суббота, 5 мая 2012 г.

Независимость

Биосфера Земли - механизм со сложными взаимосвязями. Огромное количество объектов живой и неживой природы в нем   постоянно влияют друг на друга (положительно или отрицательно), и постоянно видоизменяются, подстраиваясь под это влияние. 
Но иногда, появляются люди, которые считают возможным человеку, создать нечто подобное биосфере Земли. Хотя, кажется логичным, что невозможно просчитать такое количество факторов. Но ...

P1140293
 


Самый известный и масштабный проект в этом направлении - "Биосфера 2".  В 1986 году в пустыне южной Аризоны, в 60-ти километрах к северу от Тусона компанией "Space Biosphere Ventures" (по предложению и при спонсировании техасского миллиардера Эдварда Басса) было начато строительство этого необычного сооружения. Строительству предшествовали 10 лет разработок и исследований (по всему миру подбирались растения и животные, и даже почва - которые будут использоваться в системе). 

 Biosphere2_1

Главной задачей было, выяснить, сможет ли человек создать, а затем жить и работать в полностью автономной системе. В дальнейшем такие системы могли быть полезны как при освоении просторов других планет, так и на Земле, в случае глобальных катаклизмов (при непригодности для проживания большей части планеты). 

 Biosphere2_2

В общей сложности "Биосфера 2" заняла площадь 1,27 га и содержала в себе 203 760 кубометра воздуха. Она была полностью покрыта стеклянным колпаком, пропускающим 50% солнечного света. На ее территории было размещено семь экологических систем в миниатюре: влажный тропический лес, саванна, болото, океан, пустыня... 
Кроме того, там были бассейны для рыб, инсектариум с 250 видами насекомых, сельскохозяйственная ферма (тут должны были обитать примерно 4 тысячи видов растений и животных) и жилая часть - комнаты для сотрудников, мастерские, информационно-вычислительный центр для контроля за всеми процессами.
Каждая из этих экологических систем была отделена от других и имела свой особый климат.
Причем работа всех систем координировалась автоматически. 

 800px-Biosphere2_Inside_big

Люди, находящиеся внутри должны были существовать в условиях совершенной автономии. Ни пища, ни воздух, ни вода, ни какое-либо другое вещество не проникает внутрь и ничто не уходит наружу, кроме солнечного света, электричества и информации по проводам. Даже "дно" изолировано от земли на которой она стоит специальными герметично сваренными железными листами.

Tucson05_BiosphereFogDesert 

Непосредственно эксперимент был проведен в несколько этапов.

Восемь человек (четыре женщины и четверо мужчин) пробыли в «Биосфере-2» около двух лет (с 1991 г.), поддерживая связь с внешним миром только через компьютер. Практически сразу в этом замкнутом коллективе начали назревать конфликты (что так же помешало нормальному ходу исследований).  

Внутри лаборатории росли деревья, трава и кустарники, что давали 46 видов растительной пищи, были пастбища коз, свинарники, курятники, в искусственных водоемах плавала рыба и креветки.

Предполагалось, что комплекс будет функционировать автономно, так как налицо были все условия нормального круговорота веществ. Однако через несколько недель жизнь людей, живущих натуральным хозяйством, нарушилась. Микроорганизмы и насекомые стали размножаться в неожиданно больших количествах, вызывая непредвиденное потребление кислорода и уничтожение сельскохозяйственных культур. Обитатели проекта стали терять в весе и задыхаться. Учёным пришлось пойти на нарушение условий эксперимента и начать поставку внутрь кислорода (23 тонны) и продуктов (эти факты скрывались и были разоблачены впоследствии). Первый эксперимент закончился неудачей: люди сильно потеряли в весе, количество кислорода снизилось до 15% (нормальное содержание в атмосфере — 21%).
 
  В марте 1994 в "Биосфере-2" начала работать вторая смена биосферян, уже из пяти человек. Сменилась и парадигма исследований. Первая вахта была занята в основном собственным выживанием, стремлением обеспечить себя всем необходимым для более-менее полноценной жизни. Теперь же в "Биосферу-2" стали вхожи специалисты-исследователи. Они проводили эксперименты, и срок их пребывания мог варьироваться от нескольких суток до нескольких месяцев. 

Между тем экологическая обстановка в "Биосфере-2" все ухудшалась. И осенью 1994 года и вторая смена специалистов была спешно эвакуирована, а здание ; наглухо закрыто. В марте 1995 года было принято новое решение ; откупорить "Биосферу-2", основательно проветрить ее и провести в ней "генеральную уборку".

Проект был передан Колумбийскому университету. Они решили прекратить эксперимент и удалить из сооружения людей, поскольку было неясно, как решить проблему питания и сохранения неизменного состава воздуха. Однако, в середине 1996 года ученые начали новый эксперимент, уже без участия людей.
 
  В 1997 году проект "Биосфера-2" был снова закрыт. Тогда выяснилось, что температура и химический состав воздуха внутри помещений в этом рукотворном ковчеге начинают выходить за пределы безопасности.  

10 января 2005 года компания-владелец уникального комплекса выставила лабораторию на продажу. Двадцать лет после того, как комплекс был построен, он был продан компании CDO Ranching & Development LP, которая приобрела лот путем двух сделок. Она заплатила 9 млн. долларов за здания, в том числе биосферные купола и студенческую деревню и еще 40 млн. долларов за землю вокруг собственности. В июне 2007 Университет штата Аризоны стал управлять "Биосферой-2". Сейчас это место можно посетить с экскурсией.

В итоге - проект выявил огромное количество несовершеннств и просчетов, в организации таких сложных систем.
 
http://ru.wikipedia.org/wiki/Биосфера-2  http://world.lib.ru/h/hellwig_t/biosfera-2mifyirealxnostx.shtml 
Оф. сайт: http://www.b2science.org/ 
Как выглядела "Биосфера 2" в 2010 г.: http://www.priroda.su/item/1281  

Похожие, хотя и не такие масштабные, исследования проводились и в СССР, и носили название "БИОС".

В 1964 году в системе БИОС-1 была осуществлена замкнутая по газообмену двухзвенная система жизнеобеспечения «человек-хлорелла». Водоросли поглощали углекислый газ и вырабатывали кислород, однако использовать хлореллу в пищу не удалось.

В 1965 году в БИОС-2 кроме водорослей использовались и высшие растения — пшеница, овощи.

В 1968 году были проведены первые эксперименты в трехзвенной системе «человек — микроводоросли — высшие растения». Был достигнут 85 % уровень повторного использования воды. На основе этих экспериментов был создан БИОС-3 — замкнутая экологическая система жизнеобеспечения человека с автономным управлением. 

Строительство завершилось в 1972 году. В подвале Института биофизики в красноярском Академгородке построили герметичное помещение размерами 14 × 9 × 2.5 м и объёмом около 315 м³. Корпус разделен на 4 равных отсека, два из которых заняты фитотронами, один микроводорослевыми культиваторами, а последний жилой, там располагаются каюты экипажа, бытовое и вспомогательное оборудование. Отсеки соединены герметизируемыми дверьми. Экипаж — до 3 человек.

В БИОС-3 были проведены 10 экспериментов с экипажами от 1 до 3 человек. Самый продолжительный эксперимент продолжался 180 дней (1972—1973 гг.). Удалось достичь полного замыкания системы по газу и воде, и до 80 % потребностей экипажа в пище.

В период перестройки «БИОС-3» был законсервирован, и эксперименты в нем на время были прекращены.

Создание обновленной биосистемы началось в Красноярске в 2005 году при поддержке Европейского космического агентства (ESA). Проводятся исследования в области переработки отходов и выращивания растений в замкнутых экосистемах.

http://ru.wikipedia.org/wiki/БИОС-3 

 

Комментариев нет:

Отправить комментарий