Легенда гласит, что в разгар космической гонки в 1960-х годах учёные NASA поняли, что ручки не могут функционировать в космосе. Им нужно было найти другой способ, чтобы астронавты могли писать. Поэтому они потратили годы и миллионы долларов налогоплательщиков на разработку пера, способного переносить чернила на бумагу без гравитации. Но их хитрые советские коллеги просто вручали своим космонавтам карандаши.
Эта история про простоту и логичность советской космонавтики давно плавает по интернету. Но, увы, это всего лишь миф.
Первоначально астронавты NASA, как и советские космонавты, использовали карандаши. Они заказали 34 механических карандаша у хьюстонской компании Tycam Engineering Manufacturing, Inc. в 1965 году и заплатили 128,89 доллара за карандаш. Когда эти цены стали достоянием общественности, раздался крик, и в NASA попытались найти что-то более дешевое для астронавтов.
Карандаши не были лучшим выбором в любом случае. Наконечники слоились и ломались, дрейфуя в условиях микрогравитации, где они могли потенциально навредить астронавту или оборудованию. А ещё карандаш огнеопасен – качество, которого NASA хотели избежать на бортах после трагического пожара «Аполлона-1».
Вы, наверное, задаетесь вопросом, какое отношение космические ручки имеют к связи между путешествием на Марс и защитой окружающей среды? Но потерпите. Реакция людей, выражающая презрение к безудержному перерасходу на ручки, указывает на отсутствие знаний о том, сколько различных вещей нужно учитывать, чтобы сделать миссию безопасной и успешной.
«Мы все астронавты на маленьком космическом корабле под названием Земля»
Международная космическая станция (МКС), расположенная в 400 километрах над поверхностью Земли, представляет собой полностью замкнутую систему. Космос не обеспечивает основные человеческие потребности, такие как воздух, вода и пища для астронавтов, поэтому ограниченные ресурсы должны использоваться на пределе возможностей. Здесь внимательно следят за тем, чтобы из всего, что взято на борт, извлекалась максимальная польза.
Вещи, которым мы не придаём много значения, например карандаши, могут оказаться смертельно опасными или просто не работать в космосе так, как на Земле. В результате все предметы должны быть тщательно рассмотрены перед посадкой. Но с таким строго ограниченным весом каждое решение должно также учитывать эффективность вещи.
Если спроецировать эту ситуацию на нас, то, по сути, мы сами плывём в пространстве в таком же корабле, только гораздо более большом по размеру. Американский футуролог Ричард Бакминстер Фуллер сказал однажды такую фразу: «Мы все астронавты на маленьком космическом корабле под названием Земля».
И ведь действительно, у нас есть самоподдерживающаяся система жизнеобеспечения, ограниченные ресурсы и необходимость избавляться от отходов таким образом, чтобы они не скапливались в каждом уголке планеты. Мы должны найти способы обезопасить себя так, как это делают астронавты.
Как и космическая ручка, технология, разработанная для внеземной деятельности, может быть использована для решения проблем, с которыми сталкивается человечество. Дополнительная проблема долгосрочного выживания в космосе может предложить множество полезных решений с широким применением. Проблемы космических путешествий удивительно похожи на те, с которыми мы сталкиваемся на Земле. Но как именно эта технология может улучшить нашу жизнь?
Проблемы долгосрочных космических путешествий
Во всем мире 72 страны имеют космические агентства, и 14 из них имеют возможности запуска ракет. Европейское космическое агентство (ЕКА) с 1980-х годов пытается понять, как сделать космический корабль самоподдерживающейся средой.
«Наша цель – создать самую совершенную машину для переработки отходов», – говорит Роб Сутерс, соучредитель программы ESA, в интервью Euronews Living.
Основанная в 1989 году MELiSSA – международная организация, состоящая из членов 60 различных академических институтов, цель которой состоит в том, чтобы сделать долгосрочное космическое путешествие человека – такое как полет туда и обратно на Марс – реальной возможностью.
Аббревиатура расшифровывается как «Микроэкологическая альтернатива жизнеобеспечения», и у группы есть множество проектов, направленных на то, чтобы помочь астронавтам регенерировать ресурсы. Это избавит их от необходимости брать с собой с Земли всё, что им может понадобиться в длительных миссиях.
«Стратегически более разумно развивать закрытую систему жизнеобеспечения, а не строить большие ракеты и просто приносить туда всё подряд», – говорит Сутерс.
По мере того, как полеты становятся все более длительными, может наступить время, когда ракеты должны стать неоправданно большими.
«Космический полет на Марс занимает примерно три года. При экипаже из шести астронавтов требуется примерно 30 тонн припасов, чтобы обеспечить путешествие туда и обратно. Это включает в себя минимальное количество воды, питательных веществ и кислорода. Чтобы на самом деле обеспечить космическое путешествие на Марс или за его пределы, необходима непрерывная переработка ресурсов для производства продуктов питания, воды и кислорода на месте», – говорит Сутерс.
Почему космический корабль не так уж отличается от планеты Земля
Для достижения этой цели Фонд Мелиссы исследует девять различных областей, включая управление отходами, переработку и эффективное компьютерное моделирование. Эти девять областей охватывают такие проблемы, как нехватка ресурсов, производство продовольствия, воды и чистого воздуха.
Сутерс надеется, что параллели между космическим кораблем и планетой Земля будут становиться ещё более очевидными. Он имеет в виду, что возможность воссоздать замкнутую экосистему, в которой люди могут выжить, принесёт пользу космическим путешествиям и жизни на Земле. Технология, которая возникает в результате этого, может также принести пользу тем, кто живет в тех частях света, где трудно найти воду или даже чистый воздух.
«Ноу-хау и открытия имеют прямое отношение к Земле, потому что, по сути, проблемы, которые мы имеем в космосе, идентичны тем, которые мы имеем на Земле. Следовательно, те решения, которые предназначены для космоса, могут подойти и для жизни на Земле. Конечно, очень часто с модификациями, включая масштабирование», – говорит Роб.
Один из примеров этого можно найти в Университете Кенитры в Марокко. Системы рециркуляции сточных вод, первоначально разработанные для космонавтов на МКС, теперь используются для создания питьевой воды для школы.
Принципы, лежащие в основе органических мембран, которые используют бактерии, водоросли и другие фильтры для удаления нитратов из подземных вод в этом районе, были созданы MELiSSA. С отверстиями в 700 раз тоньше, чем одна прядь человеческого волоса, они могут легко отфильтровать нежелательные соединения.
Если это хорошо сработает для школы, ЕКА говорит, что технология может быть расширена, чтобы обеспечить чистой питьевой водой окружающую деревню Сиди-Таиби. Это также может приблизить Марокко к достижению шестой цели устойчивого развития ООН: Чистая вода и санитария.
Пиво и космические путешествия
Чуть менее ожидаемое применение работы MELiSSA можно найти на пивоварне La Trappe в Нидерландах. Это один из любимых проектов Сутерса. В пивоварне установлена испытательная установка для круговой рекуперации воды, необходимой для самоподдерживающихся систем жизнеобеспечения.
Используя биореактор, наполненный более чем 2000 различными видами микроорганизмов, сточные воды пивоварни могут быть восстановлены для орошения сельскохозяйственных культур или добавлены в сам процесс производства пива. Углерод, азот и фосфор также могут быть извлечены и превращены в удобрения для растений или даже в пищу для человека. Возможно, она не может обеспечить чистой водой все окружающие деревни, но помогает уменьшить влияние пивоварни на территорию, делая ее работу более устойчивой и цикличной.
Таким образом, нетрудно понять, как проблемы, связанные с многолетним пребыванием в космосе, и технологии, разработанные для их решения, могут принести существенные экологические выгоды.
«Мы все космические путешественники, поскольку планета движется по Вселенной, и наша планета – это космический корабль, за исключением того, что мы его не строили, но все равно должны заботиться о нём. Мы должны начать относиться к нашей планете так же, как астронавт относился бы к своей драгоценной космической среде обитания», – говорит Сутерс.