Мы живем в эпоху научно-технической революции. Человек создал сложные космические аппараты, которые помогли ему вырваться из цепких объятий земного притяжения и проникнуть в необъятный космос.
Нога человека ступила на Луну, но не следует забывать, что Луна — лишь спутник Земли и находится от нее на сравнительно недалеком расстоянии.
Для дальнейшего изучения космического пространства в будущем предстоят все более продолжительные полеты к дальним планетам. Это потребует от специалистов не только решения целого ряда технических, но и сложнейших биологических проблем. Для полета на Луну были использованы небольшие запасы кислорода, пищи и воды. Но, например, для путешествия к Марсу потребуется целый год, к Сатурну — 4 года, а путь к Урану продолжался бы десятилетиями. При таком положении запастись для космического корабля всем необходимым на Земле невозможно. Элементарные расчеты, сделанные советскими учеными, показывают, что вес необходимого запаса для полета в течение 10–15 суток равняется массе членов экипажа, а запасы на год превышают массу членов экипажа в десятки раз. При полетах к более отдаленным планетам Солнечной системы, которые могут продолжаться десятки лет, вес запасов достиг бы астрономических цифр. Эти данные говорят о том, что обеспечить космонавтам нормальные условия жизни во время их будущих продолжительных полетов существующими методами практически пока невозможно. Вот почему советские специалисты рассматривают эти проблемы в совершенно ином аспекте.
Еще в 1870 г. великий русский ученый К. Э. Циолковский заметил, что в кабине космического корабля необходимо воспроизвести естественные взаимоотношения человека с природой, существующие на Земле. Миниатюрной моделью, которая будет содержать все материальные и энергетические связи человека, должна стать замкнутая система, работающая за счет энергии солнечного излучения.
Теперь уже не подлежит сомнению, что в кабине космического корабля должна быть создана замкнутая экологическая система круговорота веществ, сходная с круговоротом веществ на нашей планете. В этом небольшом пространстве необходимо создать микромир, в котором будут строго дозированы растительные и животные организмы. В первую очередь надо решить вопрос о кругообороте воды, а затем — о кругообороте растений и животных, дающем необходимое количество продуктов питания и кислорода. Но эти на первый взгляд простые вопросы, связанные с созданием замкнутого биоцентра, становятся исключительно сложными, если к ним присмотреться поближе. Например, проблема безопасности. В то время как механические элементы замкнутого цикла могут иметь большую прочность или можно взять с собой необходимое количество запасных частей, в крайнем случае даже изготовить какие-то нужные детали в самом корабле, то что произойдет, если нарушится один из участков биологической цепи? Это привело бы к нарушению всего замкнутого цикла. Даже временное нарушение одного из циклов (что трудно исключить при длительном полете) повлечет за собой опасность заболеваний и даже гибели животных и растений. Но самая серьезная опасность скрывается в самих биологических процессах: биологические свойства, особенно организмов растений, могут резко измениться в условиях продолжительной невесомости, вибрации, космических излучений и целого ряда других известных и неизвестных причин.
Возникает проблема: как же предохранить будущих путешественников от такой опасности? Разумеется, невозможно взять с собой в качестве запасных частей растения и животных, входящих в замкнутый экологический цикл кругооборота веществ.
Вот почему взгляды ученых, занимающихся этими проблемами, снова обращаются к патентам живой природы. В этом отношении весьма заманчивой представляется перспектива изоляции космонавтов в специальном помещении космического корабля на время большей части длительного путешествия и перевода их в состояние анабиоза или гибернации, чтобы затем в необходимый момент автоматически или по команде с Земли безопасно вернуть их к нормальной температуре и к жизни.
Почему же ученые сосредоточили свое внимание на этом уникальном биологическом явлении, стремясь моделировать его применительно к космонавтике?
Прежде всего наиболее правлекательно то, что животные в состоянии анабиоза или зимней спячки расходуют намного меньше кислорода и не нуждаются в пище. Кроме того, доказано, что у них повышается устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды. Исключительно интересной особенностью состояния анабиоза или зимней спячки у животных является их повышенная устойчивость к неблагоприятным воздействиям. Так, например, установлено, что инфекционные болезни у таких животных не развиваются даже при искусственном заражении, а многие яды, смертельные для их организма в обычных условиях, в состоянии анабиоза или гибернации для них абсолютно безвредны. Доказано даже, что, когда такие животные были подвергнуты смертельной дозе ионизирующего облучения, они все равно выжили, так как у них в такой период сильно понижен обмен веществ и после пробуждения их жизненные функции протекали вполне нормально.