Биосфера-2

17.03.2026

Материалы для скачивания

Предпосылки

20 июля 1969 года случилось настоящее чудо – Нил Армстронг, американский астронавт, впервые в истории человечества ступил на поверхность Луны.

Почему Марс? Потому что тогда он казался наименее враждебной планетой из-за схожести с Землей:

• Сутки там длятся 24 часа 39 минут
• Наклон оси похож на земной => есть смена времен года
• На полюсах есть вода
• Проекты “разогревания” Марса предполагали создание искусственного парникового эффекта, чтобы люди могли ходить по нему без скафандров

Но на Марс нельзя же лететь без подготовки? Сначала надо было потренироваться в построении изолированной “маленькой Земли” на самой Земле.

Основатели

Джон Аллен, металлург по образованию, но еще и инженер, эколог и драматург в том же 1969 году основал коммуну Synergia Ranch в Нью-Мексико. Там люди, еще до идеи о создании Биосферы-2 тренировались всему тому, что впоследствии понадобилось для этого проекта:

• земледелие без пестицидов
• восстановление выжженных участков земли
• создание и ремонт всего: от жилых домов до ирригационных систем подручными средствами
• драматургия и театр

А Эдвард Бас, миллионер и филантроп, который устроил себе после окончания Йельского университета поездку по миру “в поисках себя”, эту коммуну посетил в 1970-х.

Ему очень понравилась как идея, так и сам Аллен. Он разделял интересы Аллена к экологии и всячески помогал работе коммуны, вкладывая немного денег.

В 1975 году жители коммуны все также из подручных средств построили настоящий корабль - исследовательское судно “Гераклит”, который до сих пор плавает по Мировому океану и занимается исследованиями.

Они также:

• Построили классный отель в Катманду
• Купили большой участок земли в Австралии (проект “Саванна”), где создали инфраструктуру для разведения скота и земледелия
• Создали Институт Экотехники

В 1980-х Бас и Аллен, видя успехи коммуны, решили, что они в состоянии провести эксперимент по созданию замкнутой экосистемы. Ведь у них были:

• Опытные биологи, инженеры, агрономы
• Свое конструкторское бюро
• 150 миллионов доллара от Баса

И они решились.

Как это построили?

В 1987 году на земле площадью 1,4 гектара ≈ два футбольных поля в штате Аризона, в двух часах езды от Феникса началось грандиозное строительство. Это была не просто большая стройка, а сложнейшая инженерная задача. Ведь нужно было обеспечить полную герметичность помещения. Поэтому строители, имея огромное финансирование, использовали безумные решения:

• Для фундамента сварили огромную стальную чашу (весит около 500 тонн), чтобы изолировать помещение от земли
• Затем возвели каркас из стальных трубок
• Для остекления, что немаловажно, если учесть, что там будут выращивать растения, использовали 6500 стеклянных панелей. Это было не просто стекло, а стекло с низким содержанием железа - чтобы пропускать максимум солнечного света, необходимого для фотосинтеза

  

• Если бы здание было просто изолированной коробкой, оно бы взорвалось, так как днем Солнце нагревает воздух и он расширяется, тем самым повышая давления внутри. Стекла бы просто вылетели. И ночью - воздух охлаждается, давления падает, стекла бы просто всосались внутрь. Поэтому были построены два внешних купола-сателита - создатели проекта называли их Легкими. В каждом из таких куполов располагался огромный алюминиевый диск весом около 16 тонн, подвешенный на гибкой мембране. Когда воздух расширялся, он по трубам попадал в Легкие, диски поднимались и избыточное давление уходило. А ночью диски опускались под собственным весом

  

• Необходимо было подумать о том, как это охлаждать, ведь летом в Аризоне довольно жарко - около 40 градусов по Цельсию. Также нужно было позаботиться об обеспечении Биосферы водой. Для этого был построен “подвал” - а создатели называли его Техносфера. Там располагались системы отопления и охлаждения, а также различные сантехнические приспособления. Для фильтрации воды использовались биологические фильтры - болота с тростником и бактериями

  

• Для обеспечения электроэнергией такой махины, как Биосфера-2, солнечных батарей очевидно недостаточно. Поэтому была построена своя ТЭЦ мощностью 3,7 мегаватта. В Техносфере также располагались дизель-генераторы на случай аварий - чтобы экосистема не успела начать разрушаться

Под куполом раскинулось множество экосистем, каждая из которых представляла одну из земных:

• Тропический лес — с растениями, обеспечивающими кислород
• Саванна — с травами и кустарниками
• Пустыня — для изучения засушливых экосистем
• Мангровые болота — для исследования водных экосистем
• Океан — с коралловыми рифами
• Агроэкосистема — для выращивания пищи
• Жилая зона — с жилыми модулями и лабораториями

  

Первая команда

26 сентября 1991 года восемь добровольцев-ученых, улыбаясь и позируя журналистам, заходят в Биосферу-2.

• Рой Уолфорд - доктор медицинских наук и автор книг по долголетию
• Джейн Пойнтер – предпринимательница и инженер
• Табер МакКаллум – предприниматель и инженер
• Марк Нельсон – писатель и член Института экологического технического образования
• Салли Сильверстоун – преподавательница биологии и экологии
• Абигейл Аллинг – морской биолог
• Марк Ван Тилло – инженер и менеджер
• Линда Ли – микробиолог, садовод и художница

Четверо из них были верными последователями идей Аллена и жителями коммуны “Synergia Ranch”.

Жизнь бионавтов сначала текла легко и радостно. Они работали на грядках, ухаживали за животными, купались в “океане” (который занимал 450 кв. м. и к слову не имел никакой научной ценности). По вечерам играли в настольные игры, пели хором. Настоящая идиллия!

Однако через 2 месяца колонист Ван Тилло, который отвечал за замеры показателей, сообщил своим товарищам, что в атмосфере комплекса стала резко увеличиваться концентрация углекислого газа. По его расчетам, через 9 месяцев от недостатка кислорода в Биосфере-2 могло погибнуть все живое. С этого момента все пошло наперекосяк.

Почему же так получилось? Есть три основные причины:

• Почва, которую привезли в Биосферу-2 была настолько “хороша” и плодородна, что в ней содержалось огромное количество органики и торфа. Условия для развития микроорганизмов в почве под куполом сделали возможным их пробуждение. Они начали “поедать” органику и выделять углекислый газ
• Незащищенный бетон “Техносферы” поглощал кислород. Конечно, если бы не бетон, то бионавты могли бы (гипотетически!) задохнуться еще быстрее, но он также мешал растениям брать этот углекислый газ и превращать в кислород
• Отсутствие интенсивной циркуляции воздуха (ее обеспечивали вентиляторы под куполом) вокруг листьев, пасмурные дни и в принципе плохая освещенность Солнцем в тот год в Аризоне сильно замедляли фотосинтез растений

Все, что могли делать ученые в таком случае - наращивать зеленую массу в надежде на то, что растения восстановят нужный уровень кислорода.

Однако всплыла и другая проблема - райские условия Биосферы-2 поспособствовали пробуждению насекомых-вредителей. Конечно, почву пытались дезинфицировать, прежде чем завести под купол, однако полностью очистить ее от микроскопических яиц насекомых не представлялось возможным. Насекомые начали активно поедать урожай на грядках. А возможности бороться с ними у них не было - “химия” во время эксперимента была под запретом.

Спустя еще некоторое время стало ясно, что 20 соток не могли прокормить 8 людей, которые занимались постоянной физической активностью. А так как основу их рациона составляла растительная пища (мясо разрешалось есть только куриное и только раз в неделю), еды им стало сильно не хватать.

Хоровые пения и настольные игры прекратились. Все чаще разговоры между бионавтами сводились к еде. Потом эти разговоры стали выливаться во взаимные обвинения и упреки. В итоге, команда разделилась на две части:

• одни требовали от организаторов полного снабжения едой,
• вторые были за чистоту эксперимента

Разлад был настолько сильным, что люди стали друг друга избегать, стараясь обедать и работать так, чтобы не пересекаться.

Под куполом начал твориться настоящий хаос. Первой пострадала пустыня – из-за обилия углекислого газа нарушился режим влажности. На куполе начал собираться конденсат, а потом оттуда полилась вода, которая со временем превратилась в нескончаемый поток. Растения, не приспособленные к таким условиям, довольно скоро погибли.

Затем пострадал “океан”. Углекислый газ поглощался водой, делая его кислотным.

Мангровый эстуарий стал рассадником тараканов, которые расползлись по всему комплексу. Компанию им составили муравьи, объедавшие корни растений в «саванне». Вскоре погибла и она. Лишь только «тропический лес» чувствовал себя великолепно.

Через год и 4 месяца содержание кислорода в Биосфере упало до 14% (норма 20–21%). Не помогли установки по откачке углекислого газа, существование которых было продумано еще на стадии планирование эксперимента. Они просто не справлялись с работой.

К началу второго года эксперимента бионавты съели большую часть семян, предназначенных для посева в грунт. Вторая часть, посаженная в 1992 году, не взошла — посевы уничтожили вредители, корни подъели муравьи, а добило их сокращение солнечных дней и отсутствие условий для нормального фотосинтеза.

Рацион добровольцев стал состоять из батата, моркови и фасоли. Животный белок они потребляли по минимуму — значительная часть кур вымерла, а резать свиней и коз не только было нельзя, но и никто не умел этого делать. В конце концов «морковная» диета дала о себе знать непривычным оранжевым оттенком кожи колонистов.

Через некоторое время учеными было принято решение закачивать кислород извне, что противоречило чистоте эксперимента и условиям организаторов.

Однако и это не помогло. Люди стали плохо себя чувствовать. Некоторые члены команды жаловались, что стали забывать слова и не в силах произвести простые арифметические действия, а в разговоре им приходилось останавливаться, чтобы на середине фразы перевести дыхание.

В итоге, в сентябре 1993 года, спустя два с небольшим года после начала эксперимента изнуренные колонисты покинули Биосферу.

Вторая команда

Несмотря на гибель биомов и установившееся тараканно-муравьиное царство, эксперимент признали успешным и даже решили его повторить спустя год, исключив прошлые ошибки. Прошлись химией по вредителям, заменили «океан», облагородили «саванну», просушили «пустыню», пропололи «тропический лес» и высадили новые растения.

Новая команда, все также состоявшая из 8 человек, 6 марта 1994 года снова зашла в Биосферу-2. Они, в отличие от первой команды, смогли добиться достаточного уровня производства еды.

Однако уже 5 апреля 1994 года к Биосфере подъехали федеральные маршалы и полиция. А дело было в том, что Эдвард Бас, тот самый миллиардер и филантроп, решил выдворить Джона Аллена из этого проекта. Он был крайне недоволен тем, что Биосфера-2 не приносила ничего, кроме многомиллиардных убытков. В итоге, старых управленцев отстранили через суд, а новое руководство не было заинтересовано ни в чем, кроме прибыльности предприятия.

Это привело к тому, что двое членов старой команды, которые узнали об этом, в 3 часа ночи 5 апреля проникли на объект и открыли все эвакуационные выходы. Тем самым была нарушена герметичность комплекса, и продолжать эксперимент дальше смысла не было.

Стоит сказать, что суд встал на сторону ученых и постановил выплатить пострадавшим по 600 тысяч долларов.

А что дальше?

Затем комплекс перешел к Колумбийскому университету. Однако и у них не получилась эффективно его содержать, и в 2005 году он был выставлен на продажу.

А уже в 2007 году Биосфера-2 перешла к Аризонскому университету. Теперь это уникальная и единственная в своем роде “лаборатория наук о Земле”. Среди реализуемых университетом проектов:

• Проект LEO (Landscape Evolution Observatory) - ученые изучают, как рождается жизнь на пустом месте (как скала превращается в почву) и как вода проходит через ландшафт. Данные эксперимента позволяют предсказывать оползни и засухи уже в реальном мире
• Спасение коралловых рифов - в том самом “океане” теперь выясняют, какие виды кораллов выживут в условиях глобального потепления 2050 года
• В “тропиках” просто выключают дождь и смотрят, как на отсутствие влаги реагируют растения
• В октябре 2025 года на базе Биосферы-2 запустили автономный герметичный модуль SAM. Это по сути “биосфера в биосфере”, где тестируют теплицы для Луны и Марса.