Интернет вещей и космос «iot проект автоматизированной системы жизнеобеспечения людей в космосе» Создание действующих прототипов систем с применением технологий, формирующих интернет вещей.

1. Название компании – описание компании

ЦМИТ «ПОЛИЦЕНТ: АВИАЦИЯ и КОСМОС» на базе ЦДАиК ДОСААФ России - это специализированный ресурсный комплекс, где будут заниматься сотни детей, формируя новое поколение российских инноваторов, инженерно-технических специалистов и предпринимателей, готовых уже сегодня представлять свои решения и разработки на мировых высокотехнологичных рынках.

2. Проблема

С началом эры пилотируемых космических полётов перед человечеством встала новая практическая задача: обеспечение искусственной среды обитания для экипажей в гермокабинах ограниченного объема. В космосе система жизнеобеспечения (СЖО) призвана обеспечивать экипаж водой, воздухом и пищей. До сих пор все пилотируемые миссии были относительно краткими по длительности и полагались на снабжение продуктами с Земли. Несмотря на повышенную безопасность и надежность, незначительные энергетические потребности при функционировании систем жизнеобеспечения на основе запасов расходуемых веществ, взятых с Земли, последние имеют существенный недостаток: их масса и габариты возрастают прямо пропорционально длительности космической экспедиции и количеству членов экипажей.

По достижении определенной продолжительности полёта СЖО на основе запасов могут быть препятствием для реализации экспедиции. В результате многолетней практики длительных орбитальных полётов на станциях типа «САЛЮТ», «МИР» и «МКС» были получены нормы потребления основных компонентов СЖО: кислород – 0,96 кг на человека в сутки (чел.сут.), питьевая вода – 2,5 кг/чел.сут., пища – 1,75 кг/чел.сут. и т.д.). Основываясь на полученных нормах, легко подсчитать, что необходимая масса запасов для экипажа из 6 человек в условиях 500-суточного полёта (без учета массы тары и систем хранения) составило бы величину более 58 тонн. В случае использования систем жизнеобеспечения, основанных на запасах расходных материалов (как у моряков), понадобится создание систем хранения продуктов жизнедеятельности космонавтов: фекалий, мочи, конденсата атмосферной влаги, использованных санитарно-гигиенических и кухонных вод и т.д.

Современные технологии позволяют в большей мере перерабатывать многие виды отходов, было проведено немало исследований на предмет выращивания всевозможных биологических видов, способных в достаточной степени удовлетворить потребности человека, непосредственно в космосе.

Задачи:

1. Создание автоматизированной системы жизнеобеспечения, оптимизирующую величину (массу) запасов, необходимую для полетов в космосе неопределенной продолжительности (бесконечных)

2. Подбор культур и живых организмов, культивируемых в космосе, для обеспечения экипажа и пассажиров космического корабля необходимыми: продуктами питания, кислородом, водой, медикаментами.

3. Анализ и учет вероятных возникающих факторов

4. Расчет норм потребления и возобновляемого количества культивируемых форм жизни

5. Определение и проектирование систем датчиков, фильтров, переработки и рециркуляции продуктов жизнедеятельности

6. Создание автоматизированной системы контроля и управления внутри космического корабля и с Земли.

Мы предлагаем вам отчасти пофантазировать, а в большей мере провести реальное исследование потребностей людей на борту космического корабля (МКС), предложить возможные пути решения проблемы минимизации массы и габаритов загружаемых на Земле запасов, необходимых для обеспечения экипажа водой, воздухом и пищей, разработав автономную, автоматизированную СЖО, предполагающую производство всего необходимого непосредственно на космическом корабле.

Комплексное решение озвученной проблемы будет складываться из следующих аспектов:

• обеспечение экипажа воздухом

• обеспечение экипажа пищей

• обеспечение экипажа водой

• обеспечение экипажа необходимым количеством часто используемых медикаментов

• утилизация и переработка отходов жизнедеятельности

• автоматизация СЖО

• автоматизация систем культивирования растений и живых организмов

• решения для обеспечения возможности контроля и управления основными инженерными системами как внутри корабля (без внешнего канала связи в Интернет), так и с Земли (мобильные приложения, программы на ПК с подключением к Интернету)