В последнем научно-фантастическом фильме от Ридли Скотта, звезды кино-режиссерской индустрии, был продемонстрирован астронавт будущего, который впервые вступает на неприступную поверхность Марса. Кинокартина была снята в формате 3D в стиле компании Марвел. Зритель может увидеть там новые, ранее неизвестные примеры компьютерной графики, с помощью чего режиссер воссоздаёт интересные космические явления, например марсианскую грозу.
Вся съемочная команда и видео-мейкеры непосредственно сотрудничают с ведущими учеными НАСА, чтобы суметь создать наиболее точную картину. Мы взяли интервью у ведущего учёного НАСА, Дога Майнга, о том, что он считает насчёт этого необычного вида сотрудничества.
"В целом, думаю, что получится нечто очень и очень интересное. Мы прилагаем все усилия, чтобы воссоздать всё именно так, как есть на самом деле".
Фильм: пейзаж пустынных просторов Марса выглядит очень убедительным: скалы из красного камня, обширные пространства скалистого песка, созданные из смеси цифровых эффектов и фрагментов съемок в Иордании. Соответствует ли это тому, что есть на самом деле?
Наука: "На самом деле, все макеты поверхности планеты были созданы на основе реальных фотографий Марса. У нас есть несколько космических аппаратов, и именно они помогли нам со снимками. Марс - планета, развитие и изменение которой происходит в достаточно быстрых темпах. Тем более, учитывая то, что там находится один из самых крупных вулканов в Солнечной системе. Хотя кроме вулкана есть одна долина, и если её перенести в Соединённые Штаты, то она будет простираться от Восточного до Западного побережья. Видео-мейкеры поистине проделали очень хорошую работу, создав столько детальную картину".
Фильм: в фильме астронавт Марк Уотни (Даймон) сажает и выращивает картошку на Марсе, используя марсианский грунт и импровизированную систему орошения.
Наука: "Я уже предугадывал, что можно было бы сделать, придя я на работу в НАСА на 30 лет позже", - сказал Майнг, доктор философских наук и почвоведения из Техасского университета. "Я уверен, что можно было бы взять немного почвы, как сделал главный герой в кино, и положить туда картошку, добавив воду. Она могла бы начать расти, если был бы где-нибудь азот".
Фильм: чтобы вырастить свой картофель, Уотни подкармливал растение посредством твердых человеческих отходов (фекалиями) как своими, так и других космонавтов. Тем самым он смог обеспечить все необходимые питательные вещества растению, в том числе и азот.
Наука: "Если бы я был на Марсе, я бы сделал тоже самое", - сказал Майнг. "Мы не делаем подобного на Земле, потому что в этом нет никакой необходимости. Тем не менее, данный факт абсолютно реален. Помимо фекалий можно использовать и мочу. В ней также много азота".
Фильм: по факту, Марс очень "сухая" планета. Чтобы обеспечить полив водой свой картофель, главный герой создал импровизированную систему поливки, где сжигал кислород из системы жизнеобеспечения в его среде обитания от оставшегося космического корабля, где был водород. Определённо, первая попытка проделать нечто подобное окончилась неудачей.
Наука: "Да, вы знаете, этот момент нам показался особенно интересным. Нет никаких сомнений, водород сгорает. И если у вас есть источник кислорода, вы можете потенциально произвести воду. В теории, это действительно работает, но сделать это в тех условиях, в которых оказался главный персонаж, очень и очень затруднительно", - сказал Майнг.
Фильм: марсианские пыльные бури сопровождаются молниями и торнадо, появляющимися внезапно. Это действительно правда?
Наука: "Да, главный герой находится именно в одной из подобных областей. Там очень часто происходят пыльные бури. Они, можно сказать, охватили всю планету. Но данное явление происходит довольно быстро. Если бы мы в реальности оказались там, то наши аппараты смогли бы предвидеть её, и нам удалось скрыться".
Фильм: в кадре нашему глазу часто попадается шести колесный автомобиль, который выглядит ужасно знакомым. Почему в кино все космические аппараты и марсианские роверы имеют шесть колес?
Наука: "Подвеска таких кораблей без проблем может двигаться и вверх, и вниз", - говорит Майнг. "Если случается ситуация, когда одно из колес вдруг окажется не на земле, то это никак не помешает работе пяти другим. Абсолютно все космические аппараты на Марсе имеют именно 6 колес. Для будущих пилотируемых миссий, эта вещь очень важна".
Отправить людей на Марс – задача сама по себе непростая, однако основать на Марсе колонию будет куда сложнее. Жизнь вне Земной биосферы потребует либо поставок продовольствия с нашей родной планеты, либо же нам придется выращивать еду уже на месте, и поскольку первый вариант является совершенно непрактичным и крайне затратным в долгосрочной перспективе, нам придется прибегнуть к фермерству на Красной Планете.
Если вы смотрели фильм «Марсианин», то помните, как главный герой выращивал картошку в теплице, используя марсианскую почву, замерзший кал команды экспедиции, и воду, полученную в ходе химической реакции.
«В реальности все обстоит намного сложнее,» - говорит Ральф Фрицше, главный руководитель проекта по производству пищевых продуктов в Космическом центре им. Кеннеди (НАСА).
НАСА планирует отправить астронавтов на Марс к 2030-ому году, а компания SpaceX под руководством Илона Маска предлагает агрессивную программу по колонизации Марса, основой которой должна послужить Система Межпланетного Транспорта (ITS). Но даже если SpaceX удастся отправить людей на Марс, у них пока нет никакого плана относительно того, как они будут выращивать там пищу.
Чтобы содержать хотя бы одного человека на Марсе потребуется как минимум 1 миллиард долларов в год – только лишь на еду. Очевидно, что здесь нужен иной подход.
«Илон Маск предложил миру вызов,» - сказал Дэниел Бэтчельдор, профессор физики и космических наук во Флоридском технологическом институте, руководитель Космического Института Базза Олдрина. – «Мы знаем, что мы не в состоянии содержать колонию на Марсе на одних лишь поставках с Земли. Колония должна стать самодостаточной, чтобы выжить на Красной Планете».
Фрицше и его коллега из НАСА Трент Смит объединились вместе с учеными из Космического Центра Базза Олдрина, чтобы разобраться в том, как же все-таки вырастить что-либо на Марсе. Биологически отходы астронавтов могут стать неплохим подспорьем в этом деле, однако для того, чтобы создать аналог земной почвы нам потребуется много чего еще – от средств для детоксикации почвы до искусственных бактерий.
«В Марсианском реголите органика отсутствует,» - говорит Брук Вилер из Флоридского Технологического колледжа Аэронавтики – «Для того, чтобы использовать отходы, будь то экскременты или остатки пищи для компоста, потребуются редуценты, организмы, минерализующие органические вещества (бактерии или грибы) – лишь в их присутствии растения могут потреблять находящиеся в отходах питательные вещества».
Вилер и ее коллега Дрю Палмер, доцент кафедры биологических наук во Флоридском Технологическом Институте, используют почву, имитирующую марсианскую, надеясь на то, что им все же удастся придумать способ выращивать пищу на Марсе. Использующийся аналог марсианской почвы – это вулканический песок из Гавайев, в котором отсутствуют необходимые для растений питательные вещества.
Имитация марсианского реголита – это неплохое начало, однако Вилер и Палмер осознают, что имитация неполная. Одной из основных проблем, с которыми будущим колонизаторам придется столкнуться, является токсичность марсианской почвы. Марсианский реголит набит под завязку токсичными для человека солями-перхлоратами, которые используются в производстве на Земле и способны вызывать серьезные заболевания щитовидной железы. Прежде чем превратить Марс в сельскохозяйственное угодье, нам потребуется способ избавить марсианскую почву от перхлоратов.
«Мы крайне заинтересованы в создании искусственных микроорганизмов, способных очищать почву от токсичных веществ,» - говорит Палмер – «Такое вполне возможно, здесь, у нас на Земле».
Исследователи также предлагают отправить роботизированную миссию на Марс за несколько месяцев до того, как первый человек ступит на поверхность планеты. Роботы смогут подготовить марсианский реголит к использованию, избавив его от токсичных веществ, и начнут высаживать растения. Идея заключается в том, чтобы по прибытию астронавтов на Марс предоставить им уже рабочую ферму, которая не только снабдит их провизией, но и поможет в поддержании систем жизнеобеспечения, давая дополнительный кислород и регулируя токсичность воздуха.
Помимо практической задачи, ферма на марсе будет выполнять еще и функцию по поддержанию психологического здоровья участников экспедиции. Трент Смит, руководя проектом «Вегги» на Международной Космической Станции, где для снабжения растений питательными веществами в условиях микрогравитации используется гидропоника, видел, с каким удовольствием астронавты на МКС занимались выращиванием растений в иначе безжизненном месте.
«Так как они находятся на космической станции, в, можно сказать, враждебных условиях, со всеми этими кабелями и проводами, с одним лишь металлом и пластиком вокруг… когда у них есть эти маленькие растущие листочки и корешки, о которых они заботятся – для них это как кусочек дома, небольшой кусочек природы,» - замечает Смит. «Там, на Марсе, это будет очень много значить».
«Если бы мы планировали экспедицию на месяцы, одной лишь гидропоники было бы вполне достаточно – этот способ крайне эффективен,» - говорит Смит. – «Но так как мы хотим, чтобы экспедиция осталась там надолго, есть смысл в том, чтобы переключиться на земледелие. Можно использовать и тот, и другой метод.»
Как бы там ни было, нам придется использовать всю нашу изобретательность как вида, чтобы вновь научиться земледелию, только на этот раз – во враждебных условиях другой планеты.
«Мы словно вернемся в состояние раннего аграрного общества, когда мы учились тому, как обрабатывать землю,» - говорит Батчельдор. «Однако вместо использования плодородной почвы нашей планеты, нам буквально придется создать новую почву на Марсе».
Полет на Марс представляет обширное поле для фантазий и догадок, но в одном можно быть уверенным: на столе космонавтов, которые отправятся в трехлетнее путешествие на Красную планету, непременно будет картофель. Причем свежий: они, конечно, не повезут с собой мешки с картошкой, а будут собирать урожай в полете. В 1995 году именно картофель стал первым овощем, выращенным в космосе,- это произошло на борту шаттла «Колумбия».
СЕРГЕЙ МАНУКОВ
Наравне с железом
В списке самых распространенных съедобных сельскохозяйственных культур картофель занимает почетное четвертое место после риса, пшеницы и кукурузы. Сегодня в 120–130 странах по всему миру выращиваются сотни сортов картофеля.
Каждый день более миллиарда человек съедают как минимум одну картофелину. Кто-то подсчитал, что если четырехполосное шоссе покрыть годовым урожаем картошки, то оно опояшет земной шар по экватору шесть раз.
На первом месте по производству картофеля Китай, куда паслен клубненосный попал в конце правления династии Мин, в первой половине XVII века. На КНР приходится до четверти всего мирового картофеля (в 2016 году почти 100 млн тонн). Для сравнения: в России в прошлом году вырастили около 30 млн тонн этой культуры.
В Америке картофель - второй после молока продукт питания (не случайно «Картофельная голова» стала в 1952 году первой детской игрушкой, которую рекламировали на американском телевидении).
Фото: Picture Post / Hulton Archive / Getty Images
Картошку любят и уважают во всем мире. ООН объявляла 2008 год Международным годом картофеля. Целью акции была пропаганда его как продукта питания, которым можно накормить десятки миллионов голодающих в Африке и Азии.
Главные преимущества картофеля перед пшеницей и другими зерновыми, бывшими в XVI–XIX веках главными сельхозкультурами в Европе,- неприхотливость и простота выращивания. Картофель легче хранить, он быстрее и лучше утоляет голод. В любом виде картошка дешевле пшеничного или ржаного хлеба.
Конечно, так было не всегда. В самом конце XIX века, например, во время золотой лихорадки на Клондайке картофель ценился в самом буквальном смысле слова на вес золота: содержащийся в клубнях витамин С помогает бороться с цингой.
Свою лепту в дело популяризации этой сельскохозяйственной культуры внесли ученые, обнаружившие в картошке богатый набор витаминов и питательных веществ. В 100 г картофеля содержится 78,6 г воды, 16,3 г углеводов, 1,4 г пищевых волокон, 2 г белков, 0,4 г жиров. В нем много витаминов (помимо C это E, K, B6), минералов и металлов (магний, фосфор, калий и др.).
В картофеле больше витамина С, чем в апельсинах, калия - чем в бананах, клетчатки - чем в яблоках.
Одна запеченная картофелина содержит 21% рекомендуемой дневной дозы витамина B6, 40% витамина С, 20% калия и 12% клетчатки.
Энергетическая ценность картофелины средних размеров составляет около 110 калорий. Для сравнения: в чашке риса - 225 калорий, в тарелке макарон - 115.
Для того чтобы доказать, что в картофеле есть почти все питательные вещества, необходимые человеку, исполнительный директор Картофельной комиссии штата Вашингтон Крис Войт осенью 2010 года 60 дней питался исключительно картофелем. Он съедал по 20 картофелин в день и утверждал, что прекрасно себя чувствовал. Ученые подтвердили, что человек может без вреда для здоровья какое-то время жить на одном картофеле и молоке (молоко необходимо, потому что в картошке мало витаминов A и D).
Картофель оказал огромное влияние и на экономику Старого Света. По некоторым данным, благодаря этому представителю семейства пасленовых удалось удвоить энергетическую ценность рациона европейцев и положить конец регулярно случавшимся неурожаям и вызванному ими голоду, которые веками терзали Европу. Дело в том, что со временем правительства стран Старого Света начали институционализировать производство продуктов питания: чтобы получить здоровых рабочих, солдат и служащих, власти поощряли массовое производство нужных продуктов, одним из которых стал картофель, поддерживали крестьян и фермеров. Результатом такой практичной политики был стремительный рост населения континента. Многие историки и экономисты считают, что повсеместное введение в рацион европейцев картофеля и резкий скачок его урожайности привели к тому, что население Европы увеличилось со 140 млн человек в 1750 году до 266 млн в 1850-м. Не случайно Фридрих Энгельс считал, что по исторической и революционной роли в жизни человечества картофель не уступает железу.
«Человеку стало служить железо,- писал он в "Происхождении семьи, частной собственности и государства",- последний и важнейший из всех видов сырья, игравших революционную роль в истории, последний - вплоть до появления картофеля».
Долгий путь в Европу
Археологи утверждают, что картофель начали возделывать 8 тыс. лет назад в южноамериканских Андах, на территории современного Перу. Далекие предки сегодняшних фермеров выращивали до 400 сортов этого клубненосного растения.
О значимости картофеля для инков говорит наличие у них «картофельной» богини. Она была дочерью богини земли Пачамамы, а звали ее Аксомама.
Инки выбирали картофелину самой неправильной формы и просили у нее хорошего урожая.
Конечно, в первую очередь картошку южноамериканцы ели, но были у нее и другие функции. Например, за единицу времени инки принимали отрезок примерно с час - столько варились клубни.
Широкое применение находил картофель и в медицине: его прикладывали к сломанным костям, чтобы они быстрее срастались; он помогал при ревматизме и улучшал пищеварение. Тонкими ломтиками картофеля и картофельным соком успешно лечили солнечные ожоги и обморожения. Считалось, что клубень картофеля может успокоить разболевшийся зуб. Запеченными картофелинами, приложенными к горлу, лечили ангину.
В Европу картофель привезли в середине XVI века испанские конкистадоры. Первым это сделал, видимо, Гонсало Хименес де Кесада, завоевавший для испанской короны Колумбию; или Педро Сьеса де Леон, который был не только солдатом, но также исследователем и священником. Из его фундаментального труда «Хроника Перу» европейцы и узнали о картофеле.
Первой европейской страной, где начали есть картошку, понятное дело, стала Испания. В Мадриде быстро обратили внимание на потенциал картофеля для нужд армии. Испания в XVI веке была самым сильным государством Старого Света и имела обширные владения. Картофель как нельзя лучше годился для снабжения армии в походах. К тому же он, как уже упоминалось, помогал в борьбе с цингой.
Первым местом за границами Центральной и Южной Америки, где возделывался картофель, стали в 1567 году Канарские острова, а первым местом, где он был употреблен в пищу гражданским населением,- одна из больниц Севильи в 1573 году.
Конечно, картофель распространялся по Европе не только испанскими солдатами, воевавшими и в Италии, и в Голландии, и в Германии, и в других странах. Король Филипп II, получивший картофель из Перу, отправил несколько клубней в подарок папе Григорию XIII. Понтифик переправил их в Голландию заболевшему нунцию. От папского посла картофель попал к самому известному ботанику XVI века Карлу Клузиусу, который рассадил его в нескольких городах. Правда, он выращивал его как… цветок.
Великий картофельный голод
К 1640 году о картошке знали почти везде в Европе, но, кроме Испании и Ирландии, ее использовали на корм скоту. В Ирландию картофель привез в 1589 году мореплаватель, солдат и государственный деятель сэр Уолтер Рэли. Он засадил этой культурой поля площадью 40 тыс. акров недалеко от Корка, на юго-западе острова.
Ирландия быстро стала самой «картофелизированной» страной Европы. К началу 40-х годов XIX века картофель занимал на острове, по разным данным, от трети до половины пахотных земель. Исключительно картошкой питалась почти половина ирландцев.
Ела, конечно, картошку и вторая половина островитян, но в ее рационе были и другие продукты.
Такая зависимость от картофеля сыграла с ирландцами злую шутку. В 1845 году из Северной Америки на Изумрудный остров случайно, конечно, завезли очень вредный гриб, название которого «фитофтора» не случайно переводится с латыни как «уничтожающий растение». Фитофтора принесла в Ирландию и на континент фитофтороз, заболевание растений, поражающее клубни и листья. Судьба явно не благоволила Ирландии. В том же году там выдалось на редкость холодное и влажное лето. Такая погода идеально подходит для размножения гриба. Результатом стали страшные неурожаи картофеля в 1845–1849 годах и лютый голод, повернувший демографическую историю острова вспять. Население Ирландии, составлявшее в 1844 году 8,4 млн человек, к 1851-му сократилось до 6,6 млн. В начале ХХ века ирландцев было вдвое меньше, чем полувеком ранее: как минимум миллион умер от голода и болезней, еще миллион уехал в поисках лучшей жизни. Бо льшая часть осела в США, Канаде, Великобритании и Австралии.
Конечно, фитофтороз свирепствовал не только в Ирландии. Неурожай картофеля был почти во всех европейских странах, но ущерб ввиду гораздо меньшей зависимости оказался значительно слабее, чем в Ирландии.
Несмотря на Великий голод, ирландцы сохранили любовь к картофелю. Достаточно сказать, что средний ирландец сейчас съедает 90 кг картофеля в год, а британец - 55,6 кг. Россияне в «картофельном» рейтинге значительно выше со своими 112 кг на душу населения, хотя и не на первом месте.
Картофельный король
Еще одной «картофельной» страной в Европе в XVIII веке была Пруссия. Причем «земляные яблоки», как называли картофель вплоть до XIX столетия, пропагандировал прусский король Фридрих II. Прозвище Великий он, конечно, получил не за пропаганду картошки, а за другие заслуги. Продвижение же картофеля, выразившееся, например, в Картофельном указе (1756 год), обязывавшем крестьян выращивать его под страхом больших штрафов и других наказаний, принесло ему прозвище «Картофельный король».
Несмотря на наказания, прусские крестьяне не торопились включать картошку в свой рацион. В лучшем случае они скармливали ее свиньям, а в худшем просто сжигали или уничтожали другими способами. Дело доходило до того, что картофельные поля приходилось охранять солдатам.
Пруссаки не ели картошку, потому что боялись заболеть… проказой. Во многих европейских странах эту страшную болезнь приписывали картофелю - наверное, благодаря внешнему сходству наростов на клубнях с язвами.
И все же Фридриху удалось побороть суеверия подданных. Однажды он вышел на балкон дворца в Бреслау (Вроцлав) и на глазах у изумленных горожан начал есть… картошку. Упрямые пруссаки задумались: может, картофель не так уж страшен, если его ест сам король? Отношение к картофелю окончательно изменила Семилетняя война. Именно картошка спасла Пруссию от голода, уготованного ей блокадой Австрии и России.
Кстати, картофель спасал Пруссию от голодной смерти не раз. В этом году исполняется 140 лет войне за баварское наследство. Второе, менее распространенное, по крайней мере среди историков, название этого вооруженного конфликта между Пруссией и Австрией - Картофельная война. Военные действия начались в июле 1778 года. Велись они вяло и продлились меньше года. Стороны не столько воевали друг с другом, сколько пытались помешать снабжению противника продовольствием, чтобы вынудить к сдаче. В результате обе армии были вынуждены питаться картофелем и сливами.
Картофельные бунты
В Россию картофель попал в конце XVII века. Петр I, отправившийся в Европу с Великим посольством, прислал в Москву из Голландии мешок диковинных клубней.
Судьба картофеля в России в целом похожа на то, что происходило с ним и в других европейских странах: сначала его считали ядовитым, но со временем он покорил россиян и стал одним из главных продуктов питания жителей Российской империи.
Конечно, не обошлось и без национального колорита. Особое место в истории картофеля в России занимают бунты, которые так и назывались - картофельные.
Уже через три года после восшествия на престол Екатерины II, в 1765 году, вышел указ о «разведении земляных яблоков». Любопытно, что в народе его продолжали называть «яблоком» - только не «земляным», а «чертовым» - даже в XIX веке. Губернаторы были обязаны ежегодно присылать в Санкт-Петербург отчеты о «картофелизации» вверенных им губерний.
Нежелание крестьян выращивать картофель пытались побороть, как водится, карательными мерами.
Известно, например, что в середине XIX века крестьян Енисейской губернии, отказывавшихся возделывать картофель, ссылали на строительство Бобруйской крепости в Белоруссию.
Естественно, карательные меры, введенные по инициативе министра государственных имуществ графа Киселева, который приказал отводить крестьянские земли под посадку картофеля, не могли не вызвать ответной реакции. По всей империи в 1830–1840-е годы прокатилась серия волнений, в которых участвовало до полумиллиона человек, не желавших выращивать картофель. Для подавления бунтов вызывали войска. Участников волнений судили, сажали в острог и пороли шпицрутенами (нередко забивали до смерти).
Но, несмотря ни на что, картофель победил и в России. Уже к концу XIX века под него было занято свыше 1,5 млн га, а в начале прошлого века он настолько прочно вошел в рацион россиян, что по праву считался «вторым хлебом».
Человек, досыта накормивший французов
Фото: Photononstop / DIOMEDIA, Photononstop / HervÚ Gyssels / DIOMEDIA
В подавляющем большинстве случаев у людей, побывавших в плену, сохранились не самые лучшие воспоминания об этом периоде их жизни. Французский фармацевт и химик Антуан-Огюстен Пармантье в этом смысле относится к меньшинству. Трехлетнее пребывание в плену в корне изменило всю его дальнейшую жизнь.
Антуан-Огюстен Пармантье родился 12 августа 1737 года на севере Франции, в городке Мондидье. Отец умер очень рано, мальчика воспитывала мать. В 13 лет он начал обучаться азам фармацевтики у городского аптекаря. В 18 Антуан-Огюстен отправился в Париж и устроился работать в аптеку родственника.
Юноша обладал отменной памятью и умом, все схватывал на лету. Через два года он решил стать армейским фармацевтом и записался в армию. Пармантье служил под началом известного аптекаря и химика Пьера Байена, с которым быстро подружился. Военная карьера Антуана-Огюстена была стремительной: в 24 года он уже занимал пост заместителя главного фармацевта армии. Несмотря на молодой возраст, Антуан-Огюстен Пармантье завоевал уважение и у солдат, и у коллег.
В то время в Европе бушевала Семилетняя война. Пармантье попал в плен к пруссакам, где и пробыл до окончания войны. Больше всего трехлетний плен запомнился ему питанием. Конечно, его кормили не изысканными кушаньями - пришлось есть почти одну картошку. За эти три года он съел картофеля больше, чем за два предыдущих десятка лет. В этом нет ничего удивительного, потому что до плена Антуан-Огюстен вообще не ел картошку по одной простой причине.
В 1748 году парламент Франции запретил выращивать и есть в королевстве картофель, считавшийся ядовитым растением.
Просидев три года исключительно на картошке, Пармантье пришел к выводу, что страхи французов в отношении этой культуры сильно преувеличены. О том, что картофель безвреден, он мог судить по собственному опыту. Мало того, Антуан-Огюстен, который был не только неплохим фармацевтом, но и химиком, не сомневался, что опальное растение обладает высокими питательными свойствами.
Конечно, было бы большим преувеличением говорить, что Пармантье испытывал к пруссакам глубокую благодарность. Несмотря на знакомство с картофелем, в корне изменившим всю его жизнь, он питал к немцам не самые теплые чувства и через много лет после войны отказался от предложения стать главным фармацевтом при дворе в Берлине.
XVIII век считается веком просвещения, веком расцвета наук и великих ученых. Пшеница, главный ингредиент основного продукта французского рациона - хлеба, была очень капризным растением. К тому же на вторую половину XVIII - начало XIX века пришлась третья фаза малого ледникового периода, сопровождавшаяся резким похолоданием. Это привело к частым неурожаям главных сельскохозяйственных культур, включая пшеницу, и многочисленным жертвам среди бедняков, умиравших от голода. Все это происходило на глазах Антуана-Огюстена Пармантье. Домой из плена он вернулся, горя желанием заменить пшеницу на столе французов картофелем, который считался грязным растением, потому что съедобная его часть, клубни, растет в земле, и использовался как корм для скота, в первую очередь свиней.
В Париже Антуан-Огюстен Пармантье продолжил занятия химией, физикой и ботаникой. Он много работал и неплохо зарабатывал, но тратил все деньги на книги.
Осенью 1766 года Пармантье стал главным фармацевтом Дома инвалидов. Все шесть лет на этом посту он экспериментировал с растениями в маленьком саду, пытаясь повысить их питательную ценность.
В годы работы в Доме инвалидов Антуан-Огюстен опрометчиво испортил отношения с церковью. Он хотел разбить большой огород для опытов с картофелем на земле, которая, как выяснилось, принадлежала монахиням. Недовольные посягательством на свою собственность монахини начали писать доносы на дерзкого аптекаря, который в конце концов потерял свое место.
Все мысли Антуана-Огюстена Пармантье по-прежнему занимал картофель, которым он хотел заменить пшеницу. Антуан-Огюстен собирался даже хлеб печь из картофельной муки и разработал технологию изготовления такого хлеба.
В числе прочего Пармантье прославился своей научной и просветительской деятельностью. В 1780 году он, к примеру, настоял на открытии Академии… пекарей, в которой сам и преподавал. «Если существуют школы для подготовки людей, которые будут кормить лошадей,- писал он в одном из своих трактатов,- то почему не должно быть школы для пекарей, которым доверено здоровье народа?»
Антуан-Огюстен написал много книг, брошюр и научных статей. В 1772 году его трактат «Исследование питательных овощей, которые в трудные времена могут заменить обычную пищу», посвященный в основном картофелю, победил в конкурсе Академии наук Безансона. Через год вышла еще одна книга, в которой Пармантье сравнивал картофель, пшеницу и рис по питательным качествам. В этом неофициальном состязании картофель, естественно, занял первое место.
Книги не проложили картофелю дорогу к столу французов, но они принесли автору известность, а также место королевского цензора (проверяющего). В его обязанности входило ездить по королевству и устранять причины недорода пшеницы. Во время одной из таких инспекционных поездок он даже помог землякам в Мондидье, жаловавшимся на гниение пшеницы: Пармантье нашел и устранил причину болезни.
Любовь на всю жизнь
При помощи исследований и экспериментов Антуану-Огюстену Пармантье постепенно удалось убедить коллег-ученых в безвредности картофеля и даже доказать его практическую пользу. В 1772 году с картошки был официально снят запрет, однако и это не смогло побороть недоверие простых французов, во второй половине XVIII века погрязших в предрассудках и суевериях.
В этот ответственный момент в истории картофеля очень кстати пришелся неожиданно обнаружившийся у Пармантье талант, как бы мы сейчас сказали, продюсера. Не сумев проложить дорогу своему любимому растению «честным» путем, он решил пойти на маленькую хитрость.
Антуан-Огюстен начал с покорения дворян. Он прекрасно понимал, что проще всего это сделать с помощью королевской семьи, с которой был знаком по роду службы. Ему удалось убедить Людовика XVI и его супругу Марию-Антуанетту в пользе картофеля. Больше всего на короля подействовала, конечно, практическая сторона дела: ему очень понравилась идея заменить картофелем пшеницу и избавить королевство от голода и восстаний.
Пармантье придумал хитрый план. Он уговорил Людовика носить в петлице камзола букетик цветов картофеля.
Королева тоже поддержала популяризатора. По одной версии, она прикрепила букетик цветов картофеля к шляпке, а по другой - вставила в волосы. Королевская чета также устроила несколько ужинов, на которых подавались блюда из картофеля.
Хорошие отношения с Людовиком XVI едва не вышли Пармантье боком. После революции у него экспроприировали все имущество. Правда, опала оказалась недолгой - новая власть не меньше старой хотела накормить французов. Революционерам тоже были ни к чему волнения и бунты.
Антуан-Огюстен устраивал тематические ужины, гремевшие на весь Париж. Все два десятка блюд, подававшихся к столу, включая напитки, были приготовлены из картофеля. Славе картофельных ужинов у Пармантье способствовали и знаменитости, посещавшие его дом. Достаточно назвать имена Бенджамина Франклина, Томаса Джефферсона и знаменитого французского естествоиспытателя, основоположника современной химии Антуана Лавуазье. Считается, что именно Джефферсон, в знаменитой библиотеке которого в Монтичелло на видном месте стоял «картофельный» трактат Пармантье, познакомил американцев с картофелем фри во время своего пребывания в Белом доме (1801–1809 годы).
Благодаря Людовику и Марии-Антуанетте, а также находчивости Антуана-Огюстена Пармантье картофель покорил французское дворянство. Надеясь при помощи картошки избавить королевство от голода, король выделил Пармантье в 1787 году большое поле площадью 54 арпана (18,3 га) в местечке Саблон, в западном пригороде столицы. Антуан-Огюстен засадил его картофелем и распустил по окрестным деревням слухи, что на поле посеяно очень ценное растение. Он приказал охранявшим поле солдатам пускать зевак, но, чтобы все было естественно, брать за это деньги. Кроме того, охранники должны были не замечать кражи клубней и уходить с наступлением сумерек, оставляя поле без охраны. Тот факт, что поле охраняют военные, добавлял достоверности слухам о высокой ценности картофеля.
Естественно, горожане и крестьяне из соседних деревень приходили на поле и днем, и особенно по ночам. Они выкапывали картофель, ели его и на собственном опыте убеждались в безвредности и высоких вкусовых качествах.
Между первым «массовым» успехом картофеля во Франции и окончательным завоеванием королевства - вернее, тогда уже Республики - прошло десять лет: в 1785 году, когда случился очередной неурожай, картофель помог спастись от голодной смерти десяткам тысяч французов на севере страны. В 1795-м он спас от голода тысячи парижан. Картошку выращивали на улицах и площадях столицы и даже в садах Тюильри во время осады первой Парижской коммуны.
Еще одной очень важной вехой в истории этой культуры во Франции стал, по мнению историков, 1794 год, когда мадам Мериго опубликовала первый кулинарный справочник, в котором содержались рецепты блюд из картофеля. Картошку начали называть едой революционеров.
Конечно, Антуан-Огюстен Пармантье занимался не только картофелем. Он был Ученым с большой буквы, значимость которого выражалась в практической пользе его исследований и открытий. К примеру, в 1790 году его совместное с Николасом Дейё исследование химического состава молока получило награду Королевского медицинского общества.
В результате континентальной блокады во Франции практически исчез сахар. В 1808–1813 годах Пармантье, до этого разработавший способ получения сахара из свеклы, придумал, как получать сахар и из винограда.
Он много изучал хлебопечение и разработал новую технологию помола муки, позволившую повысить эффективность процесса на 16%. И все же его любимым продуктом оставался картофель.
С едой как в годы Республики, так и при Наполеоне, который, кстати, хорошо знал нашего героя, было не лучше, чем при короле. Антуан-Огюстен Пармантье лихорадочно искал новые источники питательных веществ и разрабатывал технологии сохранения продуктов. Трудно найти сферу, связанную с едой, которой бы не занимался человек, «раскрутивший» картофель.
При этом Антуан-Огюстен не забывал и о своей основной профессии. Он занимал немало самых высоких постов в фармацевтике Франции - как в гражданской, так и в военной сфере. Пармантье входил в десятки комиссий и комитетов, занимавшихся лекарствами и здравоохранением нации. Достаточно сказать, что он почти два десятилетия - с 1796 года и до смерти в 1813 году - работал генеральным инспектором здравоохранения Франции.
Особое место в жизни Антуана-Огюстена Пармантье занимают исследования в области вакцинации. Первый эксперимент по вакцинации от оспы он, кстати, провел дома. Антуан-Огюстен вложил много сил в разработку вакцины для бедняков. Благодаря его настойчивости центры по прививкам были открыты во всех департаментах Франции.
За свою долгую научную карьеру Пармантье получил 48 дипломов и наград академий и институтов. Он был почетным членом академий Александрии, Берна, Брюсселя, Флоренции, Женевы, Лозанны, Мадрида, Милана, Неаполя, Турина и Вены. Антуан-Огюстен написал 165 книг и работ по агрономии, а также тысячи научных статей. В его послужном списке есть и «бестселлеры». Самый известный, пожалуй, справочник по фармацевтике, который переиздавался не менее десятка раз, в том числе и за границей.
Известность и слава не мешали Пармантье оставаться скромным человеком. Наполеон постановил выделить десять орденов Почетного легиона фармацевтам. Все были немало удивлены, когда выяснилось, что в списке награжденных нет фамилии Пармантье. Недоумение рассеялось, когда выяснилось, что этот список составлял он сам. Естественно, позднее «оплошность» была исправлена и Антуан-Огюстен тоже стал рыцарем этой самой почетной во Франции награды.
За трудами Антуан-Огюстен Пармантье забывал о личной жизни. Он не был женат, у него не было детей. Пармантье скончался 13 декабря 1813 году на 77-м году жизни от легочной чахотки (туберкулеза).
Пармантье похоронен на кладбище Пер-Лашез. Его могила, как нетрудно догадаться, засажена цветущим картофелем. Около нее и сейчас можно увидеть благодарных французов, которые приносят вместо обычных цветов цветки или клубни картофеля.
Во время одной из аудиенций Людовик XVI сказал: «Франция не забудет, что вы нашли еду для бедных». И Франция действительно не забыла. На площадях Мондидье и Нёйи в честь «крестного отца картофеля» были воздвигнуты бронзовые статуи, его именем названы улицы в 10-м и 11-м округах Парижа и станция на третьей линии столичного метро, стены которой украшены «картофельной» мозаикой, а также больницы, школы, библиотеки и многое другое. В том числе, естественно, и многочисленные блюда, в основе которых лежит его любимый картофель.
Будущие колонии на Марсе, которые рассчитывают создать жители Земли, потребуют от первых поселенцев не только смелости и выносливости, но и способности обеспечивать себя продуктами питания. Чтобы сделать эту задачу выполнимой, специалисты Международного центра картофеля начали в 2016 году эксперимент по выращиванию растения в экстремальных условиях. Проведя ряд опытов, они выступили с заявлением , что, по предварительным данным, картофель может расти в сухой, полной солей почве в условиях атмосферы Красной планеты.
Чтобы проверить, сможет ли картофель приспособиться к подобной среде, учёные использовали контейнер, созданный специалистами Инженерно-технического университета (UTEC) в Лиме на основе небольшого спутника CubeSat. В нём разместили почву, похожую по свойствам на марсианскую, — сухие, богатые солью образцы взяли из пустыни Пампас де ла Хойя на юге Перу.
В установке воссоздали состав атмосферы Марса — в ней 95% углекислого газа и только около 1% кислорода.
Давление в камере тоже установили соответствующее, более чем в 100 раз меньше земного. Также исследователи сымитировали ночную и дневную температуру на Красной планете — с резкими перепадами. Почву поливали водой, насыщенной питательными элементами.
Одновременно экспериментаторы следили за тем, как будут расти в тяжёлых условиях разные виды картофеля. Так им удалось определить наиболее стойкие. Процесс появления ростков на клубнях записывали на видео.
«Вырастить картофель в условиях, сходных с Марсом, — это важная часть эксперимента, — рассказал исследователь Хулио Вальдивия-Сильва из UTEC. — Мы хотим выяснить, каковы минимальные требования для его роста».
Исследовательскую группу интересует не только то, как переселенцы будут обеспечивать себя едой на другой планете.
Отбор самых стойких видов картофеля, утверждают они, поможет справиться с угрозой голода на Земле.
По их убеждению, самые неприхотливые виды помогут прокормиться жителям тех уголков нашей планеты, где уже произошли или вскоре ожидаются неблагоприятные климатические изменения и урожайность сельскохозяйственных культур находится под угрозой.
Одновременно другие исследовательские группы успели позаботиться не только о наличии еды у покорителей космоса, но и о её разнообразии.
Специалисты Вагенингенского университета в Нидерландах занимаются этой проблемой с 2013 года. Тогда был дан старт целой серии экспериментов, посвящённых тому, чтобы выяснить, как можно выращивать съедобные растения на Луне и Марсе.
Начали учёные с того, что посадили 10 видов растений: 6 зерновых и 4 вида овощей. Чтобы воссоздать марсианскую почву, использовались образцы с вулкана Мауна-Лоа. А для имитации лунной образцы были взяты из пустыни в штате Аризона. Опыт оказался удачным: растения взошли.
Исследователи установили, что хуже всего растениям пришлось бы на Луне. Однако нидерландские специалисты не пытались изменить состав атмосферы, в которой испытывали потенциал растений. Согласно их заключениям, растения придётся выращивать под своеобразным колпаком. Воздух там будет подобен земному. Кроме того, учёные защитят сельхозкультуры от вредных влияний газовой оболочки Марса и от радиации.
Впрочем, выращенные в результате опыта растения учёные тогда попробовать не рискнули: они посчитали, что плоды, которые дала «марсианская» почва, опасны из-за повышенного содержания в ней свинца, мышьяка, ртути и железа.
Лишь в июле 2016 года группа из Вагенингенского университета впервые попыталась выяснить, съедобны ли выращенные «на Марсе» овощи, злаки и бобы. Оказалось, что содержание потенциально опасных веществ в редисе, горохе, ржи и помидорах не превышает допустимого.
Сейчас исследователи продолжают опыты и экспериментируют с живыми организмами. В феврале 2017 года группа исследователей начала наблюдать за жизнью червей в изучаемой почве. Специалисты кормят их остатками прошлогоднего «марсианского» урожая. О промежуточных результатах пока не сообщается. Стоит, однако, отметить, что успех подобного опыта будет означать, что на Марсе или Луне можно создать хотя бы небольшую самоподдерживающуюся экосистему.
Главного героя фильма забывают на Марсе, но он не отчаивается — выращивает на красной планете картофель и даже умудряется взлететь на космическом корабле без иллюминаторов. У многих зрителей возник вопрос: возможно ли это в реальности? Мы попросили специалистов прокомментировать некоторые спорные моменты.
Неужели брезент может быть таким крепким, что все это выдержит — и бурю на Марсе, и полет? (Он ведь порвался далеко не сразу.)
Дмитрий Побединский, физик, популяризатор науки, автор видеоблога «Физика от Побединского» :
Брезент крепкий для атмосферы Марса. Она очень разреженная, давление на поверхности в 160 раз меньше, чем на Земле. Поэтому вполне вероятно, что брезент сможет выдержать такую нагрузку. Но, конечно, нужно более точно просчитывать.
Брезент в фильме, кажется, даже не порвался, а просто сполз, когда корабль почти вышел на орбиту. Возможно, от перегрузки и вибраций развязались узлы.
Можно ли вырастить картошку из марсианского грунта, удобрив его продуктами жизнедеятельности человека?
Дмитрий Побединский: Марсианский грунт состоит из неорганических соединений. Как песок. Можно ли что-то вырастить в песке? Если да, то и в марсианском грунте получится.
Алексей Сахаров, председатель Совета Союза органического земледелия:
В принципе можно, хотя, скорее всего, не так быстро. Дело в том, что в природе, даже в стерильном грунте (например, стерильном песке) содержатся все необходимые для роста растений химические элементы, но находятся они в недоступной для растений форме. Процесс создания из этих химических элементов минеральных веществ, которые будут в усваиваемой для растения форме — это процесс почти целиком и полностью связанный с деятельностью микроорганизмов. Удобрив стерильный субстрат продуктами жизнедеятельности, главный герой привнес в этот грунт биоту, которая по прошествии какого-то периода сможет из этого грунта в процессе своей жизнедеятельности создать почву, которая будет достаточно питательной для роста растений, в том числе и картофеля. 
Герой Мэтта Дэймона больше года (500 сол) провел, питаясь одной картошкой, сначала подкармливая себя витаминами, но потом и они закончились. Тем не менее, у него сохранилась прекрасная улыбка, никаких признаков цинги и других проблем — разве что, похудел. Как такое возможно?
Главный внештатный специалист-диетолог Министерства здравоохранения Краснодарского края Лейла Кадырова:
Цингой заболеть, питаясь одной лишь картошкой, будет сложно. Картофель содержит в себе витамин С, который при правильном приготовлении овоща остается в нем в достаточных количествах и позволяет организму противостоять заболеванию.
«Марсианин». Кадр из фильма
Но уверяю вас, что ничего хорошего со здоровьем человека, который в течение года будет питаться только одним картофелем, не произойдет. Что такое картошка? Это достаточно сытный, крахмалосодержащий овощ, который практически не содержит в себе белков и жиров. Это углеводсодержащая пища. Если продолжительное время организм не будет получать белков, то значит, у него не будет «строительного материала» для всех жизненно важных систем организма. Человек будет ощущать слабость и нехватку энергии, снизится его работоспособность, нарушатся функции печени, нервной и кровеносной систем, поджелудочной железы. Если в рационе не будет жиров, то ухудшится работа мозга, начнутся проблемы с кишечником, могут наступить болезни суставов.
Совершенно точно, употребляя в пищу одну только картошку, умереть от голода невозможно. Но заработать многочисленные болезни иммунитета вполне реально. Организм просто растеряет свою способность бороться с вирусными инфекциями.
Герой фильма поджигает водород, чтобы сделать воду. Это действительно возможно? И можно ли попробовать сделать такое дома?
Дмитрий Побединский: При горении водорода действительно получается вода. Дома это сделать проблематично. Ведь, как минимум, нужен водород, а в магазине он не продается, все-таки взрывоопасный газ.
Что такое гравитационная праща?
Дмитрий Побединский: Гравитационная праща — это гравитационный маневр. Можно пролететь мимо планеты и построить свою траекторию таким хитрым образом, что после пролета планеты ваша скорость увеличится, причем без использования двигателей. Хитрость в том, что происходит обмен энергией движения с планетой. Скорость и энергия космического корабля увеличиваются. На такую же величину уменьшается и энергия планеты, но у нее настолько огромная масса, что уменьшение ее скорости ничтожно.
Смог бы человек выжить в аппарате, который взлетает с марса без иллюминаторов и крыши?
Дмитрий Побединский: Если жизнедеятельность человека поддерживается скафандром, то думаю да, можно взлететь и без иллюминаторов.
Почему главный герой не умер от радиации на Марсе? Особенно, используя реактор для обогрева?
Дмитрий Побединский: Для обогрева он использовал не реактор, а радиоизотопный термоэлектрический генератор. В нем радиоактивное вещество, в котором происходит медленный процесс радиоактивного распада, а не ядерная реакция. В целом, если отключить его от нагрузки, он будет выделять тепло. При этом, если его не повредить, радиационный фон вокруг него будет выше естественного, но не смертельно.
Раньше даже существовала практика установки таких штук в труднодоступных местностях — в тайге, тундре. Для питания маяков или других автономных средств связи.
Другое дело — солнечная радиация. Атмосфера на марсе разреженная, плохо от нее защищает. Но и голенькими они там не гуляли, были в скафандрах. Они от солнечной радиации способны защитить.
Действительно ли на Марсе может быть такой сильный ветер?
Дмитрий Побединский: Ветер на марсе может быть быстрый, но он очень разреженный. Поэтому самая сильная марсианская непогода максимум испортит прическу.
Чему равняется один сол?
Дмитрий Побединский: Один сол — это один марсианский день. Он почти как наш — 24 часа 39 минут 35,24409 секунды.
Откуда у «Гермеса» было столько топлива, чтобы вернуться с полпути обратно на Марс, забрать Мэтта Дэймона и полететь обратно?
Дмитрий Побединский: Чтобы летать в космосе — топливо не нужно! Вы же летите по инерции. Поэтому, используя гравитационные маневры, думаю, можно курсировать между планетами довольно долго (топливо нужно только для корректировки орбиты и для перехода с одной орбиты на другую). При таких маневрах его много не надо.
Как героям удавалось так лихо «плавать» в открытом космосе без страховочного троса?
Дмитрий Побединский: Понятия не имею. Одно неловкое движение — и ты улетишь от станции восвояси.
Что вас, как физика, смутило в фильме?
Дмитрий Побединский: Смутило то, как он, проткнув перчатку, смог управлять своим движением. Ведь если прикладывать силу не к центру тяжести, то тебя будет крутить. А найти центр тяжести довольно трудно.
Смутило, как он лихо заклеил треснувшее стекло скафандра скотчем. Тут дело даже не в крепости, а в клейкости и герметичности — как он так быстро все идеально заклеил, еще и будучи в скафандре?
Еще во всех фильмах, где космический корабль вращается, чтобы создать искусственную гравитацию, не учитывают силу Кориолиса. Она бы постоянно сталкивала вас в бок.
На Марсе гравитация в 3 раза слабее. Не заметил этого в фильме. А ведь это должно быть ощутимо: это то же самое, что весить вместо шестидесяти килограммов двадцать, например.
Еще смутило то, что присутствует освещение внутри скафандра. Любой водитель знает, что если в салоне автомобиля горит свет, то на стекле появляется отражение. Так же будет и в скафандре. От внутренней поверхности будет отражаться свет и через стекло будет плохо видно.
«Марсианин». Кадр из фильма
