Мобилизация организма. На что способно наше тело в экстремальных условиях

Системы жизнеобеспечения космических кораблей получили от создавших их инженеров самые разнообразные наименования: Закрытая эквилибрированная биологическая акватическая система (Closed Equilibrated Biological Aquatic System), Биорегенеративная система жизнеобеспечения (Bioregenerative Life Support System, Atmosphere Revitalization Subsystem), Система экологического контроля и жизнеобеспечения (Environmental Control and Life Support System) или Закрытая экологическая установка для контролируемых экологических систем жизнеобеспечения (Controlled Ecological Life Support Systems Closed Ecology Facility). Общим для всех этих систем становится то, что они, с одной стороны, включают в себя защитные компоненты, например удаляя из атмосферы корабля углекислый газ, который образуется в человеческом организме в ходе обмена веществ, а с другой – за счет физико-химических процессов обогащают эту атмосферу жизненно необходимым нам кислородом. Одновременно в этих системах есть и элементы жизнеобеспечения: они должны создавать энергетические субстраты, пригодные для употребления в пищу. Эти Биорегенеративные системы жизнеобеспечения (Biological Life Support Systems) должны использовать в работе фотосинтез, в ходе которого из углекислого газа и воды под действием световой энергии образуются углеводы и кислород, то есть создается химическая энергия. Для того чтобы быть полностью функциональной и работоспособной, эта система нуждается в достаточной концентрации углекислого газа в атмосфере, как и в поддержании других параметров среды, например соответствующей влажности почвы, температуры, барометрического давления и освещения светом необходимых длин волн. Сельскохозяйственные культуры этих искусственных систем по большей части высаживаются на кораблях в виде монокультур, чтобы растения не были связаны с природными биотопами, что, как известно по земному опыту, чревато определенным риском. Самый большой недостаток и самая большая трудность, связанные с такими системами, – это отсутствие силы тяжести, поскольку в большинстве разработанных до сегодняшнего дня систем используются земные растения. В росте они проявляют гравитропность, то есть качество роста зависит от силы тяжести; в условиях невесомости они в предпринятых до сих пор попытках растут плохо, не растут совсем или не приносят съедобных плодов. Вероятно, причиной выступает отсутствие в невесомости тепловой конвекции вокруг корней растений. По этой причине и были среди прочих разработаны системы типа CEBAS, где используется водная среда, в которой выращивают негравитропные растения, продуцирующие, помимо растительного материала, и животный белок.

В обозримом будущем, вероятно, не удастся создать замкнутую систему, с которой можно будет снимать урожаи. Почему? В одном месте этой системы в нее надо что-то добавлять, а в другом – что-то удалять. Системы такого типа называют полуоткрытыми. Корректировка работы таких систем требует энергии, чего хочется избежать, и поэтому инженеры продолжают работать над созданием закрытых систем. С точки зрения физиологии питания разнообразный рацион защищает от дефицитов. Поэтому врачи и психологи ратуют за как можно большее разнообразие свежей, производимой самими астронавтами пищи. Это важно и с психологической точки зрения, так как посев и сбор урожая служат отвлечением от монотонности существования в условиях космического полета и помогают не только реагировать, но и действовать.