Для создания подобной закрытой экосистемы требуются крайне сложные инновационные технологии, и об этом ярко пишет Ким Стэнли Робинсон в романе Icehenge [ «Айсхендж»]:
Решение проблем в биологической системе жизнеобеспечения похоже на игру. На самом деле это одна из лучших интеллектуальных игр. Во многом она напоминает шахматы… И чем больше я об этом думал, тем больше появлялось маленьких проблем, дополнявших крупные, и все эти проблемы громоздились друг на друга, создавая большую, взаимосвязанную сеть причин и следствий – в основном доступных для оценки, но не всегда… Игра. Самая сложная игра. И на сей раз люди решили играть наверняка.
На самом деле человечество уже предприняло такую попытку, запустив в 1991 году проект «Биосфера-2». Но этот эксперимент с искусственной экосистемой был прекращен менее чем через год, и ученые, которые находились внутри, были вынуждены выйти наружу. Из-за высокой концентрации углекислого газа в атмосфере закрытой экосистемы исследователи чувствовали снижение интеллектуальных способностей и ощущали слабость, словно просидели целый год в темнице. Более того, позднее выяснилось, что сами организаторы проекта участвовали в финансовых махинациях.
Было много причин, которые привели «Биосферу-2» к провалу, и главной из них оказались недостаточные размеры комплекса. «Только экосистема, сравнимая по размерам с Землей и обладающая соответствующими мощными и сложными экологическими циклами, способна поддерживать жизнь в долгосрочной перспективе», – написал я в «Блуждающей Земле». Это означало, что межзвездные перелеты, вполне возможно, будут осуществляться в больших масштабах.
Если мы рассматриваем крупномасштабный космический полет, то прежде всего думаем о том, чтобы превратить в корабль всю планету. Это грандиозная идея, но также самая нелепая, ведь в таком сценарии значительная часть тяги будет использована, чтобы придать ускорение материи, ускорять которую бессмысленно – материю в ядре планеты. Она нужна только для того, чтобы создать силу тяжести, но ведь на корабле ее можно заменить центробежной силой. Это быстрое и дешевое решение; да, центробежная сила – не настоящая гравитация, но она позволит кораблю сохранить атмосферу.
Второй план, естественно, заключается в том, чтобы построить огромный корабль. Мы можем представить себе корабль размером с Нью-Йорк или Шанхай, но если учесть время, в течение которого экосистема корабля должна поддерживать экипаж, а также вспомним про огромное количество растительности и жидкой воды, то станет ясно, что корабль станет больше этих городов – он должен быть небольшим миром, таким как «Рама» из одноименного романа Артура Кларка. Но для того чтобы создать такой корабль, понадобятся продвинутые технологии. Насколько нам известно, структура тонких корпусов соответствует одному правилу: чем больше тело, тем менее прочна поверхность. Грецкий орех – твердый объект, но если увеличить его диаметр в сто тысяч раз, то толщину его скорлупы нужно увеличить пропорционально, но при этом он, скорее всего, утратит прочность, если находится в поле тяготения Земли. И действительно, ученые и инженеры уже давно работают над проектами подобных больших космических городов, но у космических городов есть одно важное отличие от кораблей: корабли должны ускоряться, а при этом у них возникает та же самая проблема, что и у грецкого ореха в поле тяготения Земли. Как бы равномерно ни была приложена движущая сила, гигантский корабль должен создавать соответствующую гигантскую силу противодействия. Если брать в расчет технологии, которые можно вообразить на этот момент, становится ясно, что ни один материал не выдержит воздействия такой силы. Кроме того, этот план нарушает одно из главных табу подобных рискованных проектов: в соответствии с ним мы должны «положить все яйца в одну корзину», и, если произойдет катастрофа, которую не удастся избежать (как это часто бывает в космосе), все погибнет.