Журнал СФУ. Биология / Математическое моделирование и вычислительная имитация модуля биологической системы жизнеобеспечения 1/2. Описание модели

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Биология. 2009 2 (4)
Авторы
Губанов, В.Г.; Бархатов, Ю.В.; Мануковский, Н.С.; Тихомиров, А.А.; Дегерменджи, А.Г.; Гро, Жан-Бернар Р.; Лассёр, К.
Контактная информация
Губанов, В.Г. : Институт биофизики СО РАН; Россия 660036, Красноярск, Академгородок,; Бархатов, Ю.В. : Институт биофизики СО РАН; Россия 660036, Красноярск, Академгородок,; Мануковский, Н.С. : Институт биофизики СО РАН; Россия 660036, Красноярск, Академгородок,; Тихомиров, А.А. : Институт биофизики СО РАН Сибирский федеральный университет; Россия 660036, Красноярск, Академгородок Россия 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79,; Дегерменджи, А.Г. : Институт биофизики СО РАН Сибирский федеральный университет; Россия 660036, Красноярск, Академгородок Россия 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79,; Гро, Жан-Бернар Р. : ЛГСБ, Университет Блеза Паскаля; Франция 63174, Клермонт-Ферран, BP206,; Лассёр, К. : Европейское космическое агентство, отдел жизнеобеспечения и контроля окружающей среды; Нидерланды 2200 AG, Нордвейк, Postbus 299,
Ключевые слова
Mathematical modeling; biological life support system; closedness coefficient; математическое моделирование; биологическая система жизнеобеспечения; коэффициент замкнутости
Аннотация

Для оценки характера функционирования экспериментального модуля биологической системы жизнеобеспечения и возможности управления им построена математическая модель, опирающаяся на кинетические коэффициенты и зависимости, полученные в экспериментальных исследованиях. Математическая модель состоит из двух компартментов - моделей «фитотрона» (с пшеницей и с редисом) и модели «микотрона» (для грибов). В модель включены следующие компоненты: пшеница, редис, солома (перерабатываемая мицелием), мертвое органическое вещество в фитотроне, съедобные грибы (плодовые тела и мицелий), черви, продукты жизнедеятельности червей (копролиты), вермикомпост, использующийся как почвоподобный субстрат, бактериальная микрофлора, минеральные формы биогенных элементов (азот, фосфор, железо), продукция системы для человека (зерно пшеницы, корнеплоды редиса, плодовые тела грибов), кислород и углекислый газ. При постоянном газообмене массообмен между компартментами происходит только во время снятия урожая. Учитывается конвейерный характер функционирования замкнутой экосистемы - число возрастов культуры может регулироваться (в эксперименте - четыре и восемь возрастов). Также поддается регулированию длина конвейерного цикла. По пище и газообмену модуль рассчитан на условное присутствие 1/30 доли человека. Модель позволяет оценить значения всех учитываемых динамических компонентов системы при различных условиях и режимах ее функционирования, в частности, при труднореализуемых в эксперименте условиях. Формализован коэффициент замкнутости биотического круговорота вещества для систем на запасах вещества.

Страницы
466-480
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/1626

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).