«Когда на Марсе будут яблони цвести» - так называлась популярная в советское время песня на стихи Евгения Долматовского. Тогда, в начале 60-х годов, многим казалось, что совсем скоро люди высадятся на Красную планету. Как известно, человечество давно уже хочет освоить не только Марс, но и другие планеты нашей Солнечной системы.
Однако встает вопрос, как обеспечить во время длительного полета космонавтов свежими продуктами питания, чтобы они не подорвали себе здоровье. И чем расстояние больше, тем эта проблема острее. Витамины на Марсе тоже необходимы
Об этом мы побеседовали с ведущим научным сотрудником Института медико-биологических проблем Российской Академии Наук Юлием Берковичем, который уже много лет занимается такой невероятно узкой даже в мировых рамках проблемой, как выращивание в космосе растений.
Зелень на борту
- Юлий Александрович, как я понимаю, один из выходов из создавшейся ситуации — создание на борту специальных космических оранжерей, в которых будут выращивать различные сельскохозяйственные культуры, пригодные в пищу.
- Именно так. Речь идет об особой агрокосмической программе Vita Сусlе-T - «Жизненный цикл - Технологический». Сейчас вопрос свежих продуктов решен таким образом: каждые два месяца к Международной космической станции, которая находится на околоземной орбите (а это не так уж и далеко от поверхности нашей планеты), пристыковывается грузовой корабль, который доставляет все необходимое для обеспечения нормальной жизнедеятельности космонавтов, включая запас еды. Пока у России нет своей оранжереи. Но мы планируем создать ее уже в следующем году.
- Почему «Жизненный цикл» технологический?
- Все просто: космическая оранжерея имеет замкнутое производство. То есть после посадки салата ровно через 24 дня можно снимать урожай. Космонавты его съедают. Потом высаживают новые семена. И через 24 дня опять получают порцию салата. Получается настоящий конвейер. Такая система предлагается впервые.
Раньше уже были попытки кое-что выращивать. И салат, и горох. Выполнен огромный объем работы, в том числе и сотрудниками нашего института. Мы тесно сотрудничали с американцами. Сегодня ясно одно: для получения хорошего урожая на станции нужна, во-первых, влага, а во-вторых, - полноценное минеральное питание. Плюс, конечно, нормальное освещение.
Растения не боятся невесомости
- А как же невесомость? Говорят, она очень сильно влияет на космонавтов. Поскольку из организмов вымывается кальций, сильно истончаются кости.
- Водно-кальциевый обмен характерен только для высших животных, включая человека. Поэтому космонавтам и впрямь намного хуже, чем овощам. Многие настолько сильно теряли кальций, что после приземления даже не могли самостоятельно передвигаться. А вот зелень чувствует себя на борту корабля прекрасно. У растений, которые мы предлагаем «запускать» в космос, жизненный цикл крайне незначительный: от двух-трех недель до нескольких месяцев.
Уже доказано: образцы, полученные на орбите, ничем не отличаются от земных. За десятки лет наблюдений не было обнаружено каких-либо отклонений в биомассе или в морфогенезе, то есть в этапах развития. Причем спектр культур может быть очень широкий. Тут вся проблема в ограниченности пространства на самой станции.
Под защитой магнитного поля
- Странно, что вопрос о создании космической оранжереи возник только сейчас. Ведь человечество осваивает околоземное пространство уже не одно десятилетие!
- Вы верно заметили, упомянув околоземное пространство. Специалисты четко отделяют выращивание растений вблизи самой Земли и за рамками ее магнитного поля. До сих пор космонавты летали не так уж и далеко - на максимально низких орбитах.
Так, наша Международная космическая станция находится как раз в пределах действия земного магнитного поля. Космонавты защищены от воздействия сильнейшей радиации, которая тут же атакует любой аппарат, покидающий околоземное пространство.
Этот фактор крайне опасен. Все мы знаем, насколько радиация губительна. Достаточно вспомнить ядерные бомбы и аварии на атомных станциях. Причем на Земле ученые даже не в состоянии воссоздать все те условия, которые могут встретиться в космосе. Это касается и варианта, когда отсутствует земное магнитное поле. Наука лишь способна это смоделировать чисто теоретически. Но что будет на практике?
Уже сейчас ясно, что во время дальних экспедиций для кораблей нужно разработать меры особой сверхзащиты. А пока ее еще нет. Так что все разговоры о межпланетных полетах с человеком на борту чисто умозрительные.
Подземный бункер на Луне
- Странно. Но недавно руководство американского космического агентства NASA заявило, что их астронавты «вернутся» на Луну в 2024 году. Более того, в 2033 году будет организована миссия и вовсе на Марс. Причем на Красную планету планируют отправить именно пилотируемую экспедицию.
- Посмотрим... В любом случае, американцы как раз столкнутся с теми проблемами, о которых я говорил. С радиацией шутки плохи. На Луне выход может быть такой: как можно глубже зарываться! Да-да, именно так. Считается, что лунный грунт способен защитить от воздействия опасных для человека лучей. По сути, речь идет о подземном бункере. Конечно, тут проблема с материалом. Обычно для создания таких защитных сооружений берут бетон.
Но представляете, сколько его нужно завезти на Луну. Поэтому самый лучший вариант — использовать местный грунт, который предварительно нужно особым образом оплавить. И тогда можно создать дополнительную защитную оболочку.
Луна требует вложений
- Получается, американцам следует взять с собой некую плавильную печь?
- Нет, лучше использовать солнечную энергию, которой на Луне, как и на Земле, предостаточно. Можно запросто сконцентрировать солнечные лучи и достичь температуры в два или в три тысячи градусов. Как раз хватит для того, чтобы превратить лунный грунт в жидкое состояние. Вопрос, сколько это будет стоить. Россия как раз и не собралась на Луну, поскольку данная миссия требует огромных вложений.
Что касается освоения Марса, то здесь разработано немало проектов. Их предлагают и американцы, и специалисты других стран. Причем все непременно говорят об оранжерее. Специалисты понимают, насколько она важна для выживания космонавтов.
Миллион долларов за один кило
- Это касается и Луны?
- Нет, на Луне проблема с зеленью не столь актуальна, поскольку миссия, с одной стороны, не такая длительная, а во-вторых, свежие овощи и фрукты можно регулярно доставлять с Земли грузовыми кораблями. Правда, и сегодня это весьма дорогое удовольствие. Скажем, «заброска» на МКС одного килограмма какого-либо груза стоит порядка 30 тысяч долларов США.
А отправка 1000 граммов на Марс выливается почти в один миллион. Как говорится, почувствуйте разницу. Поэтому те, кто отправится на Красную планету, должны будут выращивать растения на борту. Никто не станет посылать грузовые корабли так далеко. Представляете, во сколько это выльется. В миллиарды долларов США!
Дорогое удовольствие
- Насколько зеленые бортовые оранжереи эффективны с финансовой точки зрения?
- Формально оранжерея — это специальное устройство для выращивания растений. Комплекс полностью себе окупает только после длительного срока эксплуатации. Примерно за 5-7 лет. За это время на станции будет получена зеленая масса, которая весит больше, чем сама установка. Как вы понимаете, отправка оранжереи - недешевое удовольствие. Я имею в виду все расходные материалы, запчасти для ремонта и пр. Но после 5-7 лет комплекс работает уже в плюс.
Что касается автономного пребывания человека в космосе, то полет может продолжаться до десяти и более лет. Пока мы работаем на перспективу. Но обычно как бывает? Сейчас разрабатываются те корабли, которые полетят только через 10 лет. В любом случае, я не сомневаюсь, что рано или поздно наши разработки непременно понадобятся.
Корова на орбите
- Мы всё говорим о зелени. А животных в космос нельзя брать? Скажем, корову. Чтобы было свежее молоко... Или поросенка. Можно делать шашлыки!
- Ну и размечтались! - улыбнулся Юлий Александрович. - Хотя я понимаю, что вы шутите. С другой стороны, как известно, в каждой шутке есть доля правда. Этот вопрос на полном серьезе не раз рассматривался специалистами, которые готовят запуски космических кораблей. Все упирается, опять-таки, в деньги. При желании в ракете можно запустить хоть слона. Но представляете, сколько это будет стоить. Ему ведь каждый день нужно давать огромное количество травы. А где ее взять? Да и воды требуется немерено.
Конструкторы кораблей крайне ограничены с точки зрения потребления материально-технических ресурсов. Инженеры постоянно стараются на всем сэкономить. В ЕС разработали лунную базу на 6 человек весом 90 тонн. То есть нужно потратить сумасшедшие деньги, чтобы осуществить эту программу. Еще вопрос, соберут ли нужные средства...
- На Луну из Европы собираются только люди?
- Да, ни о каких животных в ЕС даже не заикаются. Единственное более-менее разумное «нерастительное» предложение мы услышали от китайцев. Как известно, они построили у себя знаменитый «Лунный дворец» (Luna Palace) - комплекс отработки регенеративных систем жизнеобеспечения с замкнутым циклом. Его возвели как раз с целью проведения серий экспериментов для программы перспективной базы на Луне. Китайцы смогли себя обеспечить на 80%. По крайней мере, так было заявлено.
Сначала они получили пшеницу, а потом вырастили мучных червей. Делали с ними пельмени из пшеничной муки. Они ее тоже сами добывали, перемалывая зерно. Тем и питались. Но это жители Поднебесной, где любят всякую экзотическую пищу. Кроме того, они предлагали еще выращивать на ботве, то есть на растительных отходах гусениц шелкопряда. Как вы понимаете, эта пища тоже на большого любителя. Проблему замкнутого цикла во время межпланетных полетов пытаются решить и американцы.
Парадокс в том, что даже среди тех, кто всерьез занимается космосом, немало сторонников непилотируемых аппаратов. Они говорят, что человеку за пределами Земли вообще делать нечего. Пусть все задачи выполняют автоматические станции. Эта точка зрения вполне разумная: современные роботы способны выполнять практически любую задачу, причем порой намного лучше, чем человек. Кроме того, роботы сберегут немало человеческих жизней.
Не секрет, что в результате освоения космоса погибло много людей. Немаловажное значение имеет также сбережение денежных ресурсов. Пилотируемые программы не просто дороже, а намного дороже, чем беспилотные. Пессимисты также говорят, что жизнь человека вне Земли невозможна, а значит, какой смысл куда-то лететь. Но, как говорится, поживем — увидим!
- Благодарим за интересную беседу!
Фото автора, из архива
Читайте и другие материалы о космонавтике на моей канале:
Космонавт Алексей Леонов об инопланетянах
Как Юрия Гагарина прикрывали с моря
Чем занимаются космонавты на борту. Откровенный разговор с Героем России Юрием Усачёвым
Герой России Юрий Батурин рассказал, о чём чаще всего спрашивают космонавтов
NOTA BENE: не забудьте подписаться на: Dmitrii Mart, смотрите другие статьи и нарративы автора и пересылайте их друзьям!