Из старого:

Любимой народом фекальной темы псто.

О прозе жизни в миссиях "Apollo"
Речь о том, о чём не принято говорить открыто, но что играет важнейшую роль в долговременных пилотируемых полётах в космос - об обеспечении жизнедеятельности человека.
Понятно, что на первом по важности месте стоит дыхание. В СССР сразу пошли по пути воздушного дыхания космонавтов. Это, конечно, усложняло и утяжеляло конструкцию космических аппаратов (КА), но жизнь показала правильность выбранного решения.
Американцы использовали кислородное дыхание при давлении в 1/3 атмосферного. Для 60-х годов в этой технологии ничего нового не было: кислородное дыхание применяли водолазы и лётчики. Но вскрылись некоторые нежелательные факторы. Например, продолжительное дыхание чистым кислородом вело к угнетению дыхательной функции. Дело в том, что дыхательный центр реагирует на содержание в крови углекислого газа, который в атмосфере чистого кислорода постепенно вымывается - если его мало, то "не надо" и дышать...
Вопрос с многодневным пребыванием американских астронавтов в атмосфере чистого кислорода не решён и поныне, ибо здесь требуются экспериментальные данные. Во всяком случае, после эксперимента с "Аполлоном-1", когда в кислородной атмосфере заживо сгорел экипаж, стало ясно, что это - тупиковое направление в космонавтике. В СССР поняли это за несколько лет до трагедии с "Аполлоном-1", когда  в Центре подготовки космонавтов произошёл аналогичный случай: 23 марта 1961 года, за 19 дней до старта Юрия Гагарина, во время эксперимента с пребыванием человека в атмосфере чистого кислорода заживо сгорел член первого отряда космонавтов Валентин Бондаренко. Далее мы вернёмся к данной теме, т.к., согласно легенде НАСА, американские астронавты в течение 15 лет летали в космос и дышали только кислородом.
Вторая по важности тема - удаление экскрементов человека. В обыденной жизни такие пикантные подробности не обсуждают, но в космосе мелочей нет, и каждая требует тщательного анализа и технологии её решения.
Так, для кратковременных полётов можно ограничиться чем-то наподобие памперса, но в длительных возникает необходимость в специальных системах для приёма малой и большой нужды. В СССР заблаговременно, ещё до полёта Ю.Гагарина, был разработан специальный агрегат - ассенизационно-санитарное устройство (АСУ):

Поначалу в конструкции необходимо было учитывать антропологические отличия мужчин от женщин. Поэтому АСУ для 3-суточного полёта Терешковой отличалось от мужского, и вообще первое время АСУ были индивидуального пользования и в точности  повторяли контуры тела, для чего снимали отпечатки "пятой точки"  космонавтов, включая упомянутую Терешкову. В дальнейшем были разработаны  унифицированные АСУ:

А как обстояли дела у американцев? Ведь если им верить, то "Джемини-4" с двумя астронавтами находился в космосе 4 суток, "Джемини-5" - неделю, "Джемини-7" - две недели(!), якобы установив рекорд.
Можно заранее предположить, что щепетильные до бытовых удобств американцы продумали столь важный вопрос. Известно, что американские седельные тягачи и трейлеры всегда были в мировых лидерах по уровню оснащённости и комфорта - в них имелись не только туалетные кабинки, но и душ, кондиционеры, телевизоры и тому подобное, без чего немыслим быт рядового американца. Хотите верьте, хотите нет, но в 60-х годах специалисты НАСА даже не приступали к решению этого вопроса! Позвольте! - скажет мне обыватель, - американцы 6 раз посетили Луну, совершив длительные полёты туда и обратно, поэтому туалетная проблема, безусловно, была решена.

Что говорит НАСА
В первую очередь неплохо бы ознакомиться с устройством выдающегося  американского лунного скафандра, который после лунных миссий сразу же  был отправлен в музей:
http://rutube.ru/play/embed/7788364
Ролик - фрагмент из фильма ББС "Apollo 11 A Night to Remember", снятого  более 40 лет назад. В нём есть любопытный момент: Джеймс Бурк  объясняет, что моча собирается в металлической ёмкости, расположенной в  районе живота. Откуда он это взял - не сам же придумал! Вся информация,  как и скафандр, добыты в НАСА. Но, как мы видим, в вопросах  жизнеобеспечения космонавтов у НАСА "конь не валялся" - импровизируют на  ходу.
Обратимся к документу НАСА - APOLLO OPERATIONS HANDBOOK. EXTRAVEHICULAR MOBILITY UNIT. Упомянутый мочесборник - справа (UCTA) и напоминает стринги:

Так выглядит мочесборник на человеке:

Причём данный экземпляр несколько отличается от того, что выставлен в музее:

Экспонат Национального музея авиации и космонавтики. Смитсоновский институт, США.

Пенис вставляется непосредственно в мочесборник, но каким образом обеспечивается герметичность - неведомо. Очевидно, воткнутый пенис одновременно служит затычкой.
Никаких металлических мочесборников в скафандре не предусмотрено - трубочка идёт к разъёму на бедре:

Таким образом, технология сбора жидких отходов выглядит не очень продуманной и, очевидно, страдала изъянами, традиционными для НАСА. Речь о том, что в миссиях "Меркуриев" и "Джемини" удаление жидких отходов жизнедеятельности астронавтов непременно сопровождалось протечками. Так, "к первому орбитальному полёту на "Меркурии" в НАСА был разработан простой мочеприёмник из презерватива, трубки и ёмкости для мочи":

Мочеприёмник Джона Гленна. Национальный музей авиации и космонавтики, Смитсоновский институт, США.

Для более длительных полётов его модернизировали, дополнив к нему ручной насос, чтобы астронавт мог опорожнять переполнившийся мочеприёмник. Однако "насос работал плохо, шланги протекали, в кабине летали шарики мочи. Как минимум, часть коротких замыканий на последних витках полёта устроила протекающая ассенизационная система, серьёзно осложнив полёт".
В кораблях "Джемини" систему сбора мочи усовершенствовали довольно любопытным образом. Мочеприёмник уже стал похож на стринги, как на "Аполлонах":

При этом во время опорожнения мочевого пузыря астронавт должен был совершать возвратно-поступательные движения рукой, чтобы задействовать насос, выполненный в виде гармошки:

Но фантазёры из НАСА на этом не успокоились, ибо в действительности процедуру следовало выполнять вдвоём: один избавлялся от переизбытка мочи, а второй тут же перекачивал её, орудуя гармошкой. Надо полагать, этому упражнению были посвящены длительные и упорные тренировки. Ведь, как говорят сами астронавты, "тренировочный процесс в НАСА подчиняется принципу «чтобы никаких неожиданностей»". Тем не менее, шарики "неожиданностей" продолжали преследовать экипажи "Джемини", т.к. "система часто выбрасывала мочу вместо всасывания — гармошка не вентилятор, одного неосторожного движения было достаточно для создания избыточного давления, а не разрежения". И только начиная с миссии "Джемини-5" стихийное блуждание мочи по отсекам корабля покорилось инженерам НАСА: её стали выбрасывать за борт в открытый космос и любоваться облаком искрящихся кристалликов. Но досадные неожиданности всё же не исчезли полностью, "как это случилось с Джимом Ловеллом во время полета на «Джемини-7»", у которого лопнул мочеприёмник. Ловелл красноречиво описывал тот полет как «две недели в отхожем месте».
Теперь о твёрдых отходах. Джеймс Бурк объяснил, что жидкая составляющая фекалий впитывается специальным абсорбирующим материалом, намекая на памперс, который, собственно, на себя надел. А дальше - вы люди взрослые, сами догадаетесь...
НАСА в "Apollo Operations Handbook..." пишет: "To provide for emergency waste management, a fecal containment subsystem (FCS) is worn about the waist of the crewman next to the body for collecting and containing solid waste matter."
Перевод: для управления отходами в неожиданных(sic!) случаях, на талию члена экипажа одета "подсистема удержания фекалий", предназначенная для сбора и хранения твёрдых отходов.
Как выясняется, "подсистема удержания фекалий" представляет собой обычные панталоны с прорезью для гениталий:

Поэтому следует прямо сказать, что астронавты, согласно документу НАСА, справляли нужду в штаны!
Изучаем устройство панталон: "Fecal Containment Subsystem The FCS (fig. 2-23) consists of a pair of elasticized underwear shorts with an absorbent liner material added in the buttocks area and with an opening for the genitals in the front. Foam rubber is placed around the leg opening, under the scrotal area, and at the spinal furrow. This system is worn under the CWG or LCG to permit emergency defecation during the periods when the PGA is pressurized. The FCS collects and prevents the escape of fecal matter into the pressure garment. The moisture contained in the fecal matter is absorbed by the FCS liner and is evaporated from the liner into the suit atmosphere where it is expelled through the PGA ventilation system. The system has a capacity of approximately 1000 cc of solids."

Перевод: "Подсистема удержания фекалий включает сдвоенные эластичные трусы с адсорбирующим вкладышем в области ягодиц и передним разрезом для гениталий. Вспененная резина охватывает снаружи бёдра, помещена в область мошонки и на спинную борозду. Эта система одета под специальный нательный костюм астронавта (Constant Wear Garment):

что позволяет неожиданную дефекацию в условиях наличия давления в скафандре. "Подсистема удержания фекалий" собирает и удерживает фекалии  от попадания в скафандр. Влага, содержащаяся в фекалиях, адсорбируется  вкладышем и затем — ВНИМАНИЕ! — испаряется из вкладыша в атмосферу  скафандра, откуда удаляется через систему его вентиляции. Система  имеет приблизительную ёмкость 1000 смі для твёрдых отходов" (выделено мной).
Куда девать фекалии из штанов и как после этого отмываться? Но на технологии опорожнения панталон фантазия деятелей НАСА оскудела и она до сих пор не раскрыта (очевидно, хранится за семью печатями под грифом "секретно"). Видимо, астронавты, сняв с товарища скафандр, затем подручными средствами - ложками, вилками, салфетками и др. - вычерпывали содержимое панталон и складывали его в "ведро" (под №20 в дальнем углу - "Fecal Canister"):

Схема Командного модуля (CM) в разрезе.

Оно, конечно, для 3-х взрослых мужиков очень маленькое. Надо отметить, что питались астронавты разнообразной пищей, ни в чём себе не отказывая, некоторые даже поправились. Хватит ли его для 10-12-дневного путешествия, при условии, что взрослый человек выделяет в среднем 200г фекалий в сутки?.. А если кто-то отравится несвежей пищей или, что ещё хуже, отравятся все разом - тут и 5 вёдер будет мало. Следовательно, имеем полное право предположить, что значительное количество фекалий они носили при себе, воплощая в жизнь древний афоризм — omnia mea mecum porto ("всё своё ношу с собой"). Ну, а поскольку астронавты возвращались на Землю в тех же скафандрах, то и фекалии, собранные в "подсистеме сбора фекалий" , возвращались вместе с ними.
На случай, когда астронавты, находившиеся на борту корабля, разоблачались и полностью снимали с себя скафандр, НАСА предлагало им другой, но не менее восхитительный туалетный сервис. Поскольку на "Аполлонах" и предшествующих кораблях не было АСУ, астронавтов, в отличие от их советских коллег,  снабжали особыми пакетами для справления большой нужды. Представить и описать саму процедуру весьма затруднительно ввиду её экзотичности, поэтому НАСА позаботилось о просвещении всех интересующихся деталями процесса, предложив полюбоваться этим снимком:

Астронавт Базз Олдрин демонстрирует, как пользоваться пакетом.

Следует, однако, уточнить, что в реальной обстановке штаны будут излишними и мешать процессу дефекации. Кроме того, на снимке пакет снабжён жёстким пластиковым фланцем, которого нет на музейном образце:

Экспонат Национального музея авиации и космонавтики. Смитсоновский институт, США.

Видимо, образец с фланцем — один из вариантов пакета индивидуального пользования, адаптированного под ягодицы конкретного члена экипажа. Два пальца просунуты в пакет не случайно — там заботливо предусмотрены специальные напалечники, чтобы не испачкаться в содержимом пакета.  Сама процедура описана в документе НАСА следующим образом: "Напалечники пакета использовались, чтобы позиционировать его на анусе. После дефекации напалечники также применялись для отделения фекальной массы от ануса и смещения её в низ пакета. Затем пакет отделялся от ягодиц, и анус очищался салфетками, которые утилизировали в пакет. Далее пользователь вскрывал пакетик с бактерицидной жидкостью и отправлял его в тот же пакет с фекалиями, который после этого запечатывался. Затем следовало "замесить" пакет, чтобы его содержимое перемешалось. По окончании процедуры пакет с фекалиями  помещался внутрь другого пакета, и всё вместе отправлялось в специальный отсек для хранения отходов" (на схеме CM под №33). В инструкции почему-то опущена важная деталь: пакет надо было не просто позиционировать, но и надёжно приклеить к ягодицам, для чего его горловина была снабжена клейкой лентой.
Отзывы об этой технологии были весьма нелицеприятными ещё со времён "Джемини": "Мешками для фекалий астронавты пользовались достаточно редко и  характеризовали их как «противные». Пакет сложно было приклеить правильно, а сходить в туалет и не выпачкаться – практически невозможно;  кроме того, пакеты совсем не спасали от распространения неприятного  запаха по всей маленькой капсуле."  Если астронавты редко пользовались пакетами, следовательно нужду справляли в штаны, ибо других вариантов НАСА не предусмотрело. В документе НАСА также подчёркивается, что "процесс сбора фекалий требует значительного мастерства для предотвращения утечки фекалий из мешка и последующего загрязнения ими экипажа, их одежды и кабины. Из-за сложностей процесс дефекации, кроме того, занимал длительное время времени. Астронавты "Аполлона-7" оценивали это время в 45 минут".
Как вообще это можно представить? Астронавты летали на "Джемини", возвращались, мягко говоря, испачканными - надо что-то делать! А НАСА сохраняет олимпийское спокойствие и ничего не предпринимает; астронавты, в свою очередь, веселят публику историями про "покакать в пакетик в условиях невесомости". Так, в книге "Packing for Mars: The Curious Science of Life in the Void" Мэри Роуч приводит фрагмент записи разговоров астронавтов миссии "Аполлон-10":

СТАФФОРД: Ого, и кто это сделал?
ЯНГ: Что сделал?
СЕРНАН: Что?
СТАФФОРД: Кто это сделал? [смеется]
СЕРНАН: Откуда это?
СТАФФОРД: Дай-ка мне салфетку. Тут дерьмо летает.
ЯНГ: Это не мое.
СЕРНАН: Да и не мое, похоже.
СТАФФОРД: А мое было более липким, чем это. Да выбросьте его и все.
ЯНГ: Боже мой.
[Через восемь минут, обсуждая время слива сточных вод.]
ЯНГ: Они сказали, что это можно делать в любое время?
СЕРНАН: Сказали на 135. Они сказали, что. Еще одна чертова какашка. Да что с вами, мужики? Дай сюда.
ЯНГ/СТАФФОРД: [смеются].
СТАФФОРД: Оно что, просто летало тут?
СЕРНАН: Да.
СТАФФОРД: [смеется] Мое было пожиже этого.
ЯНГ: И мое. Кажется, это из того мешка.
СЕРНАН: [смеется] Я не знаю, чье это, поэтому не буду никого ни обвинять, ни защищать. [смеется]
ЯНГ: Да что здесь, в конце концов, происходит?

В том же анекдотичном ключе обсуждала туалетные проблемы астронавтов и пресса: "По сообщениям  американской периодики тех лет, бывали случаи, когда такой пакет отклеивался в неподходящий момент."
И только перед самым завершением миссий "Аполлонов" НАСА выпустило отчёт о качестве систем обеспечения жизнедеятельности экипажей: "Хотя система сбора фекалий в миссиях "Аполлонов" была аналогичной, применявшейся на кораблях "Джемини", тем не менее множество иных концепций и конструкций было исследовано и протестировано. Во всех случаях основная цель заключалась в недопущении загрязнения экипажа фекалиями в условиях невесомости. Но ничего более эффективного, чем существующая система, оказавшейся приемлемой для всех полётов, найдено не было, хотя экипажи выразили к ней свою неприязнь. Ныне для будущих миссий изучаются другие методы и будут проводиться эксперименты. Для будущих полётов - особенно длительных - должен быть разработан более лучший метод сбора фекалий."
Иными словами, астронавты в миссиях "Джемини" и "Аполлонов" клали в штаны с мудрёным названием "подсистема удержания фекалий", поскольку пакетами пользовались крайне редко, а НАСА докладывает, что этот метод "сбора фекалий" является эффективным и приемлемым. В какой-то мере с НАСА можно согласиться, т.к. фекалии оставались в штанах астронавтов, а не разлетались в обитаемом пространстве КА, решая таким образом основную задачу. И в самом деле, дёшево и сердито!

Фекальный попкорн НАСА в пост-Аполлоновский период
Как было сказано выше, НАСА озаботилось будущими долговременными полётами в космос ещё в то время, когда экипажи "Аполлонов" справляли большую нужду в штаны, а пакетами пользоваться брезговали. Итогом этих забот стало АСУ, предназначенное для кораблей "Space Shuttle" (далее просто шаттл), которое впервые отправилось в космос на шаттле "Колумбия" 12 апреля 1981 года. Таким образом, НАСА приступило к использованию АСУ на космических кораблях спустя ровно 20 лет после начала пилотируемых полётов в космос. Инженеры НАСА постарались сконструировать свою оригинальную конструкцию:  "Первые (американские - авт.) космические унитазы  очень напоминали блендер Уоринга, крутящийся со скоростью 1200 оборотов в минуту где-то в 15 см ниже известного участка тела человека. Прибор размельчал экскременты и прочие ткани – скажем, бумагу, а не мошонку – и выбрасывал все это в контейнер. Машина производила своего рода папье-маше."

Туалет шаттла.

Но вместо благодарности астронавты опять стали жаловаться и капризничать, т.к. "возникали проблемы, когда контейнер выставляли в холодный и сухой вакуум космоса (делать это было необходимо для стерилизации содержимого контейнера). Здесь уже масса разваливалась на «папье» и «маше». Когда следующий астронавт включал прибор, лопасти блендера начинали размалывать маленькие кусочки осиного гнезда фекалий, которые остались на стенках контейнера, и те уже в виде пыли разлетались по кабине" (там же). 
И снова фекалии летают по КА! Этот феномен даже получил название "фекальный попкорн", от которого, как ни странно, астронавтам уже было не до шуток: "астронавты нынешней экспедиции шаттла начали использовать мешки для фекалий типа программы «Аполлон». Во время предыдущего полёта вырабатываемые новыми туалетами облака фекальной пыли стали причиной отказа астронавтов от еды, чтобы снизить частоту использования данной установки. Фекальная пыль была не просто отвратительной, но и приводила к «разрастанию во рту бактерий E.coli», как уже случалось прежде на борту подводной лодки, когда помещение переполнили испарения сточных вод" (там же).
Любопытно последнее замечание из доклада НАСА: известны случаи размножения кишечной палочки во рту экипажей подводных лодок, а также шаттлов, но экипажи "Меркуриев", "Джемини" и "Аполлонов" эта участь почему-то миновала, хотя фекалии летали повсюду и пачкали астронавтов к вящей радости оных.
На МКС НАСА уже не стало испытывать судьбу и доверило туалетный сервис российской стороне — все стационарные санузлы МКС имеют российское происхождение. Изначально туалет был только в российском модуле "Заря", а в 2007 НАСА заказало туалет для модуля "Спокойствие": "Национальное аэрокосмическое агентство США (NASA) заказало в России туалет для американской части МКС за 19 миллионов долларов." Таким образом, история американского АСУ насчитывает ровно 30 лет, омрачённых фекальным попкорном. 

Как всё это понимать?
Суммируем выявленные особенности, имеющие отношение к технологиям НАСА, обеспечивавшим жизнедеятельность астронавтов в космосе.
1. В самом начале упоминались трагические случаи, имевшие место в СССР и США во время экспериментов с пребыванием человека в атмосфере чистого кислорода. В СССР гибель космонавта Валентина Бондаренко была связана с тем, что вспыхнула ватка, смоченная спиртом, вызвав мгновенный пожар в барокамере. Экипаж "Аполлона-1" сгорел в  похожей ситуации, но там не было горящих предметов — видимо, было достаточно небольшой искры. Но ничего подобного не случалось в миссиях "Меркуриев", "Джемини" и "Аполлонов", сопровождавшихся полётами шариков мочи и кала в кислородной атмосфере КА, что приводило к коротким замыканиям, но, как ни странно, не вызывало пожаров.
2. Летающие фекалии в миссиях, перечисленных в п.1, неизменно вызывали шутки и веселье у членов экипажей — эти истории смаковала пресса. А в такой же ситуации экипажи шаттлов грустили — они даже отказывались от еды, чтобы не иметь дела с фекальным попкорном. Напротив, астронавты лунных миссий на аппетит не жаловались, и некоторые прибавляли в весе.
3. Фекальный попкорн шаттлов вызывал у членов экипажа разрастание во рту кишечной палочки, что в точности повторяло аналогичное явление на подводных лодках во время аварийных ситуаций с протекавшими нечистотами. О похожих случаях до эпохи шаттлов НАСА умалчивает, хотя недостатка информации о летающих фекалиях нет.
4. Технологический откат шаттлов назад: "А вот с туалетом для Спейс Шаттла получился инженерный конфуз. Исходная идея была замечательная — давайте сделаем туалет, в котором потоки воздуха будут сами помещать фекалии в приемное устройство без участия астронавта. Однако добиться надёжной работы не удалось — фекалии постоянно задевали стенки тоннеля, и астронавтам приходилось постоянно его чистить. Система упаковки фекалий работала недостаточно надёжно, туалет достаточно регулярно выходил из строя. Также, для пользования туалетом приходилось проходить специальную подготовку ... Утечки мочи и улетающие фекалии были не таким уж редким делом."
Перечисленные пункты наглядно и убедительно показывают, что настоящая эра пилотируемых полётов НАСА началась с появлением шаттлов, а до этого все полёты, в том числе на Луну, были  попросту мистифицированы. На шаттлах впервые были испробованы АСУ разработки НАСА, но из-за отсутствия опыта их создания, конструкция оказалась неудачной.  Весёлые рассказы о туалетных проблемах астронавтов всего лишь отражают представления режиссёров-постановщиков и сценаристов этих шоу о переднем крае борьбы за космос: было трудно, местами тяжело и невыносимо, измазались калом — с кем не бывает, но в целом было весело и духоподъёмно. Причём юмор — типично американский: анально-фекальный. Как же шоу может обойтись без него?!
Но шоумены понятия не имели о степени влияния пилотируемых полётов в космос на организм человека, поэтому их шоу не рассказывают о тяжелейших последствиях, ибо не было самих полётов! Даже в любимой анально-фекальной теме сценаристы упустили некоторые важные детали. Например, что физиологии большой нужды всегда сопутствует малая, т.е. невозможно просто справить большую нужду в пакет - непроизвольно произойдёт и выброс жидких отходов. Т.е. надо надевать мочесборник, но с ним не выйдет не то что пакет к ягодицам приклеить, но и опорожнить кишечник, потому что ремешки мочесборника перекрывают анус. Более того, адгезия липкой ленты к потным, волосатым ягодицам крайне слабая, и пакет практически невозможно зафиксировать.
Таким образом, вся процедура должна включать полное раздевание, затем астронавт каким-то образом должен прикрепить к пятой точке гигиенический пакет, который конечно же улетит при внезапном и естественном высвобождении газов, а потом надеть на пенис ёмкость для сбора жидких отходов, явив миру феерический венец инженерной мысли НАСА. Чем не сюжет для бурлескной постановки?..

Вывод
Американцы вплоть до 80-х годов не только не летали на Луну, но и не совершали длительных полётов на земной орбите. Иначе их КА были бы оборудованы АСУ, и мы бы видели, как астронавтов, пробывших длительное время в невесомости, бережно достают из спускаемой капсулы, чего в действительности не было. Они бодро выпрыгивали и тут же шествовали на торжественные мероприятия, неся на себе, согласно версии НАСА, переполненные "подсистемы удержания фекалий". В реальности, если проанализировать все имеющиеся сведения об американской космической программе, то первый самостоятельный полёт на орбиту Земли был выполнен в США 12 апреля 1981 года. Именно с этого момента начинается отсчёт эры американских АСУ, бывших вначале несовершенными и малопригодными для космических полётов.
7 декабря 2014г - 29 июня 2015г

Советский марсианин

В фильме «Марсианин» герою нужно было дождаться прилета на Красную планету следующей экспедиции при небольшом запасе воды, еды и воздуха. Американский кинематограф попытался придумать, как это сделать, а советские ученые решили подобную задачу еще до создания книги о выживании на Марсе Энди Вейером.
Полвека назад в красноярском Институте физики СО РАН была создана установка, которая помогла бы космонавту выжить на любой планете без особых проблем и помощи извне. Революционная, не имеющая аналогов в мире система замкнутого обеспечения «БИОС-3» практически полностью обеспечивала людей внутри нее и водой, и кислородом, и едой. Достаточно было взять с собой совсем небольшой запас, и дальше все производилось и очищалось самой системой.
Первые эксперименты по созданию замкнутых автономных систем жизнеобеспечения начались в Красноярске в конце 1960-х, — рассказывает ведущий научный сотрудник, ученый секретарь Института биофизики Сибирского отделения РАН, кандидат биологических наук Егор Задереев. — Ученые установили: чтобы два человека могли прожить год, им нужно около 300 кг кислорода, 2,5 тонны воды и 400 кг пищи. При этом за тот же период они выделят 350 кг углекислого газа и тонну отходов, которую необходимо переработать. Оставалось понять, как обеспечить их всем этим в изолированной от внешнего мира среде.
Специалисты провели эксперименты и подтвердили гипотезу, что потенциал развития живого организма выше, чем реализуемые возможности. Когда одноклеточную водоросль хлореллу поместили в идеальные условия, она стала расти значительно быстрее и производить больше кислорода, чем в естественной среде, а также активнее перерабатывать углекислый газ.
Водорослей в небольшом баке стало хватать для того, чтобы человек мог нормально дышать весь день, поместив лицо в специальное отверстие, не позволяющее поступать воздуху снаружи. Так в 1964 году создали систему с замкнутым циклом воспроизводства кислорода «БИОС-1», которая помогала человеку дышать в безвоздушном пространстве, например, в космосе. Затем ученые смогли увеличить время пребывания в замкнутом помещении с 12 часов до 30 суток. Позднее был замкнут и водообмен, что позволило провести 45-суточный опыт.

Однако водоросли пригодились лишь для того, чтобы обеспечивать человека кислородом и избавлять от углекислого газа. Если в замкнутом пространстве не будет других растений, то и питаться придется тоже водорослями. Может, питательных веществ человеческому организму и хватит, но сохранить психическое здоровье на такой диете будет проблематично.
В 1966 году ученые запустили эксперименты с овощами и злаками и в результате построили установку «БИОС-2». Оказалось, что если той же пшенице создать идеальные условия для роста — без перепадов температуры, смены погоды, сорняков, то она будет давать урожай шесть раз в год, причем в несколько раз больший, чем в естественных условиях. Попутно исследователи установили, какое количество пшеницы необходимо посеять, чтобы прокормить одного человека.
Когда об экспериментах, проводившихся в Институте физики СО РАН, стало известно основоположнику отечественной космонавтики Сергею Королеву, он заинтересовался ими и встретился с создателем и директором красноярского института академиком Леонидом Киренским. По личному распоряжению Королева, которому требовалась автономная система жизнеобеспечения для станции на Луне, были выделены средства на продолжение исследований. Они позволили в рекордно короткий срок, всего за семь лет создать искусственную экосистему «БИОС-3».

Красноярские биофизики получили огромные по тем временам деньги — 1 млн рублей. На эти средства к 1972 году они построили специальный изолированный от внешнего мира бункер со стенами из нержавеющей стали, общий объем которого составлял 315 куб. м, а площадь — 14х9х2,5 м.
Бункер был рассчитан на пребывание в нем трех человек и разделен на четыре части. В одной располагались жилые каюты с кроватями, кухня-столовая, санузел и рабочая зона — мастерская-лаборатория с оборудованием для переработки урожая, утилизации несъедобной биомассы, а также с системами доочистки воды и воздуха. Другие три части предназначались для растений.
В замкнутом пространстве и при искусственном освещении росли водоросли, а также селекционные сорта сои, салата, огурцов, редиса, моркови, свеклы, укропа, капусты, картофеля, лука. Они регенерировали воду и кислород, а также обеспечивали «бионавтов» всеми необходимыми для существования питательными веществами, витаминами и микроэлементами. Там же росла и специально выведенная красноярским селекционером Генрихом Лисовским карликовая пшеница с очень коротким стеблем: несъедобная часть колоса была минимального размера, и отходов было мало. Она давала урожай в 200–300 центнеров с гектара. А среднеазиатская трава чуфа обеспечивала людей растительным маслом.
Чтобы люди внутри «БИОСа» могли общаться с внешним миром, герметичный бункер обеспечили телевизором и телефоном. Была смонтирована система охлаждения и подачи энергии.
В начале 1970-х три добровольца из числа сотрудников впервые прожили в бункере полгода — 180 дней, с 24 декабря 1972 года по 22 июня 1973 года. Весь кислород, которым они дышали, обеспечивали выращиваемые ими растения. Они же перерабатывали углекислый газ. Первоначально имевшийся запас воды перерабатывался и очищался, чтобы использоваться многократно.
Участники эксперимента ели овощи, выращенные ими самими, собирали и мололи пшеницу и пекли из нее хлеб. Так они получали по 300 граммов хлеба и 400 граммов овощей в день. Животным белком «бионавтов» обеспечивали запасы консервов и сублимированного мяса. Постоянно проводившиеся медицинские наблюдения показали, что такой рацион, а также переработанные и очищенные вода и воздух не сказались отрицательно на здоровье добровольцев.

Эксперимент длился всего полгода. Стало ясно, что продолжать его нет смысла: созданная в «БИОСе» замкнутая система жизнеобеспечения работает безукоризненно. Искусственно созданный конвейер по производству воды, кислорода и пищи сбоев не дает. Разумеется, при условии поступления большого количества электроэнергии снаружи, но эта проблема в космосе или на любой из планет легко решается с помощью атомной электростанции или солнечных батарей.
На станции «БИОС-3», имитирующей внеземное поселение, состоялось 10 экспериментов по автономному выживанию. В них принимали участие экипажи составом от одного до трех человек. Дольше остальных «бионавтов» в «БИОС-3» прожил инженер Николай Бугреев — в общей сложности 13 месяцев.
В 1968 году красноярская разработка рассматривалась на XIX конгрессе Международной астронавтической федерации как один из возможных прототипов биологической системы обеспечения жизнедеятельности людей на новом этапе освоения космоса — во время длительных экспедиций. Это стало мировым признанием достижений сибирских биофизиков.
Ученым оставалось решить еще одну принципиальную задачу — как обеспечить людей в замкнутом пространстве не только растительной, но и белковой пищей. Один из создателей «БИОСа-3» академик Иосиф Гительзон выдвинул революционную по тем временам идею — использовать для этого генетически модифицированные растения, которые будут производить нужный животный белок. Не решенными также оставались проблемы естественной утилизации биомассы растений и возвращения во внутрисистемный массообмен выводимой из организма человека соли.
Ученые решили повторить успешный на Земле эксперимент в условиях космоса. Красноярский институт начал готовить первые емкости для выращивания растений в условиях невесомости, но тут грянула перестройка. Из-за полного отсутствия финансирования уникальные, не имевшие на тот момент аналогов в мире исследования пришлось прекратить, а «БИОС-3» — законсервировать.

Источнег

Отредактировано John Warner (2016-11-23 00:18:04)

Пока хватит сцылаг)))
Комментируйте)))

Я тоже могу так сказать, чо.
Спроси меня - был ли ты, Дима, в Антарктике? - А я такой - типо да.
Но ты ничего, мол, не расспрашивай, там мороз, пингвины, Харьковчанки и Санин мёрзнет-пишет книгу "72 градуса ниже нуля".