Как проходил эксперимент, где люди жили в полной изоляции в течение 2 лет, и почему он провалился

Научно-фантастические писатели часто пишут истории о группах людей, которые живут в изолированном пространстве и сами производят все необходимое для нормальной жизни. Этот эксперимент на самом деле проводился в реальной жизни. Цель заключалась в том, чтобы выяснить, могут ли люди создавать биосферы на других планетах и жить на них. В 1991 году группа людей была помещена под изолированный купол. Но реальность оказалась гораздо более непредсказуемой, чем фантазия.

Мы заинтересовались этим необычным опытом и узнали, что происходило за закрытыми дверями купола.

В 1987 году посреди пустыни Сонора, в штате Аризона, начался огромный строительный процесс. Спустя 4 года, когда строительство было завершено, появились огромные футуристические здания из стекла и металла. Они были построены таким образом, что воздух не проникал внутрь и не выходил наружу. Это позволило им имитировать условия, аналогичные другим планетам, где люди не могут жить снаружи.
И здания, и проект были названы Биосфера 2. Эти футуристические здания должны были стать второй саморегулирующейся системой после Земли (сама планета – Биосфера 1). Герметичность системы была настолько хорошо сконструирована, что ее швы пропускали меньше воздуха наружу или внутрь, чем швы Международной космической станции.

Одно из “легких” “Биосферы 2”.

Основные системы были под землей. Имелись трубы с циркуляционной водой для отопления и питья, а также гигантские “легкие”, которые должны были компенсировать сжатие и удлинение воздуха, когда он нагревался днем и охлаждался ночью. Кроме того, для предотвращения проникновения снаружи (кроме солнечного света), все здания были изолированы специально изготовленными листами толстого металла, весом около 50 тонн.

“Океан” сегодня

Внутри здание было разделено на 7 зон, называемых биомами. Каждая из них имела свои условия, которые присутствовали на Земле: тропический лес, туманная пустыня, мангровые водно-болотные угодья, океан с коралловым рифом и саванна. Существовало 2 антропогенных биома, один из которых включал в себя среду обитания человека, а второй – сельскохозяйственную систему для выращивания продуктов питания.

26 сентября 1991 года группа из 4 мужчин и 4 женщин вошла в двери биосферы 2. Вместе с ними насчитывалось около 3000 видов животных и растений, включая деревья и насекомых. Биосфериане – так звали участников – должны были обеспечивать себя питанием, поэтому они сажали рис, сладкий картофель, свеклу, бананы и папайи. Никаких химических удобрений не использовалось, так как они могли негативно повлиять на здоровье изолированных людей.
Доктор Рой Уолфорд, который был одним из участников миссии, создал диету, которая на 83% состояла из растений. В то время он работал над тем, чтобы продлить жизнь людей. Интересно, что диета, состоящая в основном из сладкого картофеля, оказала очень интересное воздействие на участников: у одной из них, Джейн Пойнтер, развилась апельсиновая кожа.
И редко, примерно раз в неделю, команда ела курицу, мясо или рыбу. Куры разводили в сельскохозяйственном биоме, а рыбы – в океаническом биоме. Джейн Пойнтер помнит, что все члены миссии облизывали все тарелки, чтобы не потерять никаких питательных веществ.

Кухня “Биосферы 2”

©flickr

Несмотря на то, что в течение первого года миссии все участники жаловались на то, что голодны и потеряли около 1/6 веса тела (а один из них, Табер Маккалам, потерял 59 фунтов), после окончания эксперимента было обнаружено, что показатели здоровья всех участников улучшились. К второму году под куполом вес стабилизировался, хотя большую часть времени они все еще были довольно голодны. Кроме того, медицинские испытания, проведенные за пределами биосферы 2, показали, что обмен веществ у каждого участника улучшился.
Интересно, что почти 2 года вегетарианской диеты изменили пищеварение участников миссии. Так как в их рационе не было много мяса, они потеряли ферменты, которые переваривают мясо.

Биом “пустыня” сегодня

Но изоляция была не так здорова для животных и растений. Большинство позвоночных, взятых в купол, умерло к концу первого года эксперимента. А некоторые виды, напротив, делали это действительно здорово: тараканы, например, очень быстро размножались и играли роль насекомых, которые должны были удобрять растения (потому что насекомые, которые раньше играли эту роль, умерли). Кстати, в природе этого не происходит. Кроме того, быстро размножались и паразиты, которые постоянно угрожали посевам.
Интересно, что климат биомы пустыни больше напоминал саванну, потому что испаряющаяся вода конденсировалась на стеклянном куполе и возвращалась обратно в виде дождя.

Биом “дождевой лес” сегодня

Самые сильные растения действительно хорошо справлялись и в изолированном пространстве. Но деревья, которые были в тропическом лесу и саванне, пережили действительно тяжелые времена. В природе, благодаря ветрам, деревья становятся сильнее, а когда ветра нет (а в куполе его нет), они тонут, а стволы просто ломаются под собственным весом. Кроме того, деревьям не хватает солнечного света, и их листья становятся желтыми.

Вид на часть столовой экипажа и сервировочную стойку с кухни.

Самой большой проблемой для участников (помимо постоянного ощущения голода, потому что они не получали достаточно калорий из растительной пищи) было отсутствие кислорода. За 16 месяцев уровень газа снизился с 20,9 до 14,5 – это примерно столько же, сколько на высоте 13 000 футов над уровнем моря. Это отрицательно сказалось на здоровье некоторых участников: они быстрее уставали и болели апноэ во время сна. А у доктора Роя Уолфорда, которому было уже около 70 лет, снизилась острота мышления. Поэтому менеджеры проекта со стороны решили тайно добавить в купол больше кислорода.
Причина снижения уровня кислорода была обнаружена только после окончания миссии. Оказалось, что это из-за организмов, которые воспроизводятся в почве. Они превратили кислород в углекислый газ, а также куда-то исчезли. Газы вступили в реакцию с бетоном и образовали карбонат кальция, что и стало причиной таинственной “утечки”.

Бетонные конструкции в подвале.

Биосферианцы Табер МакКаллам и Джейн Пойнтер, которые встретились до начала эксперимента и поженились через несколько месяцев после того, как покинули биосферу 2, помнят, что однажды они действительно почувствовали, насколько низким был уровень кислорода. Это произошло в 1992 году во время полного затмения, которое длилось около 30 минут.
Этот природный феномен не оказал никакого влияния на других людей за пределами купола, но участники миссии действительно почувствовали это: поскольку атмосфера под куполом была в 19 миллиардов раз меньше, чем на Земле, и растения перестали вырабатывать кислород, пока не было солнечного света, то уровень CO2 в изолированной зоне быстро и кардинально возрос.

Квартира для проживания, “Биосфера 2”.

©flickr

Отношения внутри малой группы тоже были не очень хорошими. Джейн Пойнтер сказала, что к концу первого года участники разделились на 2 группы: одна из них считала, что часть работы должна быть выполнена учеными снаружи, а другие хотели, чтобы эксперимент был как можно более совершенным.
Однако все члены Купола согласились с тем, что вред, нанесенный Биосфере 2, может негативно сказаться не только на самой миссии, но и на каждом человеке. Поэтому, несмотря на все конфликты и разногласия, они старались эффективно работать вместе, чтобы сохранить свое здоровье и окружающую среду, ставшую их домом на 2 года.

Участники эксперимента выходят из “Биосферы 2”.

Доктор Уолфорд позже признал, что ему не понравились некоторые члены “экспедиции”, но он и его коллеги преодолели свои негативные чувства и выполнили поставленные перед ними задачи. Один из психологов, который работал с участниками эксперимента после его окончания, сказал: “Если бы я потерялся на Амазонке и искал проводника, чтобы выбраться, и выжить с ним, то [биосферический экипаж] был бы лучшим выбором”.
Однако даже спустя много лет после эксперимента участники почти не общаются и не чувствуют каких-то особых дружеских отношений.

Джейн Пойнтер и Тейбер Маккалам в 2016г.

26 сентября 1993 года дверь купола открылась, и биосферики вышли из своей изоляции. К этому времени в обществе уже сложилось отрицательное мнение обо всем, что происходило под куполом – люди думали, что эксперимент не имеет ничего общего с наукой, а то, что в него добавляли кислород, ничего не улучшало. Миссия была сочтена неудачей из-за проблем с кислородом, паразитов, и трудные ситуации среди людей.
После окончания миссии Джейн Пойнтер сказала: “Первое, что происходит, это то, что я умираю от желания увидеть всех своих друзей и семью, и я перебегаю и обнимаю их по-крупному”. Вторым было то, что в тот вечер у нас была вечеринка, и к нам подошла толпа людей. На следующее утро я выхожу, а там огромная куча мусора. И у нас не было мусора в биосфере, мы все переработали. А потом ты идешь в магазин, чтобы купить вещи, и ты такой “обалдеть, посмотри на это.”

Сегодня эти здания принадлежат Университету Аризоны, который использует их для проведения различных экспериментов, связанных с биологией и экологией. Кроме того, под куполом находится много туристов, среди прочего, они видят слова, которые написал один из членов миссии: “Только здесь мы наконец-то осознали, насколько зависимы от окружающей среды”. Если не будет деревьев, нам нечем будет дышать, а если вода будет загрязнена, нам нечем будет пить”.

Согласны ли вы принять участие в таком эксперименте? А если бы у вас была возможность отправиться на Марс, как колонист, без шанса вернуться на Землю, вы бы ею воспользовались?