Ярослав Голованов - Марсианин (опыт биографии)
Он оставался верен себе. И это главное, что мы знаем о его жизни.
Романтик по натуре, Цандер никогда не был прожектером и реально представлял себе, что до тех пор, пока война не кончится, говорить даже не о постройке, а хотя бы о разработке и моделировании космического летательного аппарата, способного достичь Марса, по меньшей мере смешно. Однако просто ждать лучших времен он не хотел, не мог. Поэтому из обширного круга вопросов, связанных с заатмосферными путешествиями, он выбирает тот, который, как ему кажется, не требует для своего разрешения ни специального оборудования, ни станков, ни квалифицированных рабочих, ни металла или какого-нибудь иного дефицитного сырья. Он решает заняться тем, что сегодня в космической технике сокращенно именуется СЖО — системой жизнеобеспечения.
Не надо быть специалистом, чтобы понять, насколько многогранная эта система. Здесь и необходимость поддержания заданных параметров атмосферы, влажности, газового состава. И обеспечение пищей и водой. И утилизация отходов, возможность соблюдения правил личной гигиены. И масса всяких других проблем, на которые мы в нашей земной жизни не обращаем внимания, принимая их как нечто само собою разумеющееся.
Цандер все проверил математикой и видел, что математика не пускает его на Марс.
Реальное потребление нынешним космонавтом кислорода составляет около одного килограмма в сутки. Воды — около трех килограммов, из которых примерно половину человеческий организм возвращает в окружающую атмосферу, что требует ее постоянного удаления из окружающей воздушной среды. Для поддержания нормальной трудоспособности космонавт на нынешних орбитальных станциях планирует калорийность своего рациона где-то в пределах 3100 килокалорий в сутки. Это примерно 80 граммов жиров, 100 граммов белков, 420 граммов углеводов. Итого, без учета веса всяких регенерационных систем, вентиляторов, осушителей, ассенизационных устройств, влажных салфеток и полотенец, душевой установки с отсосом воды, электрической бритвы с отсосом срезанных волосиков и всевозможных емкостей для сбора разных жидких и твердых отбросов, тары, просто мусора и пыли (увы, пыль тоже есть, ее создают сами люди, когда работают, когда просто двигаются), так вот, без всего этого хозяйства, призванного обеспечить относительный комфорт, человек в космосе потребляет около 4–5 килограммов полезного груза в сутки. На двоих с учетом реальных сроков экспедиции на Марс и обратно получаем около шести тонн. Шесть тонн, не считая веса самого корабля, топлива, аппаратуры, энергетики и всего другого. Шесть тонн только для того, чтобы не задохнуться и не умереть от голода и жажды.
Приведенные цифры и нормы доказаны практикой реальных многомесячных космических полетов. Пусть у Цандера были другие цифры, но порядок их должен был получиться примерно тот же. Необходимость поднять в космос такой груз делала саму идею межпланетного полета совершенно нереальной, переносила ее из мира строгой инженерии в мир фантастических грез. Ни о каких шести тоннах Цандер не мог разрешить себе даже думать. Его конструкторский оптимизм был столь велик, что его межпланетный аппарат в проекте должен был быть сначала почти в 20 раз, а позднее — в 10 раз легче реального гагаринского «Востока», который, как известно, не предназначался для межпланетного полета, а выполнял несравненно более скромную задачу, «Востока», который был построен почти через полвека и вобрал в себя вершинные достижения науки и техники за эти полвека. Выходит, Цандер — прожектер? Нет. Его конструкторский оптимизм основывался на убеждении, что столь огромных запасов брать с собой с Земли не потребуется. О регенерации атмосферы уже был разговор, а продукты цитация надо научиться выращивать прямо в космосе. Так возникла мысль об «оранжерее авиационной легкости».
Мысль, правда, не новая. О создании биологического круговорота веществ «подобно тому, как это имеет место на земле», писал еще К.Э. Циолковский в 1911 году. Но, высказав эту идею применительно к длительным космическим экспедициям, Константин Эдуардович никаких расчетов не делал и никаких попыток реализовать ее, хотя бы в опытном варианте, не предпринимал. Цандер был первым в мире исследователем, который пытался решить эту проблему на практике.
Очевидно, проблемы СЖО давно сидели в его мозгу. Сестра Маргарета вспоминает, что он еще юношей размышлял вслух, какие растения лучше смогут очистить атмосферу космического аппарата, и решил, что лучше всего выбрать овощи с большой поверхностью зеленых листьев и стеблей: капусту, салат, лук. У него был маленький огородик на веранде отцовского дома на улице Бартас. Вспоминал ли он о нем в Москве? Во всяком случае, сам Фридрих Артурович писал так:
«Первые мои опыты мною были произведены в 1915–1917 годах, 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 отбросами. Древесный уголь сильно впитывает также всякие выделения, и этим можно держать воздух в оранжерее довольно чистым… От выращивания в воде можно перейти к простому обрызгиванию корней растений питательной жидкостью. В этом случае растения будут расти без грунта. Методом аэрации можно превращать в 24 часа все отбросы в полезное удобрение».
Сама идея обрызгивания корней тоже не нова. В том же 1911 году, когда Циолковский писал о биологическом круговороте веществ, другой выдающийся русский ученый-ботаник, Владимир Мартынович Арциховский, опубликовал в журнале «Опытная агрономия» статью «О воздушных культурах растений», в которой рассказал о своем методе физиологических исследований корневых систем с помощью разбрызгивания различных веществ в окружающем корни воздухе. Но если Цандер и читал эту статью (что мало вероятно, поскольку тогда он, как вы помните, больше интересовался практической авиацией, чем опытной агрономией) и сама идея не принадлежит ему, он, бесспорно, был первым, кто задумался о ее практической реализации в условиях космического полета, потому что в работе Арциховского нет даже намека на какое-либо «межпланетное выращивание» растений. Кстати, Цандера всегда отличала необыкновенная способность использовать и приспособлять уже известное к своему космическому аппарату, к полету. Просто он постоянно думал об этом и все виденное вокруг, услышанное и прочитанное соотносил с проблемами, которыми он жил.
Оранжерея авиационной легкости вообще-то тоже может рассматриваться лишь как частный вопрос общей проблемы, которую он так сформулировал: «О возможности жить неограниченное время герметически закрыто, получая извне лишь энергию». Именно так написал он своими стенографическими крючками на обложке тетради № 6 (по списку Цандера), целиком посвященной системам жизнеобеспечения в космическом аппарате. Здесь и оранжереи, и регенерация воздуха, и утилизация отходов. Первая запись датирована 19 января 1916 года — одинокий Цандер живет в Тушине. Последняя — 30 июня 1931 года — Цандер с семьей на своей последней квартире в Медовом переулке в Москве. До сих пор тетрадь эта до конца не расшифрована. Если перевести очень убористую скоропись Цандера на обычный машинописный текст, в тетради окажется около 600–700 страниц, то есть это три-четыре таких книжки, как эта. В ней множество рисунков, схем, графиков, фотографий растений. Около 20 страниц полностью заняты таблицами. Дается описание более 50 различных опытов.