Biolab

Биолаборатория в модуле «Коламбус». Снимок сделан во время 18-й экспедиции

Biolab (Лаборатория биологических экспериментов) — многоцелевой научный модуль, представляющий собой комплекс аппаратуры, размещённый в одной стандартной стойке международной стойки для полезной нагрузки (ISPR) в лабораторном модуле «Коламбус» Международной космической станции (МКС). Оборудование предназначено для проведения экспериментов в области биологии, биотехнологии и биомедицины. Установка позволяет изучать воздействие факторов космического пространства, в первую очередь микрогравитации и космической радиации, на различные биологические объекты: от микроорганизмов и культур клеток до мелких беспозвоночных и растений. Исследования в Biolab помогают по.нять «роль, которую микрогравитация играет на всех уровнях организма, от воздействия на отдельную клетку до сложного организма, включая человека».

Описание

Оборудование Biolab разделено на две функциональные секции: автоматизированный базовый блок, который может управляться с Земли, и ручную секцию, предназначенную для работы астронавтов.

Базовый блок

Основу базового блока составляет крупный инкубатор, способный поддерживать температуру в диапазоне от +18 до +40 °C. Внутри инкубатора размещены две центрифуги, позволяющие создавать искусственную гравитацию от 0,001 до 2 g. Это дает возможность отделить эффекты микрогравитации от других факторов, таких как радиация, и проводить сравнительные исследования с контролируемым уровнем гравитации. Исследуемые образцы помещаются в специальные экспериментальные контейнеры (ЕС). Стандартный контейнер имеет размеры 6 x 6 x 10 см, а усовершенствованная версия, оснащенная системой видеозаписи, — 10,8 x 15 x 13,7 см. Для освещения образцов используется массив светодиодов (LED), обеспечивающий белый свет и инфракрасную подсветку для наблюдения в темноте. Перемещением контейнеров внутри Biolab занимается роботизированный манипуляционный механизм (HM). Он доставляет образцы к двум основным аналитическим приборам:

• Микроскоп, управляемый с Земли, позволяет изучать образцы с разрешением от 0,6 до 1,8 мкм.
• Спектрофотометр, использующий вольфрамовые и дейтериевые лампы, анализирует прошедший через образец свет в диапазоне от 220 до 900 нм (от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного излучения) с разрешением 10 нм.

Для долговременного хранения образцов предусмотрено автоматическое термоконтролируемое хранилище (ATCS), поддерживающее температуру от –20 до +10 °C.

Ручная секция

Ручная секция предназначена для подготовки и проведения экспериментов экипажем станции и включает:

• Установку для подготовки экспериментов (EPU).
• Биологический перчаточный бокс (BGB) объемом 32 литра. Он обеспечивает изолированную среду для работы с образцами и оснащен системой дезинфекции с помощью озона (O₃). Внутри бокса с помощью термоэлектрического блока поддерживается температура от +21 до +38 °C.
• Два блока контроля температуры (TCU) для хранения экспериментальных контейнеров до и после использования в диапазоне от –20 до +10 °C.

Научные задачи

Оборудование Biolab позволяет проводить фундаментальные и прикладные исследования в иммунологии, фармакологии, изучении механизмов деминерализации костной ткани, клеточной сигнальной трансдукции и процессах регенерации. Результаты экспериментов важны для понимания адаптации живых организмов к условиям космоса и могут быть использованы в биотехнологиях и медицине на Земле.

Запуск и эксплуатация

Модуль «Коламбус» с предустановленным оборудованием Biolab был доставлен на МКС шаттлом «Атлантис» в ходе миссии STS-122 (сборочный полет 1E) и введен в эксплуатацию 9 февраля 2008 года.