Асистент към Томас Едисон (известен учен, изобретател на фонографа, кинокамерата и електрическата крушка): "Защо продължаваш да се занимаваш с глупости? Провали се вече 10 000 пъти!"
Едисон отговаря: "Не съм се провалил. Просто открих 10 000 начина, поради които работата не става".
Светослав Александров - статията е написана през септември 2011 година. През настоящата 2011 година човечеството отбелязва 40 години от извеждането в космоса на първата орбитална станция - "Салют 1". През същата тази година Китай се готви да изведе в орбита своята първа орбитална станция - "Тянгонг-1". През следващите няколко години различни страни ще продължат да извеждат в орбита космически станции. Независимо от продължаващата активност в това отношение, космическата колонизация като че ли изглежда да е все още някакъв далечен мираж. Днес ще спра вниманието ви върху един от основните проблеми, пред които се изправя човечеството при усвояването на космоса - осигуряване на пълна независимост на космическите станции от Земята. Прочее, за тези 40 години работа и живот в космоса, човечеството все още няма орбитална станция, която да е независима от получаването на провизии от Земята - храна, вода и въздух.
Единственото разрешение на този сложен проблем е да се построи затворена екосистема, в която въглеродният диоксид, издишан от астронавтите, се преобразува от растенията в кислород. Същите растения осигуряват храна за препитание. Като говорим за тези проблеми, няма как да не споменем за експеримента "Биосфера 2". Казва се "Биосфера 2", защото първата биосфера, която ние познаваме, е самата земна биосфера, в която ние живеем. "Биосфера 2" е опит да се създаде втора изкуствена биосфера. Самите сгради на изкуствената биосфера са построени на 1.2 километра височина над морското равнище, в основата на планините Санта Каталина в САЩ.
С тотален размер на близо две и половина футболни игрища (една вметка - "Международната космическа станция" е с тотален размер на едно футболно игрище), "Биосфера 2" е построена през 80-те години на миналия век със следните компоненти с площ: 1 900 квадратни метра дъждовна гора, 850 квадратни метра изкуствен океан с коралов риф, 450 квадратни метра мангрови блата, 1 300 квадратни метра савана, 1 400 квадратни метра пустиня, 2 500 квадратни метра селскостопански земи... "Бисофера 2", макар и построена на Земята, е била благославяна от редица космически активисти, научни фантасти и футуролози. Те са виждали в нея потенциално разрешение за практическите проблеми на колонизацията в космоса - считали са, че ако човек докаже, че е способен да живее в такава затворена изкуствено-създадена екосистема, колонизацията на останалите планети живот ни е в кърпа вързана.
Наместо това не се получи нито един от очакваните резултати. От 1991 до 1994 година са проведени две експедиции с хора, втората от която приключва преждевременно поради спор за финансирането на експеримента. Първата експедиция е осемчленна и се състои от Рой Уолфорд, Джейн Пойнтър, Табър МакКалъм, Марк Нелсън, Сали Силвърстоун, Абигейл Елинг, Марк Тайло и Линда Лий. Тя продължава от 26 септември 1991 до 26 септември 1993. Втората експедиция - седемчленна - от 4-ти март до 6 септември 1994 - се състои от Норберто Ромо, Джон Друит, Мат Фин, Паскал Маслин, Шарлот Годфрей, Родриго Ромо и Тилак Махато. Целта на експеримента е да докаже, че хората от експедициите могат да оцелеят безпроблемно само с ресурсите на изкуствената биосфера.
Но нищо подобно не се случва... Изкуствената биосфера се оказва всичко друго, но не и стабилна и самоиздържаща се. Оказва се, че почвата, богата на органична материя, започва да задържа твърде много кислород. Само след 18 месеца кислородното съдържание в атмосферата спада от 20.9% на 14.5%. Казва се, че заради кислородния глад хората от експедицията са били толкова отпаднали, че не са можели да изкачват стълбите на местната библиотека. Това е довело до принудителното отваряне на изкуствената биосфера към външната околност и получаване на въздух отвън, за да не се стигне до сериозни усложнения. Споменаването на последното нещо е достатъчно, за да кажем, че по отношение на целта за пълна независимост от земната биосфера, експериментът е тотален провал.
Саваната в "Биосфера 2". Photo : Colin Marquardt
На всичкото отгоре обитателите се сблъскват с още един неочакван проблем - един от видовете мравки - Patarechina longicornis (т.нар. луда мравка) започва да измества всички останали видове мравки от биосферата - те измират и лудата мравка става бързо доминантен вид. Нашествието от мравки е неописуемо. Измират обаче не само останалите видове мравки, но и много от полезните насекоми - сред които и тези, които опрашват растенията. Други вредители, като хлебарките, също започват да се размножават неконтролируемо.
Участниците в първата експедиция обаче нямат селскостопански познания, за да отглеждат качествено селскостопански растения, а на всичкото отгоре са принудени да разчитат единствено на ресурси от "Биосфера 2", не и на изкуствени вещества за контрол над вредителите (пестициди). Получените добиви от отглеждането на растения са плачевни, а храната не достига за екипажа. Така участниците в експедицията се принуждават да ядат от семената, първоначално предвидени за засяване и получаване на повече храна. Участниците също така установяват, че бананите са много хранителни и затова оставят банановите растения да се размножават свободно в отсека, където е дъждовната гора. Така бананите се превръщат в доминантен вид в този отсек.
Първоначално кокошките, доставени в "Биосфера 2", са предвидени да снасят яйца. Обаче храната не стига за участниците в експедицията, а какво ли остава за селскостопанските животни, така че участниците се принуждават да заколят кокошките. Същата съдба очаква и прасетата.
Социалните проблеми също са факт. Както почти винаги се случва в подобни случаи, първата осемчленна експедиция се разделя на две подгрупи. Хората от двете подгрупи не се понасят взаимно, но са принудени да работят заедно.
За съжаление се случва неизбежното, което се случва в такъв момент с всички подобни амбициозни проекти. Проблемите започват да се отразяват в медиите и се стига до неизбежното "журналистическо оплюване". Накрая, когато членовете на първата експедиция излизат пред телевизионни камери към края на 1993 година гладни, изтощени, изнервени, това се оказва финалният гвоздей в ковчега на експеримента. Втората експедиция започва през 1994-та, но тогава вече експериментът е достатъчно оплют и научната правдоподобност - разрушена. Мечтата за космическа колонизация чрез създаването на подобни изкуствени биосфери се превръща в кошмар.
Но дали натрупаният опит е достатъчно основание, за да зачеркнем проекта като безнадежден провал? Според организаторите - не... Разбира се, бихме могли да разгледаме научната стойност на проекта и от този ъгъл - отрицателните резултати също са резултати. Или както Томас Едисон, изобретателят на електиречската крушка, е казвал: Не съм се провалял 10 000 пъти, а 10 000 пъти откривах какво не е наред.
"Според нашата гледна точка "Биосфера 2" е забележителен успех", казва Бил Демпстър, дизайнер на гигантските изкуствени бели дробове, които са регулирали качеството на въздуха. "Много хора не осъзнават, че стотици научни статии са написани за нея".
Една от критиките към проекта е, че макар и затворена, "Биосфера 2" все пак е изпускала към външния свят около 10% от собствения си кислород в рамките на една година. Но според организаторите на проекта това е страхотно постижение. Космическата совалка губила по 2%, но всеки ден... На практика драстичният спад на концентрацията на кислород и повишаване на въгледвуокисната концентрация в самата "Биосфера 2" е нямало да бъде установена, ако тя не е била толкова добре изолирана от околната среда.
Макар че днес нямаме дългосрочни експедиции към "Биосфера 2", каквито е имало в началото на 90-те години, интересът към гигантския комплекс все още не е спаднал. От 1 юли тази (2011) година комплексът вече е собственост на университета на щата Аризона. Това има голямо значение занапред - първоначално "Биосфера 2" е създадена от учения Джон Алън, но е построена изцяло от частни средства. Но сега, след като комплексът е собственост на университет, в самите сгради ще може да бъде извършвана дългосрочна научна дейност. Освен това е осигурено и дългосрочно финансиране.
За съжаление модерните експерименти в "Биосфера 2" няма да са свързани до такава степен с космическата колонизация. Модерните цели днес са "Биосфера 2" да помогне в установяването на отговорите на големите научни въпроси, задавани във връзка със земния климат, земните хидрологични и екологични проблеми.
Разбира се, по отношение на космическата експанзия и колонизация, днес има други експерименти. На "Международната космическа станция" понастоящем се тества система за рециклиране на урина, която има значение за постигането на независимост от земните ресурси. Продължава отглеждането на растения в космоса.
Разбира се, имаме и експеримента "Марс 500", който започна през лятото на миналата година. В момента на писане на тази статия той вече е към края си. По всичко изглежда, че той ще бъде успешен и ще докаже, че психологичните аспекти при такава мисия могат да бъдат преодоляни. Отварянето на отсека и "завръщането" на марсонавтите в реалния свят ще стане на 4 ноември тази година.
И, разбира се, китайците ще започнат своята програма за усвояване на космоса с техните орбитални станции. Човечеството няма да се откаже от своя път към звездите, напук на трудностите до този момент.
По информация от:
http://www.wired.com/wiredscience/2009/04/biospheresci/
http://www.environment-ecology.com/ecological-design/255-biosphere-2.html
http://www.biology.ed.ac.uk/research/groups/jdeacon/biosphere/biosph.htm