Проект біосфери другого типу

У 1986 році серед великих прерій Арізони (США) у підніжжя крутих пагорбів у передгір'я Санта-Каталіна, у 60-ти кілометрах до півночі від міста Тусона було розпочате будівництво незвичайної споруди — комплексу «Біосфера-2», можливого прообразу майбутніх поселень людини на планетах Сонячної системи.

26 вересня 1991 року в герметично закритий світ «Біосфери-2» («Біосфера-1» — це наша планета), куди ззовні через прозоре покриття одержують доступ лише сонячні промені, увійшли вісім добровольців (чотири чоловіки і чотири жінки). Двері за «біосферянами» — офіційно їх називали «еконавтами» — закрилися, були ретельно задраєні люки, усі щілини, усі пази, відрубані всі нитки, що з'єднують випробувачів із Землею. Вони повинні були провести в «Біосфері-2» у повній ізоляції два роки, прожити їх так, ніби знаходилися увесь цей час десь на Місяці чи на Сатурні. Людство хоче зробити новий крок — готується до колонізації космосу. Збирається вийти за тісні межі рідної планети, розширити сферу свого життєвого ареалу, дати ще один доказ своєї могутності і кмітливості.

У спорудженні «Біосфери-2» — ініціатором цього широкомасштабного експерименту став колектив Колумбійського університету (штат Нью-Йорк), а виконавцем стала американська фірма «Space Biospheres Ventures» (спочатку проект фінансував техаський мультимільйонер Е. Басс, що виділив 30 мільйонів доларів) — брали участь інженери, архітектори, біологи, гідробіологи, ботаніки, бактеріологи і представники ще дуже багатьох наук і професій. На площі в 9 тисяч квадратних метрів (біля гектара) під скляними ковпаками (а «дно» було ізольовано від землі герметично звареними сталевими аркушами) була зведена зменшена копія Землі. У 5−6­поверхових «будинках» зі скла і сталі розмістилися сім екологічних систем у мініатюрі: вологий тропічний ліс, савана, болото, солоне море, пустеля. Крім того, там були басейни для риб, інсектаріум з 250 видами комах, сільськогосподарська ферма (тут повинні були жити приблизно 4 тисячі видів рослин і тварин) і житлова частина — кімнати для співробітників, майстерні, інформаційно-обчислювальний центр для контролю за всіма процесами. Кожна сфера, кожна з цих екологічних ніш була відділена від інших і мала свій особливий клімат.

Приміром, випаровування води з «моря» здійснювалося за допомогою вентиляторів. Пара, що утворювалася, надходила в «джунглі», де підтримувалася визначена вологість, імітувалися «хмари» і «туман». Керовані комп’ютерами захисні екрани дозволяли мати в кожнім відсіку відповідні температурні і світлові умови.

У цьому штучному світі продукти харчування, кисень і вода безупинно регенерувалися, усі процеси носили циклічний характер. Вуглекислий газ, який видихали люди, поглинався рослинами. А виділюваний ними кисень використовувався для подиху людини. Відходи життєдіяльності забезпечували родючість ґрунту і служили кормом для водоростей, бактерій і водяних рослин, який, у свою чергу, харчувалися риби…

«Біосферянам» не треба було відмовляти собі й у м’ясі. «Ми розробляємо комплексну систему харчування, — розповідав один з наукових керівників проекту Карл Ходжес, — люди не зобов’язані їсти водорості, у них будуть кози, кури, риби та інше. У такому виді модель біосфери (разом з людиною тут знаходилися близько 500 видів рослин і тварин) у принципі могла б існувати, розвиватися і підтримувати свою рівновагу і на Марсі».

Хоча людям, які знаходяться в цій величезній повітронепроникній конструкції, і був створений максимальний психологічний і біологічний комфорт, вимоги до них були дуже жорсткими. Зокрема, екологічний тип мислення повинен був стати для них неодмінним законом. «Якщо хто-небудь кине що-небудь шкідливе для здоров’я людини у водостік системи, він знайде це через пару тижнів у себе в чашці з кавою», — говорив Ходжес.

При створенні цього своєрідного варіанту «Ноєвого ковчегу» — дехто розглядає подібні спорудження і як «бункер» на випадок атомної війни, як «модулі життя», де можна було б схоронитися при настанні «ядерної зими» чи у випадку настання якихось інших всесвітніх катастроф — був вирішений ряд складних технічних проблем. Особливо багато турбот завдало повітря, що під палючим сонцем Арізони в закритому скляному приміщенні за день розширювався, а вночі знову стискалося. Довелося конструкторам створювати спеціальні механічні «легені», вони підтримували необхідний рівень тиску і склад повітря.

Багато винахідливості, спритності, знань, технічного уміння виявили творці «Біосфери-2», однак дійсну оцінку їхні праці могли б отримати тільки тоді, коли, пройшовши дворічне випробовування, перші еконавти «повернулися» на рідну Землю.

На жаль, уже через півтора місяці після початку експерименту з «Біосфери-2» стали надходити тривожні звістки. В атмосфері скляного будинку, де жили еконавти, почали накопичуватися надлишки вуглекислоти. Зміст цього газу перевищив заплановане. Щоб знизити його до норми, довелося застосувати механічні засоби. Тим самим концепція «чисто природної екосистеми» вже була порушена.

Відзначалися й інші тривожні явища. У штучній атмосфері «Біосфери-2» знизилася концентрація кисню. Вона стала такою ж, як, скажемо, у столиці Тібету Лхасе, що знаходиться, як відомо, на висоті 3500 метрів над рівнем моря, упала з 21 до 14%. І як результат — постійні головні болі і зниження працездатності учасників експерименту. Еконавти стали випробувати і деяке недоїдання. По-перше, розплодилися шкідники і стали з'їдати значну частину врожаю. Для боротьби з ними еконавти прийнялися розводити їхніх природних ворогів — комах, що харчуються личинками цих шкідників. По-друге, підвели свині: вони не бажали розмножуватися і набирати вагу, довелося забити їх на м’ясо.

Споконвічно передбачалося, що харчування біосферян буде близько до вегетаріанського, але дійсність далеко перевершила ці очікування. Виявилося, що виростити на чверті гектара досить продуктів для вісьмох людей — справа непроста. Еконавтам вдалося самим вирощувати лише близько 85% необхідних продуктів харчування. І вони стали швидко втрачати у вазі. Їм довелося споживати в добу усього щось близько 2 тисяч калорій. У результаті в середньому кожний схуд на 10 кілограмів. У біосферян було відзначено різке падіння вмісту цукру в крові, зниження кількості білих кров’яних тілець, холестерину і кров’яного тиску.

Взагалі у «Біосфері-2» не все йшло так, як сподівалися її творці й улаштовувачі. Приміром, чомусь розвелося багато мурах, хоча їх присутність у системі спочатку зовсім не планувалася. Трави і чагарники зненацька стали захоплювати територію, виділену під пустелю, тому що виниклий «під ковпаком» штучний клімат виявився надто вологим. Залишав бажати багато кращого і стан штучного океану. Зміст планктону в його водах різко скоротився, і позбавлені харчування коралові поліпи вимирали.

Далі з’ясувалося, що ґрунт у цьому гігантському парнику зайво багатий живильними речовинами, тому ґрунтові бактерії непомірно розмножилися. Ці мікроскопічні істоти споживали таку кількість кисню, що еконавти почали страждати від кисневого голодування.

Незважаючи на всі ці труднощів, експеримент був завершений. Точно в призначений термін, 26 вересня 1993 року, біосферяни залишили свій ковчег. І відразу ж після завершення цієї епопеї дві пари її учасників одружилися.

Американці не були би американцями, якби вони не постаралися не тільки дати цінні відомості науці, але і витягти зі своїх незвичайних пригод ще і комерційну вигоду. Практично всі учасники випустили мемуари, а один з них опублікував книгу рецептів біосферянської їжі. Адже вона допомагала знижувати вміст холестерину в крові, сприяла схудненню. До речі, самі колишні еконавти довго не могли звикнути до звичайної земної їжі. Адже вона здавалася їм якоюсь штучною, несмачною!

Але всіх біосферян переплюнули Джейн Пойнтер і Табер Маккаллум, два учасники цього експерименту. Вже в 1993 році вони заснували компанію ParagonSpaceDevelopmentCorporation, що налагодила масове виробництво… кишенькових біосфер. Були розроблені мініатюрні - розміром від 10 до 30 сантиметрів у діаметрі - біологічні аквасистеми. У них абсолютно без всяких відходів могли жити різноманітні морські і прісноводних тварин. На ці «іграшки» в Америці був великий попит.

У 1994 році заступила друга зміна сміливців на «Біосферу-2». 17 вересня 1994 сім членів другого екіпажа дослідницького комплексу «Біосфера-2» залишили його після шестимісячного перебування. З виходом команди Джона Друїтта завершився зв’язаний з колишнім дискредитованим керівництвом етап проекту.

Другий екіпаж працював у комплексі з 6 березня. У квітні суд задовольнив вимогу Едварда Басса, основного спонсора проекту, що вклав у нього 150 млн $, про відсторонення керуючого персоналу. У цей час режим ізоляції, був порушений через втручання членів відстороненої «команди» .

На відміну від першого, що прожили під скляними ковпаками «Біосфери-2» два роки, другий екіпаж виглядав здоровим і вгодованим. Перша група випробувачів втратила в середньому по 11 кг, оскільки їхня ферма і город не дали розрахункової кількості їжі.

" Біосфера-2″ була задумана як прототип автономного космічного поселення. Оскільки досягти повного самозабезпечення під час першого експерименту не удалося, керівники проекту пішли, наприклад, на установку зовнішнього пристрою очищення атмосфери комплексу від надлишку вуглекислого газу, причому намагалися приховати це.

Нове керівництво проекту «Біосфера-2» поставило метою затвердити наукову репутацію проекту, що підтримувало б співтовариство вчених. Нова адміністрація створила дослідницький консорціум із ученими Земної обсерваторії Ламонта-Дохерті Колумбійського університету, і група наукових консультантів веде розробку обґрунтування нового науково-дослідного плану. Комплекс розглядається тепер як засіб досліджень життя на Землі. Він особливо підходить для моделювання підвищення змісту вуглекислоти в атмосфері і його впливу на рослини в майбутньому сторіччі, стверджує професор геології Уолліс Брекер (Wallace Broecker) з Обсерваторії Ламонта-Дохерті.

В січні 2001 року міністр енергетики США підписав з Колумбійським університетом угоду про використання будівель «Біосфери-2» для потреб його відомства. Було вирішено протягом двох років виділити 700 тисяч доларів на те, щоб пристосувати споруду для вивчення реакцій екологічної системи на глобальні і регіональні кліматичні зміни. Так почалося друге життя цього чудового проекту.

Використана література:

1. 1.Гиренок Ф. И. Экология, цивилизация, ноосфера. — М., 2001.

2. 2.Экологические уроки прошлого и современность. — Л.: Наука, 1991.

3. 3.Чижевский А. Л. Космический пульс жизни. — М.: Мысль, 1995.

4. 4.Филатов В. П, Живой космос: человек между силами земли и неба// Вопр. философии. 1994. № 2.