Филиал Земли в Аризоне

В 1986 году на ранчо, раскинувшемся в предгорьях массива Санта-Каталина в штате Аризона, началось строительство необычного объекта. Под непроницаемым для воздуха прозрачным куполом с жалюзи для регулирования освещенности внутри помещения воздвигалась “Биосфера 2” - модель замкнутого мира с влажными тропическими лесами и саваннами; миниатюрными океанами с коралловыми рифами; пресноводными водоемами, болотами и пустынями; человеческим жилищем и зоной интенсивного земледелия. Искусственной “Биосфере” предстояло стать полностью независимой от “Биосферы 1”, как авторы проекта называли собственно Землю.
Для достаточно полного соответствия оригиналу такая модель должна быть абсолютно изолированной от остального мира, а поступать в нее извне могла только солнечная энергия, как это и происходит с настоящей планетой. Построив такую модель, можно было бы, увеличив, например, содержание в ней углекислого газа, посмотреть на последствия. И, конечно, результаты такого опыта могут понадобиться в будущем, при постройке человеческих поселений на других планетах, которые когда-нибудь попытаются оживить. Вокруг “Биосферы 2” строились научные лаборатории, исследующие законы существования различных сообществ животных и растительных организмов. Возводились закрытые оранжереи и водоемы, биологические реакторы для переработки отходов и специальный карантинный центр. Ученые из нью-йоркского ботанического сада испытывали в оранжереях различные растения, сотрудники лаборатории морских систем Смитсоновского института отбирали породы рыб и других водных животных, микробиологи “колдовали” с колониями разнообразных микробов.
Прежде чем собрать всех их под одну крышу, нужно было многое выяснить. “Самый неопределенный параметр - это степень нашего незнания,- говорил директор проекта бывший астронавт Д. Аллен. - Мы не можем быть наивными, пытаясь перечислить все ключевые неопределенные параметры, но мы должны быть достаточно наивными, чтобы не сомневаться в своей способности управлять ими с целью обеспечить “Биосфере 2” существование и развитие”.
Первым вступил в строй оранжерейно-аквакультурный комплекс. Увлажненный и насыщенный питательными веществами воздух заменил в нем плодородную почву огурцам и помидорам, баклажанам и салату, гороху, бананам, кукурузе... В круглых бассейнах стали выращивать телапию - красивую и вкусную рыбу. Как и в природе, животные и растения здесь были тесно связаны между собой и зависели друг от друга. Выделения рыб превращались бактериями в полезные вещества, идущие в пищу растениям и водорослям, которые, в свою очередь, поедались обитателями бассейнов. Вода из них очищалась и орошала посеянные злаки, подавалась в поилки сухопутных животных. В искусственном ровном климате без смены времен года бесперебойно работал зеленый конвейер, а переработка отходов и защита растений осуществлялись только естественным биологическим способом.
Конструкторы думали не только о выживании человека в этом замкнутом мирке, но и о том, чтобы ему в нем было хорошо. В первых сооружениях “Биосферы 2” журчала маленькая речка с миниатюрным, но настоящим водопадом, как и на Земле иногда шли дожди, а на поверхности малоразмерной копии океана вздымались искусственные волны...
Создание этого сооружения с уникальной архитектурой обошлось почти в 200 миллионов долларов, разработка его внутреннего устройства и управляющих систем заняла около десяти лет. Грандиозная конструкция из стекла и армированной стали заняла площадь более трех акров, на которых поселили свыше трех тысяч разновидностей растений и животных, объем заключенной в ней атмосферы составил 200 тысяч кубических метров. Вместе с биологами, инженерами и техниками над созданием “Биосферы 2” работали астрофизики и планетологи. Они стремились дать авторам проекта максимум информации о природных условиях и ресурсах на других планетах и их спутниках. Ведь возводимый научный комплекс, по мысли предложивших его ученых, должен был стать основой будущих поселений людей на этих небесных телах. И прежде всего - на Луне.
Миссия первого экипажа в “Биосфере 2” закончилась осенью 1993 года. Ее участниками были Абигайль Аллинг, Марк Ван Тилло, Линда Лей, Тейбер Мак-Каллум, Марк Нелсон, Джейн Пойнтер, Салли Силверстоун и 69-летний доктор Рой Уолфорд. В ходе многомесячного эксперимента обитатели комплекса смогли обеспечить себя пищей на 80 процентов, остальные нужды покрывались запасами. Однако, несмотря на огромные финансовые затраты, сверхсовременное технологическое обеспечение и героические усилия энтузиастов, искусственный “райский сад” оказался неспособным обеспечить восьмерых человек необходимым количеством еды, воды и воздуха даже на два года. Уже через 15 месяцев после закрытия изолирующей оболочки уровень кислорода в“мини-планете” упал до критического, и его пришлось экстренно нагнетать извне. Вымерло 18 из 25 помещенных под купол видов позвоночных; погибло большинство насекомых, в частности - все виды, участвующие в процессе опыления; возникли серьезные проблемы с загрязнением воды и воздуха, с контролем температуры.
Второй интернациональный экипаж “Биосферы 2” составили 39-летний Джон Друитт из Англии, 24-летний мексиканец Родриго Фернандес дель Валле, двое американских граждан - 35-летний Мэттью Финн из Вашингтона и 22-летняя жительница Аризоны Шарлотта Годфри, 30-летний крестьянин из непальской деревни Тилак Рам Махато, австралийка Паскаль Маслин и Александра Панова из города Панчево под Белградом.
Друитт координировал операции и отвечал за работы на мини-ферме. Ему помогал Тилак Рам Махато. Паскаль Маслин управляла электромеханическими системами комплекса. В функции Фернандеса входил надзор за животными и управление следящими системами всего комплекса. Он также выполнял обязанности офицера безопасности. Финн отвечал за “океан” и координировал научные исследования. В “сферу влияния” Шарлотты Годфри входили “нецивилизованные” уголки мира площадью в 127 соток. Александра Панова, доктор медицины Белградского университета, руководила медицинской службой.
Однако небывалый размах этого научного предприятия не уберег его от серьезной критики. Многие ученые называли его “любительским» и «псевдо-научным”, сравнивали “Биосферу 2” с Диснейлэндом. Прямо скажем, не без оснований. Достаточно сказать, что только за два года эксперимента посмотреть на первый комплекс захотело более 400 тысяч зрителей. Серьезная наука тоже постепенно теряла интерес к аризонскому проекту. Получив необходимые ему данные, НАСА перестало вкладывать в него деньги. А без них поддерживать деятельность “Биосферы 2” становилось все труднее и труднее. В конце концов комплекс разгерметизировали и сделали доступным для желающих прогуляться по нему экскурсантов. Двери, через которые теперь входят участники туристических туров, раньше не существовали. На их местах были люки, через которые внутрь проникали команды “эконавтов”, чтобы надолго остаться внутри отрезанными от внешнего мира.
Опустел и студенческий городок, ранее населявшийся студентами Колумбийского университета, которые проводили на базе “Биосферы 2” научные изыскания, в том числе и в области глобального потепления. Сейчас кампус распродается оптом и в розницу. На торги выставлены административные офисы, классные комнаты, лаборатории, конференц-зал, местный отель и жилые помещения. А главным “крючком”, на который собственники “Биосферы” пытаются поймать потенциальных покупателей, остаются туристические перспективы действительно уникального объекта.
За годы существования его уже посетили миллионы американцев и гостей из других стран. Причем некоторые разделы “Биосферы 2” живут и сейчас. Шумит искусственный прибой на океанском коралловом рифе, мелькают в воде его яркие обитатели. Душной влагой и палящей жарой охватывают посетителей смоделированные здесь влажные тропические леса и пустыня. Но общее впечатление остается грустным.
И все же, несмотря на не очень радостные итоги, кое-что из опыта, добытого в построенном в пустыне “хрустальном дворце”, нашло применение не только в научном обиходе, но и в обычном быту. В качестве одного из примеров можно привести миниатюрные замкнутые биосистемы, которые можно использовать в ограниченном пространстве космических аппаратов. Так на основе результатов, полученных в ходе экспериментов в “Биосфере 2”, были разработаны небольшие аквасистемы-аквариумы. В них абсолютно без всякого ухода, на полном самообеспечении, могут жить морские и пресноводные животные и растения. Эти “вечные” аквариумы - уже не редкость в американских офисах и частных домах. Ведь это так удобно: не нужно менять воду, чистить стекла, кормить “жильцов”, как в обычном аквариуме.
В настоящее время выпускается два вида этой продукции - “BioSphere” и “Beach World”. В первом воссоздан животный и растительный мир пресноводных озер Флориды. В запаянном стеклянном шаре живет растение Hornwort, по нему с ветки на ветку, как обезьяны, прыгают маленькие рачки гаммарусы. По соседству с ними живут улитки трех видов, дафнии, циклоны, остракоды. Все эти существа по-своему интересны. Например, маленькие самцы-остракоды в брачный период привлекают самок короткими вспышками света, напоминающими азбуку Морзе.
Принцип работы аквариума “BioSphere” - такой же, как и у нашей планеты: извне поступает только свет, солнечная энергия, которая и дает жизнь живым существам. Внутри стеклянной сферы диаметром от 12 до 30 сантиметров все сбалансировано, растения в процессе фотосинтеза производят кислород, которым дышат животные. Животные, в свою очередь, выдыхают углекислый газ, который нужен растениям. Живые существа размножаются здесь и живут, сменяясь поколениями. Это - такая же “вечная” биосистема, как Земля.
В отличие от “BioSphere” аквариум “Beach World” наполнен соленой водой, и живут в нем красные гавайские креветки. Они передвигаются по белому песку, ракушкам и разноцветным камушкам, не прячутся в грунте и поэтому очень заметны. Едят мельчайшие водоросли и дышат кислородом, который вырабатывают растения. Это исчезающий вид, который в природе живет только на отдельных островах Гавайского архипелага в образованных вулканами озерах с солоноватой водой. Так что разведение креветок в “Beach World” служит сохранению этого редкого вида.
Нужно сказать, что аквариумы-“биосферы” - это не только развлечение и украшение интерьера. Большой интерес к ним проявило космическое агентство НАСА: при одинаковых объемах концентрации живой биомассы объем самой системы меньше, чем в аналогичных “сухопутных” устройствах, что весьма важно для экипажей космических кораблей и станций. Первые испытания таких аквариумов начались в 1996 году на шатле Endeavour. Последние же тесты завершились на борту российской станции “Мир”, где аквариум “BioShere”пробыл несколько месяцев.
По расчетам создателей “Биосферы 2”, она должна была оставаться в рабочем состоянии в течение ста лет без капитального ремонта. К сожалению, срок ее активной жизни оказался намного короче. Но и за это время она успела стать одним из важнейших этапов в освоении нашей цивилизацией подходящих для жизни мест сначала в Солнечной системе, затем в нашей Галактике и, наконец, во всей Вселенной.