર પર હોટલ, પ્રવાસી સાધનોનું સતત ઉત્પાદન, સલામતીનાં પગલાંની તાલીમ વગેરે, સામૂહિક પર્યટનની પરિસ્થિતિઓમાં, પ્રવાસની કિંમત ઘટીને 2 હજાર ડોલર થઈ જશે. આનો અર્થ એ છે કે બાહ્ય અવકાશમાં પેલોડ લોન્ચ કરવાની કિંમત 20 ડોલર/કિલોથી વધુ ન હોવી જોઈએ. હાલમાં આ આંકડો 7-8 હજાર છે.

સ્પેસ ટુરીઝમના માર્ગ પર હજુ પણ ઘણી મુશ્કેલીઓ અને વણઉકેલાયેલી સમસ્યાઓ છે. જો કે, અવકાશ પ્રવાસન એક વાસ્તવિકતા અને 21મી સીમાચિહ્નરૂપ છે. આ દરમિયાન, 10 દેશોના 260 લોકોએ સ્પેસ ટુરિસ્ટ ફ્લાઇટના વિકાસ અને અમલીકરણ માટે આ દિશામાં કામ કરવાનું શરૂ કરનાર અમેરિકન સંસ્થાઓમાંના એકને પહેલેથી જ નાણાંનું યોગદાન આપ્યું છે. કેટલીક અમેરિકન ટ્રાવેલ એજન્સીઓએ પૃથ્વી-થી-ચંદ્રની પ્રથમ પ્રવાસી ફ્લાઇટ માટે ટિકિટ વેચવાનું શરૂ કર્યું છે. પ્રસ્થાન તારીખ ખુલ્લી છે. એવું માનવામાં આવે છે કે 20 થી 30 વર્ષમાં ટિકિટ પર સ્ટેમ્પ લગાવવામાં આવશે.

છતાં અમેરિકનો અહીં પ્રથમ નથી. 1927 માં, અવકાશયાનનું વિશ્વનું પ્રથમ આંતરરાષ્ટ્રીય પ્રદર્શન મોસ્કોમાં ટવર્સકાયા સ્ટ્રીટ પર યોજાયું હતું. તે ચંદ્ર કે મંગળ પર જવા ઈચ્છતા લોકોની યાદી તૈયાર કરે છે. તેમાં ઘણા બધા લોકો રસ ધરાવતા હતા. કદાચ તેમાંના કેટલાકે અવકાશમાં પ્રથમ પ્રવાસી સફર પર જવાની આશા ગુમાવી નથી.

ક્રોનિકલ ઓફ કોસ્મોનાટિકસ*

* ચાલુ (જુઓ નંબર 3, 1989). વિવિધ સમાચાર એજન્સીઓ અને સામયિકોની સામગ્રીના આધારે, 15 નવેમ્બર, 1989 થી શરૂ થતા કેટલાક કૃત્રિમ પૃથ્વી ઉપગ્રહો (AES) ના પ્રક્ષેપણ પર ડેટા પ્રદાન કરવામાં આવે છે. કોસ્મોસ ઉપગ્રહના પ્રક્ષેપણ નોંધાયેલા નથી. તેઓ નિયમિતપણે નોંધવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, નેચર જર્નલ દ્વારા, અને અમે રસ ધરાવતા વાચકોને સંદર્ભિત કરીએ છીએ. એક અલગ પરિશિષ્ટ માનવસહિત અવકાશ ઉડાનો માટે સમર્પિત છે.

15 નવેમ્બર, 1988 ના રોજ, સોવિયેત યુનિયનમાં ફરીથી વાપરી શકાય તેવા અવકાશયાન "બુરાન" સાથે સાર્વત્રિક રોકેટ અને અવકાશ પરિવહન પ્રણાલી "એનર્જિયા" નું પ્રથમ પરીક્ષણ પ્રક્ષેપણ હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. બે-ભ્રમણકક્ષાની માનવરહિત ફ્લાઇટ પૂર્ણ કર્યા પછી, બુરાન ઓર્બિટલ વાહન સફળતાપૂર્વક બાયકોનુર કોસ્મોડ્રોમની લેન્ડિંગ સ્ટ્રીપ પર સ્વચાલિત મોડમાં ઉતર્યું. બુરાન જહાજ વેરિયેબલ સ્વીપની ડેલ્ટા વિંગ સાથે પૂંછડી વિનાના એરક્રાફ્ટની ડિઝાઇન અનુસાર બનાવવામાં આવ્યું છે. 2000 કિમી સુધીની બાજુની દાવપેચ સાથે વાતાવરણમાં નિયંત્રિત ઉતરાણ કરવામાં સક્ષમ. વહાણની લંબાઈ 36.4 મીટર છે, પાંખોનો ફેલાવો લગભગ 24 મીટર છે, ચેસિસ પર ઉભેલા વહાણની ઊંચાઈ 16 મીટરથી વધુ છે. પ્રક્ષેપણનું વજન 100 ટનથી વધુ છે, જેમાંથી 14 ટન બળતણ છે. તેના કાર્ગો કમ્પાર્ટમેન્ટમાં 30 ટન સુધીના વજનના પેલોડને સમાવી શકાય છે. ધનુષ્ય કમ્પાર્ટમેન્ટમાં 70 મીટર 3 થી વધુ વોલ્યુમ સાથે ક્રૂ અને સાધનો માટે દબાણયુક્ત કેબિન બાંધવામાં આવે છે. મુખ્ય પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ વહાણના પાછળના ભાગમાં સ્થિત છે; દાવપેચ માટેના એન્જિનના બે જૂથો પૂંછડી વિભાગના અંતમાં અને હલના આગળના ભાગમાં સ્થિત છે. થર્મલ પ્રોટેક્ટિવ કોટિંગ, જેમાં લગભગ 40 હજાર વ્યક્તિગત રીતે પ્રોફાઇલ કરેલી ટાઇલ્સનો સમાવેશ થાય છે, તે ખાસ સામગ્રી - ઉચ્ચ-તાપમાન ક્વાર્ટઝ અને કાર્બનિક ફાઇબર, તેમજ કાર્બન-આધારિત સામગ્રીથી બનેલો છે. ફરીથી વાપરી શકાય તેવા બુરાન અવકાશયાનની પ્રથમ ઉડાન સોવિયેત અવકાશ સંશોધન કાર્યક્રમમાં ગુણાત્મક રીતે નવો તબક્કો ખોલે છે.

10 ડિસેમ્બર, 1988ના રોજ, પ્રોટોન પ્રક્ષેપણ વાહને એકરાન ટેલિવિઝનના આગામી (19મી) સોવિયેત ઉપગ્રહને ભ્રમણકક્ષામાં પ્રસારિત કર્યો. 99°E પર જીઓસ્ટેશનરી ભ્રમણકક્ષામાં પ્રક્ષેપિત. (આંતરરાષ્ટ્રીય નોંધણી અનુક્રમણિકા “સ્ટેશનરી ટી”), આ ઉપગ્રહોનો ઉપયોગ ડેસિમીટર તરંગલંબાઇની શ્રેણીમાં ટેલિવિઝન કાર્યક્રમોને યુરલ અને સાઇબિરીયાના પ્રદેશોમાં સામૂહિક ઉપયોગ માટે ઉપકરણો પ્રાપ્ત કરનાર ગ્રાહકને ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે થાય છે.

11 ડિસેમ્બર, 1988ના રોજ, ફ્રેન્ચ ગુઆનાના કૌરો સ્પેસપોર્ટ પરથી, પશ્ચિમ યુરોપીયન એરિયાન-4 પ્રક્ષેપણ વાહનની મદદથી, બે સંચાર ઉપગ્રહો જીઓસ્ટેશનરી ભ્રમણકક્ષામાં પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવ્યા હતા - ઇંગ્લિશ સ્કાય-નેટ-4બી અને એસ્ટ્રા-1 જેની સાથે સંબંધિત છે. લક્ઝમબર્ગ કન્સોર્ટિયમ SES. એસ્ટ્રા-1 ઉપગ્રહ પશ્ચિમ યુરોપિયન દેશોમાં સ્થાનિક વિતરણ કેન્દ્રોમાં ટેલિવિઝન કાર્યક્રમોના પુનઃપ્રસારણ માટે બનાવાયેલ છે. ઉપગ્રહમાં 16 મધ્યમ-પાવર રિપીટર છે, જેમાંથી મોટા ભાગના બ્રિટિશ સંસ્થા બ્રિટિશ ટેલિકોમ દ્વારા લીઝ પર આપવામાં આવ્યા છે. ઉપગ્રહ "એસ્ટ્રા-1" ની અંદાજિત સ્થિતિ 19.2° W છે. d. શરૂઆતમાં, અંગ્રેજી ઉપગ્રહ અમેરિકન સ્પેસ શટલનો ઉપયોગ કરીને લોન્ચ થવાનો હતો. જો કે, જાન્યુઆરી 1986 માં ચેલેન્જર અકસ્માતે આ યોજનાઓને વિક્ષેપિત કરી, અને તેઓએ પ્રક્ષેપણ માટે એરિયાન પ્રક્ષેપણ વાહનનો ઉપયોગ કરવાનું નક્કી કર્યું. બે ઉપગ્રહોનું પ્રક્ષેપણ એરિયાન-4 પ્રક્ષેપણ વાહન દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, જે બે ઘન પ્રોપેલન્ટ અને બે લિક્વિડ બૂસ્ટરથી સજ્જ હતું. Arianespace કન્સોર્ટિયમે સંભવિત ગ્રાહકોને જાહેરાત કરી હતી કે આ રોકેટ મોડલ 36 હજાર કિમીની એપોજી ઉંચાઈ સાથે ટ્રાન્સફર ઓર્બિટમાં 3.7 ટન વજનના પેલોડને પહોંચાડવામાં સક્ષમ છે. આ સંસ્કરણમાં, Ariane-4 બીજી વખત ઉપયોગમાં લેવાય છે. આ કન્ફિગરેશનમાં લોન્ચ વ્હીકલનું પ્રથમ લોંચ ટેસ્ટ લોન્ચ હતું. પછી, 1988 માં, તેની સહાયથી, ત્રણ ઉપગ્રહો ભ્રમણકક્ષામાં પ્રક્ષેપિત કરવામાં આવ્યા: પશ્ચિમ યુરોપિયન હવામાનશાસ્ત્રીય મેટિઓસેટ -3 અને કલાપ્રેમી રેડિયો એમસેટ -3, તેમજ અમેરિકન સંચાર ઉપગ્રહ પનમસેટ -1.

22 ડિસેમ્બર, 1988ના રોજ, યુએસએસઆરમાં, લાંબા અંતરની કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવા માટે મોલનીયા એલવીએ ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં 39,042 કિમીની એપોજી ઉંચાઈ સાથે આગામી (32માં) મોલનીયા-3 ઉપગ્રહને અત્યંત લંબગોળ ભ્રમણકક્ષામાં લોન્ચ કર્યો. ટેલિફોન અને ટેલિગ્રાફ રેડિયો કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ અને ઓર્બિટ સિસ્ટમ અનુસાર ટેલિવિઝન કાર્યક્રમોનું પ્રસારણ.

23 ડિસેમ્બર, 1988ના રોજ, પીપલ્સ રિપબ્લિક ઓફ ચાઇનાના 24મા ઉપગ્રહને લોંગ માર્ચ-3 લોન્ચ વ્હીકલનો ઉપયોગ કરીને ઝિચાંગ કોસ્મોડ્રોમથી લોન્ચ કરવામાં આવ્યો હતો. ભૌગોલિક ભ્રમણકક્ષામાં છોડાયેલો આ ચોથો ચીની સંચાર ઉપગ્રહ છે. ઉપગ્રહના કમિશનિંગથી તમામ રાષ્ટ્રીય ટેલિવિઝન કાર્યક્રમોનું પુનઃપ્રસારણ મારફતે ટ્રાન્સફર પૂર્ણ થશે. સેટેલાઇટ સિસ્ટમ. પીપલ્સ રિપબ્લિક ઓફ ચાઈના સ્ટેટ કાઉન્સિલના પ્રીમિયર લી પેંગ ઉપગ્રહના પ્રક્ષેપણ સમયે હાજર રહ્યા હતા.

25 ડિસેમ્બર, 1988 ના રોજ, યુએસએસઆરમાં, સોયુઝ પ્રક્ષેપણ વાહન, ઓટોમેટિક કાર્ગો અવકાશયાન પ્રોગ્રેસ-39, સોવિયેત ઓર્બિટલ સ્ટેશન મીરને સપ્લાય કરવાના હેતુથી ભ્રમણકક્ષામાં લોન્ચ થયું. જહાજ 27 ડિસેમ્બરે સ્ટેશન સાથે ડોક થયું, 7 ફેબ્રુઆરી, 1989 ના રોજ તેમાંથી અનડૉક થયું અને તે જ દિવસે વાતાવરણમાં પ્રવેશ્યું અને અસ્તિત્વ બંધ કરી દીધું.

28 ડિસેમ્બર, 1988ના રોજ, યુએસએસઆરમાં, મોલનિયા એલવીને આગામી (75મી) સંચાર ઉપગ્રહ મોલિયા-1 દ્વારા ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં 38,870 કિમીની એપોજી ઊંચાઈ સાથે અત્યંત લંબગોળ ભ્રમણકક્ષામાં છોડવામાં આવ્યું હતું. આ ઉપગ્રહ ટેલિફોન અને ટેલિગ્રાફ રેડિયો સંચાર તેમજ ઓર્બિટ સિસ્ટમ દ્વારા ટેલિવિઝન કાર્યક્રમોના પ્રસારણ માટે સોવિયેત યુનિયનમાં ઉપયોગમાં લેવાતી સેટેલાઇટ સિસ્ટમના ભાગ રૂપે સંચાલિત છે.

26 જાન્યુઆરી, 1989ના રોજ, પ્રોટોન એલવીએ યુએસએસઆરમાં આગામી (17મી) હોરાઇઝન સંચાર ઉપગ્રહ લોન્ચ કર્યો. 53°E પર ભૌગોલિક ભ્રમણકક્ષામાં મૂકવામાં આવે છે. વગેરે, તેને આંતરરાષ્ટ્રીય નોંધણી સૂચકાંક "સ્ટેશનર-5" પ્રાપ્ત થયો. ક્ષિતિજ ઉપગ્રહનો ઉપયોગ ટેલિવિઝન કાર્યક્રમોને ગ્રાઉન્ડ સ્ટેશનો "ઓર્બિટા", "મોસ્કો" અને "ઇન્ટરસ્પુટનિક" ના નેટવર્ક પર પ્રસારિત કરવા તેમજ વધારાના પુનરાવર્તકોનો ઉપયોગ કરીને જહાજો અને વિમાનો સાથે સંચાર માટે થાય છે.

જાન્યુઆરી 27, 1989 એરિયાન-2 પ્રક્ષેપણ વાહને ITSO ઇન્ટરનેશનલ કન્સોર્ટિયમની વૈશ્વિક કોમર્શિયલ સેટેલાઇટ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં ઉપયોગ માટે ઇન્ટેલસેટ-5A સેટેલાઇટ (F-15 મોડલ)ને ટ્રાન્સફર ઓર્બિટમાં લોન્ચ કર્યો. 60° પૂર્વમાં જીઓસ્ટેશનરી ભ્રમણકક્ષામાં સ્થિર બિંદુ પર સ્થાનાંતરિત. ડી., સેટેલાઇટ ત્યાં સ્થિત Intelsat-5A ઉપગ્રહ (મોડલ F-12)નું સ્થાન લેશે, જે સપ્ટેમ્બર 1985માં લોન્ચ કરવામાં આવ્યો હતો.

10 ફેબ્રુઆરી, 1989ના રોજ, યુએસએસઆરમાં, સોયુઝ પ્રક્ષેપણ વાહને ઓટોમેટિક કાર્ગો અવકાશયાન પ્રોગ્રેસ-40 લોન્ચ કર્યું, જેનો હેતુ સોવિયેત ઓર્બિટલ સ્ટેશન મીરને સપ્લાય કરવાનો હતો. જહાજ 12 ફેબ્રુઆરીએ સ્ટેશન સાથે ડોક થયું અને 3 માર્ચે તેમાંથી અનડૉક થયું. અનડૉક કર્યા પછી, સ્થિતિઓમાં જમાવટનો પ્રયોગ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો બાહ્ય અવકાશમાંપ્રોગ્રેસ-40 જહાજની બાહ્ય સપાટી પર ફોલ્ડ કરાયેલા બે મોટા મલ્ટિ-લિંક સ્ટ્રક્ચર્સ. ઓન-બોર્ડ ઓટોમેશનના આદેશ પર, આ રચનાઓ એક પછી એક ખોલવામાં આવી હતી. તેમની જમાવટ આકાર મેમરી અસર સાથે સામગ્રીના બનેલા તત્વોના ઉપયોગ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવી હતી. 5 માર્ચે, જહાજ પર પ્રોપલ્શન સિસ્ટમ ચાલુ કરવામાં આવી હતી. બ્રેકિંગના પરિણામે, વહાણ વાતાવરણમાં પ્રવેશ્યું અને અસ્તિત્વમાં બંધ થઈ ગયું.

15 ફેબ્રુઆરી, 1989ના રોજ, યુએસએસઆર મોલનીયા એલવીને આગામી (76મો) મોલનીયા-1 સંચાર ઉપગ્રહ દ્વારા ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં 38,937 કિમીની એપોજી ઊંચાઈ સાથે અત્યંત લંબગોળ ભ્રમણકક્ષામાં છોડવામાં આવ્યો હતો. આ ઉપગ્રહ સોવિયેત યુનિયનમાં ટેલિફોન અને ટેલિગ્રાફ રેડિયો સંચાર તેમજ ઓર્બિટા સિસ્ટમ દ્વારા ટેલિવિઝન કાર્યક્રમોના પ્રસારણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી સેટેલાઇટ સિસ્ટમમાં સામેલ છે.

16 માર્ચે, યુએસએસઆરમાં, સોયુઝ પ્રક્ષેપણ વાહને ઓટોમેટિક કાર્ગો સ્પેસક્રાફ્ટ પ્રોગ્રેસ-41 લોન્ચ કર્યું, જેનો હેતુ સોવિયેત ઓર્બિટલ સ્ટેશન મીરને સપ્લાય કરવાનો હતો. જહાજ 18 માર્ચે સ્ટેશન સાથે ડોક કર્યું હતું.

ક્રોનિકલ ઓફ મેનેડ ફ્લાઈટ્સ 1

1 ચાલુ (જુઓ નંબર 3, 1989).

2 અવકાશ ફ્લાઇટ્સની સંખ્યા, છેલ્લી એક સહિત, કૌંસમાં દર્શાવેલ છે.

3 મીર સ્ટેશન પર અભિયાન.

4 અવકાશયાત્રીઓ એ. વોલ્કોવ અને એસ. ક્રિકાલેવ મીર સ્ટેશનના ક્રૂમાં રહ્યા. 21 ડિસેમ્બર, 1988, જે.-એલ. ક્રેટિયન મીર સ્ટેશનથી પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા, વી. ટીટોવ અને એમ. માનરોવ, જેમણે અવકાશ વિજ્ઞાનના ઈતિહાસમાં સૌથી લાંબી ફ્લાઇટ 1 વર્ષ સુધી પૂર્ણ કરી.

ખગોળશાસ્ત્ર સમાચાર

વન્ડરલેન્ડમાં થ્રેડ

અમે પહેલાથી જ અમારી ટૂંકી નોંધોમાં કેટલાક ગ્રાન્ડ યુનિફિકેશન મોડલના બ્રહ્માંડ સંબંધી પરિણામોમાંના એક વિશે ઉલ્લેખ કર્યો છે - બ્રહ્માંડ સંબંધી થ્રેડોના અસ્તિત્વની આગાહી. આ ઉચ્ચ રેખીય સમૂહ ઘનતા (~Ф 0 2, જ્યાં Ф 0 એ બિન-શૂન્ય શૂન્યાવકાશ સરેરાશ છે) અને ~1/Ф 0 ની જાડાઈ સાથે એક-પરિમાણીય વિસ્તૃત માળખાં છે.

ગ્રાન્ડ યુનિફિકેશનના ઘણા વાસ્તવિક મોડલ્સમાં (કારણ કે ત્યાં બિન-વાસ્તવિક પણ છે), સૌથી સફળ તે છે જેમાં અરીસાના કણોનો સમાવેશ થાય છે, જે તેમના ગુણધર્મોમાં અનુરૂપ સામાન્ય કણો સાથે સખત સપ્રમાણતા ધરાવે છે. માત્ર પદાર્થના કણો (ઇલેક્ટ્રોન, ક્વાર્ક) જ નહીં, પણ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ વહન કરતા કણો (ફોટોન્સ, ડબલ્યુ-બોસોન, ગ્લુઓન્સ, વગેરે). આ પ્રકારની યોજનાઓમાં, સંપૂર્ણ સમપ્રમાણતાનું ઉલ્લંઘન સામાન્ય કણોથી અરીસામાં સંક્રમણ તરફ દોરી જાય છે. આ મોડેલોમાં દેખાતા થ્રેડોને એલિસ થ્રેડો કહેવામાં આવે છે. તેઓ નીચેની વધારાની મિલકત દ્વારા "સામાન્ય" કોસ્મોલોજિકલ થ્રેડોથી અલગ પડે છે: થ્રેડની આસપાસ ચાલવાથી ઑબ્જેક્ટની વિશિષ્ટતા બદલાય છે.

આ "મિરર" ગુણધર્મમાંથી તે અનુસરે છે કે વિશિષ્ટતાની ખૂબ જ વ્યાખ્યા સાપેક્ષ બની જાય છે: જો આપણે ડાબી બાજુના થ્રેડની આસપાસ જઈએ ત્યારે મેક્રોસ્કોપિક ઑબ્જેક્ટ આપણા દ્વારા સામાન્ય માનવામાં આવે છે, તો જો દોરો તેની આસપાસ જાય છે, તો તે પ્રતિબિંબિત થાય છે. અધિકાર (અથવા: ઊલટું). વધુમાં, એલિસના થ્રેડની ડાબી બાજુએ આપણે જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનને સામાન્ય માનીએ છીએ તે તેની જમણી બાજુએ પ્રતિબિંબિત થશે. અમારા સામાન્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રીસીવરો તેની નોંધણી કરી શકશે નહીં.

પરંતુ આ બધું સિદ્ધાંતમાં છે. શું એલિસ થ્રેડોના કોઈ સંભવિત અવલોકનાત્મક અભિવ્યક્તિઓ છે? સામાન્ય કોસ્મોલોજિકલ થ્રેડોમાં જે તમામ ગુણધર્મો હોય છે તે એલિસના થ્રેડોમાં પણ જોવા મળે છે. પરંતુ પ્રથમથી વિપરીત, એલિસના થ્રેડોએ તેમના ઉત્ક્રાંતિ દરમિયાન કણો અને પ્રકાશ કિરણોની સંબંધિત વિશિષ્ટતા બદલવી જોઈએ. અરીસાના કણોનું અસ્તિત્વ એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે તારાઓ અને, સંભવતઃ, ગ્લોબ્યુલર ક્લસ્ટરોમાં એક વિશિષ્ટતા હોવી જોઈએ, જ્યારે તારાવિશ્વો અને મોટા અસંગતતાઓ (ક્લસ્ટર્સ, સુપરક્લસ્ટર્સ) સમાન સંખ્યામાં અરીસા અને સામાન્ય કણોનો સમાવેશ કરે છે. તદુપરાંત, તેમની સરેરાશ લાક્ષણિકતાઓ (સ્પેક્ટ્રમ, તેજસ્વીતા, સમૂહનું વિતરણ અને વેગ, વગેરે) સમાન છે. તેથી, જો આપણે આકાશગંગાને વ્યક્તિગત તારાઓમાં "નિરાકરણ" કરી શકતા નથી, તો પછી આપણે તેમની અને ગેલેક્સી વચ્ચેના એલિસ ફિલામેન્ટના પેસેજની નોંધ પણ કરી શકતા નથી, કારણ કે ગેલેક્સીની સ્પેક્યુલર અને સામાન્ય તેજ અને સ્પેક્ટ્રા બંને સંપૂર્ણપણે સપ્રમાણ છે.

તમે એલિસ થ્રેડના અભિવ્યક્તિને શોધવાનો પ્રયાસ કરી શકો છો (જેમ કે, ખરેખર, કોઈપણ પ્રકૃતિના કોસ્મોલોજિકલ થ્રેડ) ગેસ ગ્લો ઇફેક્ટ દ્વારા આંચકાના તરંગમાં તે સર્જાય છે. જ્યારે થ્રેડના શંક્વાકાર ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર દ્વારા દ્રવ્યને ખલેલ પહોંચે છે ત્યારે બાદમાં રચાય છે. સાચું છે, ફિલામેન્ટની પાછળના આઘાત તરંગમાં ગેસની તેજસ્વીતાને આવા ગેસની સામાન્ય તેજસ્વીતાની પૃષ્ઠભૂમિથી અલગ કરવી મુશ્કેલ છે. આ જ ફિલામેન્ટની દિશામાં કોસ્મિક માઇક્રોવેવ પૃષ્ઠભૂમિ રેડિયેશનના તાપમાનના વિક્ષેપને લાગુ પડે છે. તેથી, સૌથી આશાસ્પદ, સિદ્ધાંતવાદીઓ અનુસાર, એલિસ થ્રેડને કારણે ગુરુત્વાકર્ષણ લેન્સ અસરની શોધ છે.

શું તે સતત છે?

અમે ન્યુટનના ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિરાંક વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ જી. ત્યાં ઘણા સિદ્ધાંતો છે જે તેને બદલવાની જરૂરિયાતની આગાહી કરે છે. જો કે, માત્ર તે જ નહીં, પણ અન્ય મૂળભૂત સ્થિરાંકો પણ - સુપરસ્ટ્રિંગ થિયરીના કેટલાક મોડેલોમાં, ઉદાહરણ તરીકે, આ સ્થિરાંકો બ્રહ્માંડની ઉંમર સાથે બદલાવા જોઈએ (બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ સાથે જી, ઉદાહરણ તરીકે, ઘટવું જોઈએ).

આજ સુધી હાથ ધરવામાં આવેલા કોઈપણ પ્રયોગોએ અસંગતતાની તરફેણમાં કોઈ પુરાવા આપ્યા નથી જી. આ પરિવર્તનની માત્ર ઉપરની મર્યાદાઓ સ્થાપિત કરવામાં આવી છે - દર વર્ષે લગભગ 10-11 ભાગો. તાજેતરમાં, અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકોએ ડબલ રેડિયો પલ્સરનું અવલોકન કરીને આ મૂલ્યાંકનની પુષ્ટિ કરી.

1974 માં શોધાયેલ, દ્વિસંગી પલ્સર PSR 1913+16 એ અન્ય કોમ્પેક્ટ ઑબ્જેક્ટની પરિભ્રમણ કરતા ન્યુટ્રોન સ્ટારનો સમાવેશ કરે છે. તે એટલું જ બન્યું કે તેના ભ્રમણકક્ષાના સમયગાળાના પરિવર્તનનો દર આશ્ચર્યજનક રીતે ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે જાણીતો છે.

સામાન્ય સાપેક્ષતા આગાહી કરે છે કે આવી દ્વિસંગી સિસ્ટમ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો બહાર કાઢશે. આ કિસ્સામાં, ડબલ પલ્સરનો ભ્રમણકક્ષાનો સમયગાળો બદલાય છે. તેના પરિવર્તનનો દર, સ્થિરતાની ધારણા હેઠળ અનુમાનિત જી, અવલોકન કરેલ સાથે સંપૂર્ણ રીતે એકરુપ છે.

અમેરિકન વૈજ્ઞાનિકોના અવલોકનો અમને પરિવર્તનશીલતાની મર્યાદાનો અંદાજ કાઢવા દે છે જીસામાન્ય સાપેક્ષતાના અવલોકનો અને અનુમાનો વચ્ચેના નાના તફાવત દ્વારા. આ અંદાજ, પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે, દર વર્ષે 10-11 ભાગોના ઓર્ડરનું મૂલ્ય આપે છે. તેથી મોટે ભાગે જીક્યારેય બદલાતું નથી.

સુપરનોવા-87 નો "લાઇટ ઇકો"

ઑસ્ટ્રેલિયન અને અમેરિકન ખગોળશાસ્ત્રીઓએ LMC સુપરનોવામાંથી ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનમાં એકદમ મજબૂત વધારો શોધી કાઢ્યો છે. આવા કિરણોત્સર્ગની હકીકત પોતે કંઈ ખાસ નથી. તેમનો આક્રોશ અગમ્ય અને અણધાર્યો છે.

અનેક પૂર્વધારણાઓ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે. તેમાંથી એક અનુસાર, પલ્સર વિસ્ફોટ થતા તારા દ્વારા બહાર નીકળેલા ગેસમાં "બેસે છે" (જોકે પલ્સર રેડિયેશન ટૂંકી તરંગલંબાઇ હોવી જોઈએ). બીજી પૂર્વધારણા મુજબ, વિસ્ફોટમાંથી વાયુઓ ઘન મેક્રોડસ્ટ કણોમાં સંક્ષિપ્ત થાય છે, જે જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન બહાર કાઢે છે.

ત્રીજી પૂર્વધારણા પણ "ધૂળ" છે. વિસ્ફોટના હજારો અને હજારો વર્ષ પહેલાં, મૂળ તારો તેની આસપાસ એકત્ર થયેલો ગેસ ગુમાવી રહ્યો હતો. ધૂળનો કવચ લગભગ એક પ્રકાશ વર્ષ સુધી સુપરનોવાની આસપાસ ફેલાયેલો હતો - એટલે કે વિસ્ફોટ થતા તારામાંથી પ્રકાશને ધૂળના વાદળ સુધી પહોંચવામાં કેટલો સમય લાગ્યો. ગરમ થયેલી ધૂળ ઇન્ફ્રારેડમાં ફરી પ્રસારિત થાય છે, અને કિરણોત્સર્ગને પૃથ્વી પર નિરીક્ષકો સુધી પહોંચવામાં વધુ એક વર્ષ લાગે છે. આ સુપરનોવા વિસ્ફોટની નોંધણીથી લઈને ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનના ફ્લેશની શોધ સુધીનો સમય સમજાવે છે.

ગુમ થયેલ માસ

જો તારાઓના ઉત્ક્રાંતિનો આધુનિક સિદ્ધાંત સાચો હોય (અને આ અંગે શંકા કરવાનું કોઈ કારણ નથી લાગતું), તો ઓછા દળના તારાઓ (સૂર્યના દળ કરતાં ઓછા દળ સાથે) સમાપ્ત થવા માટે "ગુસ્સો ધરાવતા નથી" ગ્રહોની નિહારિકાના રૂપમાં તેમનું જીવન - વાયુનો તેજસ્વી વાદળ, જેની મધ્યમાં મૂળ તારાના અવશેષો છે.

જો કે, ઘણા લાંબા સમયથી આ પ્રતિબંધનું રહસ્યમય રીતે ઉલ્લંઘન કરવામાં આવ્યું હતું - ઘણા કિસ્સાઓમાં ગ્રહોની નિહારિકાનો સમૂહ સૂર્યના સમૂહ કરતા ઓછો હોવાનું બહાર આવ્યું છે. અંગ્રેજી અને ડચ ખગોળશાસ્ત્રીઓએ ત્રણ તેજસ્વી ગ્રહોની નિહારિકાઓ (અથવા તેના બદલે, તેમના આછા તેજસ્વી શેલો) ની તપાસ કરી. તેઓએ મેળવેલા સ્પેક્ટ્રાનો ઉપયોગ કરીને, શેલ અને નિહારિકા બંનેના જથ્થાની ગણતરી કરવામાં આવી હતી. સામૂહિક ઉણપની સમસ્યા વધુ સ્પષ્ટ થઈ ગઈ છે - નિહારિકા કરતાં શેલમાં વધુ દ્રવ્ય છે. શરૂઆતમાં, તારાઓ - ગ્રહોની નિહારિકાના "આયોજકો" - ભારે હોવા જોઈએ. ગુમ થયેલ સમૂહ શેલમાં છે.

પણ પછી એક નવું રહસ્ય ઊભું થયું. નિહારિકા અને પરબિડીયું માટે ગણતરી કરેલ ગેસનું તાપમાન અલગ-અલગ છે - પરબિડીયું નિહારિકા કરતા 2 ગણું વધુ ગરમ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. એવું લાગે છે કે તે બીજી રીતે હોવું જોઈએ, કારણ કે કેન્દ્રિય તારો શેલ ગેસને ગરમ કરવા માટે બંધાયેલો છે. આ વિરોધાભાસને સમજાવતી ધારણાઓમાંની એક: શેલને ગરમ કરવા માટેની ઊર્જા કેન્દ્રિય તારામાંથી ફૂંકાતા ઝડપી "પવન" દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે.

ચેતવણી - ફ્લેશ

અમેરિકન SMM ઉપગ્રહ, સૂર્યનો અભ્યાસ કરવા માટે રચાયેલ, તેના અકાળ "મૃત્યુ" ની આગાહી કરી - ભ્રમણકક્ષા છોડીને. આ ઉપગ્રહમાંથી મેળવેલ ડેટા સૂચવે છે કે, નેશનલ ઓસેનિક એન્ડ એટમોસ્ફેરિક એડમિનિસ્ટ્રેશનના નિષ્ણાતોના મતે, આપણે આગામી ચાર વર્ષ સૌર પ્રવૃત્તિમાં વધારોના વાતાવરણમાં વિતાવીશું. આવનારા તમામ પરિણામો સાથે - ચુંબકીય તોફાનો, રેડિયો સંચાર અને નેવિગેશનને જટિલ બનાવવું, રડાર્સની કામગીરીમાં દખલ કરવી, અવકાશયાનના ક્રૂ માટે ચોક્કસ જોખમ ઊભું કરવું, ઉપગ્રહોના નાજુક ઇલેક્ટ્રોનિક ભાગોને નુકસાન પહોંચાડવું વગેરે.

સૌર જ્વાળાઓ સખત અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ બહાર કાઢે છે જે ઉપલા વાતાવરણને ગરમ કરે છે. પરિણામે, તેની ઉપલા (શરતી) સરહદની ઊંચાઈ વધે છે. ટૂંકમાં, વાતાવરણ "વ્યગ્ર" બને છે, જે મુખ્યત્વે નીચી ભ્રમણકક્ષામાં ઉપગ્રહોને અસર કરે છે. તેમનું આયુષ્ય ઓછું થઈ રહ્યું છે. એક સમયે, અમેરિકન સ્કાયલેબ સ્ટેશન સાથે આવું બન્યું હતું, જેણે સમયપત્રક પહેલાં ભ્રમણકક્ષા છોડી દીધી હતી. એ જ ભાવિ, જેમ કે પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે, એસએમએમ ઉપગ્રહની રાહ જોશે.

સૌર પ્રવૃત્તિના ચક્રો લાંબા સમયથી જાણીતા છે, પરંતુ પ્રક્રિયાઓની પ્રકૃતિ જે આ ઘટનાનું કારણ બને છે તે અપૂર્ણ રીતે સમજી શકાયું નથી.

નવી ટેલિસ્કોપ

માઉન્ટ મૌના કેઆ (4170 મીટર, હવાઈ, યુએસએ) ટૂંક સમયમાં ખગોળીય મક્કા બની જશે. આ પર્વત પર સ્થિત વેધશાળામાં પહેલાથી જ અસ્તિત્વમાં છે તે ટેલિસ્કોપ ઉપરાંત, નવા, વધુ શક્તિશાળી ઓપ્ટિકલ ટેલિસ્કોપ્સ ડિઝાઇન કરવામાં આવી રહ્યા છે (અને પહેલેથી જ બાંધકામ હેઠળ છે).

કેલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટી એક 10-મીટર ટેલિસ્કોપ બનાવી રહી છે, જે 1992 માં પૂર્ણ અને સ્થાપિત થવાનું છે. તેમાં 36 ષટ્કોણ સંયુક્ત અરીસાઓ હશે જે ત્રણ કેન્દ્રિત રિંગ્સમાં ગોઠવવામાં આવશે. સેગમેન્ટ મિરર્સના તમામ છેડે સ્થાપિત ઈલેક્ટ્રોનિક સેન્સર તેમની વર્તમાન સ્થિતિ અને એકબીજાને સંબંધિત અભિગમ વિશેના ડેટાને કમ્પ્યુટર પર ટ્રાન્સમિટ કરશે, જે એક્ટિવ મિરર ડ્રાઈવોને આદેશો જારી કરશે. પરિણામે, યાંત્રિક હલનચલન અને પવનના ભારના પ્રભાવ હેઠળ સંયુક્ત સપાટી અને તેના આકારની સાતત્યની ખાતરી કરવામાં આવે છે.

1995માં એ જ મૌના કે પર, જાપાની વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા વિકસિત 7.5-મીટર ટેલિસ્કોપ સ્થાપિત કરવાની યોજના છે. તે અમેરિકનથી સો મીટરથી વધુ દૂર સ્થિત હશે. આ "શતાવરીનો છોડ" સૌથી શક્તિશાળી ઓપ્ટિકલ-ઇન્ટરફેરોમેટ્રિક સિસ્ટમ હશે, જે વિશાળ અંતરને જોવાનું, ક્વાસારનો અભ્યાસ કરવાનું અને નવા તારાઓ અને તારાવિશ્વોને શોધવાનું શક્ય બનાવશે.

ચાર અલગ-અલગ ટેલીસ્કોપ (દરેક 8 મીટર વ્યાસ), ફાઈબર ઓપ્ટિક્સ દ્વારા એક જ ફોકલ પ્લેનમાં જોડીને, આ વેધશાળાના સહ-માલિકો - 8 પશ્ચિમ યુરોપિયન દેશો દ્વારા સધર્ન ઓબ્ઝર્વેટરી (ચીલી) ખાતે બાંધવાની દરખાસ્ત છે. પ્રથમ અરીસાનું બાંધકામ (એટલે ​​​​કે, પ્રથમ ટેલિસ્કોપ) 1994 સુધીમાં અને બાકીના ત્રણ 2000 સુધીમાં પૂર્ણ થવાનું છે.

શું ક્યાંથી આવે છે

જેમ જાણીતું છે, મંગળના વાતાવરણમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડની એકદમ ઊંચી સાંદ્રતા છે. આ ગેસ અવકાશમાં છટકી જાય છે, તેથી તેની સતત સાંદ્રતા અમુક સ્ત્રોત દ્વારા જાળવવી આવશ્યક છે.

નિષ્ણાતો માને છે કે આવા સ્ત્રોત ખનિજ સ્કેપોલિટ છે, જે પૃથ્વી પર દુર્લભ છે (આપણા ગ્રહ પર તે અર્ધ-કિંમતી પથ્થર છે, જેમાં કાર્બન, સિલિકોન, ઓક્સિજન ઉપરાંત સોડિયમ, કેલ્શિયમ, ક્લોરિન, સલ્ફર, હાઇડ્રોજન પણ છે). તેની સ્ફટિકીય રચના (કાર્બોનેટ) ના ભાગ રૂપે કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો મોટા પ્રમાણમાં સંગ્રહ કરો. મંગળ પર ઘણી બધી સ્કેપોલિટ છે.