Средства обеспечения длительной автономности группы людей в агрессивной среде

Будет ласковый дождь, будет запах земли. Щебет юрких стрижей от зари до зари,
И ночные рулады лягушек в прудах.
И цветение слив в белопенных садах; Огнегрудый комочек слетит на забор,
И малиновки трель выткет звонкий узор.
И никто, и никто не вспомянет войну Пережито-забыто, ворошить ни к чему
И ни птица, ни ива слезы не прольет,
Если сгинет с Земли человеческий род
И весна... и Весна встретит новый рассвет
Не заметив, что нас уже нет.
Стихотворение 1920 г. «Будет ласковый дождь», автор английская поэтесса Сара Тисдэйл, перевод Лев Жданов. Цитирует робот в одноименном рассказе Рэя Бредберри из цикла «Марсианские хроники».

Одним из наиболее популярных жанров кинематографа в наши дни является фильм катастрофа. Киношники напрягают мозги до предела и изощряются всеми возможными способами, дабы придумать очередной способ уничтожить человечество или всю Землю сразу. При этом практически каждый из этих способов возможен в той или иной мере. По сути мы можем войти в историю из-за любого пустяка (в масштабах галактики). Возникает резонный вопрос: что делать?

Ответ на него дал еще Константин Эдуардович Циолковский. Звучит он так: заселить как можно большее пространство во Вселенной, причем желательно как можно скорее - каждая секунда промедления увеличивает (пусть и незначительно) вероятность нашей гибели. Вы спросите: каким образом? Да, наши космические технологии еще слишком несовершенны. Однако Константин Эдуардович ответил и на этот вопрос: корабль поколений.

Наиболее серьезно этим вопросом занимался Фримен Джон Дайсон в шестидесятых годах двадцатого века. Он предложил проект так называемого взрыволета - корабля развивающего свою скорость за счет энергии ядерных взрывов. Такой корабль может добраться до ближайших к нам звезд примерно за 150 лет.

Также стоит упомянуть о космическом поселении Джерарда О'Нейла. Оно представляет собой два спаренных длинных цилиндра, вращающихся вокруг осей в противоположные стороны, население расположено на внутренних стенках, свет внутрь подается с помощью зеркал.

Слева звездолет Дайсона, справа космическое поселение О'Нейла.

Единственной серьезной преградой освоению космоса является космическое излучение.
При длительном воздействии оно вызывает рак и различные мутации. Каких-либо средств защиты от него еще не разработано. Таким образом раковые заболевания станут неизбежными для космонавтов на первых этапах освоения Солнечной системы.

Примем во внимание другую особенность длительного космического путешествия - на корабле должна быть создана замкнутая экосистема, способная обеспечить человека всем необходимым (по сути заменить для него всю Землю). Можем ли мы это осуществить?

Два проекта по созданию замкнутой экосистемы наиболее известны: БИОС-3 и Биосфера-2.

БИОС-3.

Строительство завершилось в 1972 г. В подвале Института биофизики в красноярском Академгородке построили герметичное помещение размерами 14x9x2.5 м и объемом около 315 м3. Корпус разделен на 4 равных отсека, два из которых заняты фитотронами, один микроводорослевыми культиваторами, а последний жилой, там располагаются каюты экипажа, бытовое и вспомогательное оборудование. Отсеки соединены герметизируемыми дверьми.

Экипаж - до 3 человек.

В БИОС-3 были проведены 10 экспериментов с экипажами от 1 до 3 чел. Самый продолжительный эксперимент продолжался 180 дней (1972-1973 гг.). Удалось достичь полного замыкания системы по газу и воде, и до 80% потребностей экипажа в пище.

В оранжереях при искусственном освещении выращивалась пшеница, соя, салат, чуфа, морковь, редис, свекла, картофель, огурцы, щавель, капуста, укроп, лук. Все растения - специальных сортов. Карликовая пшеница выведена профессором Г. М. Лисовским. Растения имеют укороченные стебли, что позволяет снизить количество отходов. Чуфа (среднеазиатская трава) выращивалась для производства растительного масла. Продукты животного происхождения применялись в виде консервов.

Продукты жизнедеятельности человека подвергались минерализации и частично поступали в культиваторы с хлореллой. Бытовые стоки, образующиеся в результате мытья и стирки, шли на полив пшеницы и овощей. В качестве питьевой воды использовался конденсат, образующийся в фитотронах и культиваторах. Эта вода предварительно пропускалась через фильтры, содержащие ионообменные смолы и активированный уголь.

Биосфера-2.

Лаборатория представляет собой сеть герметичных зданий общей площадью 1,5 га из легких материалов, разделенных на несколько независимых экосистем и покрытых стеклянным колпаком, пропускающим около 50% солнечного света. Внутреннее пространство разделено на 7 блоков, среди которых - тропический лес, миниатюрный океан с необычным химическим составом, пустыня, саванна и мангровый эстуарий. Гигантские «легкие» регулируют внутреннее давление таким образом, чтобы оно соответствовало наружному - это сводит к минимуму утечки воздуха.

Эксперимент был проведен в два этапа: первый с 26 сентября 1991 г. по 26 сентября 1993 г. и второй - в 1994 г. Во время первого этапа уровень кислорода начал падать на 0,5% в месяц, что привело к ситуации, когда люди вынуждены были жить в условиях кислородного голодания (аналогичные условия наблюдаются на высоте 4,080 м над уровнем моря). Поскольку уровень кислорода упал до такого опасного уровня, было принято решение искусственно закачивать кислород извне. Второй этап также был преждевременно прерван из- за организационно-финансовых проблем.

8 чел. (4 женщины и 4 мужчин) пробыли в «Биосфере-2» около двух лет, поддерживая связь с внешним миром только через компьютер. Вместе с ними туда же были доставлены 3 тыс. видов растений и животных.

Почему эксперимент провалился? Когда ученые внимательно осмотрели плачевное состояние разоренных куполов, они пришли к выводу, что роковую роль сыграли цементные перекрытия. Кислород вступал в реакцию с цементом и оседал в виде окислов на стенах. Еще одним активным потребителем кислорода оказались бактерии в почве. Для «Биосферы» выбрали самый плодородный чернозем, чтобы естественных микроэлементов в нем хватило на долгие годы, однако в такой земле было очень много микроорганизмов, которые точно так же дышат кислородом, как и позвоночные животные. Научные журналы признали эти открытия главными и единственными достижениями «Биосферы».

Итак, человек не способен прожить без природы Земли, а значит ее смерть будет означать и нашу. Пагубная зависимость за которую мы можем жестоко поплатиться, тем более что она от нас не зависит никак.

Строки, написанные одним из участников проекта на стене купола.

Г. А. Швец