Однако создать двухкомпонентную систему «человек — растения» оказалось невозможным: в ней не будет протекать круговорот веществ. Кроме того, высшие растения не могут полностью обеспечить пищевые потребности человека, так же как и низшие — одноклеточные микроскопические водоросли, в частности хлорелла. Причина этого заключается в том, что полноценная пища человека должна включать в себя белки животного происхождения; растительные же белки скомпенсировать их не могут, в них не хватает серосодержащих аминокислот, а человеческий организм не способен их синтезировать и обычно получает их в готовом виде с пищей животного происхождения. Имеются и другие трудности. Так половина биомассы, образованной высшими растениями, несъедобна для человека, а твердые отходы жизнедеятельности человека без предварительной обработки не могут быть непосредственно использованы для растений в качестве удобрений.
Однако если скармливать непищевые отходы животным и ввести другие биологические звенья, которые смогут провести минерализацию отходов жизнедеятельности человека, то есть перевести органические отходы в минеральные соли, то сочлененность звеньев такой экологической системы улучшится, а степень ее замкнутости возрастет. При этом будет решена проблема обеспечения человека белками животного происхождения, а также будут использованы различные отходы человека для питания растений. Это хорошо, но это значительно усложняет систему в целом.
В изолированной экологической системе, удовлетворительно обеспечивающей человека всем необходимым для жизни и поддержания его нормальной работоспособности, чрезвычайно трудно сбалансировать «вход» и «выход» отдельных компонентов (ее звеньев), количество которых неизбежно увеличивается при возрастании степени ее замкнутости, сложности. Однако независимо от степени ее сложности растения благодаря фотосинтезу обеспечивают «вход» лучистой энергии в систему и превращение ее в потенциальную энергию химических связей. Это позволяет занимать им особую ведущую роль в экологических системах, даже если сбросить со счетов их значение как регенераторов атмосферы и воды, а также возможного источника пищи для человека в космосе. Вот почему даже небольшая оранжерея на космических объектах будет иметь большое значение как источник свежих витаминов и оказывать положительное психологическое воздействие на экипаж.
Построение экологической системы для обеспечения длительного автономного существования человека вне Земли — задача необыкновенно трудная. Предстоит решить попутно множество проблем, прежде чем будет создан искусственный микромир, в котором непрерывно совершался бы круговорот ограниченного количества веществ…
А пока на нашу «космическую» оранжерею возложена лишь часть тех функций, которые будут выполнять растения в искусственных экологических системах: она обеспечивает нас свежими витаминами, позволяет изучать сложные отношения между растениями, человеком и микроорганизмами в искусственном сообществе герметичного помещения, а также имеет для нас огромное психологическое значение.
Долгий, долгий високосный год
Я стою в специальном баке для душа и решаю трудный вопрос — хватит ли мне воды, чтобы смыть мыло. Душевая воронка над головой. Плотно закрутив кран, чтобы не потерять ни капли воды, я намыливаюсь. Борис трет мне спину жесткой мочалкой. В нашем совмещенном санузле очень тесно, поэтому он стоит на пороге душа с руками по локоть в мыле. Открываю воду, она течет тонкой струйкой, а точнее крупными каплями, как во время дождя. С улыбкой вспоминаю, как в начале эксперимента мы вытирали полотенцами обильно намыленные головы — не умели экономить воду и удивлялись, куда мгновенно исчезают из бака десять ее литров. Теперь научились укладываться в норму. Вот в баньку бы, да в парную, с березовым веничком! Парился бы, парился, а потом в снег…
Вспомнил рассказ знакомого врача, участвовавшего в многотрудной полярной экспедиции, о бане в снегах Антарктиды, о чудодейственном березовом венике и неповторимом клюквенном квасе. Воды у них было сколько угодно. Пищу им готовили высококвалифицированные повара. Они смотрели кинофильмы, часто получали письма из дому и обменивались «визитами» с пингвинами, обитавшими по соседству. Самое же главное, у них были солнце, небо, чистый воздух и бескрайний простор. И очень захотелось обменять наш «комфорт» и «уют» на невзгоды, пережитые ими во время пребывания на ледовом материке. У нас не трещат потолки под тяжестью снега, нет ни мороза, ни трещин во льду, ни пурги и полярной ночи, но мы так же, как и отважные полярники — «подснежники», как они называли себя, страдаем от изоляции, от недостатка информации, тоскуем по родным, а как хочется видеть рядом с нами хоть какое-нибудь проявление жизни.