Землянам создадут «хрущевки» в космосе

Ученые ведущих стран мира вовсю работают над проектами, которые позволяли бы людям жить на других планетах. Не за горами то время, когда человечество столкнется с необходимостью переселения с нашей планеты в необитаемые миры Вселенной. Иначе мы попросту вымрем, как в свое время динозавры.

Основатель и главный исполнительный директор интернет-ритейлера «Амазон» Д. БЕЗОС не так давно выступил с сенсационным заявлением: он пообещал использовать свой космический проект «Blue Origin» для поиска на Луне мест, пригодных для обитания человека, даже если эти работы не получат финансирования от правительства США. По его мнению, это необходимо для долгосрочного выживания человечества.

 

Известный британский физик-теоретик, директор по научной работе Центра теоретической космологии Кембриджского университета Стивен ХОКИНГ неоднократно заявлял, что «…для будущего человечества имеют решающее значение полеты в космос, поскольку жизнь на Земле находится в постоянно растущей опасности быть уничтоженной в результате глобальных проблем, таких, как ядерная война, генетически модифицированные вирусы или другие опасности, о которых люди еще и не подозревают». Незадолго до своей кончины, выступая на научном фестивале в норвежском городе Тронхейм весной 2017 года, он говорил о том, что люди должны быть готовы покинуть Землю в течение ближайших 30 лет, чтобы избежать вымирания из-за перенаселения и изменений климата. Поэтому необходимы колонии на Марсе и Луне, чтобы начать там создавать новый мир.

Для создания такого мира необходимы определенные условия, среди которых важнейшее – создание искусственных биосфер – этих «пленок жизни», копирующих экосистему Земли. Они должны быть так же заселены живыми организмами и заполнены продуктами их жизнедеятельности. Целостное учение о биосфере создал советский биогеохимик и философ академик В.И. ВЕРНАДСКИЙ, сформулировав главную идею так: «Биосфера есть организованная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью, и ее пределы обусловлены полем существования жизни», впервые отведя живым организмам роль главнейшей преобразующей силы планеты.

Биосфера Земли функционирует благодаря взаимодействию с атмосферным кислородом, водой океанов и морей, а также с теплом земных недр, получая от них энергию, фильтруя вещества и химические соединения, необходимые для жизнедеятельности. Возможно ли создать такие условия на планетах, где отсутствуют воздух, вода и прочие составляющие жизни людей?

Тема создания искусственных биосфер возникла еще в 60-70-х годах ХХ в., как побочная ветка освоения космоса. После высадки экипажа «Аполлон-11» на Луну стало понятно, что перспективы космической колонизации реальны, а опыт создания живых замкнутых пространств стал необходим для длительных перелетов и построения инопланетных баз. Да и на Земле в случае, например, мировой атомной войны они могли бы дать возможность «переждать» опасный период радиоактивного заражения.

Наибольшую известность получили два эксперимента – советский БИОС и американская «Биосфера-2».

Первым за проблему взялся СССР. С 1964 по 1973 год были построены и испытаны три установки – БИОС-1, 2 и 3. В первой системе ставку делали на водоросли – хлореллу, поглощающую углекислый газ, выделяющую кислород, но для еды непригодную. В БИОСе-2, кроме водорослей, росли уже пшеница и овощи. В 1972 году в подвале красноярского Института биофизики группой специалистов под руководством Б.Г. КОВРОВА была построена функционирующая замкнутая экосистема БИОС-3, состоящая из герметичного помещения размером 14 х 9 х 2,5 м, разделенного на четыре отсека – жилой каюты, двух теплиц и генератора кислорода, где находился бак с микроводорослевыми культурами. Водоросли и теплицы освещались УФ-лампами. На этой установке удалось добиться полной регенерации воды и кислорода, а также самообеспечения экипажа растительной пищей. В БИОС-3 были проведены десять экспериментов с экипажами от одного до трех человек, которые жили внутри системы до трех месяцев и обходились без посторонней помощи.

Комплекс оказался абсолютно автономен по кислороду и воде, а также на 80 процентов – по пище (так как у членов экипажей были мясные консервы). А вот энергетической автономностью биосфера не обладала – она ежедневно использовала 400 кВт внешней электроэнергии. Эту задачу планировалось решить, но во время перестройки финансирование эксперимента прекратилось.

Конечно, строго говоря, считать БИОС-3 полностью замкнутой экосистемой нельзя. Тем не менее он остается самым успешным из подобных проектов. Современный китайский эксперимент «Lunar Palace 1», стартовавший в июне 2017 г., практически повторяет его результаты.

Масштабный эксперимент по организации замкнутой экосистемы был проведен в США в 90-х годах. «Биосфера-2» (цифра «2» в названии была призвана подчеркнуть, что «Биосферой-1» является Земля) располагалась в пустыне Аризона и представляла собой систему воздухонепроницаемых стеклянных куполов. Внутри были установлены пять ландшафтных модулей – джунгли, саванна, болото, маленький океан с пляжем и пустыня. Географическое разнообразие дополняли сельскохозяйственный блок и жилой дом. Там должны были прожить два года восемь человек и около 4 тысяч разнообразных представителей фауны. Все это на самообеспечении, за исключением потребления электроэнергии, которая использовалась для охлаждения гигантского парника.

Предполагалось, что комплекс будет функционировать автономно, так как налицо были все условия нормального круговорота веществ. Солнечного света должно было хватить для достаточного воспроизводства кислорода растениями в результате фотосинтеза, черви и микроорганизмы призваны были обеспечить переработку отходов, насекомые – опылять растения. По уверению проектировщиков, «Биосфера» могла просуществовать в автономном режиме не менее 100 лет. Эксперимент начался 26 сентября 1991 года. Уже через несколько недель выяснилось, что что проектировщики допустили просчет – микроорганизмы и насекомые стали размножаться гораздо интенсивнее, чем предполагалось, что вызвало увеличение потребления кислорода и уничтожение сельскохозяйственных культур.

В 1992 году небо над «Биосферой-2» несколько месяцев было затянуто облаками. Это привело к тому, что фотосинтез ослаб, выработка кислорода уменьшилась, так же, как и органический урожай. Огромные пятиметровые деревья в джунглях стали хрупкими, некоторые упали. Впоследствии ученые пришли к выводу, что причина этого крылась в отсутствии под куполом ветра, который в природе укрепляет стволы деревьев.

Затем содержание кислорода в атмосфере купола снизилось до 14 процентов (что соответствует разреженности воздуха на высоте 5000 м над уровнем моря). По ночам активный фотосинтез растений прекращался, уровень кислорода резко падал, и «колонисты» начинали задыхаться. К этому времени все позвоночные животные «Биосферы» погибли. В итоге было принято решение разгерметизировать капсулу, закачать туда кислород и разрешить «жителям» использовать неприкосновенные запасы зерна и овощей из семенного хранилища. Эти факты и организаторами, и участниками долго скрывались, но впоследствии стали широко известны. В результате эксперимент был прекращен в сентябре 1993 года, и проект признали провалом.

***

На сегодняшний день приходится признать, что ни один из экспериментов не позволил создать замкнутую биосферу, позволяющую полностью обойтись без поставок извне воздуха, воды и еды. Видимо, мы и в самом деле чего-то еще не знаем о законах существования и развития экосистем в реальной природе.



подпишитесь на нас в Дзен