Сейчас все эти работы давно остановлены, а очень жалко.
Без создания полностью замкнутых систем для поддержания жизни людей,
человечество просто погибнет в будущем! Поэтому считаем эту тему одной
из жизненно необходимых для всего человечества. К выбору схемы
компоновки подобных систем надо подходить с математической точки зрения.
Об этом пойдет разговор на этой странице.
В большинстве известных нам работ формирование вариантов
видового состава звеньев биотехнической системы жизнеобеспечения (БТСЖО)
для обеспечения космонавтов при длительном космическом полете,
основывается на данных о статических характеристиках биологических
объектов, включаемых в звено. Однако свойства биологических объектов в
процессе роста и развития претерпевают существенные изменения, и
игнорирование динамики изменения этих свойств может привести к
неправильному подбору видового состава звеньев. Особенное значение
приобретает проблема формирования вариантов видового состава звеньев с
учетом их функционально-целевого назначения и динамики изменения свойств
биологических объектов при разработке БТСЖО длительного применения. Это
связано не только с определением оптимального выхода "продукции" звеньев
(О2 , H2O, пища и т.п.), но и с оптимизацией их
объемно-весовых характеристик. Заметим, что поскольку практически любая
БТСЖО должна включать звено запасов и может содержать физико-химические
звенья регенерации и минерализации, то при решении этой проблемы
необходимо учитывать и их динамику и взаимовлияние.
Основными функциями такой БТСЖО могут быть регенерация
атмосферы, воды, пищи, обеспечение физиолого-психологических требований,
утилизация отходов и т.п. Реализация указанных функций возможна при
различном видовом составе звеньев системы, определяемом в соответствии с
целями и ограничениями, налагаемыми условиями, в рамках которых будет
функционировать система. Одной из основных задач построения системы
является определение видового состава отдельных звеньев, который на
заданном интервале времени наилучшим образом удовлетворяет требованиям,
предъявляемым к звену со стороны других звеньев (включая и человека как
звено-задатчик) с учетом динамики их свойств и при выполнении системных
ограничений. Учитывая принципиальную полифункциональность биологических
объектов, входящих в состав биологических звеньев, неоднозначность
структуры многозвенной системы, разнообразие целей, на достижение
которых ориентируется каждое отдельное звено, представляется
целесообразным ввести понятие функционально-целевого назначения звена.
Под функционально-целевым назначением звена будем
понимать способность биологических объектов, включенных в звено,
совместно с техническими и физико-химическими устройствами обеспечивать
на заданном временном интервале выполнение требований, предъявленных к
нему в рамках одной или нескольких функций системы. Заметим, что
функционально-целевое назначение отдельного эвена в БТСЖО в существенной
мере зависит от длительности функционирования системы, состава экипажа,
наличия того или иного технического оборудования, программы
распределения "рабочего" времени между членами экипажа,
объемно-габаритных и весовых условий и т.п. Установление
функционально-целевого назначения звена производится на основе анализа
указанных факторов и уточнения целей, формулируемых при проектировании
БТСЖО.
При построении вариантов видового состава звена,
наилучшим образом отвечающего функционально-целевому назначению,
необходимо помимо динамики изменения свойств биологических объектов
учитывать и требование сбалансированности компонентов "продукции",
вырабатываемой звеном на заданном временном интервале. Заданное
функционально-целевое назначение может быть достигнуто с помощью
большого числа возможных вариантов видового состава звена. Однако,
несмотря на то, что не каждый вариант может быть применен,
представляется целесообразным уметь систематически анализировать
варианты с тем, чтобы не упустить из рассмотрения наиболее
предпочтительные из них.
Сформулируем задачу формирования сбалансированных
динамических вариантов видового состава звена: используя соответствующие
параметры оптимизации, подобрать видовой состав звена, который на
заданном временном интервале отвечает требованиям, предъявляемым к
"продукции" звена в соответствии с его функционально-целевым
назначением, наилучшим образом в смысле некоторого, заранее
определенного критерия качества. На формальном уровне задача
записывается следующим образом:
Пока все. Следите за новостями!
