Есть ли жизнь в космосе?

Космический акцент

Уже никто не оспаривает тот факт, что космическое пространство есть потенциальный театр военных действий. То есть оружие там в зависимости от выбранной направленности - ядерное, кинетическое, лазерное и т.д. - лишь вопрос времени. Тем более что разместить в космосе ядерные средства поражения - идея далеко не новая.

Развитие американской военной стратегии сегодня предусматривает широкое использования космического пространства. Уже развёрнут новый вид вооружённых сил - Космические войска, в задачу которых, в частности, входит обеспечение в недалёком будущем постоянного присутствия в космосе пилотируемых аппаратов. Речь в данном случае идёт как об организации долговременных космических полётов в военных целях, так и строительстве лунных баз для проведения космической разведки и добычи полезных ископаемых.

В конце 2018 года генерал Пол Сэлва, занимавший в то время пост заместителя председателя Объединённого комитета начальников штабов, сделал весьма интересное заявление. Генерал сказал, что министерство обороны планирует развернуть в околоземном пространстве монтажно-испытательные комплексы, как для сборки космической техники, предназначенной для выполнения задач по ведению боевых действий на земной поверхности, так и для длительных пилотируемых экспедиций в дальнем космосе.

Постоянное присутствие Человека в космосе, в том числе с военными целями, может уже скоро стать необходимым. Земная сырьевая база истощается на глазах, так что поиск новых, космических источников энергии актуален уже в недалёком будущем.

Уже сейчас с математической точностью подсчитаны все без исключения земные ресурсы. Исходя из этого, нетрудно спрогнозировать, как долго человек сможет ещё «безбедно» существовать на нашей планете. Ведь, согласно расчётам, углеводородных источников энергии хватит только на 80-140 лет. Не радуют и запасы урана как ядерного энергетического средства. По некоторым данным, его осталось всего на несколько десятилетий добычи. Ясно, что не сегодня-завтра перед развитыми странами встанет задача покинуть насиженные места и напрямую столкнуться с проблемой создания жизни и её воспроизводства во Вселенной.

Таким образом, пилотируемые экспедиции нельзя рассматривать с точки зрения чисто научных экспериментов. Напротив. Такие полёты - часть практического решения задачи создания условий для развития жизни за пределами Земли, в том числе и с точки зрения безопасности.

Если человечество станет упорствовать в своём стремлении остаться на планете, единственным решением проблем будут, по-видимому, принудительные политические меры по распределению ресурсов, уже сейчас недостаточных для удовлетворения мировых потребностей. Это неизбежно посеет семена раздора между народами.

Понятно, почему американцы нацеливаются на колонизацию Марса, Китай с Японией верстают соответствующие лунные программы.

«Биосфера-2»: слишком много проблем

Тем не менее, длительное пребывание человека в космосе подразумевает решение многих научно-технических, чисто медицинских и психологических проблем. Однако сегодня практически ничего из вышеперечисленного не может похвастаться положительными результатами в плане возможных решений.

Одним из ключевых условий жизни на Земле является наличие силы тяготения. Между тем американские исследования говорят о том, что люди, долгое время проведшие в космосе, страдают от потери костной массы. Наблюдения за состоянием 13 астронавтов, каждый из которых провёл полгода на МКС, показали, что прочность их скелета уменьшилась в среднем на 14% по сравнению с соответствующими показателями до полёта. Трое астронавтов потеряли до 30% костной массы, что сравнимо с состоянием скелета пожилой женщины, страдающей от остеопороза (заболевание, при котором кости теряют свою прочность, становятся более хрупкими и могут легко ломаться).

Но ведь можно создать искусственное «земное притяжение»? Можно. Теоретически. На практике ещё не проводилось экспериментов по существованию людей в условиях искусственно поддерживаемой гравитации.

Отличительной чертой любых замыслов, как правило, является их несоответствие многим жизненным реалиям. Американцы в первой половине 90-х годов решили фундаментально проверить так легко уместившуюся на бумаге теорию создания многотысячных самодостаточных космических поселений. Программа называлась «Биосфера-2» с учётом того, что под первым номером стоит сама планета Земля.

С 26 сентября 1991 г. по 26 сентября 1993 года в пустыне штата Аризона состоялся впечатляющий эксперимент. Команда из восьми человек - четверо мужчин и стольких же женщин - провела в специальном комплексе два года в полной изоляции. Связь поддерживалась исключительно через компьютер.

Сам комплекс представлял собой грандиозное сооружение на площади в несколько гектаров. По существу, впервые искусственно создали замкнутую биосферу для моделирования процессов, происходящих в естественных экосистемах Земли. Комплекс «оранжерей», полностью изолированных от окружающей среды, занял около 1,5 га, объём атмосферы «Биосферы-2» составил около 204 000 м³  воздуха. В гигантский «парник» поместили около 3000 видов животных и растений. Внутри лаборатории росли деревья, трава и кустарники, что давали 46 видов растительной пищи, были пастбища коз, свинарники, курятники, в искусственных водоёмах плавали рыбы и креветки.

Было воссоздано семь различных биомов: тропический лес, пустыня, саванна, океан с небольшим коралловым рифом и мангровым эстуарием, агроценоз, в котором колонисты выращивали продукты питания (овощи, фрукты и скот), а также жилой блок. Видовой состав живых организмов был подобран, чтобы наилучшим образом имитировать биосферный круговорот веществ, включающий продуцирование и разложение органики, в том числе и естественное разложение отходов жизнедеятельности людей.

Надо сказать, что жизнь в этом ковчеге как-то сразу не задалась. Через пару недель одна из участниц эксперимента отрезала себе палец при работе на сельскохозяйственном оборудовании. Попытки пришить палец окончились неудачей и участнице пришлось покинуть эксперимент. Возможно, страх перед дальнейшими испытаниями подорвал дух участников эксперимента, но довольно быстро команда разбилась на две противоборствующие группы. Это сильно мешало нормальному ходу исследований. Примечательно, что и сегодня эти группы избегают встреч.

Главная проблема состояла в том, что попытка воссоздать земную атмосферу провалилась. Оказалось, что растения не могут вырабатывать необходимое количество кислорода. Содержание О2 в атмосфере «Биосферы» снизилось с 21 до 15%, в результате пришлось подкачивать кислород из внешней среды. Два года участники эксперимента жили в условиях постоянного кислородного голодания - люди теряли в весе и задыхались.

Выяснилось, что микроорганизмы и насекомые стали размножаться в неожиданно больших количествах, вызывая непредвиденное потребление кислорода и уничтожение сельскохозяйственных культур. Кстати, проектировщики не предусмотрели такого явления, как ветер: оказалось, что в отсутствие давления ветра на ствол и ветви деревьев механические ткани древесины оказались недостаточно развитыми. В результате стволы и ветви деревьев становились хрупкими и ломались под тяжестью собственного веса.

С питанием тоже всё было не совсем гладко. Площади агроценоза «Биосферы» оказалось недостаточно, чтобы обеспечить восемь человек пищей в достаточном количестве. Для решения этой проблемы пришлось увеличить плотность засева зерновых, а также высадить в тропическом лесу бананы и папайю.

Третья проблема, которая значительно осложняла жизнь людей в изолированной экосистеме - это неконтролируемый рост численности насекомых-вредителей. Пищевые цепи искусственных экосистем комплекса оказались неполными, и численность насекомых-вредителей в отсутствие врагов стала неуклонно расти, использование ядохимикатов исключалось, т.к. процессы самоочищения в таких небольших экосистемах проходят очень медленно, и отравление химикатами всех обитателей, в том числе и людей, будет неизбежно. Отечественные огородники поймут американских «коллег», которым пришлось собирать вручную всяких колорадских жуков, а также разводить их естественных врагов.

Биом пустыни просуществовал недолго. По утрам влага конденсировалась на стеклянной крыше «Биосферы-2» и искусственным дождём падала вниз. Спустя некоторое время после начала эксперимента пустыня стала зарастать травой.

...После окончания эксперимента ни дамы, ни сильная часть мужественных «первопроходцев» между собой не общались. Ни разу...

Лучи смерти

Если проблему искусственной атмосферы, в том числе и так необходимого ветра, можно решить, т.к. известна сама проблема, то противодействовать космической радиации пока даже неизвестно как. Вернее, не до конца изучены и выявлены все возможные последствия длительного пребывания в космосе для человеческого организма.

Даже марсианская экспедиция, которая для НАСА является особой мечтой, пока остаётся для американских исследователей загадкой с точки зрения последствий для её участников. Так, эксперты по радиации Университета штата Невада убеждены, что раковые заболевания, которые могут развиться в результате повышенного воздействия космической радиации, вероятнее всего, будут весьма опасными. Учёные пришли к выводу что типы опухолей, образующихся в результате воздействия космических лучей, являются более агрессивными, чем те, которые возникают от других форм радиации.

Проблема состоит в том, что никто точно не знает, какое количество радиации является слишком большим. Скажем, накоплено немало данных о вероятности возникновения ракового заболевания у человека, подвергшегося воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. Однако наиболее вредоносные типы излучения во вселенной сильно отличаются от тех, которые возникают в результате взрыва бомбы. Астронавты подвергаются воздействию галактических космических лучей - ядра их атомов двигаются в космическом пространстве с невероятной скоростью и обладают большой энергией. Если они сталкиваются со сложной клеточной структурой, например, ДНК, то они способны вызвать мутации.

Согласно существующим оценкам, достаточно будет трёх дней в космическом пространстве для того, чтобы каждая из триллионов соматических клеток человека получила удар от обладающего высокой энергией протонов, которые составляют наиболее распространённые космические галактические лучи. В результате серьёзно повышается вероятность заболевания раком лёгких, а также раком ободочной и прямой кишки т.е. данные разновидности онкологических заболеваний являются наиболее агрессивными.

В результате полученных данных учёные делают далеко не утешительный вывод о том, что марсианская экспедиция, длительность которой составит не более двух с половиной лет, сократит жизнь её участников от 15 до 24 лет.