Исследователи возрождают мечту о марсианской среде обитания в Аризоне

Biosphere 2 в Аризоне

Исследователи планируют провести новые эксперименты в этой герметичной закрытой теплице на территории кампуса Biosphere 2 в Аризоне

Существует история, возможно, апокрифическая, об астронавте, который проводил эксперимент по выращиванию растений на борту российского космического корабля в 1970-х или 80-х годах. Когда астронавт вернулся на Землю, он уклонился от результатов эксперимента. “Я съел его”, – наконец объявил он. “Мне просто нужно было съесть что-нибудь свежее”.

Кай Стейтс, директор нового исследовательского центра, известного как Космический аналог Луны и Марса (SAM), любит рассказывать эту историю, чтобы проиллюстрировать две вещи о космических путешествиях: трудно недооценивать важность свежих овощей, когда вы живете в консервной банке месяцами или годами, а люди непредсказуемы.

SAM попытается решить обе эти проблемы, когда он начнет полностью функционировать в качестве новейшего аналога Марса в мире в конце этого года, и будет стремиться как можно ближе подойти к моделированию марсианской среды обитания. Эти имитированные космические среды обитания, около дюжины из них по всему миру, предназначены для тестирования технологий и отработки протоколов миссий, а также для моделирования стесненных, суровых условий жизни и работы, с которыми столкнутся астронавты, если они отправятся на Красную планету. Ранее в этом месяце НАСА объявило, что скоро начнет 3D-печать своего собственного аналога, и призвало новобранцев жить там. SAM реконструируется из части своего самого известного аналога, объекта “Биосфера 2″ за пределами Тусона, штат Аризона, презентация которого должна состояться в следующем месяце.

SAM – желанное дополнение, говорит эколог Шеннон Руперт, директор другого аналога Марса, Исследовательской станции в пустыне Марс в штате Юта. “У SAM есть два разных благословения”, – говорит она. Во-первых, он уже связан с известным местом назначения, Биосферой 2, поэтому он может иметь большое общественное значение. Во- вторых, его герметичная структура является первой в своем роде. Но проект, хотя и представляет собой отдельное здание, все еще нуждается в финансировании для поддержки своего более грандиозного видения.

Если это удастся, СЭМ сможет частично оправдать надежды “Биосферы-2”, крупномасштабного эксперимента с закрытой экосистемой, который был частью коммуны хиппи, частью серьезных научных усилий. Биосфера 1, по словам ее основателей, – это сама Земля. Восемь экипажей провели 2 года, живя в закрытой футуристической среде обитания, которая состояла из акров пахотных земель, тропических лесов, пустыни и внутреннего моря. Но технические сбои и конфликты между экипажами омрачили его миссию. Сегодня он служит достопримечательностью  и участвует в проектах по науке о земле.

Стейтс, режиссер-документалист и математик, работал с исследователями Аризонского университета над ремонтом здания, которое было построено в 1987 году в качестве “тестового модуля” для главного здания Biosphere 2. Размером с небольшой дом, испытательный модуль, который имеет футуристический полугеодезический дизайн своего старшего брата, будет служить герметичной теплицей СЭМА. В конечном счете, модуль планирует подключить к трем транспортным контейнерам, один из которых уже установлен с жилыми и лабораторными помещениями. Все они могут быть герметизированы для поддержания положительного внутреннего давления воздуха и предотвращения попадания наружного воздуха. В июне специалисты по реабилитации впервые за 30 лет повысили давление в теплице.

В оригинальном эксперименте “Биосфера 2”, как известно, не удалось получить пригодный для дыхания воздух, и требовался внешний кислород. У исследователей есть более скромные цели для SAM: система, в которой со временем растения и люди производят и потребляют все больше и больше кислорода и углекислого газа, необходимых для поддержки друг друга.

Это хрупкое равновесие, поскольку динамика меняется каждый раз, когда жители деревни собирают растения или сеют семена. Микробы добавляют еще одно осложнение, как обнаружили ранние ученые, когда разложение бактерий неожиданно повысило уровень углекислого газа . Отслеживание постепенного перехода от импортируемого воздуха к воздуху, который повторно используется растениями внутри SAM, поможет исследователям точно смоделировать, какие и сколько растений и грибов необходимо выращивать и собирать, чтобы поддерживать правильный баланс. “Цель состоит в том, чтобы научиться начинать со всех механических систем, как это было бы в случае, когда мы впервые приземляемся на Луну или Марс, а затем в конечном итоге переходим к системам на основе растений”, – говорит он.

“Реальные данные о взаимодействии газов в теплице будут бесценны”, – говорит Марта Ленио, инженер по возобновляемым источникам энергии из Всемирного фонда дикой природы. Относительно легко смоделировать взаимосвязь между кислородом и углекислым газом в идеальных условиях, но в реальном мире “что вы делаете, когда что-то идет не так?” – спрашивает она. Человеческая переменная не очень хорошо изучена. Я думаю, что они получат много полезной информации.

Штаатс предполагает, что исследователи из академических кругов, промышленности и правительственных космических агентств платят за проведение экспериментов в космосе – скажем, выращивание растений в замкнутых средах и за тестирование космического оборудования. Люди могут жить и работать в SAM неделями или месяцами. Первые клиенты прибудут в начале следующего года. Двое из них были частью первоначальной команды Biosphere.

В конечном счете, планируется установить “Марсианский дворик” площадью 2000 квадратных метров, украшенный лавовой трубой и уменьшенными версиями марсианских кратеров. “Когда он будет завершен, это будет самый точный аналог Марса, когда-либо созданный”, – говорит он.

Но это еще не всё. А средств пока нет. До сих пор все работали с ограниченным бюджетом, получая около 100 000 долларов от частных инвесторов и технологического бизнес-инкубатора. По словам одного из руководителя проекта, им потребуется еще 250 000 долларов или около того, чтобы полностью оборудовать объект. Он надеется, что деньги поступят от инвесторов.

Он говорит, что на этот раз цели проекта достижимы. “Биосфера 2 представляет собой то, что мы могли бы сделать на Марсе, возможно, через 100 или 150 лет – с океаном, тропическими лесами, всем, к чему мы привыкли дома”, – говорит он.
Майкл Прайс

Майкл Прайс

Майкл – научный журналист из Сан-Диего, Калифорния.

Читайте также: