«Техника-молодежи» 1987 г №10, с.57, обл.4

В длительных космических странствиях, при освоении других планет, после возможной термоядерной катастрофы — как выжить поколениям землян?

Космонавты на орбите, добровольцы в изолированных биокамерах автономно жизнеобеспечиваются месяцами и чуть ли не годами. Но до комфорта, до существования в естественных условиях здесь далеко. А нельзя ли создать миниатюрную копию привычной биосферы — «микро-Землю»?

Жизнь на Земле миллионы лет поддерживается благодаря ряду взаимоувязанных циклов. Вода испаряется с поверхности водоемов, дождями орошает сушу, используется растениями и животными и потоками стекает обратно в океан. Животные потребляют кислород и выделяют углекислый газ, а растения, наоборот, поглощают углекислый газ и производят кислород. Останки существ перерабатываются бактериями и другими микроорганизмами, возвращая двуокись углерода в атмосферу и множество других веществ в почву.

Если на нашей планете (естественная Биосфера I) сосуществует множество разновидностей таких биоциклов, то на искусственной «микро-Земле» (Биосфера II) достаточно подобрать всего несколько необходимейших замкнутых процессов обмена веществ. Важен конечный результат — удовлетворение на неограниченный срок пищевых и экологических потребностей людей, включенных в круговорот живой «микроприроды».

Подобную «капсулу выживания» решила создать американская венчурная (то есть рисковая) компания «Космические биосферы» на участке площадью 1 га в Аризонской пустыне. В июне 1989 года восемь «биосфериан» — вероятно, четыре женщины и четверо мужчин — на два года отключаются от внешнего мира. Ни вода, ни воздух, ни пища, ни энергия не будут поступать в автономный биокомплекс. Лишь телефонная, телевизионная, радио — и компьютерная связь позволит общаться с оставшимся за бортом человечеством.

Герметическая Биосфера II будет состоять из пяти взаимосвязанных блоков — биом, или относительно самостоятельных экологических подсистем.

Биома «Обитель людей» представляет собой четырехэтажное белое здание, в котором разместятся жилые комнаты, лаборатории, мастерские, библиотека, офисы, компьютерное оборудование.

Биома «Интенсивная агрокультура» под стеклянной крышей предназначена для выращивания злаков, овощей и фруктов, разведения рыб, содержания домашних животных.

Биома «Влажный лес» — самая высокая в биокомплексе (28 м). В ней найдется место не только для джунглей, но даже для небольшой горы, с которой будут низвергаться водопадики.

Биома «Переход», пересекаемая водными потоками, включает в себя небольшую тропическую саванну, пресноводные болота, прибрежные мангры и микроокеан, оборудованный коралловым рифом и генератором морских волн.

Наконец, биома «Пустыня» — это заключенный в стекло и металл пустынный микрокосм.

Специальные машины предназначены для образования дождей и ветров, обеспечивающих круговорот воды и воздуха. На гидропонных плантациях взрастут овощи и фрукты, рыбные фермы снабдят людей животной белковой пищей, а божьи коровки не дадут размножиться вредителям. Короче, оптимальное сочетание экологических систем должно привести к экологической гармонии.

Комфорт создается мелочами. Например, у красивой оранжевой рыбы тилапии вкусное мясо, а из выращиваемых растений нетрудно изготовить лекарства, шоколад, волокно. Каждодневное общение с курами и овцами навевает ощущение домашнего уюта. В тропических зарослях неплохо мимоходом сорвать гроздь бананов, а разбежавшись, нырнуть в океанскую волну. Не правда ли, близко к идеалу знаменитого американского писателя-мыслителя Генри Дэвида Торо, изложенному в его книге «Уодден, или Жизнь в лесу».

Большая проблема — переработка мусора, борьба с загрязнением среды. Если случится беда — а стерильности внутри биокапсулы добиться невозможно — и какая-нибудь напасть загубит растения, то предусмотрен запасной семенной и рассадочный фонд. Загрязненные воды очищаются различными фильтрами и слоями почвы, насыщенными микроорганизмами, которые превращают вредные химические соединения наподобие этилена или двуокиси азота в углекислый газ.

Температура в биоме «Обитель людей» не превысит 25°С. Энергия поступит от солнечных батарей. Охлаждающие змеевики на потолке самой высокой биомы «Влажный лес» конденсируют влагу из воздуха, и получается дождь. В эту биому водяные пары, образующиеся над микроокеаном, нагнетаются мощными вентиляторами.

В проекте, затраты на который оцениваются в 30 млн. долларов, участвуют ряд солидных американских и западноевропейских фирм, фондов, институтов и университетов. Сегодня уже функционирует оранжерейно-аквакультурный комплекс, предназначенный для биомы «Интенсивная агрокультура» (см. 4-ю стр. обложки), отработаны системы гидро — и аэропоники для выращивания огурцов, помидоров, салата, баклажанов, папайи, бананов, кукурузы, зеленого горошка, цветной капусты. Семена и всходы подпитываются влажной питательной воздушной взвесью, периодически подаваемой на плантации. Уже действует и рыбная ферма из 45 рыбопитомников, в которых тилапии питаются растениями и водорослями. Аммиак же, выделяющийся с рыбьими экскрементами и вместе с водой попадающий в биофильтр, извлекается бактериями и превращается в нитраты, которые, в свою очередь, становятся пищей для растений и водорослей. Очищенная вода поступает в ирригационную систему, орошает злаки и потребляется домашними животными.

Как известно, советские «бионавты» успешно провели три месяца в автономной капсуле «Биос-3», когда имитировали гипотетический полет на Марс. Американские же специалисты задумали создать настоящую «микро-Землю» — собрать джунгли, саванны, болота, океан под крышей дома одного. Это действительно очень интересный эксперимент. В любом случае Биосфера II послужит «контрольным миром», который поможет лучше изучить экологические взаимосвязи и процессы в нашем сложном мире.

По мнению бывшего американского астронавта, а ныне физика Джозефа Аллена, на наших глазах возникает новая наука — сравнительная биосферика. Жизнеспособная самообеспечивающаяся Биосфера II — это как бы «биологический атом». Теория таких «атомов» столь же важна для понимания биологического мира, как квантовая механика — для объяснения мира физического.

По материалам зарубежных журналов