Как обустроить звездолет?

Публикуется в разделе "К звездам"

15.10.2014. Когда-нибудь астронавтам придется проводить в космических путешествиях долгие годы. Интерьеры их космических кораблей будут разительно отличаться от тех картин, которые рисуют научно-фантастические произведения.

Пожалуй, самым ярким образцом космических технологий, когда-либо придуманных фантастами, являются звездолеты Звездного флота из телесериала "Звездный путь". Но представьте себе, что вам действительно придется жить на борту таких звездолетов. Поначалу вы, наверное, будете в восторге от идеально чистых коридоров, стильной минималистической меблировки, экранов видеокоммуникаторов и репликаторов пищи.

Звездолет Звездного флота
Звездолет Звездного флота "Вояджер" из сериала "Звездный путь"

Но через несколько месяцев голые стены без картин, отсутствие живых растений и шумового фона в виде болтовни между членами экипажа начнут вас угнетать. Футуристическая утопия превратится в бесконечное пребывание в магазине ИКЕА дождливым воскресным вечером. В телесериале вам не покажут длинные очереди  из тоскующих астронавтов, стремящихся хоть на время убежать в мир фантазий от невыносимой стерильности бытия, у дверей голопалубы.

Стерильная чистота, блеск пластика и металла... Так выглядят внутренние интерьеры кораблей Звездного флота.

В действительности космические агентства пока рассматривают длительные межпланетные перелеты только в теории. Тем не менее, продолжительные орбитальные полеты – это уже реальность. Экспедиции в космос длиной в полгода давно стали нормой, а в 2015 году два астронавта проведут на Международной космической станции (МКС) целый год. Интерьер станции, которая станет для них домом на 12 ближайших месяцев, целиком состоит из панелей управления, кабелей, трубопроводов и различного оборудования – в общем, тоже оставляет желать лучшего.

А это уже не фантастика. Международная космическая станция изнутри. Такой интерьер мало способствует длительному проживанию людей.

"Внутреннее пространство МКС чрезвычайно функционально и лишено уюта, присущего дому. Такое чувство, как будто живешь внутри пластмассовой коробки",– говорит Рейчел Армстронг, недавно получившая пост профессора экспериментальной архитектуры в университете Ньюкасла на севере Англии. Армстронг считает, что необходимо сделать среду обитания землян на орбитальных станциях, космических кораблях, инопланетных колониях и звездолетах как можно более приближенной к привычной для нас среде гигантского звездного корабля под названием Земля.

"Нам нужно не просто выживать, а полноценно жить в космосе длительное время",– говорит Армстронг,– "А значит, нужно подходить к созданию интерьеров с экологической точки зрения".

Искусственная среда

Такой подход не ограничивается расстановкой горшков с комнатными растениями по космическому кораблю или выращиванием салата в оранжерее. Жизнь людей на Земле поддерживается благодаря тонко сбалансированной экосистеме, включающей миллиарды бактерий, живущих в нашем кишечнике и помогающих переваривать пищу. Кроме того, экосистему составляют растения, которые мы употребляем в пищу, и деревья, снабжающие нас кислородом и поглощающие углекислый газ. Всем этим функциям в космосе придется найти искусственную замену.

"За исключением тех эпизодов, когда главные герои "Звездного пути" покидают свои корабли, чтобы пополнить истощившиеся запасы на покрытых буйной растительностью далеких планетах, в сериале нет ни малейшего упоминания о биологическом разнообразии или экосистеме",– отмечает Армстронг,– "Мысль о том, что земляне якобы смогли бы проводить в космосе неограниченное количество времени без какого-либо намека на экосферу, которая поддерживала бы их жизнедеятельность, мягко говоря, не соответствует действительности".

По мнению Армстронга,  для длительных космических путешествий должны использоваться огромные летающие биомы – автономные органические звездолеты с полями, горами и озерами. (Армстронг в этом не оригинальна. Задолго до нее образ подобного звездолета описал знаменитый американский фантаст Артур Кларк в своем романе "Свидание с Рамой". Прим. SETI & CETI). Однако попытки создать крупные закрытые биосистемы на Земле до сих пор терпели неудачу.

Иллюстрация к роману Артура Кларка "Свидание с Рамой". Так выглядит межзвездный корабль внутри. Внутри корабля имеются поля, леса, поселки для проживания людей и даже море. Чтобы обеспечить максимально комфортные условия во время длительных путешествий, в звездолете меняются времена суток, погода и даже времена года.

Самый грандиозный из таких проектов – "Биосфера-2" – представлял собой огромную теплицу в аризонской пустыне. Закончился эксперимент тем, что уровень кислорода внутри комплекса упал, по отсекам расплодились тараканы и прочие вредные насекомые, а все члены экипажа перессорились.

В отличие от многих других теоретиков выживания в космосе, Армстронг предпочитает начинать реализацию своих идей с малого.

Работа для бактерий

Взять, к примеру, систему переработки мочи в питьевую воду – одну из самых сложных систем на борту МКС, создание которой обошлось в 250 млн долларов.

Такой же технологический процесс фильтрации отходов есть и на Земле, только стоит он гораздо дешевле. Весьма вероятно, что водопроводная вода, особенно в крупных городах,  уже прошла через организм нескольких людей, прежде чем оказаться в наших кранах. Большую часть работы по фильтрации этой воды выполняют бактерии или растения в естественной среде, например, в реках, или же культуры бактерий, которые используются в системах очистки сточных вод.

Армстронг предлагает использовать подобные биологические системы и в космосе.

"Если мы задумаемся о процессах, которые так или иначе происходят на космических кораблях, мы сможем по-новому думать о дизайне",– говорит она,– "Превращать отходы в полезные продукты на МКС могли бы, например, колонии бактерий  наподобие тех, которые очищают сточные воды на Земле".

"Бактерии могли бы жить в уютно побулькивающих трубопроводах, выведенных во внутреннее пространство станции, или населять аквариумы, расположенные вдоль стен",– рассказывает Армстронг,– "Таким образом, был бы сделан первый шаг на пути к очеловечиванию среды обитания космических путешественников, что сделало бы их пребывание на борту более комфортным". 

Поскольку вода – очень эффективный радиационный щит, трубопроводы с бактериями могли бы дополнительно защищать экипаж станции от опасного космического излучения.

Еще одна идея Армстронг – аквариумы со съедобными водорослями, питающимися отходами жизнедеятельности человека и получающими энергию для роста за счет фотосинтеза.

Будущее – за органическими системами

Даже если эти концепции так никогда и не реализуют на борту орбитальных станций, о них всё равно стоит задуматься будущим колонистам Марса или Луны. Органические системы, способные функционировать в других условиях, нужно создавать, чтобы когда-нибудь на какой-нибудь далекой планете без поставок необходимых запасов смогло прожить более чем одно поколение землян.

"Рассматривая возможные комбинации совместной работы живых организмов и техники, мы получим гораздо лучшее представление о системах, которые необходимо создать для жизни вне Земли",– говорит Армстронг.

Согласно хронологии сериала "Звездный путь", "Энтерпрайз" отправился в межзвездный полет в 2151 году. Если к тому времени земляне действительно создадут нечто подобное, интерьер такого звездолета, вероятно, будет разительно отличаться от того, что нам показывают в фильме.

Вместо унылых, безликих коридоров вас встретят стены, покрытые трубами с водорослями, вместо ковролина под ногами – живая трава, а на капитанском мостике будут расти деревья. Главное – успевать уворачиваться от падающих веток во время атаки клингонов.

Ричард Холлингэм, BBC Future

Хотите что-то добавить или возразить? Вы можете оставлять свои комментарии прямо здесь или вступить в наши группы ВКонтакте или в Facebook и участвовать в обсуждениях