Эксперимент "Биосфера -2" / длиннопост :: космос :: эксперимент :: колонизация

На днях на Землю после годовой (!) экспедиции на МКС вернулся российско-американский экипаж в составе Михаила Корниенко и Скотта Келли. Ни «Роскосмос», ни НАСА не скрывали, что эта длительная миссия ничто иное, как репетиция полета на Марс. По расчетам отправка десанта на Красную планету может состоятся в течении ближайших 15-20 лет. Полет Келли и Корниенко должен был дать ответ на главный вопрос: возможно ли защитить организм космонавтов от космической радиации в течении 15-месячного перелета на соседнюю планету?

По итогам годовой миссии медики отрапортовали о том, что решили эту задачу. Значит путь к колонизации Луны и Марса открыт? Но не все так просто. Как только космонавты покинут орбиту Землю их могут подстерегать опасности, которые сейчас ученые не в состоянии просчитать. Яркой иллюстрацией на эту тему стал знаменитый эксперимент «Биосфера -2», который проходил в США в начале 90-х годов.

«БИОСФЕРА-2»

На создание замкнутой экологической системы в пустыне Аризона миллиардер-энтузиаст Эдвард Баас потратил 200 миллионов долларов. Цель эксперимента: понять сможет ли человек жить в искусственно созданной среде. Грандиозный опыт ставился как раз с прицелом на колонизацию Марса или создание убежищ на Земле в случае глобальной экологической катастрофы.

«Биосфера-2» состояла из павильонов с разными климатическими зонами (тропический лес, пустыня, океан, саванна, мангровые заросли), ее населили более чем тремя тысячами представителей флоры и фауны. А экипаж полностью герметичной гигантской капсулы состоял из ученых топ-класса Когда эксперимент начинался многие думали, что колонисты уходят на 2-летние райские каникулы. Однако восьмерке ученых пришлось балансировать на грани жизни и смерти.

«МЫ ЕЛИ САМИ СЕБЯ»

Поначалу колонисты были увлечены исключительно экспериментом.

- Только тут я впервые осознала, что являюсь частью биосферы, - рассказывала Джейн Пойнтер. - И это вовсе не абстрактные слова. Углекислый газ, который я выдыхала, поглощали листья батата. Мы так много ели батата, что в конце-концов у меня кожа стала оранжевой от него. И углерод из этого батата снова становился частью меня. Можно сказать, я ела один и тот же углерод раз за разом. По-сути, я ела саму себя.

Спустя несколько недель после начала эксперимента обнаружилось, что содержание кислорода в атмосфере капсулы по непонятным причинам падает. И через несколько месяцев должно наступить кислородное голодание. Впоследствии выяснилось, что проектировщики не учли, что большое количество кислорода будут поглощать бактерии, которых оказалось очень много в специально завезенной плодородной почве. Кроме того, кислород реагировал с бетонной облицовкой внутри «Биосферы» и оседал на стенах в виде карбоната кальция.

Колонисты могли рассчитывать что их спасут зеленые легкие - деревья из тропической зоны. Вдобавок они каждый клочок земли засадили быстрорастущими растениями, чтобы увеличить фотосинтез. Но обнаружился еще один прокол создателей комплекса. Они не предусмотрели такого явления, как ветер. А без регулярного раскачивания стволы деревьев становились хрупкими и ломкими. Периодически зеленые деревья, на которые молились ученые, с треском падали, ломая все вокруг...

Из-за повышения концентрации углекислого газа начался падеж животных. Вымерло большинство обитателей фермы, исчезли все насекомые-опылители. Зато в неимоверных количествах развелись муравьи и тараканы.

Спустя 16 месяцев после начала эксперимента уровень кислорода упал настолько, что люди стали задыхаться по ночам, когда из-за темноты выработка кислорода растениями прекращается. Днем же они испытывали состояние хронической апатии и усталости.

В один прекрасный момент врач Рой Уолфорд поймал себя на том, не может сложить в уме два двузначных числа. Только тогда колонисты запросили помощь Большой Земли и им, вопреки условиям эксперимента, стали закачивать под купол кислород.

«И ТУТ ДИРЕКТОР ПО НАУЧНЫМ ИССЛЕДОВАНИЯМ ПЛЮНУЛА МНЕ В ЛИЦО»

Другое шокирующим событием для экипажа стал голод. В один прекрасный день заведующая фермой Джейн Пойнтер призналась, что весь их сельскохозяйственный комплекс может обеспечить колонию продуктами только на 83 процента от планируемого рациона. Эти расчеты появились у нее еще за несколько месяцев до старта проекта, но врач Рой Уолфорд убедил Джейн молчать о своих опасениях.

Дело в том, что Уолфорд разработал теорию продления жизни на основе ограничения калорийности питания (при условии, что организм, тем не менее, получает все жизненно необходимые вещества). И, пользуясь случаем, доктор хотел провести в рамках проекта «Биосфера-2» еще и собственный эксперимент. Его лабораторные мыши, которым калорийность сократили на 50 процентов, жили вдвое дольше. Но с людьми все оказалось гораздо сложнее...

За первый год колонисты потеряли в весе в среднем 16-18 процентов. То есть сбросили почти пятую часть массы тела. После кражи бананов из кладовой (в «преступлении» никто так и не признался) продуктовое хранилище стали закрывать на замок. Доктор, тем не менее, торжествовал: медицинские анализы доказывали, что у подопечных снизился уровень холестирина, стабилизировалось артериальное давление, улучшился метаболизм и работа иммунной системы. Мужчины и женщины помолодели и показатели их здоровья улучшились.

Постоянный голод, плюс нехватка кислорода драматическим образом сказались на отношениях в команде. Колонисты стали испытывать друг к другу откровенную вражду. Одни категорически отказывались от помощи извне, ссылаясь на чистоту эксперимента и утаивали от Большой Земли проблемы, которые возникали на станции. Другие во главе с Джейн Пойнтер считали, что эксперимент ничего не потеряет, если их перестанут мучить и помогут с продовольствием и кислородом.

- Однажды я чистила загоны для животных на ферме, - вспоминает Пойнтер. - Было нечем дышать и я чувствовала себя совсем худо. В этот момент послышались шаги. Обернувшись я увидела Абигайль Айлинг. У нее что-то было во рту. Я не успела ничего сказать, как она плюнула мне в лицо. Я опешила и смогла только спросить: «За что?». Абигайль отрезала: «Ты сама знаешь!» И зашагала прочь...

Команда все же смогла закончить эксперимент. Хотя им пришлось вскрыть неприкосновенный запас продовольствия и закачать дополнительный объем кислорода. В условиях полета на Марс или колонизации Красной планеты этот трюк уже не прошел. Люди бы погибли, потому что на помощь уже некому было прийти.

«Биосфера 2» это хороший урок-предостережение организаторам будущих экспедиций. Наш мир очень хрупок. И чтобы создать копию Земли на другой планете надо уподобиться самому Творцу.

ХРОНОЛОГИЯ СОБЫТИЙ

- 26 сентября 1991 года - начало эксперимента. Команде из 8 участников предстояло в течении 2 лет прожить в искусственно созданной биосистеме абсолютно изолированной от внешнего мира.

- Ноябрь-декабрь 1991 года. Ученые обнаружили, что уровень кислорода в атмосфере начинает снижаться со скоростью 0,5% в месяц. Колонисты принялись интенсивно выращивать биомассу, чтобы поднять содержание кислорода в воздухе, но их усилия были тщетными.

- Январь 1992 года. Перед колонистами замаячил продовольственный кризис. Посевы риса оказались уничтожены вредителями. Шведский стол отменили, ввели пайки. Их энергетическая ценность составляла 1700 калорий в день на одного человека. Что недостаточно для людей занятых тяжелым физическим трудом.

- Апрель-май 1992 года. В результате постоянных конфликтов команда разделилась на 2 враждующие группы. 4 человека во главе с Джейн Пойнтер настаивали на том, чтобы принять помощь извне. Другая половина экипажа была категорически против нарушения чистоты эксперимента.

- Ноябрь 1992 года. Страдающие от голода обитатели «Биосферы 2» вскрыли аварийные запасы продовольствия. Джейн Пойнтер известила об этом руководство проекта. Она была немедленно уволена, ей приказали покинуть территорию эксперимента, но Джейн отказалась это сделать.

- К январю 1993 году уровень кислорода понизился с 21 до 14,2%. Такая концентрация газа наблюдается в горах на высоте 4080 метров. Люди стали испытывать сильное кислородное голодание. Руководство проекта приняло решение тайно закачать внутрь «Биосферы» 23 тонны кислорода.

- Май-июль 1993 года. Колонистам удалось вырастить хороший урожай общим весом более тонны. Это позволило увеличить калорийность рациона и люди частично компенсировали значительную потерю в весе, которая наблюдалась в первый год.

- 26 сентября 1993 года - окончание эксперимента.

РЕСУРСЫ

Новые робинзоны располагали сельскохозяйственными угодьями площадью 1,27 гектара. Они выращивали бананы, папайю, бататы, свеклу, арахис, фасоль, рис, пшеницу и другие культуры.

На животноводческой ферме обитали: 4 козы и 1 козел; 35 кур-несушек и 3 петуха; 2 свиноматки и 1 кабан. Кроме того, у колонистов было свое рыбное хозяйство: они разводили неприхотливую рыбу тилапию.

КОМАНДА
Группа А*

- Салли Сильверстоун, 36 лет. Капитан колонии, эксперт по сельскому хозяйству. Решала организационные вопросы.

- Марк Ван Тилло, 30 лет. Капитан колонии, профессиональный механик. Отвечал за технические вопросы

- Абигайль Айлинг, 31 год. Океанолог, директор по научным исследованиям.

- Марк Нельсон, 44 года. Отвечал за ирригационные и ассенизационные системы. Пиар-директор проекта, поддерживал связь обитателей «Биосферы» с внешним миром.

Группа Б*

- Джейн Пойнтер, 29 лет. Специалист по интенсивному сельскому хозяйству. Руководила фермой, обеспечивала колонию продовольствием.

- Табер Маккаллум, 27 лет. Технический асситент.

- Линда Лей, 39 лет. Ботаник, ее зона ответственности - флора «Биосферы».

- Рой Уолфорд, 67 лет. Врач команды.

* на эти два враждующих лагеря разделились колонисты, когда столкнулись с голодом и нехваткой кислорода.