Яблони на Марсе

Глава 13 Фитодром

В 1926 году в Калуге отдельной брошюрой вышла работа Константина Эдуардовича Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Труд этот вызвал горячие споры: шутка ли, ученый всерьез говорил о возможности жизни вне Земли. Более того, приводил расчеты и выкладки своих проектов! И уж что было фантастичнее всего, так это содержание последней главы брошюры: «План работ, начиная с ближайшего времени». Под пунктом 10 этого плана значилось: «Вокруг Земли устраиваются обширные поселения».

В этой брошюре, а также в книге «Жизнь в межзвездной среде» Циолковский подробно описал принцип, структуру и конструкцию космических поселений. Распространить жизнь за пределы земной атмосферы, считал он, человеку помогут растения. Люди не смогут захватить в межпланетные экспедиции горы продуктов. На борту корабля и во внеземных поселках придется соорудить особые оранжереи, где космонавты будут выращивать не только овощные культуры, но и фруктовые деревья.

Циолковский обращал внимание читателей на несуразность такого положения, когда Земля перехватывает из обильного потока солнечной энергии лишь жалкие крохи: 2 · 10^–9 — миллиардные (!) доли от общего излучения Солнца. Земляне должны, считал ученый, овладеть «всем солнечным теплом и светом». Но для этого человечеству необходимо расселиться в космосе, где оно найдет не только энергию, но также неограниченные материальные ресурсы и жизненное пространство.

По Циолковскому, овладение космосом будет проходить в несколько этапов. «Решим сначала простейшую задачу: устроим эфирное поселение поблизости Земли в качестве ее спутника на расстоянии 1–2 тысячи километров от поверхности…» Затем наступит этап освоения астероидов — так называют малые планеты, скопление которых образует целый пояс, расположенный между орбитами Марса и Юпитера. Люди будут управлять движением астероидов, как наездники лошадьми. Энергией людей снабдят «солнечные моторы» (полупроводниковые преобразователи солнечного света?)…

Постепенно преобразованный людьми пояс астероидов превращается в «цепь эфирных городов». Вещество некоторых малых планет, «разобранных до дна», служит сырьем для производства строительных материалов. Из него лепятся искусственные космические тела такой формы, которая наиболее выгодна их «скульпторам». Когда эти ресурсы вещества исчерпаются, в дело пойдет Луна, на ее перестройку Циолковский кладет несколько столетий, дойдет очередь и до Земли, а затем и до больших планет.

По оценкам Циолковского, преобразование околосолнечного пространства займет сотни тысяч и даже миллионы лет. И обжитый космос обеспечит всем необходимым такое количество людей, которое в миллионы миллионов раз больше, чем сейчас.

Излагая столь грандиозные замыслы, Циолковский не забыл про растения. Он отводил им громадную роль. Вот выдержки из уникального издания, книжки «Цели звездоплавания». Эта тоненькая в зеленовато-сером тетрадочном переплете книжка увидела свет в Калуге в 1929 году.

«Жилища растений выгодно делать отдельно, так как они не требуют густой атмосферы и крепких стенок. Таким образом, помимо экономии материала, специальная, хотя и разреженная атмосфера дает наибольший урожай…

Во вращающихся конусах (форма оранжереи, предлагаемая Циолковским. — Ю. Ч.) солнечные лучи делают не только вечный день, но и вечную весну с определенной желаемой температурой, наиболее благоприятной для воспитываемых растений. Вращение их и рождаемая от того искусственная тяжесть держит влажную почву и растительные отбросы в порядке. Созревшие и отделившиеся плоды мы найдем упавшими на почву, а не блуждающими в свободном пространстве конуса.

Стекла в оранжерее тонкие, прозрачные, проницаемые по возможности для всех родов лучей — кварцевые или еще какие. Лучи ослабляются ими и густой стеной растительности. Поэтому они безопасны для человека.

Растения подобраны плодовитые, травянистые, мелкие, без толстых стволов и не работающих на солнце частей. Чем они более утилизируют солнечный свет, чем больше дают плодов, тем больше поглощают солнечной энергии и тепла… В связи с подбором их, подходящей температурой, атмосферой и питанием какие мы можем получить чудесные урожаи и прекрасные плоды! И это без малейших забот: ведь полоть, уничтожать насекомых, бороться с засухами и ливнями нет никакой надобности…»

Трудно со всей категоричностью и определенностью говорить, когда для землян началась космическая эра, однако полет Юрия Гагарина был вехой весьма знаменательной. И — обгоняя реальность, мечты о космических свершениях понеслись тогда уже не с космическими, а со световыми скоростями.

«…и на Марсе будут яблони цвести» — это слова популярной песенки 60-х годов. Заря пилотируемых полетов только занималась, а уже вовсю обсуждались подробности экспедиций не только к Юпитеру или Сатурну, но и к ближайшим звездам. И рассуждали об этом вовсе не писатели-фантасты, а — со ссылками на Циолковского и других видных теоретиков космоплавания — люди вполне трезвые и деловые.

Тогда все казалось возможным и простым. Вот что в одном из журналов в 1967 году писал сам космонавт-1, Юрий Гагарин: «Снабжение экипажа космолета продовольствием я представляю себе так. На околоземные орбиты выведены космические оранжереи, которые круглый год дают урожай фруктов и овощей. Такую оранжерею, словно вагон-ресторан к поезду, можно прицепить к космическому кораблю, отправляющемуся в дальний полет…»

Да, все казалось простым и ясным. Время охлаждающих оценок, осаживающих неудач, этих неизбежных предвестников истинного успеха, еще не наступило. Полет на Марс? Он казался делом самого ближайшего будущего. И в космических оранжереях предполагалось разводить не только яблони.

Работа по воссозданию в миниатюре упрощенной модели круговорота веществ в земной биосфере: растения очищают воздух от углекислоты, накопившейся в процессе дыхания, дарят космонавтам кислород и зеленую продукцию (часть ее можно скармливать взятым с собой с Земли животным) — такая работа была спешно начата.

Ученые и конструкторы понимали: чрезвычайно жесткие ограничения по весу, габаритам, энергетическим затратам любых установок, предназначенных для работы на борту космических кораблей, и в будущем останутся решающим фактором. Просто захватить с собой в запас пищу и кислород трудно: для полета на Марс скромному экипажу потребуются десятки тонн жизненно необходимых веществ. Предстояло выполнить трудную задачу — создать абсолютно надежную, высокопроизводительную космическую плантацию растений.

Как приступить к делу? Может, просто «вырезать» космонавту положенную ему долю земной биосферы? Накрыл ее защитной оболочкой — и лети себе хоть на Марс, хоть до ближайшей звезды, хоть неделю, хоть миллионы лет? Увы, этот персональный рай получался чересчур тяжелым, в буквальном смысле.

Считайте сами: для человека семидесятикилограммового веса нужна, в условиях биосферы, тонна чистого кислорода, или пять тонн воздуха. Он необходим и для всех захваченных в полет живых тварей, как чистых, так и нечистых. Растениям подавай землю, достаточно воды… Словом, вырезанный ломоть планеты вышел непомерно большим и грузным. Стартовый вес таких полных (и человек, и растения, и животные) систем оценивался в десятки тонн на одного лишь человека. Быстро стало очевидным, что операцию «ковчег» надо проводить не по земным образчикам.

Требовалось создать особый мир, совсем не тот, что подарила Земле эволюция. Мир более рациональный, более скупой, чем земной. Получалось, что при создании СЖО, так в космической технике сокращенно именуются системы жизнеобеспечения, лучше было равняться… ну, скажем, на аквариум, этот хороший пример закрытой экологической системы, где удается в небольшом изолированном объеме поддерживать жизнь в течение достаточно длительного времени.

Небольшую рыбку и сравнительно большое растение, обычно элодею, запаиваем в стеклянный сосуд с водой. Аквариум освещается, он защищен от охлаждения и перегрева. Растение поставляет рыбке пищу и кислород и поглощает углекислый газ. Рыбка же восполняет углекислоту, а ее выделения перерабатывают, они также есть в аквариуме, аэробные бактерии, которые, кормясь всем этим, поставляют все: углекислоту, аммиак, минеральные вещества, что необходимо растениям. Остается заменить рыбку космонавтом, элодею и воду с микробами — космической оранжереей, и все проблемы можно считать решенными? Как бы не так!

Не одними растениями жив человек. Космонавтам предлагали взять с собой козу (ее молоко столь питательно!), кроликов (они быстро размножаются), перепелку (совместный с чехословацкими специалистами эксперимент на одном из советских биоспутников: считается, что мясо перепелки очень калорийно, к тому же эта маленькая птичка славится высокой яйценоскостью!)…

Какие только кандидатуры не обсуждались! И мыши, и черви, и даже саранча (и белок-де у нее полноценен, и быстрорастуща, и компактна). Одно время, когда выяснилось, что с млекопитающими все же будет слишком много возни, решили остановиться на птице. В одном из павильонов ВДНХ долгие годы экспонировался космический курятник. Муляж петуха и курицы. Рядом с ними, конечно же, многообещающе светилось и яичко «золотое».

От всего этого в конце концов пришлось отказаться. По многим соображениям. Стоит ли отрывать исследователя-космонавта от тонких экспериментов для того, чтобы подоить козу?! Да и сооружать в космосе нечто вроде живодерни как-то не с руки… И все ж главным контрдоводом стала проблема отходов. Кости и перья! Рога и копыта! Куда их деть?

Быстро переработать, вернуть в крутящийся вокруг космонавта цикл нелегко. И с растениями та же морока. Вот если бы они были съедобны на все сто процентов! Растить в космосе пшеницу? Но, кроме зерна, получишь еще и солому и другие несъедобные элементы. Их масса потянет этак процентов на 50. Картофель? Куда девать ботву, корни?..

Вершки и корешки. Проектировщики СЖО помучились изрядно. Предлагалось, к примеру, сжигать растительные остатки, золу растворять в азотной кислоте, ее намеревались синтезировать из азота, извлеченного из мочевины, и так далее. Этот и многие-многие другие проекты зарубили несложные расчеты: многое прояснилось, когда научились все изучаемые процессы переводить на язык энергетики.

Человек «горит» как стоваттная лампочка: как банальная печка выделяют теплоту животные и растения. И в замкнутой системе это обстоятельство немаловажно. Трудно ввести энергию в корабль, но и вывести ее также непросто.

Ну бог с ними, с животными: они энергетически обходятся всего дороже. Но ведь беда и с растениями. В фотосинтезе потребляется лишь малая часть поглощенной растениями солнечной энергии, остальное, превращаясь в тепло, начнет чрезмерно нагревать внутреннее пространство корабля. Избавиться от этого тепла можно лишь с помощью довольно громоздких систем. А каждый грамм веса, выведенный на орбиту… Эти соображения и захлопнули тогда перед растениями космическую дверь.

Так возникают и поводы для раздумий. Отчего биологический способ регенерации все же годится для Земли, которая также является космическим кораблем? Здесь малость КПД растений не помеха. Чего недостает звездному жилью? Размеров? Многообразия живых форм, которым столь богата планета? Научная загадка! Чувствуется, есть какие-то критические значения КПД растений, размеров кабины, сложности идущих в «ковчеге» биопревращений, всех этих цепочек типа: человек — животные — растения — микробы. Словом, существуют некие параметры, начиная с которых космические оранжереи окажутся для космоса вполне рентабельными.

Первые соображения о космических урожаях высказал Циолковский. Однако он, видимо, не считал, что его мысли будут претворены в жизнь в ближайшие десятилетия, а потому ограничился тем, что мы сегодня назвали бы массообменными расчетами. Он дал рисунки общей схемы оранжерей, отвел каждому космическому путешественнику 50 квадратных метров освещенной солнцем поверхности, и определил, что общий вес конструкций (на одного человека) должен равняться примерно тонне.

Совсем по-иному, как инженер-практик, подошел к тем же вопросам другой замечательный пионер космонавтики, один из конструкторов первых советских ракет Фридрих Артурович Цандер (1887–1933), автор проекта космического аппарата, сочетающего самолет и ракету. Романтик по натуре (сына он назвал Меркурий, по имени одной из планет, дочь Астрой, Звездой), Цандер не хотел ждать, но прожектером он не был, мыслил очень реально. Заниматься космическим огородничеством начал в 1915 году, в разгар войны, когда завод, где он служил инженером, выполнял срочные оборонные заказы.

Цандер задался целью создать «оранжерею авиационной легкости». Более общая проблема была им сформулирована так: «О возможности жить неограниченное время герметически закрыто, получая извне лишь энергию». Цандер хорошо понимал значимость веса в космосе. Созданные его талантом межпланетные аппараты в проекте должны были быть раз в 10 легче того реального гагаринского «Востока», который построили полвека спустя, а ведь «Восток» вобрал в себя все достижения науки и техники и вовсе не предназначался для межпланетных перелетов!

На протяжении своей короткой жизни (умер от тифа в Кисловодске, куда приехал отдыхать) Цандер неоднократно возвращался к проблеме жизнеобеспечения. Оставил множество тетрадей, испещренных стенографическими крючками. Он владел этой скорописью с молодых лет, большинство его рукописей так до сих пор и не расшифровано.

Ставил Цандер и прямые эксперименты по выращиванию растений в условиях, приближающихся к космическим. Еще юношей, вспоминала его сестра Маргарета, Фридель — так его ласково звали в семье — размышлял вслух, какие растения лучше смогут очистить атмосферу космического аппарата, и выбрал овощи с большой поверхностью зеленых листьев и стеблей: капусту, салат, лук. На веранде отцовского дома в Риге соорудил он маленький огородик, где растил на толченом древесном угле, который в 3–4 раза легче почвы, редис, горох, морковь и даже арбуз.

Цандер предложил два принципа космического огородничества, они обещали существенно снизить вес космических оранжерей, придать им авиационную легкость — метод воздушной культуры и метод раздвижки растений.

Аэропонику, периодическое опрыскивание корней питательными растворами, мы помним, придумал в 1910 году русский ботаник Владимир Мартынович Арциховский. Не установлено, был ли знаком со статьей Арциховского Цандер, во всяком случае мысль о беспочвенном выращивании, значительно уменьшающем вес установок в космосе, бесспорно, принадлежит ему.

Метод воздушной культуры позволял реализовать и второе замечательное предложение Цандера, минимизирующее объем, а значит, и вес оранжереи. Цандер считал, что «растения по мере их роста должны беспрепятственно раздвигаться (освобожденные от почвы ростки обретают свободу, могут перемещаться. — Ю. Ч.), что даст экономию в месте, необходимом для оранжереи». Последние записи были сделаны в 1931-м; исследования с перерывами продолжались 16 лет.

«Кто не устремлял в ясную звездную ночь своих взоров к небу, на котором сверкают миллионы звезд, и не подумал о том, что около них на планетах должны жить другие человечества, отчасти в культуре на многие тысячелетия опередившие нас! Какие несметные культурные ценности могли бы быть доставлены на Землю, если бы удалось туда перелететь человеку, и какую минимальную затрату надо произвести на такое великое дело в сравнении с тем, что бесполезно тратится человеком», — писал Фридрих Артурович.

Заглазно Цандера, высокого тонкого, светловолосого, зеленоглазого, называли марсианином. Всю жизнь рвался он в иные миры, но так и не дожил до начала космической эры.

Размышления Цандера обрели плоть и кровь лишь в наше время. Практическая работа велась в созданном в 1964 году Институте медико-биологических проблем Минздрава СССР, где стали изучать все связанные с жизнью в космосе — здоровье космонавтов, обеспечение их кислородом, пищей и т. д. — биологические вопросы. Большой вклад в эту проблематику внес кандидат технических наук Валентин Николаевич Головин.

Год 1960-й. Успешно закончил Московский институт химического машиностроения, учился в нем в особой группе — готовили первый выпуск так называемых студентов-исследователей. В аспирантуре начал заниматься новой тогда темой: пытался с помощью полупроницаемых полимерных мембран разделять жидкостные смеси веществ на их составляющие.

И совсем неудивительно, что спустя недолгое время Головин уже занимался системами жизнеобеспечения космонавтов. А вскоре стал руководителем большого отдела, главной целью деятельности которого была попытка втиснуть в узкие рамки космической кабины весь безграничный океан земной флоры и фауны.

Вместе со своим коллегой и основным сотрудником кандидатом биологических наук Валерием Глебовичем Чучкиным в 1966–1970 годах Головин собрал по крупицам весь разбросанный по многим источникам — статьям, старинным полузабытым монографиям, только что опубликованным тогда исследованиям Цандера — материал о том, как можно было бы, выращивая растения в космосе, максимально экономить пространство, вес, лучистую энергию. Системный анализ всех этих данных привел ученых к отрицательному выводу: использовать космические оранжереи, чтобы снабжать людей кислородом и пищей, пока нецелесообразно.

— Мешки с мукой, консервные банки, — объяснял Головин, — надежнее. Это, конечно, не значит, что высшим растениям и даже животным вход в космос категорически заказан. Космические оранжереи будут созданы, но их функции станут иными: они дадут космонавтам не еду, не возможность дышать, а будут осуществлять — это наше мнение — психологическую поддержку. Огурец на космическом столе, выращенный тут же в кабине и только что сорванный, важен вовсе не своими витаминами: ундевит или какую-то другую витаминную комбинацию можно взять с собой. Легко создать и эссенцию, имеющую аромат укропа, но она вряд ли заменит реальную укропную веточку, которую держишь в руках! И животных — кролика, допустим, собаку, возможно, даже соловья — стоило бы захватить в космос. Они, как особые психовитамины, дадут оторванному от земной пуповины человеку ощущение жизненной полноты, снимут негативные эмоции, тоску по родной планете…

Головин рассказывал, как постепенно становилось все очевиднее: в космосе стоит выращивать не пшеницу или картофель, а зеленные культуры. Вспоминал, как в 1971 году в космос была отправлена установка «Оазис-1», как подбирали наиболее эффективные конструкции космических оранжерей. Химики-технологи, инженеры взялись тогда за чисто биологическую вроде бы задачу. Более того, скорее даже сельскохозяйственную. Состоялась встреча миров трудносовместимой природы: бездушного техницизма, безжизненных железок с деликатными и уязвимыми частями живого. В таких условиях новые взгляды ну просто не могли не родиться! И действительно вскоре был сделан смелый шаг: возникли соображения о настоятельной необходимости использования в космических оранжереях движущихся растений.

Признаюсь, что в этом пункте повествования я вынужден был сделать остановку. Одолевали сомнения. Как лучше поступить? Изложить технические подробности сразу и тем поневоле снизить пафос содеянного, или же, напротив, так сгруппировать материал, чтобы как можно более рельефно подчеркнуть принципиальную значимость предложения Головина, раскрывать карты постепенно. И все же решил: идти вторым, хотя, возможно, и несколько более длинным путем.

А теперь представьте себе, читатель, такую картинку. Вы сидите в кинозале и на экране видите… яйцо, около него курица-мать в ожидании. Яйцо сжимается, растягивается, вибрирует… Треск раскрывающейся скорлупы, верхушка яйца летит вниз. Но вместо цыпленка оттуда показывается… зеленый росток! Он бледный, пошатываясь, вылезает наружу и делает первые неуверенные шаги…

Фантасмагория? Лишь отчасти. Скорее пролог к рассказу о том, что сделали Головин и его сотрудники. Ведь исследователи, по сути, задали себе вопрос: нужно ли растениям бегать трусцой? И ответили на него положительно.

Но мы договорились вести изложение неспешным ходом. Посему позволим себе войти еще в некоторые подробности. Порассуждаем об уместности или абсурдности соединения понятий «растение» и «движение».

Искусствоведы точно знают: поймать, запечатлеть движение в камне, дереве, глине — высшая задача скульптора. Потому так охотно изображают ваятели животных. Но лепить сосну, дуб?!

Неподвижность — характернейшая примета растительности. Вообразите себя на секунду в лесу-храме, среди стволов-колонн; вы стоите в лучах света, которые, найдя прореху в зеленой «крыше», освещают камни, мох, пучки травы; пронзительная тишина, ничто не колышется… Скульптура березы, клена? Эстетическая бессмыслица!

Только японцам посчастливилось научиться создавать как бы живые статуи растений. Мы говорим об искусстве «бонсай», что в переводе означает «вековое дерево в цветочном горшке». Вырастить крошечное деревце, считают японские ботаники, все равно что гармонично воспитать ребенка, развив в нем его индивидуальные привлекательные черты. Выращенные в семье деревья-карлики становятся фамильными реликвиями и бережно передаются от родителей к детям, символизируя преемственность поколений. Сегодня самая большая в мире коллекция бонсай находится в саду японского императора Хирохито: одному из деревьев по преданию минула уже тысяча лет!

Знатоки японских обычаев утверждают, что умение это имеет свои философские и эстетические корни: главное — в малом выразить большое, сохранив все то, что характерно для данного растения. С начала нынешнего столетия увлечение карликовыми деревьями переживает настоящий бум: во многих странах возникли клубы приверженцев этого вида искусства, в нашей стране тоже появились поклонники бонсай, они уже вырастили миниатюрные деревья наших лесов — березы, осины, рябины.

Веками японские коллекционеры охотились за деревьями, растущими на скалах или в суровой тундре, где природные условия превратили нормальные деревья в карликовые. Пытаясь продлить жизнь этим дикорастущим деревьям столь необычной формы, японские садовники постепенно постигали тайны искусственного уменьшения роста деревьев и в конце концов сами научились выращивать деревья-карлики. С помощью различных ухищрений: подрезание корней и ветвей, сложная методика прививок, физическими средствами — тиски, проволочные подвязки, тормозящие развитие камбия, обеспечивающего увеличение диаметра ствола, всякими ограничениями, уменьшая количество доступной для растения земли, минеральных веществ в ней — можно катастрофически замедлить рост деревьев. Обычная высота их — 50–60 сантиметров, у самых маленьких — 7–8, иногда выращивают деревца в чашечке величиною с ореховую скорлупку.

Однако и образчики бонсай, на наш взгляд, только еще больше подчеркивают статичность растений, их некинематичность. Понятно, покой растений обманчив. Вспомним про «десант» семян одуванчиков, про взрывающиеся бобы, про то, как листья растений поворачиваются, тянутся к свету. Движение не совсем чуждо растениям. Вот только перемещаться по земле — этого растениям действительно не дано, это качество им мог бы подарить только человек.

Блуждать по свету мешает растениям борода корней, она намертво привязывает их к земле. И все же есть в Москве, и не только в ней, место, где растения должны чувствовать себя как на беговой дорожке. Шагающие растения? Вопреки природе и логике? Да, возможно и такое.

Конечно, мысли о движении растений вызревали постепенно. Вначале Головин и его коллеги, выполняя заветы Цандера, стремились только к тому, чтобы как можно рачительнее использовать свет на «космических» грядках.

Обычно заботливо выхаживаемые огородником посадки безобразно расточительны по отношению к солнечному свету и теплу. Но поглядите, как бережливо ведет свои дела природа. Торопясь, сменяя друг друга в строгой последовательности, разноликие по внешнему виду и характеру представители земной флоры ловят чуть ли не каждый солнечный лучик.

А всходы на грядках? Росток от ростка отделены участками голой земли, и солнце лишь понапрасну сушит черную почву. Или другая крайность: в неумело задуманном посеве между растениями-соседями идет острейшая конкуренция за свет и жизненное пространство. Кто не сажал на даче, скажем, морковь. Небрежно, щедро сыплем семена, и все густо-густо зарастает морковными хвостиками. Приходится позднее прореживать посадки, удалять часть растений. «В тесноте — не в обиде» — эта пословица не для растений.

Должно быть, раздумья об этих житейских очевидностях и породили простое решение. То, что трудно осуществить природе, можно сделать легко, если сажать растения в особые механические грядки. Ведь это же так просто! Собрать грядку в гармошку, посеять возделываемые культуры тесно сжатыми рядами, а потом, по мере того, как растения все шире и шире разворачивают свою листву, раздвигать эти ряды. Вот тогда-то каждому растению можно предоставить жилплощадь ровно такую, какая ему необходима в данный период его жизни: молодым росткам — маленькую, взрослым растениям — большую.

Итак, движение растений к урожаю началось! Сперва ход мысли ученых из института медико-биологических проблем не отличался особой оригинальностью, но вот приоритет следующего шага неоспорим. Исследователи расположили растения всех возрастов в ряд по степеням развития. Растения выстроились в затылок, расположились на длинной ленте по старшинству, а стало быть, и по росту. Кажется, еще миг — и они дружно, в такт, замаршируют. Отныне растения уже просто обязаны двигаться. Они растут и требуют себе все большего жизненного пространства. Значит, мехи «гармошки» надо непрерывно раздвигать.

Свою уникальную установку Головин и его сотрудники назвали фитодром. «Фито» по-гречески означает «растение», «дромос» — «место для бега». Но, конечно, это не скачки, скорее бег трусцой. Во всяком случае, растения попадают из пункта А в пункт Б.

И происходит все вот как. В фитодроме зерна кладут вовсе не в почву, и даже не в ее заменители, а на обыкновенную полиэтиленовую пленку, которую вставляют в специальные кассеты — держатели. Их одну за другой и размещают на фитодроме. Если теперь посмотреть на эти ряды кассет сбоку, то будет видна зеленая «горка» — постепенный переход от слабых проростков в начале фитодромной дорожки до взрослых растений в конце.

Длину фитодрома определяет время, необходимое для созревания растений. Допустим, это месяц. Значит, растению придется сделать тридцать шагов, чтобы дойти до урожая. Передвигать растения можно вручную, можно и механизировать этот процесс. Итак, растения в фитодроме покончили с оседлой жизнью. Превратились в кочевников. Но какой в этом прок? Что все это дает?

Тридцать шагов делает растение. Тридцать раз гаснет и зажигается в фитодроме свет, имитируя наступление вечера и утра. И ровно через месяц начинаются сельскохозяйственные чудеса. Теперь каждое утро лаборанты на одном конце фитодрома снимают кассеты с созревшими растениями. И тут же оправляются к другому концу фитодрома, где на освободившемся месте, все кассеты сделали шаг вперед, кладутся кассеты с проростками или в них сыплются семена. Выходит: «уборочная» и «посевная» в фитодроме идут одновременно!

Непрерывность сбора урожая — вот первая из выгод, которые сулит фитодром. Никакой сезонности, перерывов. И вот что еще: считается, сохранить урожай — все равно что собрать второй. Это на обычном поле, а с фитодромом ничего запасать просто не надо. Здесь проблема хранения радикально решена. Растения могут сразу же пойти в дело: никаких потерь! Каждый день (и час, и минуту — в зависимости от длины растительной колонны) можно получать ровно столько продукции, сколько надо. Это свойство фитодрома, понятно, не могло не заинтересовать тех, кто готовился отправить космонавтов в длительные полеты.

Фитодром был сконструирован, построен, опробован. Он доказал свою полезность, проявил недюжинные качества и все ж в космосе, пока во всяком случае, так и не побывал!

«У фитодрома в космосе есть сильные конкуренты, — рассказывает Головин. — На космических кораблях и орбитальных станциях воду и воздух очищают специальные фильтры и сложные регенерирующие установки… На Земле при избытке освещаемых Солнцем площадей низкий КПД растений не имеет особого значения. В космосе же пашня не может быть большой…»

Пока космической прописки фитодромы не получили, и все ж польза от них и сейчас уже немалая. Долголетний опыт работы с этими установками заставил задуматься, а так ли уж хорошо идут дела на Земле? А может, пришла пора внести коррективы в методы ведения сельского хозяйства?

Много ли человеку пищи нужно? Расчеты подобного рода вели и ведут многие организации — Организация Объединенных Наций (ФАО), Академия медицинских наук СССР и другие. И вот что получается. Среднестатистический гражданин, оказывается, должен в год съедать почти 170 килограммов хлеба и круп, около 330 килограммов овощей, почти 600 килограммов молока и молочных продуктов, мяса и рыбы — более 100 килограммов, фруктов, ягод и винограда — 150, сахара — 35, яиц — более 300 штук… Если мы теперь помножим все это на число жителей нашей страны, многие сотни миллионов тонн продовольствия потребуются! Взрастить все это на полях и в теплицах, откормить на фермах и лугах — непростое дело!

Поля в нашей стране разбросаны на многих миллионах километров. Зерно дают некогда целинные земли Казахстана, сахарную свеклу растит украинский чернозем, лен — в Белоруссии и Литве, хлопок — в Среднеазиатских республиках, сою везут с Дальнего Востока. Нелегко собирать урожаи с миллионов гектаров полей. Бороться с возможными засухами, суховеями, с ранними заморозками, ливнями, градом. С чересчур снежными и вовсе бесснежными зимами. С полеганием хлебов, отсутствием дождя в начале лета и затопленными полями в период уборки. С гусеницами, жучками, полевыми мышами и другими вредителями полей, огородов, лугов.

Как было бы заманчиво — собрать все посевные площади страны в одну да добиться, чтоб она плодоносила круглый год. Как бы при этом упростились трудности в организации полевых работ и переработке продукции! А еще бы лучше сделать это поле «механическим»: автоматизировать все до одной операции — от закладки семян до возврата транспирированной влаги и сбора урожая. Чтобы как на заводе: все шло слаженно, ритмично, поточно. Не надо будет пахать поля, и громоздкие тракторы и комбайны уйдут в прошлое. Проще будет бороться с потерями урожая. Все станет централизованным, непрерывным, любой процесс нетрудно будет держать под контролем, рационализировать…

Скажут, маниловщина! Ан нет. Вспомним про фитодром. Он-то и поможет нам провести ревизию земных дел.

И на земле немало мест, где обстановка почти космическая. Например, затерявшаяся где-нибудь в сибирских топях компрессорная станция на линии газопровода Уренгой — Помары — Ужгород. Или забравшаяся высоко в горы метеорологическая станция. Или Арктика.

На острове Большой Медвежий, к примеру, что вблизи полуострова Таймыр, расположена одна из многих на Севере гидрографических станций. Тяжел труд гидрографов, но именно они указывают дорогу атомоходам. На станциях отрезанные от всего мира непогодой и просторами живут несколько человек. Каждый день поставлять полярникам свежую зелень? Фантастика? Нет, реальность! Ее можно добиться с помощью движущихся растений.

«Космические оранжереи» здесь, на Земле, быстро нашли признание прежде всего на полярных станциях. По заказу полярников специалисты института создали компактные устройства фитодромного типа. Эти мини-фитодромы величиной с письменный стол, с площадью «поля» в половину квадратного метра, назвали «Самород-Арктика». Вторая часть названия — по области применения. Первая же по тому, что в самом деле самород. На обслуживание устройства уходит три минуты в сутки. Операции просты: снять урожай, заложить новую кассету с семенами, впрыснуть суточную дозу раствора минеральных солей, что делается простым поворотом трех ручек — не труднее включения телевизора.

Такой простоты конструкторы добились не сразу. Сотрудники лаборатории Головина, теперь уже с улыбкой, припоминают монтаж первого варианта установки в Заполярье. А тогда, пять лет назад, было не до смеха. На вертолете в 44-градусный мороз доставили ящик высотой под 3 метра и длиной 2. Этот «мамонт» ни в одно из жилых помещений полярников не входил. Пришлось распаковку и демонтаж вести прямо на улице, посменно колдуя по 10 минут над схваченными далеко не московским морозом болтами. Теперь же «Самород-Арктика» вполне свободно, подобно книжной полке, способен разместиться и на стене жилой комнаты. На той же «грядке» к праздникам из запасенных луковиц полярники могут выгонять тюльпаны. Яркие цветы в унылом белом безмолвии Арктики, пожалуй, не менее целительны, чем витамины.

Сегодня таких установок по выращиванию зелени в Заполярье работает уже с десяток. На островах Карского моря и побережье Восточно-Сибирского они ежедневно дарят зимовщикам капусту, салат, лук, петрушку, кинзу. И растений этих можно собирать ровно столько, сколько требуется к сегодняшнему столу, и зелень эта буквально только что снята с грядки!

Такие компактные домашние «огороды» для условий Крайнего Севера незаменимы. И теперь многие гидрографы, метеорологи, гляциологи осваивают еще одну очень приятную и необременительную профессию — агрономическую. На удивление, никаких особых навыков огородничества, никаких особых биологических познаний здесь не требуется. И немудрено: создан настоящий автомат, «штампующий» зелень.

А еще нужно добавить вот что. Выращивание круглый год укропа, петрушки, всякой зелени может стать доступным любой домохозяйке — чертежи малогабаритной установки «Самород» практически готовы, нет только завода-изготовителя. Так что, чтобы стать обладателем фитодрома, вовсе не обязательно быть полярником!

В фитодроме сошлись несколько прогрессивных идей растениеводства и техники. Создать шагающие растения московским ученым помогла гидропоника. Многие поколения агрохимиков и физиологов растений шаг за шагом познавали секреты плодородия почвы. Итог этих исследований парадоксален: возникла мысль вовсе отказаться от почвы!

Но в фитодроме гидропоника особая, новейшего толка. Питание корней водой, минеральными солями осуществляется периодически, каждые полчаса в кассеты подается питательный раствор, его уровень медленно поднимается, постепенно затопляя корни растений. В растворе в оптимальных концентрациях содержатся все необходимые для роста элементы. Затем, после фазы «выдоха», начинается «вдох». Уровень влаги в кассетах неторопливо опускается. Все, что не усвоилось растениями, сливается в хранилище до следующего цикла. А освобожденные от влаги корни дышат кислородом воздуха, что для развития растений совершенно необходимо.

Большие достоинства гидропоники умножило движение растений. Как лучше автоматически раздвигать развивающиеся ростки? Ученые рассчитали и перепробовали различные варианты — «треугольный», «спиральный», «затылочный» — постепенного рассредоточения растений в фитодроме. Остановились на простейшем. Особый шнек (винт) с переменным шагом заставляет шеренги растений («грядки»-кассеты) раздвигаться по мере роста растений и их движения вперед, от посадки к урожаю.

Гидропоника… Движение… Им в помощь пришла третья уже чисто техническая идея.

Тысячелетия земледелия. Приемы, передаваемые от поколения к поколению, от отцов к сыновьям безо всяких изменений. Быстрая модернизация взглядов на сельское хозяйство началась только в наше время. Человек создал для растений искусственный климат: вокруг здания оранжереи Ботанического сада АН СССР еще голые мерзнущие деревья, а внутри здания — жаркие тропики! Лампы заменили солнце. День и ночь поменялись местами. Темной ночью окрестности вокруг теплицы, где выращиваются овощи, озарены ярким светом, льющимся из-под стеклянного колпака. В лабораториях ученых в вегетационно-климатических шкафах удовлетворяются любые прихоти растений. Ростки тут увешаны многочисленными датчиками, опутаны сетью тонких проводов, залиты искусственным светом. Посмотрев на панель такого шкафа, видишь, что можно менять для растений и влажность и температуру. Казалось бы, что еще новенького можно придумать?

Было время, когда конвейер совершил переворот в индустрии. Почему же не попытаться использовать его и в сельском хозяйстве? Что? Посадить растения на конвейер? До этого и Генри Форд не додумался! Однако конвейер революционизирует и растениеводство. Теперь, как изделия в технике, двигаться будет растение, а все машины, обрабатывающие растения, станут неподвижными. И все это нацелено на то, чтобы перейти к гарантированному почти фабричному воспроизводству растений. И главное, добиться невиданных урожаев.

Разгадка высокой урожайности фитодромов проста. Никому не нужен трехколесный автомобиль. ОТК забракует его. А вот «трехколесный» колос с поля берут. Тут и за недоделанное приходится говорить спасибо. Понятно, в поле уследить за всем трудно: ни погода, ни хорошие почвы, ни другие «делающие» урожай условия пока не в нашей власти. В фитодроме же растение может получить все сполна. Кроме того, гидропоника в нем экономит массу воды и удобрений, движение сокращает расход лучистой энергии и площадь посевов, конвейерность позволяет строить настоящие фабрики, непрерывно поставляющие (вспомните, как на автозаводах ежеминутно открываются и закрываются двери, выпускающие новешенькие автомобили) готовые, свежие, сразу на стол — долой амбары и погреба! — растения.

А урожайность? Полярные установки «Самород-Арктика» и им подобные ежедневно, буднично показывают результаты мирового класса. Они могут выращивать ежесуточно, как показали контрольные испытания, свыше 500 граммов зелени. Размер этих мини-фитодромов 0,5 квадратного метра: значит, больше килограмма с квадратного метра площади. Зимой в теплицах также выращивают 1 килограмм, скажем петрушки, с квадратного метра, но… за месяц!

Вот она высшая математика сельского хозяйства!

Много лет в институте велись всесторонние исследования. Для теплиц были сконструированы фитодромы с длиной конвейеров от полутора до двадцати метров. За сутки — в пересчете на гектар — собирали до трех с половиной тонн зеленой массы! На полях берут 50 тонн, но ведь это за сезон! Эти установки можно делать и многоярусными, что существенно увеличивало общую площадь посевов. Такие установки вполне можно монтировать и в заводских цехах, в коридорах промышленных предприятий, организаций, даже в свободных подвалах. Один квадратный метр такого конвейера при искусственном освещении способен обеспечить витаминной зеленью 10–20 человек ежесуточно!

Тепличные варианты фитодромов созданы, многократно опробованы в длительных экспериментах. Эти устройства можно увидеть, потрогать руками, убедиться, что их конструкции не сложны, что они недороги и просты в эксплуатации. Ученые и конструкторы считают их в своей работе вчерашним днем. Желая говорить о будущем, они перешли к фитодромам, действующим не при искусственном, а при естественном освещении. Эксперименты вели в Крыму под Симферополем.

Несколько лет под открытым небом действовали шесть экспериментальных фитодромов по 30 метров длиной. Тут выращивались корма для животноводства — люцерна, соя. Ученые убедились: можно вполне реально получать от 700 до 1400 тонн зеленой массы с гектара за вегетационный период!

Конечно, окончательные итоги подводить рано: есть еще проблемы, которые надо решать. Но ученые уже смотрят и в более отдаленное будущее. Замыслены еще более смелые проекты. В частности, есть план перевода процесса выращивания кормовых культур в стране на промышленную основу. Для этого надо развернуть сеть фитодромов с площадью 10 на 10 километров. Эти «поля» для выращивания кормовых трав, конечно же, не обязательно должны быть точными геометрическими квадратами. Напротив, под посевы могут быть заняты неудобья, неплодородные, смытые склоны балок, каменистые горные осыпи, глинистые такыры и солонцы в пустынях. Все эти пустующие земли словно бы прибавятся к пахотному клину.

Еще более ошеломляющий план, он тоже основательно проработан, — создать механическое поле, которое одно смогло бы прокормить всю страну! Все, что собирается сейчас со многих миллионов гектаров земель, может быть взято с общей площади, не превышающей размеры Московской области. Автор видел рисунки-схемы фитодрома, способного обеспечить пищей 400 миллионов человек. Размеры его: 300 на 100 километров. Поясняющие слова, цифры и символически изображенные растения — все показывало, что на этой относительно небольшой площади найдется место и для пищевых растений, и для кормов, и для технических культур.

Заманчивая идея: посадить «марсианские яблони» сначала на Земле. Пока все это лишь мечты о будущем, но несомненно: заводское, промышленное выращивание растений — наш неизбежный завтрашний день. И может быть, недолго ждать, когда, скажем, в Москве на Пушкинской площади над зданием газеты «Известия» бегущие цепочки рекламных букв начнут по вечерам выводить над головами прохожих крупную световую надпись:

Говорят, все гениальное просто. Подаренная земледельцу космонавтикой идея зеленого фитодромного конвейера поистине революционна. Рождается сельское хозяйство совершенно нового типа.