На помощь приходит опять-таки оранжерея Циолковского. Как уже говорилось, наземные эксперименты уже позволили «замкнуть кольцо» в экологически замкнутой системе в отношении газообмена и кругооборота воды. Теперь остается рассмотреть последнее звено в этом цикле — использование шлаков организма для получения продуктов питания.
Идею Циолковского о кругообороте веществ на борту ракеты благодаря использованию зеленых растений впервые воплотил в жизнь его последователь — известный советский ученый Ф. А. Цандер. «В 1926 году, — писал он, — мною были выращены растения в стакане с водой, удобренной в отношении 1 : 200 отбросами». Принимая во внимание невесомость, Цандер полагал, что в космическом полете можно будет перейти от выращивания растений в воде к простому обрызгиванию корней растений питательной жидкостью, то есть прибегнуть к аэрации.
Этим методом, писал Цандер, «можно превращать в 24 часа все отбросы в полезные удобрения. В такой оранжерее, заполненной чистым кислородом с углекислотой, при высоких температурах, которые могут быть получены в межпланетном пространстве, можно ожидать весьма больших урожаев».
Впоследствии, проведя многочисленные эксперименты, ученые пришли к выводу, что в космос наиболее целесообразно брать одноклеточные водоросли. Дело в том, что высшие растения используют всего лишь 1 процент получаемой от Солнца энергии, а некоторые виды водорослей — до 10 процентов! Кроме того, они способны полностью «переработать» выводимые из организма человека и животных шлаки, превращая их в процессе фотосинтеза в жиры, белки, углеводы и витамины. А это как раз то, что надо в организации экологического круговорота.
И снова свои преимущества убедительно продемонстрировала хлорелла. При хорошем солнечном освещении она не только восстанавливает состав атмосферного воздуха, но и способна давать продукты питания. Один литр суспензии хлореллы за сутки дает прирост до 2,45 грамма питательных веществ, содержащих 50 процентов белка, 25 процентов жира, 15 процентов углеводов и 10 процентов минеральных солей, а также витамины А, В и С. Специальная установка, содержащая 250 литров культуры водорослей, может обеспечить человека на долгое время не только кислородом, но и водой и пищей.
Однако в состоянии ли организм выдержать такую пищу? В 1954 году американские исследователи Тинк и Герольд в течение 120 дней кормили крыс водорослями. На подопытных животных это никак не отразилось — росли они точно так же, как и остальные их собратья из контрольной группы. Затем в США и в нашей стране попробовали включить водоросли в рацион человека. Оказалось, что это не прошло незамеченным: люди жаловались на то, что пища была невкусной и неприятно пахла, появились некоторые расстройства. Стало ясно, что ограничиться одними водорослями в межпланетных полетах невозможно.
Эксперименты продолжаются. Биологи пытаются включить в замкнутую экологическую систему, помимо одноклеточных водорослей, высшие растения. В оранжереях космических кораблей могут выращиваться такие овощи, как огурцы, горох, помидоры, капуста, бобы, а из корнеплодов — морковь, брюква, репа. Разумеется, не обходится и без всемогущей картошки.
О своих опытах по выращиванию таких растений в условиях, близких к космическим, Цандер в свое время писал: «Я вырастил в древесном угле, который в 3–4 раза легче обыкновенной почвы, горох, капусту и некоторые другие овощи. Опыты показали, что возможно применять древесный уголь, удобренный соответствующими отбросами».
Вероятно, найдут свое применение и животные. Из низших определенный интерес представляет зоопланктон, а также мелкие ракообразные — дафнии и циклопы. Правда, пока еще неизвестно, как они подействуют на человеческий организм, если их придется долгое время употреблять в пищу. Из группы высших животных больше всего подходят для длительных полетов куры и кролики: они быстро растут и размножаются, а кроме того, им нужно сравнительно мало корма (на килограмм прироста). Пищей для них могут стать одноклеточные водоросли, ботва высших растений и их же собственные отходы — скорлупа яиц, толченые кости.
