Статьи

Шоу для науки: чем закончились опыты советских и американских ученых над людьми за стеклом

13.3k
Комментарии 0
Шоу для науки: чем закончились опыты советских и американских ученых над людьми за стеклом
Сергей Харламов

Может ли человек жить и работать в замкнутой среде? Что происходит с его психикой в изоляции? Эти вопросы начали волновать ученых в XX веке. Они полагают, что в отдаленном будущем автономные поселения могут быть полезны в космосе и в случае крайнего ухудшения условий на Земле. Время от времени находятся спонсоры и добровольцы, которые согласны проверять их гипотезы. В Советском Союзе и США тоже проводились такие эксперименты по выживанию людей в замкнутых пространствах. Но их результаты оказались противоречивыми. Не так просто сымитировать природу. Незнакомым людям в большой группе трудно уживаться друг с другом, добыть кислород тоже представлялось делом непростым. Если прибавить к этому ошибки в расчетах ученых... Сергей Харламов рассказывает о том, с чем пришлось столкнуться участникам эксперимента и почему они признали полную зависимость человека от природы.

Наша планета непрерывно изменяется. Следующие поколения уже будут жить на абсолютно другой Земле. Разрушительная человеческая деятельность, глобальное потепление, неожиданные катаклизмы — звенья одной цепи.

Ученые по всему миру пытаются сохранить существующее многообразие, но в скором времени на Земле останутся лишь культивируемые человеком растения и домашние животные. Нельзя сказать, что мы резко начнем голодать или наша жизнь серьезно изменится, но ущерб экологическим правилам игры на планете будет нанесен серьезнейший, а человек останется единственным "земным божеством". Все генетические процессы будут происходить только по его воле.

В целом такое будущее представляется не слишком антиутопичным. Если мы можем что-то контролировать, то точно не останемся без воды и пищи. Однако результаты экспериментов с подобными ситуациями заставляют задуматься о правильности выбранного человечеством пути.

В разных странах с XX века экспериментируют с изолированными биомами — сооружают герметичные масштабные конструкции, призванные проверить выживаемость растений и приспосабливаемость человека. Цели разные — от моделирования условий "как на Венере/Марсе/Луне" до исследования человеческой психики людей в долгой изоляции. К таким "опытам" относятся эксперимент 1967 года по изоляции трех людей в СССР, европейский эксперимент ISEMSI по космической медицине и МАРС-500, исследовавший поведение прилетевших на красную планету людей.

Марс-500

Но все же условия в этих экспериментах не были полностью изолированными. Участники редко готовили сами, не добывали электроэнергию и могли не беспокоиться об уровне кислорода. Только два эксперимента максимально близко подобрались к идее полного самообеспечения: это советский эксперимент БИОС-3 и американский "Биосфера-2". Первый был на 80% изолирован и продлился около 180 дней, а второй был изолирован на 100% и длился два года.

У этого текста есть определенные правила игры: это заочное соревнование двух уже произошедших экспериментов, которое будет представлено в виде якобы "дневников" участников. Американский ("Биосфера-2) будет вестись от имени Роя Уолфорда, врача-геронтолога. Подробности функционирования БИОС-3 будет "раскрывать" Владислав Терских, проживший все 180 дней в стенах комплекса.

День 1

Участники "Биосферы-2" прощаются с журналистами и заходят внутрь куполов

Терских: 24 декабря 1972 года за нами закрылись герметичные двери отсеков БИОС-3. Это уже не первое исследование в стенах красноярского Института биофизики. Опыты с герметизацией биомов идут в подвалах института уже 8 лет. С переменным успехом. Первые экипажи стали запускать только через четыре года после начала исследований. Всем здесь руководит профессор Иосиф Исаевич Гительзон, заведующий лабораторией фотобиологии. Мы втроем надеемся оставаться внутри камеры около года. 

Уилфорд: 26 сентября 1991 года. Огромная толпа журналистов. Вспышки фотокамер. Неудивительно: мы отправляемся в самое амбициозное путешествие в истории Аризоны. Попробуем прожить под куполом как можно дольше, расчетный период — два года. Проектировщик Питер Фирс уверяет, что конструкция "Биосферы-2" должна простоять не менее 100 лет и не потерять своих герметичных свойств. Во время строительства там возмущались, что стройка сложная, "будто они проектируют звездолет", но теперь все очень горды результатом. Со мной еще семь членов экспедиции.

День 10

Терских: Комплекс БИОС-3 — просторное помещение со стенами из нержавейки объемом 315 кубических метров. Оно делится на четыре отсека: один жилой и три регенеративных, то есть с растениями. В двух фитотронах — высшие растения, которые вырабатывают кислород и скоро должны дать первые плоды, а в третьем — микроводоросли, тоже для кислорода. Пока питаемся тушенкой.

Планы проектов "Биосфера-2" и БИОС-31/2
Планы проектов "Биосфера-2" и БИОС-32/2

Уилфорд: Почему "Биосфера-2"? Все просто, "Биосфера-1" — это наша Земля. Автор эксперимента Джон Аллеи, поэт и драматург, увлекается идеями "космического бессмертия". Нашел такого же единомышленника миллиардера Эдварда Бассе. На его деньги (150 миллионов!) мы и построили огромный купол в 1,5 гектара. Внутри смоделировано 5 биомов: тропический лес (настоящий!), океан (тоже настоящий, с волнами!), саванна, пустыня, мангровый эстуарий (модель прибрежной зоны африканской реки). Также под куполом располагается деревня с библиотекой. Чуть вдалеке — купол с кислородными отсеками. Он будет сжиматься и расправляться в зависимости от температуры снаружи, чтобы стекла купола не лопнули.

День 24

Терских: Вместе с агрономом Марией Шиленко и врачом Николаем Петровым уживаемся хорошо. Сейчас большую часть нашего времени занимает ухаживание за растениями. Немного скучно, поэтому за герметичным стеклом нам поставили телевизор. Иногда устраиваем киносеансы с коллегами. Главная наша задача — доказать эффективность сорта 232. Это карликовая пшеница с огромными показателями скорости роста. Ожидается, что мы выйдем на выработку 600 г зерна в сутки. Плюс соя, салат, морковь, редис, репа, огурцы и еще много всего. Все это растет в "болоте" — гидропоническом растворе солей, а заодно и вырабатывает несколько тысяч литров кислорода. Должно хватать экипажу в шесть человек. Но больше трех никогда не было.

Участники БИОС-3 и "Биосферы-2" 1/2
Участники БИОС-3 и "Биосферы-2" 2/2

Уилфорд: Я должен следить за здоровьем членов экспедиции. У нас нет лидера, у всех свои задачи. Самую главную, конечно, выполняет Марк ван Тилло — именно он отвечает за работоспособность технических систем. Роль штурмана у Салли Сильверстоун, она набирала людей в проект и обучала работе с "Биосферой-2". У нас мог бы быть лидер Марк Нельсон, руководитель института экотехники, но к началу эксперимента он то ли простудился, то ли поругался с мистером Аллеи. Не думаю, что это страшно. Главное — следовать инструкциям и не лезть не в свое дело, отвечать только за себя.

День 50

Терских: Добиться полной автономии системы на данном этапе невозможно. По моим расчетам, система возвращает всего 95% воды. Через месяц нам придется подключить конденсаторы хлореллы для выработки H2O, если считать с едой, то КПД системы снижен на 20%. На 100% работает только регенерация атмосферы, но если возникнет нештатная ситуация и часть растений сгниет, то восполнить потери будет неоткуда. Эксперимент провалится. 

Уилфорд: Марк пришел с нехорошими новостями: у нас неизбежно понизится уровень кислорода. Пока это незаметно. Но через полгода потери кислорода начнут расти в геометрической прогрессии, уже через год здесь будет как на вершине Гималаев. Жить можно, но это означает, что расчеты оказались неверны. Вторая проблема — скука. Мы только и делаем, что решаем проблемы гидропоники — это самая слабая часть эксперимента! Мы посмотрели уже все фильмы, которые взяли с собой. Журналисты перестали крутиться вокруг купола, сейчас уже точно ничего не происходит.

Обеденный перерыв в БИОС-3 и "Биосфере-2"1/2
Обеденный перерыв в БИОС-3 и "Биосфере-2"2/2

День 103

Терских: Машу сменил Николай Бугреев, эксперт по водорослям. Затем Маша вернулась, сменив Колю Петрова, их смена — по четыре месяца. Количество еды рассчитано так, что на каждого из участников — минимальный набор микроэлементов. Сначала ты ощущаешь голод, потом невероятную легкость. Но затем наступает какое-то угрюмое состояние, которое сковывает твои движения. Впрочем, наша клетка — всего 20 квадратных метров + спальные места, так что ходить здесь особенно некуда.

Уилфорд: Новые плохие новости. Животноводческой ферме (куры и карликовые свиньи) грозит гибель. Расчеты их содержания тоже оказались неверными, поэтому следующий год пройдет под знаком полного вегетарианства. Я не удивлен, но считаю, что нам будет достаточно 1500 калорий без жиров. Я уверен, что в будущем все люди будут питаться именно так и доживать до 130 лет. Небольшое голодание не повредит. Перерасчитали порции — теперь некоторые члены команды вылизывают тарелки!

Из дневника коллеги Роя поляка Божко: Когда взятые с собой припасы стали подходить к концу, состоялась "стыковка" жилого блока с оранжереей. Впечатления были незабываемые! Ослепительно яркие светильники-имитаторы солнечного света, новые запахи. Заводной соловей, который может издавать трели, а самое главное — свежая сочная зелень. Трудно описать нашу радость...

День 158

Терских: У одного из членов экипажа открылась гнойная рана за ухом. Он скрывал ее, чтобы попасть в эксперимент, а теперь, в условиях замкнутого пространства, мы находимся в серьезной опасности. Вместе с врачом, наблюдающим эксперимент снаружи, они приняли решение провести операцию внутри экспериментальных отсеков. До конца эксперимента — месяц.

Уилфорд: В СМИ слухи о том, что мы скрываем здесь дополнительные запасы еды и консервов. В прессе поднялась шумиха. Консультационный совет борется с неправдивыми новостями, но, кажется, журналисты делают из нас каких-то подопытных кроликов из телешоу. Все ждут, сколько мы продержимся, хотя у нас есть четкие рамки эксперимента — два года. Но проблемы накапливаются. За полгода экипаж разделился на две противоборствующие стороны. Мы не конфликтуем, но напряжение растет. Не всем нравится моя диета, но так мы точно сможем дожить до конца эксперимента.

День 180

Советские ученые дают интервью после окончания эксперимента БИОС-3

Терских: День замечательный, последний для меня и этого этапа. Приехали журналисты и репортеры, снимают документальный фильм, просили производить манипуляции с растениями через иллюминатор. Нас называют "бионафтами". Собрались с коллегами и сыграли на гитаре прощальную песню. Бугреев, впрочем, не спешит расставаться с БИОС-3. В общей сложности он проведет в камере более 13 месяцев с перерывами. Проблема в другом: пока мы занимались наукой, у одного из коллег родилась дочка. У еще одного коллеги тоже годовалый сын. Они опасаются, что за полгода разлуки их отношения с родными будут подорваны. 

Результаты советского эксперимента были признаны успешными, в целом потому, что амбициозные цели не ставились, а этот опыт был всего лишь частью множества других, с людьми и без. Опыты с герметичной экосферой шли вплоть до развала Советского Союза и прекращения финансирования института. Организаторы "Биосферы-2" говорили, что при строительстве купола использовали наработки в том числе и советских ученых, чьими научными трудами они восхищались.

Уилфорд: Дни в "Биосфере-2" похожи один на другой. Зима прошла очень тяжело. Влага конденсировалась на стенках купола, поэтому у нас постоянно шел дождь. Биологи честно признались, что боятся, как бы посевы не сгнили. И еще одно удивительное дело: деревья начали ломаться под собственным весом. Из-за отсутствия ветра ветки перестали быть упругими. Даже деревьям нужно раскачиваться и тренировать "мышцы".

Искусственный океан, "деревня" и пожухлые оранжереи в конце эксперимента "Биосферы-2"1/3
Искусственный океан, "деревня" и пожухлые оранжереи в конце эксперимента "Биосферы-2"2/3
Искусственный океан, "деревня" и пожухлые оранжереи в конце эксперимента "Биосферы-2"3/3
Газеты Аризоны писали: Число посетителей возросло со 150 тысяч человек в начале эксперимента до 230 тысяч в последующее время — и это явно не предел. Экскурсии, включающие просмотр специального кинофильма, прогулку по оранжерее, где выставлены модели экосистем, задействованных в проекте, поход вокруг застекленного комплекса и обед в местном ресторане приносят Бассу и компании от 4 до 5 миллионов долларов в год чистой прибыли.

День 254 (продолжается только американский эксперимент)

Мы обедаем по отдельности, не смотрим друг другу в глаза. Общение сведено на нет. Команда получилась абсолютно неслаженная психологически. Определенно это провал Салли! Людей не покидают мысли о еде. С наступлением лета мы столкнулись с новой напастью — быстро размножились насекомые и микроорганизмы, которые начали потреблять кислород еще быстрее, чем мы предполагали сначала. Эксперимент под угрозой.

"Тот факт, что у них нет никакого объяснения происходящему, говорит, что они проводят настоящий научный эксперимент с непредвиденными результатами", — признал Дон Хеннигер, работающий в Джонсоновском космическом центре НАСА.

День 376

Биосфера-2, вид с воздуха и пожухлая трава1/2
Биосфера-2, вид с воздуха и пожухлая трава2/2

Насекомые измотали людей, собирать их вручную оказалось бесполезным и трудным делом. Убил сотню, на следующий день их уже 200. Мы весело машем журналистам, но затем расходимся по своим комнатам. Активный фотосинтез растений перестает совершаться ночью, многие просыпаются от нехватки кислорода, задыхаются.

День 422

Эд Басс, наш спонсор, принял решение закачать кислород извне втайне от журналистов. Иначе бы мы не выжили. Тем более нехватка кислорода уже сказывалась на работе... Джейн Пойнтер разорвало палец, который я пришил обратно, но она все равно покинула эксперимент раньше. Это еще больше разделило лагерь на тех, кто хотел завершить работу, и тех, кто хотел во что бы то ни стало его продолжать до конца.

Я бы сказала, что мы все вышли несколько чокнутыми. Я была взволнована тем, что увижу всю свою семью и друзей. В течение двух лет я видела людей через стекло. И вот все побежали ко мне. И я отпрянула. Они воняли! Люди воняют! Мы воняем лаком для волос, и дезодорантом, и всякой такой ерундой, — Джейн Пойнтер.

День 601

За почти два года мы все потеряли по 15-20 килограмм веса, хотя на камеру продолжаем говорить, что гордимся своими показателями. Некоторые начали есть семена пшеницы, которыми мы так и не воспользовались, потому что часть земли прогнила из-за высокой конденсации осадков. Фактически это нарушение регламента: семена не были выращены на полях "Биосферы-2". Из-за этого в СМИ гуляют слухи, что у нас процветает контрабанда еды. Консультационный совет проекта в полном составе покинул научный эксперимент, мы остались одни.

Рой Уилфорд сразу после выхода из эксперимента и чуть позднее

День 730

Мы вышли на свободу. Нас встречают так, будто мы вышли из тюрьмы. На нас обрушились сообщения о том, что эксперимент признан провальным, хоть мы и выдержали его до конца. Но ведь на то он и эксперимент, чтобы проверить наши возможности и границы наших технологий. Но на выходе этого не ощущалось. Не казалось, что мы провели какую-то большую научную работу. Это было больше похоже на телешоу про выживание. СМИ удалось достичь нужного градуса истерии, чтобы даже мы начали сомневаться в необходимости нашей работы.

***

Когда журналисты попали внутрь, они обнаружили надпись, оставленную кем-то из бионавтов: "Только здесь мы почувствовали, насколько зависим от окружающей природы. Если не будет деревьев — нам нечем будет дышать, если вода загрязнится — нам нечего будет пить".

Бионавты покидают "Биосферу-2"

Через полтора года спонсоры приняли решение начать еще один десятимесячный эксперимент. Но им помешали – кто бы подумал – некоторые члены первой команды. Они ворвались на территорию только что начавшегося эксперимента, выбили стекла купола, открыли аварийные двери, нарушив герметичность. После этой акции проект увяз в судебных исках, был передан местному институту и предлагался к продаже до 2005 года. Сейчас туда водят экскурсии, а внутри ставят ограниченные опыты над растениями.

Другая часть бионавтов, которая дошла до конца и сохранила более приятные воспоминания, уехала в Португалию. Там они основали сверхприбыльное поселение Тамера, годовой доход которого составляет 1 млн евро. 60% этого дохода — экотренинги. Экопоселение считается самым технологичным в мире на сегодняшний день.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен!
Нажмите "Подписаться на канал", чтобы читать Ruposters в ленте "Яндекса" https://zen.yandex.ru/ruposters.ru

Поделиться / Share