Размещено на http://www.allbest.ru/

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМЕНИ И. М. ГУБКИНА

ФАКУЛЬТЕТ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ

РЕФЕРАТ

ЭКСПЕРИМЕНТ «БИОСФЕРА-2»

Студентка

Огнева А.М.

Проверила:

Орлова М.Н.

МОСКВА 2018

Оглавление

2. Миссии Биосферы-2

2.1 Первая миссия

2.2 Вторая миссия

3. Последующая судьба «Биосферы»

Заключение

Введение

«Биосфера-2» - сооружение, моделирующее замкнутую экологическую систему.

Выбирая такую узкую тему, как «Биосфера-2» (экологический эксперимент), мне бы хотелось выделить следующие цели работы:

-выяснить суть проекта, ход эксперимента, возникшие проблемы, результаты проекта

-обозначить вклад эксперимента в науку

Ни для кого не секрет, что наша планета имеет большие экологические проблемы. Многие из этих проблем решаемы, некоторые практически нет. Еще в прошлом веке люди стали задумываться о вероятной непригодности Земли для жизни на ней в будущем, оценивая уже причиненный ей ущерб и ущерб потенциальный, рассматривая такие экологические проблемы, как разрушение озонового слоя, вымирание видов животных и растений, вырубка лесов, браконьерство, перенаселение планеты. Возможно, именно это стало причиной создания проекта «биосфера-2» - огромной искусственной замкнутой экосистемы, которая, как предполагалось, должна была помочь выяснить возможность существования человека в изолированных условиях.

Что такое «биосфера»? «Биосфера - оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности; «плёнка жизни»; глобальная экосистема Земли», - вещает википедия.

Как известно, развитие науки и техники уже привело к необратимым изменениям природы, которые могут стать причиной глобальных катастроф. В связи с этим возникает вопрос сохранения жизни вследствие возможных катастроф.

Одним из выходов является создание замкнутых экосистем, максимально повторяющих биосферу нашей планеты. Что позволит в будущем не только иметь «резервное» место обитания человека, а так же получить возможность прогнозирования альтернативного развития взаимодействия человека с природой. Но изначально эти замкнутые экосистемы смогли бы помочь выяснить характер нынешнего взаимодействия, выявить прорехи в этих взаимоотношениях, более подробно изучить влияние деятельности человека на окружающую среду, а так же влияние посторонних факторов, которые необходимо учитывать и в искусственных экосистемах и в естественных.

1. «Биосфера-2»

1.1 История проекта, его цели

«Биосфера-2» - сооружение, моделирующее замкнутую экосистему, построенное в пустыне Аризоны, США.

Уже давно в научном мире зрела мысль о создании модели земной биосферы в миниатюре. Такая модель должна была отвечать следующим требованиям:

* она должна быть изолирована от остального мира.

* в ней должна быть своя атмосфера, почва, океан, тропический лес и ряд других биомов.

* она должна иметь свой растительный и животный мир.

* в замкнутую биосферу извне должны поступать только солнечная энергия и тепло, как это происходит на нашей планете.

Построив такую замкнутую биосферу, можно было бы начать натурные эксперименты. Например, интересно выяснить, как будет развиваться эта экспериментальная биосфера в будущем, если ее предоставить самой себе. Что произойдет с биосферой, если увеличить концентрацию углекислого газа? Какие изменения можно ожидать, если имитировать глобальное потепление климата? Ввиду ухудшающихся экологических условий, человек задумывается не только об устранении возникающих в нашей родной биосфере проблем, но и о возможности изолировать себя от них, например, проживая в такой замкнутой экосистеме. Стоит отметить, что такие экосистемы могли бы дать шанс людям строить свои поселения, например, на Марсе. Именно такой и должна была стать «Биосфера-2».

Имя данного проекта может ввести в заблуждение о том, что это попытка создания второй версии проекта с изначальным названием «Биосфера», но как оказалось цифра 2 в названии говорит лишь о том, что «Биосфера-1» - это наша Земля.

Этот масштабный проект, крупнейший в своём роде, определял свои чёткие задачи. Главная цель эксперимента - выяснить, способен ли человек жить в такой замкнутой экосистеме. При успешном исходе эксперимента такие базы смогли бы работать как на других планетах, так и на Земле, если экологическая обстановка здесь существенно ухудшится.

«Цель проекта -- создать на площади в один гектар замкнутую информационно-экологическую систему с регенерацией отходов. Предполагается, что саморегулирующие свойства биосферы вскоре не в состоянии будут компенсировать возрастающую тепловую нагрузку, которая может явиться предельной и гибельной для Земли. Усугубляет положение реальная возможность уменьшения содержания кислорода в атмосфере и увеличение концентрации углекислого газа; опасная ситуация с ядерным оружием и атомными станциями; концентрация в значительных количествах и применение опасных химических веществ в пищевых кормах для скота и пищевых продуктах для людей; нарушение озонного слоя и многое другое». [1]

Основателем данного проекта был Джон Аллен. Он окончил металлургический институт, но по профессии почти не работал. Получив наследство родителей, увлекался финансированием и непосредственным участием в научных экспедициях в удаленные уголки мира с целью изучения, скажем, сельского хозяйства древних цивилизаций. Несмотря на наследство, он был человеком с настоящей деловой хваткой. До начала своих научных изысканий он успел побыть девелопером в азиатских странах, основателем рекрутингового агентства для наемников и менеджером крупной сталелитейной компании. Однажды судьба свела его с миллиардером Эдом Бассом, и Аллен понял, что упускать такой шанс просто глупо, и задумал с помощью Эда провернуть один из самых громких частных научных проектов в истории человечества. Это была «Биосфера-2» -- эдемский сад за стеклянной стеной, прототип будущей лунной либо марсианской колонии или даже убежища на случай мировой катастрофы 2012 года. [2]

В 1986 г компания «Space Biosphere Ventures» начала строительство этого необычного сооружения. Одно из условий Эда Басса при постройке модели биосферы состояло в том, чтобы можно проследить человеческие отношения в условиях дикой природы и полной изоляции.

На постройку «биосферы» было потрачено около 10 лет. В течение этого времени специальные группы ученых собирали по всей Земле разнообразные виды животных и растений для заселения Биосферы -- 2, подбирали образцы почвы, тщательно следя за тем, чтобы все там было биологически сбалансировано. техасский миллиардер Эд Басс затратил на спонсирование около 200 миллионов долларов, что ещё раз подтверждает масштабность проекта. На сегодняшний день «биосфера-2» является крупнейшей искусственной экосистемой.

Биосфера-2 была разработана специально для того, чтобы в ней могли жить люди, причем абсолютно изолированно от остального мира: ни пища, ни воздух, ни вода, ни какое-либо другое вещество не проникает внутрь и ничто не уходит наружу, кроме солнечного света, электричества и информации по проводам. Даже "дно" изолировано от земли, на которой она стоит, специальными герметично сваренными железными листами, а для поддержания постоянного давления воздуха внутри Биосферы-2, колебания которого происходят из-за изменения температуры (днем и ночью), были предусмотрены гигантские мембраны-легкие. Утечка воздуха из всей конструкции составляла не более 10% за год.

1.2 Конструкция

Биосфера-2 представляла собой монументальную конструкцию из стекла и стали. Сооружение было полностью покрыто стеклянным колпаком, пропускающим 50% солнечного света. Комплекс "оранжерей" (см. рис. 1), полностью изолированных от окружающей среды (даже атмосферного воздуха) занял около 1,5 га, объём атмосферы "Биосферы-2" составил около 204 тыс. м3 воздуха. В гигантскую "теплицу" было "заключено" около 3000 видов животных и растений, а также 8 представителей Homo sapiens [3].

Внутреннее пространство было разделено на 5 блоков, среди которых -- , миниатюрный океан (см. рис. 2) с необычным химическим составом, саванна (см. рис. 3), пустыня (см. рис. 4), тропический лес (см. рис. 5) и мангровый эстуарий. Особое внимание уделили полной герметичности куполов, которая превосходила герметичность космических кораблей. При этом был учтен такой технический момент, как расширение воздуха во время дневного повышения температуры. Чтобы «запаянная капсула» «Биосферы» не взорвалась, были сконструированы так называемые «легкие» -- огромные выгибающиеся мембраны, разнесенные по разным концам системы, которые днем становились выпуклыми, а ночью сдувались. Гигантские «лёгкие» регулировали внутреннее давление таким образом, чтобы оно соответствовало наружному -- это сводит к минимуму утечки воздуха. Там были также бассейны для рыб, инсектариум, где обитало свыше 200 видов насекомых, сельскохозяйственная ферма для содержания животных и выращивания различных растений.

Каждая из экологических систем была отделена от других и имела свой особый климат. Например, испарение воды из океана осуществлялось с помощью вентиляторов. Образующийся таким образом пар поступал в тропический лес, где поддерживалась определенная влажность. Защитные экраны, управляемые компьютерами, позволяли иметь в каждом отсеке соответствующие световые и температурные условия.

Биосфера-2 имела достаточно большой размер, чтобы поддерживать все экосистемы в динамическом равновесии, и в то же время она была довольно миниатюрна, что позволяло легко исследовать все происходящие в ней процессы.

Кроме того были предусмотрены: жилая часть - комнаты для сотрудников, мастерские и информационно-вычислительный центр, который осуществлял мониторинг за всеми процессами в биосфере. Инженеры спроектировали сложные технические системы, которые, например, должны были создавать океанские течения, тропические дожди, имитировать морской прибой. Многочисленные датчики постоянно должны были следить за температурой и концентрацией тех или иных веществ в воде, воздухе и почве внутри оранжерей и передавать эти параметры для дальнейших исследований.

Для постройки системы куполов пригласили знаменитых инженеров и архитекторов, для проектирования бионических модулей (океана, джунглей, саванны, пустыни и болота) позвали работников лучших ботанических садов мира и специалистов-океанологов. Сельскохозяйственный блок разрабатывался с учетом самых современных технологий интенсивного земледелия, а также с использованием некоторых специфических приемов древних цивилизаций, которые в совершенстве знал Аллен. Например, система рыбных прудов, интегрированная в болотистую часть «Биосферы», была сделана по древнекитайскому образцу. Земледелие предполагалось полностью органическое, без использования пестицидов и даже искусственных удобрений. Ведь система ирригации грядок, переработка органических отходов и процесс получения питьевой воды были полностью взаимосвязаны, так что вся химия очень быстро оказалась бы на столе у жителей «Биосферы».

Рис. 1 «Биосфера-2» изнутри

Единственный ресурс, который этот огромный парник, стоящий посреди пустыни, должен был брать извне, -- это электричество, в первую очередь использовавшееся для охлаждения циркуляции воды.

Рис. 2 Блок «Океан»

Рис. 3 Блок «Саванна»

Рис. 4 Блок «Пустыня»

Рис. 5 Блок - Тропики

Рис. 6, 7 Весь комплекс Биосферы-2

2. Миссии Биосферы-2

2.1 Первая миссия

Первая закрытая миссия продлилась с 26 сентября 1991 до 26 сентября 1993. «Капитанами» колонии стали 36-летняя Салли Сильверстоун, которая до этого занималась сельскохозяйственными проектами в Индии, и 30-летний Марк Ван Тилло, профессиональный механик, работавший ранее на исследовательской яхте Басса. Салли должна была отвечать за финансовую и организационную часть проекта, Марк -- за техническую часть. Директором по научным исследованиям была назначена 31-летняя Абигайль Айлинг, профессиональный океанолог. 39-летний ботаник Линда Лей несла ответственность за флору «Биосферы». Специалист по интенсивному сельскому хозяйству 29-летняя Джейн Пойнтер отвечала за ферму и обеспечение колонии едой. 27-летний Табер Маккаллум, единственный участник эксперимента без высшего образования, выступал как технический ассистент. Марк Нельсон, 44-летний бакалавр философии, занял должность пиар-директора: он передавал информацию из «Биосферы» наружу. Он же был главным по ирригационным и ассенизационным системам. Наконец, самый экзотический участник эксперимента -- 67-летний импозантный доктор Рой Валфорд исполнял роль бортового врача. Рой заинтересовался «Биосферой» в связи с собственными исследованиями: у него была теория о том, что потребление калорий ниже прожиточного минимума приводит к оздоровлению и увеличению продолжительности жизни. Он хотел посмотреть, как скажется на состоянии здоровья бионавтов практически полностью вегетарианская органическая диета.

Ход эксперимента.

В распоряжение людей были предоставлены довольно комфортные условия для жизни. У каждого была своя спальня, общая кухня, где они могли готовить пищу. В специальных оранжереях они должны были выращивать овощи и фрукты. Имелась также специальная ферма, где они должны были ухаживать за курами, поросятами и козами. Один из научных руководителей проекта, Карл Ходжес, сказал: «Мы разработали комплексную систему питания. Люди не обязаны есть водоросли, у них будут козы, куры, рыбы и прочее. В таком виде модель биосферы в принципе могла бы существовать, развиваться и поддерживать свое равновесие и на Марсе». Одним из обязательных условий для биосферян был экологический тип мышления. К. Ходжес образно сформулировал это так: «Если кто-нибудь бросит что-либо вредное для здоровья человека в водосток системы, он найдет это через пару недель у себя в чашке с кофе!»

Поначалу все было именно так, как они мечтали. Колонисты с энтузиазмом работали на полях фермы, проверяли работу всех систем, следили за бурной жизнью джунглей, ловили рыбу, сидели на своем маленьком пляже, а по вечерам ели великолепно приготовленный ужин из самых свежих продуктов на балкончике с видом на созревающий урожай. За зелеными грядками и стеклянной стеной фермы начиналась пустыня и горная гряда, за которой садилось солнце. Этот балкон колонисты прозвали «Визионерским кафе» - отсюда будущее казалось особенно радужным. После ужина устраивали философские дискуссии или импровизированные джем-сейшены. Многие взяли с собой музыкальные инструменты, и, хоть профессиональных музыкантов среди них не было, то, что получалось, на волне всеобщего энтузиазма казалось авангардной музыкой будущего.

Проблемы

Однако уже через полтора месяца после начала эксперимента из "Биосферы-2" стали поступать тревожные вести. В атмосфере стеклянного здания, где обитали эконавты, начали накапливаться избытки углекислоты. Содержание этого газа превысило запланированное. Чтобы снизить его до нормы, пришлось применить механические средства. Тем самым, концепция "чисто природной экосистемы" уже была нарушена. Отмечались и другие тревожные явления. В искусственной атмосфере "Биосферы-2" снизилась концентрация кислорода. Она стала такой же, как на высоте 3500 метров над уровнем моря, т.е. упала с 21 до 14%. Это сравнимо с разреженным воздухом гор, и обыкновенно человеческий организм быстро приспосабливается к этому состоянию. Однако из-за общего истощения колонистов горная болезнь не отпускала их. Бионавты начали быстро уставать, постоянно кружилась голова, они не могли уже выполнять работу в прежнем объеме. Но самым радикальным образом кислородное голодание сказалось на их моральном состоянии. Все чувствовали себя угнетенными, грустными, раздраженными. Каждый день под куполом происходили скандалы.

Главной причиной конфликтов было то, что Аллен не разрешал бионавтам обнародовать их проблемы. Он продолжал делать вид, что эксперимент идет по плану. Половина колонистов (оба капитана, пиар-директор и начальница по научным исследованиям, то есть руководство) были абсолютно согласны с этой позицией. Они считали, что нужно пробыть под куполом запланированные два года любой ценой. Еще четверо бионавтов утверждали, что надо срочно запросить помощь международных ученых, чтобы понять, почему исчезает кислород. Также неплохо было бы заказать немного воздуха и еды извне.

Джейн Пойнтер, лидер группы, которая хотела просить помощи, так описывала начало конфликта: «Я убирала в загонах для животных на ферме. Голова ужасно кружилась, и приходилось поминутно отдыхать. С утра мы говорили о нашем положении, и я сказала, что оставаться тут и задыхаться -- это какое-то сектантство. Я думала про все это, потом обернулась и увидела Абигайль, которая стояла у меня за спиной. У нее что-то было во рту… В следующую секунду она плюнула мне в лицо! Я растерялась и спросила: „За что?“ „Сама подумай“, -- ответила та, развернулась и ушла».

Эконавты стали испытывать и некоторое недоедание. Во-первых, расплодились вредители и стали съедать значительную часть урожая. Для борьбы с ними биосферяне принялись разводить их естественных врагов - насекомых, питающихся личинками этих вредителей. Во-вторых, "подвели" свиньи: они не желали размножаться и набирать вес, пришлось забить их на мясо. биосфера экологический постройка углекислота

Вскоре перед бионавтами возникла еще одна глобальная проблема. Выяснилось, что ферма в 20 соток при всех современных технологиях обработки земли способна обеспечить лишь 80% потребностей колонистов в пище. Их ежедневный рацион (одинаковый для женщин и мужчин) составлял 1700 калорий, что нормально для сидячей офисной жизни, но катастрофически мало при том количестве физической работы, которую должен был выполнять каждый житель «Биосферы». Поначалу ужин сервировали в виде шведского стола, однако вскоре из-за этого начали возникать серьезные конфликты, и еду стали накладывать каждому в тарелку, отмеряя буквально до грамма. Люди вставали из-за стола голодными и постоянно мечтали о лакомствах большого мира. Вечерние философские дискуссии заменили фантазии о том, что они съедят, когда выйдут на свободу. Кладовую, где хранилось главное лакомство бионавтов -- бананы, после отвратительного эпизода с анонимным разграблением пришлось запирать на ключ. Перед тем как отдавать очистки свиньям, люди тщательно выбирали все, что можно было съесть самим. Банановые шкурки и ореховая шелуха шли за деликатес. [2]

Тем не менее, пищи обителям биосферы явно не хватало. В фильме можно было видеть их изможденные лица через несколько месяцев жизни в замкнутом пространстве (см. рис. 8 ). Оказалось, что почти все участники здорово похудели, изменился и биохимический состав крови: резко упало содержание сахара и холестерина, снизилось количество белых кровяных телец. Многие имели пониженное давление крови.

Рис. 8 Состояние жителей «Биосферы»

Здоровье людей сильно пошатнулось, и руководителям проекта пришлось нарушить условия эксперимента. Спустя год после начала эксперимента Аллен и Басс приняли решение разгерметизировать капсулу и добавить в атмосферу «Биосферы» кислород. Также они разрешили бионавтам использовать неприкосновенные запасы зерна и овощей из семенного хранилища. Это значительно улучшило общее состояние колонистов. Однако две враждующие группы так и остались в состоянии перманентной войны, стараясь даже не разговаривать друг с другом. Эти нарушения долго скрывались от общественности, дабы продолжить видимость «чистого эксперимента». Но впоследствии все эти манипуляции были разоблачены.

Но это еще не все беды, которые обрушились на биосферу и ее обитателей. В экосистеме развелось великое множество муравьев, хотя их участие в эксперименте не планировалось. Вероятно, в данном случае сработал биологический принцип: отсутствие естественных врагов приводит к тому, что наблюдается неограниченный рост популяции потенциальных жертв. Помните, как несколько кроликов, завезенных в Австралию из Англии в середине 19 века, за несколько лет так расплодились в отсутствие врагов, что стали национальным бедствием для всего государства? Нечто подобное случилось и в Биосфере-2, но в несколько меньшем масштабе.

Была еще одна большая «заморочка». Оказалось, что почва в биосфере содержала избыток питательных веществ, т. е. была перенасыщена азотом и фосфором. Вследствие этого почвенная микрофлора насчитывала аномальное число бактерий, потреблявших значительное количество кислорода для своей жизнедеятельности. Этим и объяснялась нехватка кислорода для участников проекта [4].

Возникли проблемы с климатом. Идеальный поначалу, мир вокруг них терял свою красоту и гармоничность. В «пустыне» из-за конденсации на потолке регулярно выпадали дожди, так что многие растения сгнили. Огромные пятиметровые деревья в джунглях неожиданно стали хрупкими, некоторые упали, сломав все вокруг. (Впоследствии, исследуя этот феномен, ученые пришли к выводу, что его причина крылась в отсутствии ветра под куполом, который укрепляет стволы деревьев в природе.) Стоки в рыбных прудах забились, и рыбы становилось все меньше. Все труднее было бороться с кислотностью океана, из-за которой гибли кораллы. Животный мир джунглей и саванны тоже неумолимо сокращался. Прекрасно себя чувствовали только тараканы и муравьи, которые заполнили все биологические ниши. Биосфера постепенно умирала.

Результаты

26 сентября 1993 года, когда шлюз был торжественно разгерметизирован и люди вышли наружу, по их лицам можно было понять, что эксперимент провалился -- изгнание из рая произошло в полной мере и навсегда. Биосфера оказалась непригодной для жизни.

Так в чем же состояла эта таинственная проблема с кислородом? Когда ученые внимательно осмотрели плачевное состояние разоренных куполов, они пришли к выводу, что роковую роль сыграли цементные перекрытия. Кислород вступал в реакцию с цементом и оседал в виде окислов на стенах. Еще одним активным потребителем кислорода оказались бактерии в почве. Для «Биосферы» выбрали самый плодородный чернозем, чтобы естественных микроэлементов в нем хватило на долгие годы, однако в такой земле было очень много микроорганизмов, которые точно так же дышат кислородом, как и позвоночные животные. Научные журналы признали эти открытия главными и единственными достижениями «Биосферы».

2.2 Вторая миссия

В следующем, 1994 году начался второй этап работ в Биосфере-2. Новая команда биосферян состояла из 5 человек. Устроители проекта кардинальным образом поменяли программу. Теперь во главу угла было поставлено проведение исследований учеными-специалистами. В их задачу входило проведение различных научных экспериментов. Специалисты могли находиться в биосфере различное время, это зависело от длительности проведения эксперимента или наблюдения.

Между тем экологическая обстановка в "Биосфере-2" все ухудшалась. И осенью 1994 года и вторая смена специалистов была спешно эвакуирована, а здание наглухо закрыто. В марте 1995 года было принято новое решение откупорить "Биосферу-2", основательно проветрить ее и провести в ней "генеральную уборку". Однако эти меры мало помогли.

Общие результаты и выводы.

Изучая статьи по данной теме, то и дело натыкаешься на заголовки «провалившийся рай», «несбывшиеся надежды», но не стоит забывать о том, что отрицательный результат - тоже результат. Основным выводом данного проекта стало то, что человек ещё совсем не готов переселяться на другие планеты, используя искусственные экосистемы, из-за своей неосведомлённости о многих факторах, которые помогают живым существам поддерживать своё существование на Земле. Как говорится, природа знает лучше, и с этим фактом ничего не поделать, но это даёт людям толчок к более тщательному изучению вопроса о биосфере.

Эдвард Басс был очень заинтересован в дальнейшем развитии проекта даже после неудачи. Он рассчитывал на то, что выявленные проблемы удастся устранить. Ведь основные причины проблем удалось выяснить. А сделать надо было следующее: расширить посевные площади для сельскохозяйственных культур, выращивая их на гидропонике, а не на чернозёме, кишащем бактериями, пожирающими кислород, улучшить методы животноводства, усовершенствовать вентиляцию, сделать хорошие очистные сооружения для воды и воздуха, заменить/закрыть бетонные конструкции во избежание большей потери кислорода, продумать искусственное освещение (по условиям в энергии они не ограничены), людей набирать по принципу семьи (мужчина и женщина, которые знают друг друга более 5 лет) и пр. Эдвард Басс рассчитывал, что после 2-х годичной "экспедиции" эксперимент получит широкую общественную поддержку и главное, заинтересуется государство, поможет профинансировать последующие "экспедиции" - здания рассчитывались как минимум на десятилетнюю эксплуатацию. Но общественность больше заинтересовали скандалы и ошибки в проекте Биосфере-2, спонсоров новых не появилось, а государство к этому отнеслось равнодушно.

3. Последующая судьба «Биосферы»

После второй миссии проект был передан Колумбийскому университету. Они решили прекратить эксперимент и удалить из сооружения людей, поскольку было неясно, как решить проблему питания и сохранения неизменного состава воздуха. Однако, в середине 1996 года ученые начали новый эксперимент, уже без участия людей. Они должны были выяснить:

* действительно ли с увеличением процентного содержания СО2 урожайность повышается и до каких пор;

* что происходит с излишками углекислоты и где они накапливаются;

В ходе этого эксперимента учёные обнаружили, что:

* В лаборатории расплодилось огромное количество микробов и насекомых, особенно тараканов и муравьёв.

* Под стеклянной крышей комплекса по утрам конденсировалась вода и лился искусственный дождь.

* Создатели не предусмотрели такого явления, как ветер: оказалось, что без регулярного раскачивания деревья становятся хрупкими и ломаются. [5]

В 1997 году проект "Биосфера-2" был закрыт. Тогда выяснилось, что температура и химический состав воздуха внутри помещений в этом рукотворном ковчеге начинают выходить за пределы безопасности. Американцы потратили около 200 миллионов долларов и попытались ответить на вопрос, можно ли создать абсолютно автономную модель земной биосферы. К сожалению, в этот раз опыт окончился неудачей, "малая Земля", воссозданная стараниями ученых и конструкторов, стала непригодной для жизни.

Однако уже в январе 2001 года у этого долгого эксперимента как бы открылось второе дыхание. Министр энергетики США подписал с Колумбийским университетом соглашение об использовании строений "Биосферы-2" для нужд его ведомства. Было решено в течение двух лет выделить 700 тысяч долларов на то, чтобы приспособить сооружение для изучения реакций экологической системы на глобальные и региональные климатические изменения.

10 января 2005 года компания-владелец уникального комплекса выставила лабораторию на продажу. Двадцать лет после того, как комплекс был построен, он был продан компании CDO Ranching & Development LP, которая приобрела лот путем двух сделок. Она заплатила 9 млн. долларов за здания, в том числе биосферные купола и студенческую деревню и еще 40 млн. долларов за землю вокруг собственности. В июне 2007 Университет штата Аризоны стал управлять "Биосферой-2". [6]

Сегодня «Биосфера 2» превращена в туристический аттракцион, который можно посетить за 25 долларов.

Что сейчас можно увидеть на экскурсии в "Биосферу-2"? Как рассказывают посетители, особого внимания заслуживает жилой корпус, где проводился эксперимент с эконавтами: спальни, кухню, лаборатории, центр управления и аграрную зону, где биосферяне выращивали овощи и животных, чтобы обеспечить свое питание. В оранжереях проводятся экскурсии, где до сих пор экспонируются несколько биомов: океан, мангровые заросли, саванна, пустыня и ливневый тропический лес. Здесь демонстрируются сложные инженерные подземные сооружения, которые обеспечивают функционирование замкнутых экосистем биосферы. Также имеется возможность увидеть функционирующие - "легкие" Биосферы-2, которые поддерживают газовый состав атмосферы в строениях. Многих посетителей приводит в восторг двадцатитонная металлическая конструкция, которая парит в пространстве за счет разницы в давлении воздуха. Также работают многие выставки. Одной из необычных «достопримечательностей» биосферы-2 являются несколько строк, написанных одной из женщин: «Только здесь мы почувствовали, насколько зависим от окружающей природы. Если не будет деревьев -- нам нечем будет дышать, если вода загрязнится -- нам нечего будет пить».

Заключение

В начале 90-х годов прошлого века "Биосфера-2" была одной из наиболее обсуждаемых тем, так как явилась возможностью подробного изучения проблем «оригинальной биосферы» и их причин.

Однако, первые замкнутые комплексы, в которых на протяжении разного в?емени успешно жили люди, были построены все же учеными СССР. Самым крупным советским специалистом в области космической медицины и биологии можно назвать Евгения Яковлевича Шепелева, профессора, сотрудника института медико-биологических проблем. Именно он был первым человеком на Земле, кто провел месяц в камере, объёмом пять кубических метров, без связи с внешним миром, используя специальный биологический реактор, пост??енный на основе культивирования одноклеточных водорослей [6].

В конце пятидесятых годов, когда люди уже готовились к космическим путешествиям, стали возникать вопросы о возможном переселении в среду, отличную от земной биосферы. Уже тогда было ясно, что нужно обзаводиться системами жизнеобеспечения, способными самовоспроизводиться. Тогда и возникла мысль повторить то, что делается в природе Земли. Следовательно, зашла речь о биологических регенеративных системах. Возникла идея использовать водоросли под названием хлорелла как биологический реактор, который снабжал бы герметичное помещение достаточным количеством кислорода в результате фотосинтеза и поглощения СО2. По распоряжению Сергея Павловича Королева была создана герметичная камера для того, чтобы имитировать обстановку в "Востоке". К исходу первых суток стало ясно, что человек потребляет значительно больше кислорода, чем могут вырабатывать водоросли. Углекислота росла, а кислород падал. После этого эксперимента усовершенствовали технологию и спокойно держали в этой камере человека на протяжении месяца.

На сегодняшний день люди ещё не смогли соорудить ни одной надежно работающей замкнутой системы, в которой было бы полностью налажено обеспечивание кислородом, водой и частично пищей. Однако, возможность постр?ения такой системы доказана.

Размещено на Allbest.ru