Страница 59 из 67
Ну бог с ними, с животными: они энергетически обходятся всего дороже. Но ведь беда и с растениями. В фотосинтезе потребляется лишь малая часть поглощенной растениями солнечной энергии, остальное, превращаясь в тепло, начнет чрезмерно нагревать внутреннее пространство корабля. Избавиться от этого тепла можно лишь с помощью довольно громоздких систем. А каждый грамм веса, выведенный на орбиту… Эти соображения и захлопнули тогда перед растениями космическую дверь.
Так возникают и поводы для раздумий. Отчего биологический способ регенерации все же годится для Земли, которая также является космическим кораблем? Здесь малость КПД растений не помеха. Чего недостает звездному жилью? Размеров? Многообразия живых форм, которым столь богата планета? Научная загадка! Чувствуется, есть какие-то критические значения КПД растений, размеров кабины, сложности идущих в «ковчеге» биопревращений, всех этих цепочек типа: человек — животные — растения — микробы. Словом, существуют некие параметры, начиная с которых космические оранжереи окажутся для космоса вполне рентабельными.
Первые соображения о космических урожаях высказал Циолковский. Однако он, видимо, не считал, что его мысли будут претворены в жизнь в ближайшие десятилетия, а потому ограничился тем, что мы сегодня назвали бы массообменными расчетами. Он дал рисунки общей схемы оранжерей, отвел каждому космическому путешественнику 50 квадратных метров освещенной солнцем поверхности, и определил, что общий вес конструкций (на одного человека) должен равняться примерно тонне.
Совсем по-иному, как инженер-практик, подошел к тем же вопросам другой замечательный пионер космонавтики, один из конструкторов первых советских ракет Фридрих Артурович Цандер (1887–1933), автор проекта космического аппарата, сочетающего самолет и ракету. Романтик по натуре (сына он назвал Меркурий, по имени одной из планет, дочь Астрой, Звездой), Цандер не хотел ждать, но прожектером он не был, мыслил очень реально. Заниматься космическим огородничеством начал в 1915 году, в разгар войны, когда завод, где он служил инженером, выполнял срочные оборонные заказы.
Цандер задался целью создать «оранжерею авиационной легкости». Более общая проблема была им сформулирована так: «О возможности жить неограниченное время герметически закрыто, получая извне лишь энергию». Цандер хорошо понимал значимость веса в космосе. Созданные его талантом межпланетные аппараты в проекте должны были быть раз в 10 легче того реального гагаринского «Востока», который построили полвека спустя, а ведь «Восток» вобрал в себя все достижения науки и техники и вовсе не предназначался для межпланетных перелетов!
На протяжении своей короткой жизни (умер от тифа в Кисловодске, куда приехал отдыхать) Цандер неоднократно возвращался к проблеме жизнеобеспечения. Оставил множество тетрадей, испещренных стенографическими крючками. Он владел этой скорописью с молодых лет, большинство его рукописей так до сих пор и не расшифровано.
Ставил Цандер и прямые эксперименты по выращиванию растений в условиях, приближающихся к космическим. Еще юношей, вспоминала его сестра Маргарета, Фридель — так его ласково звали в семье — размышлял вслух, какие растения лучше смогут очистить атмосферу космического аппарата, и выбрал овощи с большой поверхностью зеленых листьев и стеблей: капусту, салат, лук. На веранде отцовского дома в Риге соорудил он маленький огородик, где растил на толченом древесном угле, который в 3–4 раза легче почвы, редис, горох, морковь и даже арбуз.
Цандер предложил два принципа космического огородничества, они обещали существенно снизить вес космических оранжерей, придать им авиационную легкость — метод воздушной культуры и метод раздвижки растений.
Аэропонику, периодическое опрыскивание корней питательными растворами, мы помним, придумал в 1910 году русский ботаник Владимир Мартынович Арциховский. Не установлено, был ли знаком со статьей Арциховского Цандер, во всяком случае мысль о беспочвенном выращивании, значительно уменьшающем вес установок в космосе, бесспорно, принадлежит ему.
Метод воздушной культуры позволял реализовать и второе замечательное предложение Цандера, минимизирующее объем, а значит, и вес оранжереи. Цандер считал, что «растения по мере их роста должны беспрепятственно раздвигаться (освобожденные от почвы ростки обретают свободу, могут перемещаться. — Ю. Ч.), что даст экономию в месте, необходимом для оранжереи». Последние записи были сделаны в 1931-м; исследования с перерывами продолжались 16 лет.
«Кто не устремлял в ясную звездную ночь своих взоров к небу, на котором сверкают миллионы звезд, и не подумал о том, что около них на планетах должны жить другие человечества, отчасти в культуре на многие тысячелетия опередившие нас! Какие несметные культурные ценности могли бы быть доставлены на Землю, если бы удалось туда перелететь человеку, и какую минимальную затрату надо произвести на такое великое дело в сравнении с тем, что бесполезно тратится человеком», — писал Фридрих Артурович.
Заглазно Цандера, высокого тонкого, светловолосого, зеленоглазого, называли марсианином. Всю жизнь рвался он в иные миры, но так и не дожил до начала космической эры.
Размышления Цандера обрели плоть и кровь лишь в наше время. Практическая работа велась в созданном в 1964 году Институте медико-биологических проблем Минздрава СССР, где стали изучать все связанные с жизнью в космосе — здоровье космонавтов, обеспечение их кислородом, пищей и т. д. — биологические вопросы. Большой вклад в эту проблематику внес кандидат технических наук Валентин Николаевич Головин.
Год 1960-й. Успешно закончил Московский институт химического машиностроения, учился в нем в особой группе — готовили первый выпуск так называемых студентов-исследователей. В аспирантуре начал заниматься новой тогда темой: пытался с помощью полупроницаемых полимерных мембран разделять жидкостные смеси веществ на их составляющие.
И совсем неудивительно, что спустя недолгое время Головин уже занимался системами жизнеобеспечения космонавтов. А вскоре стал руководителем большого отдела, главной целью деятельности которого была попытка втиснуть в узкие рамки космической кабины весь безграничный океан земной флоры и фауны.
Вместе со своим коллегой и основным сотрудником кандидатом биологических наук Валерием Глебовичем Чучкиным в 1966–1970 годах Головин собрал по крупицам весь разбросанный по многим источникам — статьям, старинным полузабытым монографиям, только что опубликованным тогда исследованиям Цандера — материал о том, как можно было бы, выращивая растения в космосе, максимально экономить пространство, вес, лучистую энергию. Системный анализ всех этих данных привел ученых к отрицательному выводу: использовать космические оранжереи, чтобы снабжать людей кислородом и пищей, пока нецелесообразно.
— Мешки с мукой, консервные банки, — объяснял Головин, — надежнее. Это, конечно, не значит, что высшим растениям и даже животным вход в космос категорически заказан. Космические оранжереи будут созданы, но их функции станут иными: они дадут космонавтам не еду, не возможность дышать, а будут осуществлять — это наше мнение — психологическую поддержку. Огурец на космическом столе, выращенный тут же в кабине и только что сорванный, важен вовсе не своими витаминами: ундевит или какую-то другую витаминную комбинацию можно взять с собой. Легко создать и эссенцию, имеющую аромат укропа, но она вряд ли заменит реальную укропную веточку, которую держишь в руках! И животных — кролика, допустим, собаку, возможно, даже соловья — стоило бы захватить в космос. Они, как особые психовитамины, дадут оторванному от земной пуповины человеку ощущение жизненной полноты, снимут негативные эмоции, тоску по родной планете…