Что нужно человечеству, чтобы прочно обосноваться в космосе?
Мы считаем само собой разумеющимся, что мы живем на планете, богатой жизнью. С 14 миллионами идентифицированных видов, огромное биологическое разнообразие на Земле просто поражает воображение. Мы зависим от этого разнообразия в пище и ресурсах, которые, в свою очередь, позволяют нам процветать и распространяться по планете. Однако стоит только покинуть пределы хрупкой атмосферы Земли, и эти симбиотические отношения перестанут существовать.
Сможем ли мы жить за пределами Земли?
В книге «Начало бесконечности» физик Дэвид Дойч предлагает читателям провести следующий мысленный эксперимент: представьте, что вселенная разделена на кубы размером с нашу Солнечную систему. Как будет выглядеть типичный куб?
Он будет сильно отличаться от того, в котором находимся мы. Фактически, типичный куб должен быть настолько темным, что если бы в нем взорвалась сверхновая, мы бы даже отблеска не увидели. Типичный куб будет иметь температуру 2,7 Кельвина, которой достаточно, чтобы замерзло все, и на каждый такой куб будет приходиться примерно один атом — такой чистоты вакуума мы даже на Земле создать не можем.
Таким образом, в холодной, темной и пустой вселенной Земля вовсе не типична; наш дом — редкий и драгоценный оазис.
Эта космическая перспектива напоминает нам о том, как мы должны беречь и защищать жизнь на Земле, нашу «бледно-голубую точку». Также она напоминает нам о враждебных условиях в остальной части космоса.
Будучи космическим видом, мы считаем необходимым исследовать и заселять другие части Солнечной системы и галактики в целом. За последние десятилетия мы добились огромных успехов в освоении космоса. И все же, многие ученые задаются вопросом: разве можно стать самостоятельным и независимым от ресурсов видом во Вселенной, которая по большей части холоднее, темнее и враждебнее в любом месте, кроме нашей планеты?
Выращивание еды в космосе
Для создания самоподдерживающейся среды обитания человека в космосе, необходимо множество компонентов. Нам нужно понять, где брать сырье для строительства городов будущего, как генерировать эффективную энергию и как получать доступ к источникам питания. Организации вроде SpaceX, Blue Origin и NASA продолжают отодвигать последний рубеж, и вместе с тем доступ к ресурсам в космосе становится все актуальнее. Чем дальше от Солнечной системы мы путешествуем, тем труднее будет полагаться на Землю как на источник ресурсов.
Если говорить о пище, совсем недавно мы наблюдали удивительный прогресс. Посадочный модуль Китая «Чанъэ-4» успешно вырастил семена на темной стороне Луны. Из-за сложных условий растения вскоре умерли, но сам факт случившегося удивителен.
Наша способность создавать самоподдерживающуюся экосистему — независимо от того, насколько она мала — на Луне может стать огромным подспорьем будущим миссиям. К примеру, миссия NASA на Марс будет задействовать поверхность Луны как потенциальный «перевалочный пункт» на пути к Марсу. Генеральный директор Blue Origins Джефф Безос также настроен на создание постоянных поселений на Луне. То, что мы узнаем из наших попыток выращивать растения на Луне, также можно будет применить к другим колониям, таким как колонии на Марсе.
Уже не первый раз астронавты выращивают пищу в космосе. В августе 2015 года астронавты на Международной космической станции отведали первых овощей, выращенных в космосе. Космический сад на МКС, известный как Lada-VPU-P3R, очень похож на теплицу: свет и вода в этом модуле контролируются автоматически.
Эти усилия поддерживаются генетически модифицированными растениями и семенами, которые лучше приспособлены для выживания в условиях космоса. Семена в космосе должны противостоять ультрафиолетовому и космическому излучению, низкому давлению, резким температурам и микрогравитации; изменение их генетики и позволяет все это преодолеть. Генная инженерия, на самом деле, может стать инструментом освобождения человечества от зависимости от ресурсов: она позволит и ракетное топливо, и лекарственные препараты в отрыве от Земли.
NASA также изучает возможности 3D-печати пищи в космосе. В прошлом году агентство позволило астронавтам напечатать 3D-пиццу в космосе.
Самоподдерживающиеся космические корабли
Одним из главных мотиваторов человечества в освоении космоса стало стремление освободить свой вид от жизни только на Земле. По словам писателя-фантаста Роберта Хайнлайна, «Земля просто слишком мала и хрупка для того, чтобы человеческая раса хранила в ней все яйца». Жизнь на Земле находится во власти экзистенциальных угроз, таких как вспышка сверхновой, ядерная война или астероиды. Строительство колоний в других частях Солнечной системы и Вселенной послужит страховым полисом для человечества.
Многие писатели-фантасты исследовали идею «корабля поколений» или межзвездного ковчега. Такой самоподдерживающийся корабль мог бы служить небольшой человеческой колонией и достигать пункта назначения в течение нескольких веков или тысяч лет. Первоначальные обитатели корабля будут стареть и умирать, оставляя своих потомков для дальнейших путешествий. Именно так независимые космические колонии могут спасти человечество от вымирания и позволят нам распространить свой вид по остальной Вселенной.
В конечном счете, проекты, включающие использование ресурсов космоса — такие как выращивание растений на Луне — это критически важные шаги на пути к будущему освоения космоса и человечества