Как рыбка в аквариуме

Трудно со всей категоричностью и определенностью говорить, когда для землян началась космическая эра, однако полет Юрия Гагарина был вехой весьма знаменательной. И - обгоняя реальность, мечты о космических свершениях понеслись тогда уже не с космическими, а со световыми скоростями.

«...и на Марсе будут яблони цвести» - это слова популярной песенки 60-х годов. Заря пилотируемых полетов только занималась, а уже вовсю обсуждались подробности экспедиций не только к Юпитеру или Сатурну, но и к ближайшим звездам. И рассуждали об этом вовсе не писатели-фантасты, а - со ссылками на Циолковского и других видных теоретиков космоплавания - люди вполне трезвые и деловые.

Тогда все казалось возможным и простым. Вот что в одном из журналов в 1967 году писал сам космонавт-1, Юрий Гагарин: «Снабжение экипажа космолета продовольствием я представляю себе так. На околоземные орбиты выведены космические оранжереи, которые круглый год дают урожай фруктов и овощей. Такую оранжерею, словно вагон-ресторан к поезду, можно прицепить к космическому кораблю, отправляющемуся в дальний полет...»

Да, все казалось простым и ясным. Время охлаждающих оценок, осаживающих неудач, этих неизбежных предвестников истинного успеха, еще не наступило. Полет на Марс? Он казался делом самого ближайщего будущего. И в космических оранжереях предполагалось разводить не только яблони.

Работа по воссозданию в миниатюре упрощенной модели круговорота веществ в земной биосфере: растения очищают воздух от углекислоты, накопившейся в процессе дыхания, дарят космонавтам кислород и зеленую продукцию (часть ее можно скармливать взятым с собой с Земли животным) - такая работа была спешно начата.

Ученые и конструкторы понимали: чрезвычайно жесткие ограничения по весу, габаритам, энергетическим затратам любых установок, предназначенных для работы на борту космических кораблей, и в будущем останутся решающим фактором. Просто захватить с собой в запас пищу и кислород трудно: для полета на Марс скромному экипажу потребуются десятки тонн жизненно необходимых веществ. Предстояло выполнить трудную задачу - создать абсолютно надежную, высокопроизводительную космическую плантацию растений.

Как приступить к делу? Может, просто «вырезать» космонавту положенную ему долю земной биосферы? Накрыл ее защитной оболочкой - и лети себе хоть на Марс, хоть до ближайшей звезды, хоть неделю, хоть миллионы лет? Увы, этот персональный рай получался чересчур тяжелым, в буквальном смысле.

Считайте сами: для человека семидесятикилограммового веса нужна, в условиях биосферы, тонна чистого кислорода, или пять тонн воздуха. Он необходим и для всех захваченных в полет живых тварей, как чистых, так и нечистых. Растениям подавай землю, достаточно воды... Словом, вырезанный ломоть планеты вышел непомерно большим и грузным. Стартовый вес таких полных (и человек, и растения, и животные) систем оценивался в десятки тонн на одного лишь человека. Быстро стало очевидным, что операцию «ковчег» надо проводить не по земным образчикам.

Требовалось создать особый мир, совсем не тот, что подарила Земле эволюция. Мир более рациональный, более скупой, чем земной. Получалось, что при создании СЖО, так в космической технике сокращенно именуются системы жизнеобеспечения, лучше было равняться... ну, скажем, на аквариум, этот хороший пример закрытой экологической системы, где удается в небольшом изолированном объеме поддерживать жизнь в течение достаточно длительного времени.

Небольшую рыбку и сравнительно большое растение, обычно элодею, запаиваем в стеклянный сосуд с водой. Аквариум освещается, он защищен от охлаждения и перегрева. Растение поставляет рыбке пищу и кислород и поглощает углекислый газ. Рыбка же восполняет углекислоту, а ее выделения перерабатывают, они также есть в аквариуме, аэробные бактерии, которые, кормясь всем этим, поставляют все: углекислоту, аммиак, минеральные вещества, что необходимо растениям. Остается заменить рыбку космонавтом, элодею и воду с микробами - космической оранжереей, и все проблемы можно считать решенными? Как бы не так!