Повышение эффективности процессов глубокой минерализации отходов для фототрофного звена замкнутых экосистем космического назначения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Морозов Егор Андреевич

• Морозов Егор Андреевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Морозов Егор Андреевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИООТХОДОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЗАМКНУТОСТИ БТСЖО КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. История повышения замкнутости Био Технологических СЖО космического назначения

1.2. Современное состояние методов переработки биоотходов в удобрения применительно к космическим БТСЖО

1.3. Проблема усвоения питательных элементов при культивировании растений на гидропонике и методы ее решения применительно к БТСЖО

1.4. Перспективные методы приготовления удобрений из биоотходов в БТСЖО

1.5. Заключение к Главе

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Метод «мокрого сжигания» (описание объекта и задачи исследований)

2.2. Минерализация органических отходов в реакторах «мокрого сжигания»

2.3. Некоторые биотехнологические особенности подготовки продуктов «мокрого сжигания» для приготовления поливочных растворов

2.4. Анализы элементного состава растений, растворов, осадков и газов

2.5. Методы биологического тестирования степени усвоения питательных элементов на гидропонике

2.6. Микробиологический состав Почво Подобного Субстрата (ППС)

ГЛАВА 3. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ БИООТХОДОВ ДЛЯ ФОТОТРОФНОГО ЗВЕНА БТСЖО

3.1 Основные подходы для оптимизации процессов переработки биоотходов для космических БТСЖО

3.2. Поиск и апробация наиболее эффективных параметров тока для переработки биоотходов

3.3. Компьютерная автоматизация процессов переработки биоотходов

3.4. Заключение к Главе

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ МЕТОДОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УДОБРЕНИЙ ИЗ БИООТХОДОВ ДЛЯ ФОТОТРОФНОГО ЗВЕНА ЗАМКНУТЫХ БТСЖО

4.1. Поисковые эксперименты по нахождению и оценке перспективности способов вовлечения в круговорот труднорастворимых осадков

4.2. Изучение нового технологического процесса - окисления труднорастворимого первичного осадка от «мокрого сжигания» с применением HNOз

4.3. Биологическое тестирование степени усвоения высшими растениями питательных элементов с применением новой технологии окисления первичного осадка в Н2О2 и HNOз

4.4. Разработка биотехнологического метода окисления вторичного воскообразного осадка

4.5. Определение состава смеси газовых компонент, выделяющейся после окисления первичного и вторичного осадков от биоотходов

4.6 Заключение к Главе

ГЛАВА 5. ДООКИСЛЕНИЕ ОСАДКОВ ОТ МИНЕРАЛИЗАЦИИ РЫБНЫХ ОТХОДОВ, БАЛАНС ЭЛЕМЕНТОВ И ЗАМКНУТОСТЬ КРУГОВОРОТА

5.1. Доокисление осадков от совместной минерализации экзометаболитов людей и рыбных отходов

5.2. Выращивание пшеницы на продуктах минерализации рыбных отходов совместно с экзометаболитами людей с доокислением осадков

5.3. Баланс питательных элементов и замкнутость биотехнологического круговорота веществ

5.4. Заключение к Главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ТЕРМИНОВ И АББРЕВИАТУР

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности процессов глубокой минерализации отходов для фототрофного звена замкнутых экосистем космического назначения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования: Глобальные проблемы XXI века, включающие загрязнение окружающей среды и изменения климата, исчерпаемость сырьевых и энергетических ресурсов, возрастающий дефицит пищи, потребность в новых средствах диагностики и лечения не могут быть решены в требуемых масштабах традиционными технологиями и средствами и требуют все большего привлечения для этого биотехнологических систем и процессов. Биотехнология - одна из наиболее значимых и быстро развивающихся областей фундаментальных многоцентровых исследований и промышленности. Биотехнологические процессы - биотехнологии, использующие потенциал живых систем различного уровня организации, от молекулярного до экосистемного, позволяют решать ключевые проблемы жизнеобеспечения человека. Сегодня созданы и успешно функционируют биосистемы различной сложности и организации, от маломасштабных продуцирующих биосистем производства лекарственных препаратов и эукариотных белков до крупнотоннажного производства продуктов «белой» биотехнологии и еще более масштабных процессов и установок утилизации промышленных и бытовых отходов. Пример наиболее сложных и многокомпонентных биотехнологических систем — это замкнутые биотехнологические (биотехнические) системы жизнеобеспечения человека (БТСЖО), предназначенные для космических миссий.

В стоимости космических миссий вывод груза на орбиту, как правило, стоит много дороже самого груза и доминирует в ресурсных и экономических затратах. Масса экосистемы с высшими растениями, которая регенерирует атмосферу, воду, и часть пищи, необходимой экипажу, становится меньше массы запасов, требующихся экипажу на тот же срок при любой пилотируемой космической миссии длительностью более 2 лет (Baitsev et al, 2000; Bartsev et al, 1996). Поэтому разработка высокозамкнутых БТСЖО становится ресурсно выгодна и экономически рентабельна для любой космической миссии длительностью более 2х лет.

Снижение буферных емкостей в экосистемах порождает некоторые проблемы устойчивости их функционирования и поддержания приемлемых для экипажа параметров среды (Bartsev, 1999; Bartsev et al, 2003a; Saltykov et al, 2012). Так, в

планетарном масштабе регулирование газового состава атмосферы успевает происходить естественным образом благодаря очень большой буферности атмосферы, в то время как в герметичной кабине БТСЖО объем атмосферы весьма мал и требует тщательного контроля и применения специальных технологий для стабилизации концентраций различных газовых компонент.

Коэффициент замкнутости потоков веществ, или степень их повторного использования, определяет время автономного функционирования ЗЭС. Поэтому исследованиям, связанным с повышением коэффициента замкнутости массообмена как фундаментального свойства БТСЖО космического назначения, уделяют первостепенное внимание ^кекоп et а1, 2003). Повышение степени замкнутости массообменных процессов в таких экосистемах, как правило, сопровождается введением новых технологических процессов, каждая последующая итерация требует больше затрат и дает относительно меньший прирост коэффициента замкнутости. Однако масса потока веществ, выпадающих из биотического круговорота в тупиковые продукты за каждую итерацию значительно снижается, что существенно повышает время автономного существования ЗЭС в заданных пределах массы.

Повышение замкнутости массообменных процессов биолого-технических систем жизнеобеспечения становится все более актуальной задачей с ростом масштаба и продолжительности любых пилотируемых космических миссий. В то же время, с ростом масштаба ЗЭС, многие технологические процессы становятся эффективнее с точки зрения снижения затрат времени экипажа и снижения удельной массы требуемой на жизнеобеспечение члена экипажа.

При освоении среднего и дальнего космоса обеспечение высоких коэффициентов замкнутости массообменных процессов станет одним из основных вопросов конструирования БТСЖО для повышения их автономности и снижения выводимой на орбиту массы грузов, поскольку именно замкнутость круговорота веществ прежде всего определяет время автономного функционирования экосистемы с экипажем. При этом, повышение коэффициента замкнутости на несколько процентов после 90% позволяет значительно повысить время автономного функционирования космической БТСЖО ограниченной массы и потому становится тем более выгодным чем больше длительность предполагаемых космических миссий. Таким образом, повышение

замкнутости БТСЖО является одним из ключевых научных направлений исследований необходимых для эффективного освоения человечеством космического пространства.

Для задач освоения планетарных систем и космической экспансии жизни в целом, требуется время автономной работы ЗЭС в течении многих лет. При неблагоприятных для человека возможностях использования планетарных ресурсов для эксплуатации ЗЭС, а также при длительных космических перелетах может потребоваться максимально возможное возвращение в круговорот даже малых количеств веществ, накапливающихся со временем в системе жизнеобеспечения. В ближайших планах космических агентств мира уже анализируются задачи, требующие автономной работы ЗЭС порядка десятков лет (URL:

https://en.wikipedia.org/wiki/Human mission to Mars), хотя 50 лет назад время автономной работы космических систем жизнеобеспечения человека исчислялось лишь десятками часов и основывалось исключительно на использовании запасов.

В известных экспериментальных прототипах БТСЖО, которые еще были далеки от оптимизированных полетных вариантов и лишь исследовали базовые принципы организации круговоротных процессов, значительная и даже в некоторых случаях большая часть времени экипажа уходила на собственное жизнеобеспечение (Escobar & Nabity, 2017). Любая космическая миссия имеет высокую стоимость из-за высоких затрат труда на ее подготовку и энергозатрат для вывода полезной нагрузки на орбиту, поэтому программу задач любой космической миссии делают максимально плотной и насыщенной, для увеличения эффективности используемых средств. Поэтому актуальны работы по оптимизации и автоматизации всех рутинных процессов в БТСЖО для повышения КПД использования времени экипажа космической миссии и минимизации массы выводимой на орбиту полезной нагрузки, обеспечивающей требуемый функционал системы и выполнение поставленных задач миссии.

Степень разработанности темы исследования: Ведущие космические агентства мира и ряд частных компаний строят планы долговременных миссий от создания исследовательской базы на Марсе и последующей экспансии на другие небесные тела. При наличии средств, эти планы могут начать реализовываться в ближайшие 10-30 лет. Биологические эксперименты по разработке БТСЖО требуют больших временных затрат, существенно превышающих эти сроки. Поэтому

потребность в разработке высокозамкнутых систем жизнеобеспечения для космических программ актуальна уже сегодня (Czupalla et al., 2005).

С момента начала эры экспериментальных замкнутых систем жизнеобеспечения человека, создаваемых на принципах замкнутости круговора веществ, подобно функционированию биосферы Земли, начиная с 50-х годов XIX века разработано и реализовано множество вариантов — от первых двухзвенных систем «человек-зеленая микроводоровсль хлорелла» до медикобиологических экспериментов в НЭК и до сложных многокомпонентных замкнутых биотехнологических СЖО типа, «БИОС-3», «БИОСФЕРА-2», MELISSA, BIO-Plex, CEEF, Юэгун-1, CELSS SPACEnter, и других, содержащих в качестве регенеративных звеньев низшие и высшие фототрофы, а также различные гетеротрофные организмы. Длительный опыт исследования созданных БТСЖО показал, что в них с большим или меньшим успехом возможно решение основных задач жизнеобеспечения, включая полную регенерацию кислорода и воды, утилизацию диоксида углерода при частичном воспроизводстве пищевых веществ и регенерации продуктов жизнедеятельности человека. Так, уникальный 6-ти месячный эксперимент в БИОС-3 с экипажем из 3-х человек показал возможность 100%-го замыкания газовых потоков и воды при 80%-м воспроизводстве пищи за счет функционирования многокомпонентного звена высших фототрофов, состоящего из пшеницы и набора овощных и бобовых культур. При этом оставалась не решенной проблема трансформация и вовлечения в массообменный круговорот БТСЖО не утилизированных продуктов жизнедеятельности человека и фототрофного звена, выводимых из системы. Для решения этой проблемы в лаборатории фототрофов ИБФ СО РАН разработан компактный, энергоэффективный и экологически чистый метод «мокрого сжигания» органических отходов в растворе пероксида водорода, активируемой переменным электрическим током (Способ утилизации отходов жизнедеятельности ... , 1989). Важное достоинство метода — исключение образования газообразных форм азота и образование его в форме и соединениях, пригодных для использования в составе питательных сред при гидропонной технологии выращивания растений. Однако реализация метода создала новые проблемы, связанные с выпадением ряда зольных элементов в труднорастворимый осадок. В результате получаемый для выращивания растений питательный раствор содержал существенно меньше Ca, Mg, P, и

некоторых других питательных элементов, чем их было в составе исходных продуктов жизнедеятельности человека, из которых готовится питательный раствор (Tikhomirov et al, 2016a; Тихомиров и др., 2003). Это потребовало разработки новых подходов для более эффективной трансформации образуемого трудноутилизируемого осадка.

Переход веществ в труднодоступные формы для усвоения корневой системой растений происходит и в естественных экосистемах, однако время их возвращения в доступные формы естественным образом может превышать времена циклов круговоротных процессов, приемлемые для искусственных экосистем, и требует много больших буферных емкостей, чем это приемлемо для БТСЖО (Bartsev et al, 2003a). Поэтому применительно к организации круговоротных процессов БТСЖО, требуются дополнительные исследования по повышению доступности элементов минерального питания для высших растений, являющихся источниками растительной пищи (Gitelson et al, 2003; Замкнутая система..., 1979). При этом процессы повышения биодоступности минерального питания растений должны быть экологически чистыми и реализованы в достаточно компактных объемах, а также легко встраиваться в цикл уже имеющихся биотехнологических процессов массообмена в БТСЖО (Замкнутая система... , 1979; Bartsev et al, 2000). Кроме того, для обеспечения экипажа животным белком в ряде космических БТСЖО предполагается культивация рыб (Gonzales & Brown, 2007), поэтому стоит задача вовлечения в биотический круговорот рыбных биоотходов.

Таким образом, в целом, среди не решенных и ключевых проблем полного замыкания круговорота веществ в БИОС-3 и известных БТСЖО - это полная регенерация продуктов жизнедеятельности человека и других регенеративных звеньев.

В настоящее время в связи с планируемыми дальними и долгосрочными космическими миссиями актуализируются исследования и разработки, направленные на повышение надежности, уменьшения габаритов и массы систем жизнеобеспечения людей. Это требует максимально полного замыкания массообмена веществ в системе. Вместе с тем известно, чем меньше остается количество не утилизируемых отходов (т.н. «тупиков» БТСЖО) - тем сложнее их вовлечение в общий круговорот для повышения степени замкнутости потоков веществ в системе. Поэтому только комплексный подход, включающий методы и инструментальные возможности наук и технологий различного профиля, позволяет решать эту сложную проблему.

Это определяет цель исследований диссертационной работы - повышение замкнутости круговорота веществ и продуктивности звена высших фототрофов БТСЖО за счет совершенствования комплекса физико-химических и биотехнологических методов трансформации биоотходов.

Комплекс задач для достижения цели включает:

1. Анализ потоков веществ в БТСЖО в зависимости от набора и структуры звеньев и разработка схемы комплексной технологии утилизации биоотходов с применением физико-химических и биотехнологических методов.

2. Повышение эффективности и совершенствование технологии «мокрого сжигания» биоотходов для снижения массы образуемых тупиковых продуктов, повышения выхода в раствор и биодоступности химических элементов, необходимых для питания культурных растений на гидропонике, за счет варьирования набора реагентов и параметров протекания процесса приготовления удобрений.

3. Экспериментальный анализ объема и состава сопутствующих новым процессам газов в случае введения новых реагентов.

4. Модернизация питательных сред с использованием растворов минерализованных экзометаболитов людей, получаемых по усовершенствованной технологии «мокрого сжигания», повышающей доступность элементов минерального питания, и исследование влияния на физиологические и продукционные характеристики высших растений.

5. Создание автоматизированной информационно-управляющей системы установки полупромышленного опытного реактора «мокрого сжигания» для снижения трудозатрат экипажа БТСЖО и оценка эффективности действия биотехнологического процесса.

6. Разработка биотехнологии трансформации трудноутилизуруемых осадков, образующихся при физико-химической минерализации биоотходов методом «мокрого сжигания» с привлечением почвоподобного субстрата (ППС), и исследование динамики минерализации перерабатываемых биоотходов.

7. Разработка технологии вовлечения в круговоротный процесс БТСЖО тупиковых продуктов переработки рыбных отходов, повышающую биодоступность Са, Mg, Р, Fe, и других элементов минерального питания, которыми богаты рыбные отходы.

8. Анализ эффективности физико-химической и биотехнологической (с использованием ППС) трансформации трудноутилизируемых осадков, образуемых в процессе «мокрого сжигания» биоотходов, включая рыбные отходы, в удобрения, с учетом снижения потоков массы тупиковых продуктов, повышения замкнутости круговорота веществ и продуктивности высших растений.

Научная новизна работы:

1. Разработан перспективный для повышения замкнутости круговорота вещества в космических БТСЖО процесс глубокой физико-химической минерализации тупиковых продуктов переработки органических отходов, осуществляемый в смеси HNOз + Н2О2 активируемой переменным электрическим током, отличающийся повторным окислением тупиковых продуктов после первичного «мокрого сжигания» в водном растворе Н2О2 отдельно от основного раствора в малом объеме с высокой концентрацией реагентов и низким рН, что позволяет перевести в доступную для питания высших растений на гидропонике растворимую форму более 90% зольных лимитирующих элементов минерального питания высших растений, что обеспечило повышение урожая съедобной массы растений (на примере салата) более чем в 2,2 раза и концентрации углеводов в 1,5 и белков в 1,2 раза.

2. Экспериментально установлены наиболее эффективные параметры электрического тока в процессе «мокрого сжигания» органических отходов применительно к космическим БТСЖО, отличающиеся частотой и формой импульсов, что повысило КПД использования электроэнергии и снизило время процесса на 17-18 %.

3. Воскообразный остаток, полученный после доокисления первичных тупиковых продуктов биоотходов в концентрированной смеси HNOз + Н2О2 составляет менее 30% от массы исходного труднорастворимого осадка и состоит преимущественно из солей жирных кислот (более 50% массы пальмитиновая), эффективно разлагается микрофлорой ППС с ускорением и включается в круговорот БТСЖО космического назначения, повышая его замкнутость.

4. Проанализированы основные газовые компоненты, выделяющиеся в ходе вновь разработанного процесса глубокой минерализации труднорастворимого осадка, отличающегося более глубоким вовлечением ранее тупиковых лимитирующих элементов минерального питания растений в круговоротный процесс БТСЖО.

Практическая значимость работы:

1. Разработана система автоматического мониторинга и компьютерного контроля в режиме реального времени основных параметров процесса мокрого сжигания: давления, напряжения, температуры, тока, обеспечивающая протекание биотехнологического процесса.

2. Разработан биотехнологический процесс доокисления тупиковых продуктов, остающихся после классического «мокрого сжигания» органических отходов, достаточно легко встраиваемый в имеющуюся технологическую цепочку круговоротных процессов, применительно к космическим БТСЖО.

3. Существенное увеличение урожая культивируемых на гидропонике растений, на примере салата, при добавлении в ирригационный раствор растворенной части ранее являвшегося тупиковым продуктом труднорастворимого осадка, позволяет рекомендовать к использованию разработанный комплексный физико-химический и биотехнологический процесс для будущих космических БТСЖО.

4. Наибольшую эффективность в повышении биодоступности элементов минерального питания разработанный комплексный процесс доокисления труднорастворимых осадков показал при совместной минерализации экзометаболитов людей и рыбных отходов, богатых Са, Mg, Р, Fe, и другими питательными элементами.

5. Повышена замкнутость БТСЖО: количество тупиковых продуктов было сокращено на 6,327 кг в год на человека в случае минерализации только экзометаболитов людей и на 7,117 кг в год на человека в случае культивации рыб в БТСЖО, в пересчете на члена экипажа.

Методология и методы исследования: Работы вели на основе оригинального метода «мокрого сжигания» органических отходов для переработки их в удобрения, разрабатываемого в ИБФ СО РАН. Проводили поисковые, сравнительные, комплексные электрохимические и биологические эксперименты; различные химические анализы элементного состава растворов и газов; сравнение масс образцов; сравнение продуктивностей растений в заданных условиях при варьировании одного фактора; статистическую обработку результатов экспериментов.

Элементный состав осадков, растворов и ППС определяли в аналитической лаборатории ФИЦ КНЦ СО РАН - ИБФ СО РАН с помощью спектрометра ^АР 6300

Duo ICP-OES. Следовые количества элементов в воде, растворах и твердых пробах, включая биологические, определяли с помощью метода индуктивно связанной плазмы (ИСП) - inductively coupled plasma (ICP) (33 элемента). Анализ различных форм азота в поливных растворах в ходе эксперимента проводили в лаборатории управления биосинтезом фототрофов ФИЦ КНЦ СО РАН - ИБФ СО РАН различными калориметрическими методами.

Для анализа газовых компонент, выделяющихся при вновь разработанном технологическом процессе доокисления осадка в смеси H2O2 и HNO3 1:1 использовали газоанализаторы: Witt на O2; Li-COR 840 на CO2; Teledyne model T300 на CO; Teledyne model T200 на NO, NO2, NOx; Gamma 100 на CH4. Летучие соединения серы и аммиака определяли аналитически через улавливание в растворах щелочей.

Управление полупромышленным реактором «мокрого сжигания» было организованно через стандартный микроконтроллер Arduino Mega 2560. Программа пользовательского интерфейса и обработки данных написана на языке Free Pascal в среде разработки Lazarus.

Положения, выносимые на защиту:

1. Снижение времени протекания и энергопотребления процесса «мокрого сжигания» органических отходов в водной среде Н2О2 достигается за счет оптимизации параметров активирующего тока, что, в целом, способствует ускорению биотехнологического процесса и повышению замкнутости БТСЖО.

2. Понижение pH среды реакторной жидкости позволяет перевести в растворимую форму большую часть зольных элементов (более 90%) из остававшегося после классического «мокрого сжигания» труднорастворимого осадка, и сделать высвободившиеся минеральные элементы легко биодоступными для усвоения высшими растениями на гидропонике, что позволяет резко увеличить их продуктивность.

3. Продукты переработки, возникающие при разработанном процессе глубокой минерализации ранее тупиковых составляющих экзометаболитов людей с помощью разработанного комплекса физико-химических и биотехнологических методов, могут быть полностью вовлечены в круговоротные процессы БТСЖО космического назначения.

Апробация Результатов: Результаты работы доложены и обсуждены на 40-ой

Научной Ассамблее COSPAR (Москва, 2014); III международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы авиации и космонавтики» (Красноярск, 2017); 68-ом Международном Астронавтическом Конгрессе (Аделаида, Австралия, 2017); 42-ой Научной Ассамблее COSPAR (Пасадина, Калифорния, США, 2018); 43-ей Научной Ассамблее COSPAR (Сидней, Австралия, 2020).

Публикации: Результаты диссертационной работы изложены в 22 печатных работах, из которых 7 статей опубликованы в журналах из перечня ВАК для кандидатской диссертации, 7 - в ведущих иностранных рецензируемых журналах (всего из них 7 индексируются в Scopus и 3 в Web of Science), 9 - в сборниках материалов конференций и тезисов, получен 1 — патент на полезную модель.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием современного лабораторного оборудования, воспроизведением экспериментов в 3 и более повторностях и статистической обработкой полученных данных.

Благодарности: Автор выражает искренние благодарности д.б.н., проф. А.А. Тихомирову за научное руководство, и коллегам по лаборатории за помощь на всех этапах работы, а именно: к.б.н. С.В. Трифонову, к.ф.-м.н. Ю.А. Куденко, к.б.н. С.А. Ушаковой, Э.К. Волковой, к.б.н. Н.А. Тихомировой, к.б.н. В.В. Величко, инженеру М.В. Мачкову, аспирантке Павловой А.М., и др. Кроме того, автор благодарен к.т.н. Салтыкову М.Ю., к.б.н. Анищенко А.В., и сотрудникам других лабораторий и организаций за помощь на различных этапах лабораторных исследований.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов Российского Научного Фонда №14-14-00599 и №14-14-00599П «Создание экспериментальной модели высокозамкнутой биолого-технической системы жизнеобеспечения людей для имитации круговоротных процессов применительно к автономным космическим станциям на Луне, Марсе и других небесных телах» и №17-74-10147 «Разработка метода утилизации санитарно-бытовых отходов для получения минеральных удобрений применительно к замкнутым экосистемам».

Объем и структура работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы. Работа содержит 158 страниц, включая 31 рисунок и 34 таблицы. Список литературы включает 188 ссылок на работы отечественных и иностранных авторов.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИООТХОДОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЗАМКНУТОСТИ БТСЖО КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Время автономного функционирования экосистемы определяется степенью замкнутости ее круговорота веществ. То есть требуется максимальное многократное повторное использование веществ — чтобы продукты переработки отходов одних звеньев были исходными веществами функционирования для других звеньев замкнутой экосистемы (Печуркин и др., 2002; Baгtsev et а1, 2003а; Gitelson et а1, 2003).

Масса буферных емкостей системы обратно пропорциональна скорости оборота веществ. Например, при утилизации экзометаболитов людей в течении суток, их буферная масса составляет порядка 1,65 кг на человека (Замкнутая система..., 1979). При периоде оборота в 1 месяц, буферная масса только самих экзометаболитов составляла бы порядка 49,5 кг, а при периоде оборота в 1 год — 602 кг, без учета массы емкостей и средств хранения, и роста массы корабля от увеличения объема отсека. Кроме того, хранение экзометаболитов человека связано с существенными трудностями и рисками ввиду выделения ими вредных газообразных продуктов, отравляющих систему и выпадающих из круговорота.

Методы компостирования экзометаболитов людей для получения удобрений насчитывают тысячелетия. Однако компостирование человеческих фекалий (Zaidi, 2006) в естественных условиях занимает от года до нескольких лет, а значит требует слишком больших буферных емкостей для космических БТСЖО.

Физико-химические методы переработки отходов могут ускорять круговоротные процессы на порядки по сравнению с естественным звеном редуцентов, тем самым соответственно сокращая на порядки буферные емкости (Baгtsev et а1 1996, Baгtsev et а1 2000, Baгtsev et а1 2003а, Baгtsev et а1 2003Ь). Кроме того, во многих методах физико-химической переработки происходит стерилизация субстрата, что снижает микробиологические риски et а1., 2010).

1.1. История повышения замкнутости Био Технологических СЖО

космического назначения

Длительность первого полета человека за пределы земной атмосферы в 1961 г. измерялась единицами часов, последующих — единицами суток (Космонавтика, 1985). На столь коротких временных промежутках достаточно было обеспечить лишь процессы газообмена людей, и поэтому использовали самые простые физико-химические методы жизнеобеспечения: поглотители CO2 на основе щелочей или надперекиси щелочных металлов, затем — на основе твердых амидов и цеолитов (Космонавтика, 1985; Simanenkov et al., 2009). Восстановление кислорода осуществлялось также с помощью надперекиси щелочных металлов (Космонавтика, 1985). С помощью реактора Сабатье можно из CO2 в среде водорода получать воду и метан.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Морозов Егор Андреевич, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Атрощенко В.И., Каргин С.И. Технологии азотной кислоты. М: Химия, 1970, 496 с.

2. Бакунин Е.С., Килимник А.Б., Ивлиев A.A. (2012). Влияние частоты переменного тока на технологические характеристики процесса электрохимического синтеза альтакса. ISSN 0136-5835. Вестник ТГТУ. 2012. Том 18. № 3. Тгашасйош TSTU.

3. Барцев С.И. (2004). Редукция сложности моделей природных и экспериментальных экосистем. / Диссертация на на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. - Красноярск, 2004 — с. 160.

4. Беркович Ю.А., Кривобок Н.М., Смолянина С.О., Ерохин А.Н. (2005). Космические оранжереи: настоящее и будущее. - М: Слово, 2005, сс. 214 - 217.

5. Бок Р. (1984). Методы разложения в аналитической химии. М.: Химия, 1984. 432 с.

6. Бугров В. Полет человека на Марс — главная цель творчества С.П. Королева. «Техника-молодежи» 2004 г №7, обл, сс. 20-25. http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/tm/2004/7/mars.html

7. ГОСТ 177-88. «Водорода перекись. Технические условия.» Группа Л17. Введ. 198907-01. - Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29.06.88 N 2417. 18 с.

8. Добровольский В. Ф., Агуреев А. Н. (2018). Медико-технические требования к базовому рациону питания экипажа пилотируемого транспортного корабля нового поколения и продуктам, обладающим радиопротекторными свойствами. Food industry, Том 3, № 2, 5 с.

9. Замкнутая система: человек - высшие растения / под ред. Лисовского Г.М. -Новосибирск: Наука, 1979. - 160 с.

10. Кисленко В.Н., Берлин A.A. (1991). Кинетика и механизм окисления органических веществ пероксидом водорода. Успехи химии, Т. 60, №5, 1991, сс. 949 - 981.

11. Коваль С.Ф. Растение в опыте: Монография / С.Ф. Коваль, В.П. Шаманин - Омск: ИЦиГ СО РАН, ОмГАУ, 1999. - 204 с.

12. Колягин Г.А., Корниенко В.Л., Куденко Ю.А. Тихомиров А.А., Трифонов С.В. (2013). Электросинтез перекиси водорода из кислорода в газодиффузионных электродах в растворах минерализованных экзометаболитов. Электрохимия, Т. 49,

№10, cc. 1120-1124. https://doi.org/10.7868/S0424857013100095

13. Космонавтика. Энциклопедия. / главный редактор Глушко В.П. - М.: Советская энциклопедия, 1985. - 528 с.

14. Кравченко Л.В. (2000) Роль корневых экзометаболитов в интеграции микроорганизмов с растениями / Диссертация на на соискание ученой степени доктора биологических наук. - Москва, 2000 — 435 с.

15. Малоземов В.В., Рожнов В.Ф., Правецкий В.Н. (1986). Системы жизнеобеспечения экипажей летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1986, 523 с.

16. Морозов Е.А., Трифонов С.В., Куденко Ю.А., Тихомиров A.A. (2014а). Исследование влияния частоты и формы тока в растворе на распад H2O2 при минерализации органических отходов в замкнутых системах жизнеобеспечения. Вестник СибГАУ 2014, Том 1 (53), сс. 164-168.

17. Морозов Е.А., Трифонов С.В. (2014). Автоматизация и оптимизация процесса физико-химической переработки отходов в СЖО. Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы авиации и космонавтики», сс. 338-339, СибГАУ, 8-12 апреля 2014.

18. Морозов Е.А., Трифонов С.В., Куденко Ю.А., Тихомиров A.A., Дегерменджи А.Г. "Устройство оптимизированной утилизации отходов жизнедеятельности человека и несъедобной биомассы растений, приводящее к получению из них удобрений". Патент № 146378, Россия, Ш 2014115901/13, заявл. 21.04.2014, опубл. 10.10.2014, Бюл. №28 — 4 с.

19. Морозов Е.А., Трифонов С.В. (2017а). Разработка, компьютерная автоматизация и мониторинг цепочки реакторов физико-химической переработки отходов для БТСЖО космического назначения. III международная научно-практическая конференция, посвященная дню космонавтики «Актуальные проблемы авиации и космонавтики» (10 - 14 апреля 2017), СибГАУ, г. Красноярск, Том 2, сс. 161-164. https://disk.sibsau.ru/index.php/s/rDoxvYXJXHWSgZM

20. Морозов Е.А., Трифонов С.В., Салтыков М.Ю., Мурыгин А.В., Тихомиров А.А. (2017b). Подсистема физико-химических реакторов минерализации отходов для биолого технических систем жизнеобеспечения космического назначения. Сибирский журнал науки и технологии 2017, Том 18, № 3, сс. 585-591.

21. Морозов Е. А., Трифонов С. В., Мурыгин А. В., Тихомиров А. А. (2018). Автоматическая система контроля концентраций О2 и Н2 в технологических газовых контурах биотехнических систем жизнеобеспечения космического назначения. Сибирский журнал науки и технологий 2018, Том 19, № 4, сс. 691-697.

22. Никифорова Е.Ю., Килимник А.Б. (2009). Закономерности электрохимического поведения металлов при наложении переменного тока. ISSN 0136-5835. Вестник ТГТУ. 2009. Том 15. № 3. Тгашасйош TSTU.

23. Осетрова Н.В., Скундин А.М. (1994). Анодное окисление мочевины в нейтральных растворах. Электрохимия, Том 30, 1994, сс. 1257 - 1259.

24. Основы космической биологии и медицины. Совместное советско-американское издание в трех томах. Т. 2, книга первая. Экологические и физиологические основы космической биологии и медицины. Под общ. ред. Газенко О.Г., Кальвин М. - М.: Наука, 1975. - С. 87 - 100.

25. Перекись водорода и перекисные соединения: под ред. Позина М.Е. Л.-М.:ГНТИ Химической литературы, 1951. 476 с.

26. Печуркин Н.С., Брильков А.В., Морозова Е.В., Письман Т.И. [и др.] (2002). Экологическая биофизика. Том 3. Экология и биофизика: время интеграции. - М.: Логос, 2002, 304 с.

27. Платонов К.К. Занимательная психология. - М.: Молодая гвардия, 1964. -384 с.

28. Плешков Б.П. (1976). Практикум по биохимии растений / Б.П. Плешков - изд. 2-е, доп. и перераб. -М.: Колос, 1976. - 256 с.

29. Плохинский Н.А. (1970). Биометрия / Н.А. Плохинский - М.: Издательство Московского университета, 1970. - 368 с.

30. ПНД Ф 14.1:2.100-97. Методика выполнения измерений химического потребления кислорода в пробах природных и очищенных сточных вод титримитрическим методом. - Утвержден 1997-03-21. - Москва, 2004. 17 с.

31. Проблемы космической биологии. Т. 28: экспериментальные экологические системы, включающие человека. / под ред. академика Черниговского В.Н. - М.: Наука, 1975, 312 с.

32. Проблемы создания биолого-технических систем жизнеобеспечения человека / Под ред. Гительзона И.И. - Новосибирск: Наука, 1975. - сс. 68 - 146.

33. ПНД Ф 14.1:2.100-97. Методика выполнения измерений химического потребления кислорода в пробах природных и очищенных сточных вод титримитрическим методом. - Утвержден 1997-03-21. - Москва, 2004. 17 с.

34. Рерберг М.С., Овчаренко Н.А., Попова М.Н. (1975). К вопросу о микрофлоре активного ила, минерализующего выделения человека и органические метаболиты хлореллы. Проблемы создания биолого-технических систем жизнеобеспечения человека. - Новосибирск: Наука, 1975, сс. 213 - 218.

35. Руденко, С.С., Дзензерская, О.Н. (2017). Речная стехиометрия углерода, азота и фосфора в свете соотношения Редфилда. Ecology and noospherology, Том 28, №1-2, сс. 5-16.

36. Салтыков М.Ю., Морозов Е.А., Трифонов С.В., Мурыгин А.В., Тихомиров А.А. (2016). Компьютерная автоматизация установки "мокрого сжигания" органических отходов для замкнутых экосистем. Вестник СибГАУ 2016, Том 7, №2, сс.438-443.

37. Семешв, Н.Н. (1934). "Цепные реакции". ^схимиздат, Ленинград, 1934. c 241.

38. Сторчеллетти В.В. (1974). Теoретичеcкaя электрoхимия: изд. 4-е, испр. и дoп. - Л.: Химия, 1974. - 568 с.

39. Слесарева Е. А., Задохина Н. В. (2017). Критерии статистической значимости как неотъемлемая часть экспериментальной психологии // Вестник Московского университета МВД России. - 2017. - №. 4.

40. Способ утилизации отходов жизнедеятельности человека и несъедобной биомассы растений, приводящий к получению из них удобрений : пат. 2111939 РФ : МКИ 6 С 05 F 3/00 / Ю.А. Куденко, Р.А. Павленко ; заявитель и патентообладатель Ю.А. Куденко, Р.А. Павленко. - No 96114242/13 ; заявл. 10.07.1996 ; опубл. 27.05.1998, Бюл. No 15. - 4 с.

41. Сутормина Е.Ф., Трифонов С.В., Куденко Ю.А., Иванова Ю.А., Пинаева Л.Г., Тихомиров А.А., Исупова Л.А. (2011). Физико-химическая переработка экзометаболитов человека для замкнутых систем жизнеобеспечения. // Химия в интересах устойчивого развития, Т. 19, сс. 413-420.

42. Сысоева О. В. и др. (2013). Зависимость микробиоты почвоподобного субстрата от способа обработки соломы пшеницы // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2013. - №. 3.

43. Сысоева О. В., Тирранен Л. С. (2014). Оценка влияния способа обработки соломы пшеницы на микробиоту почвоподобного субстрата с помощью однофакторного дисперсионного анализа // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2014. - №. 2.

44. Тихомиров А.А. Светокультура растений / А.А. Тихомиров, В.П. Шарупич, Г.М. Лисовский - Новосибирск: СО РАН, 2000. - 202 с.

45. Тихомиров, А. А., Ушакова, С. А., Матусевич, В. В., Головко, Т. К. (2010). Оценка почвоподобного субстрата как источника минеральных элементов для выращивания растений применительно к системам жизнеобеспечения. Вестник Красноярского государственного аграрного университета, №9, 5 с.

46. Тихомиров А.А., Куденко Ю.А., Дегерменджи А.Г., и др. (2011). Доклады Академии Наук. Оценка состава и токсичности газов для растений при физико-химической переработке экзометаболитов человека применительно к Биолого-Техническим СЖО. Биохимия, Биофизика, Молекулярная Биология 2011, т. 441, № 2, с. 266-268.

47. Тихомиров А.А.,Ушакова С.А.,Головко Т.К.,Величко В.В.,Табаленкова Г.Н.,Захожий И.Г.,Гармаш Е.В.,Матусевич В.В. (2012). Оптимизация минерального питания растений - компонентов фототрофного звена замкнутых биологических систем жизнеобеспечения // Авиакосмическая и экологическая медицина, 2012. Т. 46, № 1. сс. 46-50.

48. Тихомиров А.А., Куденко Ю.А., Ушакова С.А., Трифонов С.В., Морозов Е.А. (2014). Перспективы использования новых технологий для создания экспериментальной модели высокозамкнутой системы жизнеобеспечения. Наука и образование: проблемы и перспективы развития. Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции 30 августа 2014 г. Часть 3, сс. 126-131. Тамбов, 2014.

49. Тихомиров А. А., Куденко Ю. А., Трифонов С. В. (2016а) Физико-химическая переработка экзометаболитов человека для вовлечения №С1 в массообмен замкнутых систем жизнеобеспечения // Доклады Академии Наук. - Федеральное государственное бюджетное учреждение" Российская академия наук", 2016. - Т. 466. - №. 1. - С. 114-114.

50. Тихомиров А.А., Ушакова С.А. (2016Ь). Научные и технологические основы

формирования фототрофного звена БТСЖО / Учебное пособие. Красноярск, 2016.

51. Трифонов, С. В. (2012). Минерализация органических отходов в среде перекиси водорода для повышения замкнутости биолого-технических систем жизнеобеспечения / Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук, ИБФ СО РАН, Красноярск, 2021. 135 с.

52. Трифонов С.В., Куденко Ю.А., Тихомиров А.А. и др. (2014а). Перспективы использования «мокрого» сжигания органических отходов в пероксиде водорода для замкнутых систем жизнеобеспечения. Химия в интересах устойчивого развития, Т. 22, № 2, сс. 203-208.

53. Трифонов С.В., Куденко Ю.А., Тихомиров A.A., Мурыгин А.В. (2014b) Автоматизация работы реактора «мокрого» сжигания отходов жизнедеятельности человека для замкнутых систем жизнеобеспечения. Вестник СибГАУ. № 2(54), 2014, 6 с.

54. Трифонов С.В., Морозов Е.А., Мурыгин А.В., Тихомиров А.А. (2017) Разработка технологии минерализации рыбных отходов в реакторе «мокрого» сжигания для ЗЭС космического назначения. Сибирский журнал науки и технологии 2017, Том 18, № 4, сс. 949-955.

55. Ушакова С.А., Тихомиров A.A., Куденко Ю.А., и др. (2009). Возможные пути включения экзометаболитов человека в массообмен биологической системы жизнеобеспечения. Aвиaкocмичеcкaя и экологическая медицина, Том. 43, №2, сс. 61-63.

56. Ушакова С.А., Величко В.В., Тихомиров А.А., Шихов В.Н., Трифонов С.В, (2015). Продуктивность редиса при включении несъедобной растительной биомассы в массообменные процессы биолого-технических систем жизнеобеспечения // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. - 2015. - Т. 8. - №. 1.

57. Ушакова С.А., Григоращенко Я.А., Шихов В.Н., Чернов В.Е., Тихомиров А.А. (2016). Влияние спектра излучения светодиодных облучателей на рост и развитие различных сортов растений сои в условиях интенсивной светокультуры // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. - 2016. - №. 7.

58. Хижняк С. В., Мануковский Н. С. (2016). Фитосанитарные свойства почвоподобного субстрата // Вестник Красноярского государственного аграрного

университета. - 2016. - №. 11.

59. Эммануэль Н.М. (1965). Цепные реакции окисления углеводородов в жидкой фазе / Н.М. Эммануэль, Е.Т. Денисов, З.К. Майзус - М.: Наука, 1965. - 376 с.

60. Allen J. P., Nelson M., Ailing A. (2003). The legacy of BIOSPHERE 2 for the study of biospherics and closed ecological systems. Adv. Space Res., Vol. 31, pp. 1629-1639. https://doi.org/10.1016/s0273-1177(03)00103-0

61. Bartsev S.I., Gitelson J.I., Lisovsky G.M., Mezhevikin V.V., Okhonin V.A. (1996). Perspectives of different type BLSS usage in space missions. Acta Astronautica 1996, Vol. 39, No.8, pp. 617-622. https://doi.org/10.1016/S0094-5765(97)00012-X

62. Bartsev, S. I. (1999). Optimum control of closed ecological systems: mathematical aspects. Life Support & Biosphere Science, Vol. 6(2), pp. 123-131.

63. Bartsev, S. I., Mezhevikin, V. V., & Okhonin, V. A. (2000). Evaluation of optimal configuration of hybrid Life Support System for space. Advances in Space Research, Vol. 26 (2), pp. 323-326. https://doi.org/10.1016/s0273-1177(99)01071-6

64. Bartsev S.I. (2003a) Naturally deducing estimation of CELSS closure. Advances in Space Research, Vol. 31 (7), pp. 1675-1682. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(03)80014-5

65. Bartsev, S. I., Mezhevikin, V. V., & Okhonin, V. A. (2003b). Systematic approach to life support system analyses and integration. Advances in Space Research, Vol. 31 (7), pp. 1823-1832. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(03)00081-4

66. Bartsev, S. I. (2004). Stoichiometric constraints and complete closure of long-term life support systems. Advances in Space Research, Vol. 34 (7), pp. 1509-1516. https://doi.org/10.1016/j.asr.2003.04.069

67. Berkovich, Yu. A.; Smolyanina, S. O.; Krivobok, N. M.; Erokhin, A. N.; Agureev, A. N.; Shanturin, N. A. (2009). Vegetable production facility as a part of a closed life support system in a Russian Martian space fight scenario. Advances in Space Research, Vol. 44, 2009, pp. 170 - 176. https://doi.org/10.1016/j.asr.2009.03.002

68. Bock R., (1979). A handbook of decomposition methods in analytical chemistry. International Textbook Co., Glasgow. 432 p.

69. Bowman, N.I. (1953). The food and atmosphere control problem in Space vessels. Pt. 2. The use of algae for food and atmosphere control. Journal of British Interplanetary Society, Vol. 12, pp. 159-167.

70. Breene, W. M., Lin, S., Hardman, L., & Orf, J. (1988). Protein and oil content of soybeans from different geographic locations. Journal of the American Oil Chemists' Society, Vol. 65, Is. 12, pp. 1927-1931.

71. Chen Dong, Fu Yuming, Xie Beizhen, et al (2017). Element Cycling and Energy Flux Responses in Ecosystem Simulations Conducted at the Chinese Lunar Palace-1. Astrobiology, Vol. 17, No 1, pp. 78-86. https://doi.org/10.1089/ast.2016.1466

72. Chunxiao X., Hong L. Crop candidates for the bioregenerative life support systems in China //Acta Astronautica. - 2008. - Vol. 63. - Is. 7-10. - pp. 1076-1080.

73. Cornet J.F., Dussap C.G, Leclercq J.J (2001). Simulation, design, and model based predictive control of photobioreactors. Focus on biotechnology, Vol. 4, Engineering & manufacturing for biotechnology, pp. 227-238. https://doi.org/10.1007/0-306-46889-1 15

74. Czupalla M., Horneck G., Blome H.J., (2005). The conceptual design of a hybrid life support system based on the evaluation and comparison of terrestrial testbeds. J. Adv. Space Res., Vol. 35 (9), pp. 1609-1620. https://doi.org/10.1016/j.asr.2005.06.010

75. Dawei Hu, Houkai Zhang, Leyuan Li, Rui Zhou, Yi Sun (2013). Mathematical modeling, design and optimization of conceptual configuration of soil-like substrate bioreactor based on system dynamics and digital simulation. J. Ecological Engineering, 2013, Vol. 51, pp. 45-58.

76. Dawei Hu, Liang Li, Yanchao Li, Ming Li, Houkai Zhang, Ming Zhao (2014). Gas equilibrium regulation by closed-loop photo bioreactor built on system dynamics, fuzzy inference system and computer simulation. Computers and Electronics in Agriculture, 2014, Vol. 103, pp 114-121.

77. Dinneny, J. R., Long, T. A., Wang, J. Y., Jung, J. W., Mace, D., Pointer, S., ... & Benfey, P. N. (2008). Cell identity mediates the response of Arabidopsis roots to abiotic stress. Science, Vol 320, Is. 5878, pp. 942-945. https://doi.org/10.1126/science.1153795

78. Dong Chen, Hu Dawei, Fu Yuming, Wang Minjuan, Liu Hong (2014). Analysis and optimization of the effect of light and nutrient solution on wheat growth and development using an inverse system model strategy. Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 109, pp. 221-231.

79. Dong Chen, Liu Guanghui, Fu Yuming, et al (2016). Twin studies in Chinese closed controlled ecosystem with humans: The effect of elevated CO2 disturbance on gas

exchange characteristics. Ecological Engineering. Vol. 91, 2016, pp. 126-130.

80. Drysdale, A. E., Ewert, M. K., & Hanford, A. J. (2003). Life support approaches for Mars missions. Advances in Space Research, Vol. 31 (1), pp. 51-61. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(02)00658-0

81. Enzhu Hu, Sergey I. Bartsev, Hong Liu (2010). Conceptual design of a bioregenerative life support system containing crops and silkworms. Advances in Space Research, Vol. 45, Is. 7, pp. 929-939.

82. Escobar C., Nabity J. (2017). Past, present, and future of closed human life support ecosystems - a review. - 47th International Conference on Environmental Systems, 2017. http://hdl.handle.net/2346/73083

83. Farges, B., Poughon, L., Creuly, C., Cornet, J.-F., Dussap, C.-G., & Lasseur, C. (2008). Dynamic Aspects and Controllability of the MELiSSA Project: A Bioregenerative System to Provide Life Support in Space. Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol. 151 (23), pp. 686-699. https://doi.org/10.1007/s12010-008-8292-2

84. Fisher, J. W., Pisharody, S., Wignarajah, K., Lighty, J. S., Burton, B., Edeen, M., ... & David, K. A. (1998). Waste incineration for resource recovery in bioregenerative life support systems. SAE transactions, pp. 935-944.

85. Gitelson J.I. Lisovsky G.M., MacElroy R. (2003). Manmade Closed Ecological Systems. - Taylor & Francis Inc., 2003. - 400 p.

86. Godia, F., Albiol, J., Montesinos, J.L., Pérez, J., Creus, N., Cabello, F., Mengual, X., Montras, A., Lasseur, C. (2002). MELISSA: a loop of interconnected bioreactors to develop life support in space. Journal of Biotechnology. Vol. 99, Is. 3, 2002, pp. 319-330. https://doi.org/10.1016/S0168-1656(02)00222-5

87. Gonzales Jr J. M., Brown P. B. (2007). Nutrient retention capabilities of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) fed bio-regenerative life support system (BLSS) waste residues. Advances in Space Research, 2007, Vol. 40, Is. 11, pp. 1725-1734. https://doi.org/10.1016/j.asr.2007.06.034

88. Gonzales John (2009). Aquaculture in bio-regenerative life support systems (BLSS): Considerations. Advances in Space Research. Vol. 43, Is. 8, pp. 1250-1255. https://doi.org/10.1016/j.asr.2009.01.034

89. Gros J.-B., Lasseur C., Tikhomirov A.A., Manukovsky N.S., Ushakova S.A., Zolotukhin

I.G., Gribovskaya I.B., Kovalev V.S., (2004). Soil-like substrate for plant growing derived from inedible plant mass: preparing, composition, fertility. J. Acta Hort. (ISHS), Vol. 644, pp. 151-155. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2004.644.18

90. Guo, S. S., Mao, R. X., Zhang, L. L., Tang, Y. K., & Li, Y. H. (2017). Progress and prospect of research on controlled ecological life support technique. REACH, 6, pp. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.reach.2017.06.002

91. Hashimoto S., Yamashita M., Katayama N. (2007). Space agriculture for manned mars mission. Application of a Closed Experimental System Modeling of 14 C Transfer in the Environment. - Japan, Institute for Environmental Sciences, 2007, pp. 208 - 214.

92. He Wenting, Liu Hong, Xing Yidong, Jones Scott B., (2010). Comparison of three soillike substrate production techniques for a bioregenerative life support system. Advances in Space Research, Vo.l 46, Is. 9, 2010, pp. 1156-1161. https://doi.org/10.1016/j.asr.2010.05.027

93. Hendrickx, L., De Wever, H., Hermans, V., Mastroleo, F., Morin, N., Wilmotte, A., ... & Mergeay, M. (2006). Microbial ecology of the closed artificial ecosystem MELiSSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative): reinventing and compartmentalizing the Earth's food and oxygen regeneration system for long-haul space exploration missions. Research in microbiology, Vol. 157, Is. 1, pp. 77-86. https:doi.org/10.1016/j.resmic.2005.06.014

94. Huesler H. (1971). Zimpro process. Moist air oxidation of industrial sludges. Abwassertechnik, 22, 1971, pp. 3 - 4.

95. Isupova, L. A., Sutormina E. F., Kulikovskaya N. A., Plyasova L. M., Rudina N. A., Ovsyannikova I. A., Zolotarskii I. A., Sadykov V. A. (2005). Honeycomb supported perovskite catalysts for ammonia oxidation processes. J. Catalysis Today 2005, Vol. 105, pp. 429-435. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2005.06.039

96. Isupova L.A., Sutormina E.F., Zakharov V.P., Rudina N.A., Kulikovskaya N.A., Plyasova L.M. (2009). Cordierite-like mixed oxide monolith for ammonia oxidation process. J. Catalysis Today 2009, Vol. 1475, pp. 5319-5323. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2009.07.012

97. Jones, J. Benton, Jr. (2016). Hydroponics: A Practical Guide for the Soilless Grower. CRC Press, 2016 - Technology & Engineering - 440 pp.

98. Jones H. (2018). The Recent Large Reduction in Space Launch Cost. - 48th International Conference on Environmental Systems, Albuquerque, New Mexico, 2018. 10p.

99. Kaba L., Hitchens G. D., Bockris J. O'M. Electrochemical Incineration of Wastes (1990). Jornal of Electrochemistry Society, 1990, Vol. 137, Is. 5, pp. 1341-1345. https://doi.org/10.1149/L2086670

100. Kibe, S., Suzuki, K., Ashida, A., Otsubo, K., & Nitta, K. (1997). Controlled Ecological Life Support System-related activities in Japan. Life Support & Biosphere Science, Vol. 4 No (3-4), pp. 117-125.

101. Kolyagin G.A., Kornienko V.L., Kudenko Yu.A., Tikhomirov A.A., Trifonov S.V. (2013). Electrosynthesis of hydrogen peroxide from oxygen in gas-diffusion electrode in solutions of mineralized exometabolites. Russian Journal of Electrochemistry, Vol. 49 (10), pp. 1120-1124. https://doi.org/10.1134/S1023193513100091

102. Kudenko Yu.A. Gribovskaya I.A., Zolotukchin I.G. (2000). Physical-chemical treatment of wastes: a way to close turnover of elements in LSS. Acta Astronautica, 2000, Vol. 46, pp. 585 - 589. https://doi.org/10.1016/S0094-5765(00)00007-2

103. Lasseur Ch., Tan G. (2004) Overview of Life Support Activities in ESA. Closed Habitation Experiments and Material Circulation Technology, 2004, pp. 149 - 163.

104. Life into Space. Space life Sciences Experiments. Ames Research Center. Kennedy Research Center. 1991 - 1998. / edited by Souza K., Etheridge G., Callahan P.X. - NASA Ames Research Center, 2000. - 556 p.

105. Li, M., Hu, D., Liu, H., Hu, E., Xie, B., Tong, L. (2013). Chlorella vulgaris culture as a regulator of CO2 in a bioregenerative life support system. Advances in Space Research, Vol. 52, Is. 4, pp. 773-779. https://doi.org/10.1016/j.asr.2013.04.014

106. Liu Hong, He Yun-hua, Quan Xiang-chun, Yan Yi-xin, Kong Xiang-hui, Lia An-jie (2005). Enhancement of organic pollutant biodegradation by ultrasound irradiation in a biological activated carbon membrane reactor. Process Biochemistry, Vol. 40, pp. 30023007.

107. Liu D., Xie B., Dong C., Liu G., Hu D., Qin Y., Li H., Liu H., (2018). Effect of fertilizer prepared from human feces and straw on germination, growth and development of wheat. J. Acta Astronautica, 145, pp. 76-82. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.01.014

108. Liu Hui, Wang Minjuan, Fu Yuming, Liu Hong (2016). Peanut cultivar selection for

BLSS in terms of the biomass productivity, nutritional quality, photosynthetic character and mineral ions up-take by PTNDS cultivation. Acta Astronautica, Vol. 128, p. 584-592. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2016.08.023

109. Lunn G., Stutte G., Spencer L., Hummerick M., Wong L., Wheeler R., (2017). Recovery of Nutrients from Inedible Biomass of Tomato and Pepper to Recycle Fertilizer. 47th International Conference on Environmental Systems, Charleston, South Carolina. http://hdl.handle.net/2346/72894

110. Manukovsky, N.S., Kovalev, V.S., Rygalov, V.Y., Zolotukhin, I.G., (1997). Waste bioregeneration in life support CES: development of soil organic substrate. Advances in Space Research, V. 10, pp. 1827-1832. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(97)00848-X

111. Manukovsky N.S., Kovalev V.S., Somova L.A., Gurevich Yu.L., Sadovsky M.G., (2005). Material balance and diet in bioregenerative life support systems: Connection with coefficient of closure. J. Advances in Space Research, Vol 35 (9), pp. 1563-1569. https://doi.org/10.1016/j.asr.2005.01.002

112. Manukovsky N.S., Kovalev V.S. (2009). Modeling Conversion of Organic Matter for Resource Recovery in a Bioregenerative Life Support System. 17 th IAA Humans in Space Symposium, 2009, p. 83.

113. Maschowski Ch., Zangna M.C., Trouvé G., Gieréd R., (2016). Bottom ash of trees from Cameroon as fertilizer. J. Applied Geochemistry, Vol. 72, pp. 88-96. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2016.07.002

114. MELISSA. Final Report for 1995 Activity. Memorandum of Understanding ECT/FG/CB/95.205. / edited by Lasseur Ch. - ESA, 1996, 88 p.

115. MELISSA. Yearly Report for 2004 Activity. Memorandum of Understanding TOS-MCT/2002/3161/In/CL. / edited by Vieira da Silva L., Lasseur Ch. - ESA, 2004. 245 p.

116. Mobley, H. L., Mendz, G. L., & Hazell, S. L. (2001). Urease // Helicobacter pylori: Physiology and genetics. - ASM Press, 2001.

117. Morist A., Montesinos J.L., Cusidó J.A., Godia F. (2001). Recovery and treatment of Spirulina platensis cells cultured in a continuous photobioreactor to be used as food. Process Biochemistry, Vol. 37 (5), 2001, pp. 535 - 547.

118. Morozov Ye.A., Trifonov S.V., Kudenko Yu.A., Tikhomirov A.A. (2014). "Effect of electric current frequency and form on physicochemical oxidation of organic wastes".

40th COSPAR Scientific Assembly, F4.2 Oral report #12749. Moscow, 2014.

119. Morozov Ye.A., Trifonov S.V., Kudenko Yu.A., Tikhomirov A.A. (2015). The effects of the frequency and waveform of the activating current on physicochemical oxidation of organic wastes. Life Sciences in Space Research, Vol. 5, pp. 53-56. http://dx.doi.org/10.1016/j.lssr.2015.04.005

120. Morozov Ye. A., Trifonov S. V., Ushakova S. A., Anishchenko O. V., Tikhomirov A. A. (2017). Full inclusion feasibility of human metabolites' products into BTLSS matter turnover. 68th International Astronautical Congress, A1.7 Oral report #38662. Adelaide, Australia, 2017.

121. Morozov Ye. A., Trifonov S.V., Ushakova S.A., Anishchenko O.V., Tikhomirov A.A. (2018a). Feasibility of incorporating all products of human waste processing into material cycling in the BTLSS. Life Sciences in Space Research, Vol. 18, 2018, pp. 29-34. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2018.05.002

122. Morozov Ye.A., Trifonov S.V., Velichko V.V., Tikhomirov A.A. (2018b) "Abiogenic O2 cycle loop in BTLSS". 42nd COSPAR Scientific Assembly, F4.5 oral report #22680. Pasadena, CA, 2018.

123. Morozov Ye.A., Bukhtoyarov M.S. (2018). "Biosphere substrate and its parameters range". 42nd COSPAR Scientific Assembly, F3.1 oral report #21616. Pasadena, CA, USA, 2018.

124. Morozov Ye.A., Bukhtoyarov M.S. (2021). "Assessing the feasibility range of Solar powered Planetesimals Redirection operations for Terraforming". 43rd COSPAR Scientific Assembly, F3.3 oral report #25855. Sydney, Australia, 2020.

125. Muckle, M. Edward. (1993). Hydroponic Nutrients: Easy Ways to Make Your Own: a Cultural Handbook. Growers Press Incorporated, 1993.

126. Niederwieser, T., Kociolek, P., Klaus, D. (2018). Spacecraft cabin environment effects on the growth and behavior of Chlorella vulgaris for life support applications. Life sciences in space research, Vol. 16, pp. 8-17. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.10.002

127. Nozoe S. Komatsubar O., Aibe Y., Tako Y., Nitta K. (2007). Food processing and safety management in closed habitation experiments (2). Application of a Closed Experimental System Modeling of 14 C Transfer in the Environment, 2007, p. 175 - 184.

128. Paradiso R., Micco V.D., Buonomo R., Aronne G., Barbieri G., Pascale S.D. (2014).

Soilless cultivation of soybean for Bioregenerative Life-Support Systems: a literature review and the experience of the MELISSA Project-Food characterisation Phase I //Plant Biology. - 2014. - Vol. 16. - pp. 69-78. https://doi.org/10.1111/plb.12056

129. Pietroiusti, A., Luzzi, I., Gomez, M. J., Magrini, A., Bergamaschi, A., Forlini, A., Galante, A. (2005). Helicobacter pylori duodenal colonization is a strong risk factor for the development of duodenal ulcer. Alimentary pharmacology & therapeutics, Vol. 21, Iss. 7, pp. 909-915. https://doi.org/10.1111/j.1365-2036.2005.02423.x PMID 15801926.

130. Poughon, L., Farges, B., Dussap, C. G., Godia, F., & Lasseur, C. (2009). Simulation of the MELiSSA closed loop system as a tool to define its integration strategy. Advances in Space Research, Vol. 44 (12), pp. 1392-1403. https://doi.org/10.1016/j.asr.2009.07.021

131. Poynter J., Bearden D. (1997) BIOSPHERE 2: A Closed Bioregenerative Life Support System, an Analog for Long Duration Space Missions. In: Goto E., Kurata K., Hayashi M., Sase S. (eds) Plant Production in Closed Ecosystems, 1997, pp. 263 - 277. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-015-8889-8 16

132. Proshkin V.Ju. Kurmazenko E.A., Kochenkov A.A., [et al.] (2009). Urine electrolysis onboard manned space stations: development prospects and research directions. 17 th IAA Humans in Space Symposium, 2009, pp. 103.

133. Putnam D.F. (1971). Composition and Concentrative Properties of Human Urine. / D.F. Putnam // NASA contract report, 1971, 107 p.

134. Rijck G. De & Schrevens E. (1998). Elemental bioavailability in nutrient solutions in relation to precipitation reactions, Journal of Plant Nutrition, Vol. 21 (10), pp. 2103-2113.

135. Saltykov, M. Y., Bartsev, S. I., & Lankin, Y. P. (2012). Stability of Closed Ecology Life Support Systems (CELSS) models as dependent upon the properties of metabolism of the described species. Advances in space research, Vol. 49(2), pp. 223-229. https://doi.org/10.1016/j.asr.2011.10.002

136. Savvas D. & Adamidis K. (1999). Automated management of nutrient solutions based on target electrical conductivity, pH, and nutrient concentration ratios. Journal of Plant Nutrition, Vol. 22, Is. 9, pp. 1415-1432. https://doi.org/10.1080/01904169909365723

137. Sevanthi R., Christenson D., Cummings E., Nguyen K., Morse A., Jackson W. (2014). Performance of a Full Scale MABR (CoMANDR 2.0) for Pre-treatment of a Habitation Waste Stream Prior to Desalination. Texas Tech University Libraries. 2014.

138. Schumb W.C., Satterfield C.N., Wentworth R.L.. Hydrogen peroxide. / A. C. S. Monograph No. 128. Reinhold Publishing Corporation, New York, 1955, 759 pp.

139. Simanenkov S.I., Shubina V.N., Donskih V.V., [et al] (2009). Investigation of technology of air purification from carbon dioxide and its concentrating with a help of the absorbent regenerated by the water vapour. 17 th IAA Humans in Space Symposium, 2009, pp. 120.

140. Sutormina E.F., Trifonov S.V., Kudenko Yu.A., Ivanova Yu.A., Pinaeva L.G., Tikhomirov A.A., Isupova L.A., (2011). Physicochemical Processing of Human Exometabolites for Closed Life Support Systems. J. Chem. for Sust. Dev., Vol. 19, pp. 375-382. https://doi.org/10.1134/S1607672911060032

141. The enzymes / edited by Boyer P.D. - V.4, N.Y., 1960, pp. 247.

142. Thomsen T.P., Nielsen H.H., G0bel B., Stoholm P., Ahrenfeldt J., Henriksen U.B., Müller-Stövere D.S. (2017). Low temperature circulating fluidized bed gasification and co-gasification of municipal sewage sludge. Part 2: Evaluation of ash materials as phosphorus fertilizer. J. Waste Management, Vol. 66, pp. 145-154. https:// doi . org/10.1016/j .wasman.2017.04.043

143. Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Manukovsky N.S., Lisovsky G.M., Kudenko Yu.A., Kovalev V.S., Gubanov V.G., Gribovskaya I.V., Zolotukhin I.G., Gros J.B., Lasseur Ch. (2003). Mass exchange in an experimental new-generation life support system model based on biological regeneration of environment. Advances in Space Research, Vol. 31, 2003, pp. 1711-1720. https://doi.org/10.1016/S0273-1177(03)80017-0

144. Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Kovaleva N.P., Lamaze B., Lobo M., Lasseur Ch. (2008a). Biological life support systems for a Mars mission planetary base: Problems and prospects. Advances in Space Research, Vol. 40, Is. 11, 2007, pp. 1741-1745. https://doi.org/10.1016/j.asr.2006.11.009

145. Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Velichko V.V., Zolotukhin I.G., Shklavtsova E.S., Lasseur Ch., Golovko T.K. (2008b). Estimation of the stability of the photosynthetic unit in the bio-regenerative life support system with plant wastes included in mass exchange. Acta Astronautica, Vol. 63, pp. 1111-1118. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2007.12.025

146. Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Velichko V.V. (2009). Operation characteristics of the "SLS-higher plants" complex in the bioregenerative life support systems' structure. 17 th

IAA Humans in Space Symposium, 2009, p. 140.

147. Tikhomirov, A. A., Kudenko, Y. A., Ushakova, S. A., Tirranen, L. S., Gribovskaya, I. A., Gros, J.-B., & Lasseur, C. (2010). Use of human wastes oxidized to different degrees in cultivation of higher plants on the soil-like substrate intended for closed ecosystems. Advances in Space Research, Vol. 46 (6), pp. 744-750. https://doi.org/10.1016/j.asr.2010.02.024

148. Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Velichko V.V., Tikhomirova N.A., Kudenko Yu.A., Gribovskaya I.V., Gros J.B., Lasseur Ch., (2011a). Assessment of the possibility of establishing material cycling in an experimental model of the bio-technical life support system with plant and human wastes included in mass exchange. Acta Astronautica, Vol. 68, Is. 9-10, pp. 1548-1554. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2010.10.005

149. Tikhomirov A.A., Kudenko Yu.A., Degermendzhi A.G., Trifonov S.V., Sutormina E.F., Ivanova Yu.A., (2011b). Assessment of composition and toxicity for plants of gases produced during physicochemical processing of human exometabolites as applied to biotechnical life support systems. J. Doklady Biochemistry and Biophysics, Vol. 441 (1), pp. 252-254. https://doi.org/10.1134/S1607672911060032

150. Tikhomirov A., Kudenko Yu., Trifonov S., Ushakova S. (2012). Assessing the feasibility of involving gaseous products resulting from physicochemical oxidation of human liquid and solid wastes in the cycling of a bio-technical life support system. Advances in Space Research, Volume 49, Issue 2, pp. 249-253. https://doi.org/10.1016/j.asr.2011.10.003

151. Tikhomirov A.A., Trifonov S.V., Morozov E.A., Kudenko Yu.A., Kalacheva G.S., Ushakova S.A. (2016a). Development of human exometabolites deep mineralization method for closed ecosystems. Doklady Akademii Nauk, 2016, Vol. 470, No. 1, pp. 102104. https://dx.doi.org/10.1134/S1607672916050021

152. Tikhomirov A. A., Kudenko Yu. A., Trifonov S. V. (2016b). Physicochemical Conversion of Human Exometabolites for the NaCl Involvement into the Mass Exchange in Closed Life Support Systems. Doklady Akademii Nauk, Vol. 466, No. 1, pp. 114-116. https://dx.doi.org/10.1134/S1607672916010051

153. Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Trifonov S.V., Tikhomirova N.A., Velichko V.V., Morozov Ye.A., Pavlova A.M. (2020). "Key technologies for increasing the closedness of experimental models of artificial space ecosystems". 43rd COSPAR Scientific Assembly,

F4.1 oral report #25449. Sydney, Australia, 2020.

154. Tikhomirova N.A. Ushakova, S.A., Tikhomirov A.A., Kalacheva G.S., Gros J.B. (2008). Possibility of Salicornia europaea use for the human liquid wastes inclusion into BLSS intrasystem mass exchange. Acta Astronautica, Vol. 63, pp. 1106 - 1110. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2008.01.003

155. Tikhomirova N.A., Trifonov S.V., Ushakova S.A., Morozov Ye.A., Anischenko O.V., Tikhomirov A.A. (2019). Incorporation of mineralized human waste and fish waste as a source of higher plant mineral nutrition in the BTLSS mass exchange. Life Sciences in Space Research, 2019, Vol. 20, pp. 53-61. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2018.12.003

156. Tong, L., Hu, D., Liu, H., Li, M., Fu, Y., Jia, B., Du, F., Hu, E. (2011). Gas exchange between humans and multibiological life support system. Ecological Engineering, Vol. 37, No 12, pp. 2025-2034. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2011.08.013

157. Trifonov S.V., Kudenko Yu.A., Tikhomirov A.A. (2015). Prospects for using a full-scale installation for wet combustion of organic wastes in closed life support systems. Life Sciences in Space Research 2015, Vol. 7, pp. 15-21. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2015.08.003

158. Trifonov S.V., Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., Tikhomirova N.A., Morozov Ye.A., (2018). "Approbation of a physical-chemical method of atmosphere purification in CLSS experimental model". 42nd COSPAR Scientific Assembly, F4.2 oral report #23786. Pasadena, CA, 2018.

159. Trifonov S.V., Morozov Ye.A., Kozlova T.A. (2019). Processing of household waste in the BTLSS using the wet combustion method. Life Sciences in Space Research, Vol. 21, 2019, pp. 22-24. https://doi.org/10.10167j.lssr.2019.02.003

160. Trifonov S. V., Velichko V. V., Tikhomirova N. A., Shikhov V. N., Morozov E. A. & Tikhomirov A. A. (2020a). Deep Physical-Chemical Purification of Gas Medium in Artificial Ecosystems. Doklady Biochemistry & Biophysics Vol. 492, pp. 112-116. https://doi.org/10.1134/S 1607672920030059

161. Trifonov S.V., Morozov Ye.A., Tikhomirov A.A. (2020b). "Improving the efficiency of physical-chemical oxidation of human exometabolites to increase the closure of the artificial ecosystem". 43rd COSPAR Scientific Assembly, F4.1 oral report #25767. Sydney, Australia, 2020.

162. Tsuga S. Tako Y., Endo M., Nishidate K., Fukuda S. (2007). Research and development of the waste processing system in the closed ecology experiment facilities. Application of a Closed Experimental System Modeling of 14 C Transfer in the Environment, 2007. pp. 119 - 126.

163. Tsuji, M., Sakamoto, T., Ashida, A., & Nitta, K. (1996). Nitrogen Fixation System as a CELSS Subsystem for CEEF (No. 961418). SAE Technical Paper.

164. Ближайшие планы NASA по разработке систем искусственной гравитации [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://ntrs . nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa . gov/20150009516.pdf (дата обращения

18.04.2017)

165. ВЕКТОР БЕСТ измерительные приборы [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: http://www.vector-best.ru/ (дата обращения 07.10.2016)

166. Новости Космонавтики 2014 [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: http://novosti-kosmonavtiki.ru/mag/2014/1344/21818/ (дата обращения 10.01.2017)

167. Пресс-релиз NASA МКС [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: http://www.nasa.gov/centers/marshall/pdf/104840main eclss.pdf (дата обращения

27.02.2018)

168. РИА новости 2016 [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://ria. ru/20161205/1482842426.html (дата обращения 18.04.2017)

169. Советская гидропоника - влияние pH раствора на усвояемость минеральных элементов [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://www.gidroponika.su/gidroponika-teorija.html/fiziologija-rastenij/vlijanie-na-rost-rastenij-kislotnosti-rastvora.html (дата обращения 25.10.2017)

170. Список проектов пилотируемых миссий на Марс [Электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://en .wikipedia . org/wiki/Human mission to Mars (дата обращения 21.09.2018)

171. NASA годовой близнецовый эксперимент влияния микрогравитации на человека Скотт Келли [электронный ресурс]. Режим доступа URL: https://ntrs . nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa . gov/20160001730.pdf (дата обращения 18.04.2017)

172. NASA программа исследований Марса [Электронный ресурс]. Режим доступа URL:

https://www.nasa . gov/sites/default/files/atoms/files/journey-to-mars-next-steps-20151008 508.pdf (дата обращения 21.09.2018)

173. Ushakova S.A., Zolotukhin I.G., Tikhomirov A.A., Tikhomirova N.A., Kudenko Yu.A., Gribovskaya I. V., Balnokin Yu., Gros J.B. (2008). Some Methods for Human Liquid and Solid Waste Utilization in Bioregenerative Life-Support Systems. Applied Biochem. Biotechnol., Vol. 151, 2008, pp. 676 - 685. https://doi.org/10.1007/s12010-008-8291-3

174. Ushakova S., Tikhomirov A., Shikhov V., Kudenko Yu.A., Anischenko O., Gros J.B., Lasseur Ch. (2009). Increased BLSS closure using mineralized human waste in plant cultivation on a neutral substrate. Advances in Space Research, Vol. 44, pp. 971 - 978. https://doi.org/10.1016/j.asr.2009.06.003

175. Ushakova S.A., Tikhomirova N.A., Velichko V.V., Trifonov S.V., Morozov Ye.A., Kalacheva G.S., Pavlova A.M., Tikhomirov A.A. (2018). Analysis of the gas exchange and water balance in a closed experimental model of the artificial ecosystem intended for an estimated portion of a human. Acta Astronautica, Vol. 152, pp. 105-111. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.07.022

176. Van der Meer R, Welberg JW, Kuipers F, et al. (1990). Effects of supplemental dietary calcium on the intestinal association of calcium, phosphate, and bile acids. Gastroenterology, 1990 Dec; Vol. 99 (6), pp. 1653-9.

177. Velichko V.V., Tikhomirov A.A., Ushakova S.A., (2018). Estimating CO2 gas exchange in mixed age vegetable plant communities grown on soil-like substrates for life support systems. J. Life Sciences in Space Research, Vol. 16, pp. 47-51. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.11.001

178. Villarreal J., Tri T. (2001). "Bioregenerative Planetary Life Support Systems Test Complex (BIO-Plex): Progress to Date," SAE Technical Paper 2001-01-2317, https://doi.org/10.4271/2001-01-2317

179. Walker J., Granjou C. (2017). MELiSSA the minimal biosphere: Human life, waste and refuge in deep space. Futures, Vol. 92, pp. 59-69. https://doi.org/10.1016/jiutures.2016.12.001

180. Wang Minjuan, Xie Beizhen, Fu Yuming, et al, (2015). Effects of different elevated CO2 concentrations on chlorophyll contents, gas exchange, water use efficiency, and PSII activity on C3 and C4 cereal crops in a closed artificial ecosystem. Photosynthesis

Research, 2015, Vol. 126, No (2-3), pp. 351-362.

181. Wydeven T. (1988). A survey of some regenerative physico-chemical life support technology / T. Wydeven // NASA Technical Memorandum 101004, NASA Ames Research Center, Moffet Field, CA, 1988.

182. Yaobin Lu, Guangli Liu, Haiping Luo, Renduo Zhang (2017). Efficient in-situ production of hydrogen peroxide using a novel stacked electrosynthesis reactor. Electrochimica Acta, Vol. 248, pp. 29-36. http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2017.07.085

183. Yi Sun, Beizhen Xie, Minjuan Wang, Chen Dong, Xiaojie Du, Yuming Fu, Hong Liu (2016). Microbial community structure and succession of airborne microbes in closed artificial ecosystem. Ecological Engineering, Vol. 88, pp. 165-176.

184. Yuan M, Custaud MA, Xu Z, Wang J, Yuan M, Tafforin C, Treffel L, Arbeille P, Nicolas M, Gharib C, Gauquelin-Koch G, Arnaud L, Lloret JC, Li Y, Navasiolava N. (2019). Multi-System Adaptation to Confinement During the 180-Day Controlled Ecological Life Support System (CELSS) Experiment. Frontiers in physiology, Vol. 10, p. 575. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00575

185. Yuming F., Hong L. (2009). The effect of plants on microbial burden and community structure within the space cabin module simulator system. 17 th IAA Humans in Space Symposium, 2009, p. 43.

186. Yuming Fu, Lingzhi Shao, Hui Liu, et al. (2011). Ethylene removal evaluation and bacterial community analysis of vermicompost as biofilter material. Journal of Hazardous Materials, 2011, Vol. 192 (2), pp. 658-666.

187. Zaidi Annie (2006). Manual scavenging is still a disgusting reality in most States despite an Act of Parliament banning it. Frontline, Vol. 23, Is. 18 (2006).

188. Zolotukhin I.G. Tikhomirov A.A., Kudenko Yu.A., Gribovskaya I.V. (2005). Biological and physicochemical methods for utilization of plant wastes and human exometabolites for increasing internal cycling and closure of life support systems. Advances in Space Research, Vol. 35, 2005, pp. 1559-1562. https://doi.org/10.1016/j.asr.2005.01.006