зачем нужны планеты в космосе
Почему Космос нужен нам всем?
На правах дисклеймера
И еще. Упор делается на гражданский космос. Поклейка танчиков сухопутных, водоплавающих и орбитальных вместе с милитаристами всех мастей идет лесом в другом, не моем треде. Я пацифист. Благодарю за понимание.
Связь
227 кг, размещаемые на НОО.
Избыток энергетических и вычислительных ресурсов спутников космической связи можно использовать для наблюдений за земной поверхностью, астрономических наблюдений, геофизических исследований (измерения магнитного поля и гравитационных аномалий). А еще они смогут обеспечить нам Internet of Sattelites. Этот как IoT. Только в космосе.
Картография, ДЗЗ, геодезия
Спутники Dove ожидают своей очереди к запуску на складе PlanetLabs
Ширина полосы просмотра, км
Наложение снимков урагана Florence, сделанных метеоспутником GOES и TEMPEST
Основные характеристики КА «TEMPEST»
Ширина полосы наблюдения, км
Рабочий диапазон частот, ГГц
Спутники как часть системы управления транспортными потоками
Находящийся на низкой орбите кубсат вполне может принимать данные с транспондеров грузовых кораблей, а затем передавать их конечным пользователям. Компания Meisei Electric Co.LTD уже разрабатывает миниатюризованный приемник (8 см * 8 см * 6 см) сигналов AIS для установки на кубсаты формата 3U
Мультиспектральная съемка
Оптимизация работы систем ирригации и обработки сельхоз-угодий химикатами, удобрениями и биологическими агентами. Уже существуют системы мониторинга состояния посевов с помощью дронов, измеряющие уровень водного стресса посевов. Осторожно, наукоемко и на английском.
Еще одна работа посвящена оценке уровня заражения кукурузных посевов вредителями на основе данных мультиспектральной съемки.
Агро-дрон компании Small Robot Company (Великобритания). Им не управляют из космоса. Пока что не управляют
Мультиспектральная съемка также может оценивать продуктивность водных биомов. Точная оценка цвета поверхности океана позволяет оценить параметры углеродного и азотного цикла в приповерхностных водах и продуктивность планктона. Данные со спутников могут использоваться для выбора участков океана под аквакультуру и разведки рыбных ресурсов:
Мониторинг космического пространства
Понятно, что на низких (до 1000 км) орбитах должна собраться внушительная (
Мониторинг космолома. Спутники оптического, радиолокационного и ЛИДАР-наблюдения могут дополнять наземные службы мониторинга околоземного пространства и содействовать им, поставляя свежие данные о космоломе. Спутники StarLink уже располагают ДУ и набором бортовых алгоритмов для предотвращения столкновений.
Солнечная энергетика
Прототип такой системы уже отрабатывался на экспериментальном беспилотном космическом корабле X-37 OTV, запущенном в рамках миссии USSF-7 17 мая 2020 года.
Солнечная печь Паркента (Узбекистан). Возможный прототип наземной станции в системе орбитальных зеркал-концентраторов
Сожалею, если материал вышел хаотично. Я обязательно исправлюсь в следующем выпуске
10 важных причин освоения космоса
К моменту высадки на Луну в 1969 году многие люди думали, что к началу 21 века космические путешествия станут обычным делом, мы сможем посещать другие планеты в нашей Солнечной системе и, возможно, даже рискнем отправиться в межзвездное пространство. К сожалению, такое будущее еще не наступило. Более того, люди вообще стали задаваться вопросом, нужны ли нам космические путешествия. Может быть, стоит оставить освоение космоса частным компаниям?
Осваивать космос нужно не только для «галочки»
Но те, кто долгое время мечтал о том, что люди станут космической цивилизацией, утверждают, что освоение космоса предоставит хорошие преимущества и здесь, на Земле, в областях вроде здравоохранения, горнодобывающей промышленности и безопасности. Вдохновение тоже будет. Вот несколько наиболее убедительных аргументов для продолжения освоения космоса.
Защита от разрушительного астероида
Брюс Уиллис нас не спасёт
Если мы не хотим однажды встретить судьбу динозавров, нам нужно защитить себя от угрозы попадания большого астероида. По данным NASA, примерно раз в 10 000 лет каменный или железный астероид размером с футбольное поле может врезаться в поверхность нашей планеты и вызвать цунами, возможно, достаточно большие, чтобы затопить прибрежные районы.
Но на деле бояться нужно настоящих монстров — астероидов в 100 метров в поперечнике или больше. Столкновение с таким гигантом вызовет огненный шторм из нагретых осколков и заполнит атмосферу пылью, блокирующей свет солнца, что уничтожит наши леса и поля. Если кто и выживет, он будет серьезно голодать. Мудро финансируемая космическая программа позволила бы нам обнаружить опасный объект задолго до того, как он поразит Землю, и отправить космический аппарат, который смог бы с помощью направленного взрыва направить астероид на другой курс.
Оно приведет к великим изобретениям
Космос позволит создать невероятные вещи
Очень много устройств, материалов и процессов, изначально разработанных для космической программы, нашли применение на Земле — их было так много, что у NASA появился офис, который ищет способы перепрофилирования космических технологий в продукты. К примеру, все мы знакомы с сухой заморозкой еды, но есть и другие варианты. В 1960-х ученые NASA разработали пластик, покрытый металлическим отражающим материалом. При использовании в одеяле он отражает 80% тепла тела его хозяину — это помогает жертвам катастрофы и пост-марафонцам оставаться в тепле.
Еще более интересной и ценной новинкой стал нитинол — гибкий, но упругий сплав, разработанный для того, чтобы спутники могли расправляться после того, как их упаковали в ракету. Сегодня ортодонты оснащают пациентов скобами, сделанными из этого материала.
Космос полезен для здоровья
Возможно, нам даже удастся победить рак
Международная космическая станция породила множество медицинских инноваций, которые нашли применение на Земле, например, способ доставки противораковых лекарств непосредственно к опухоли; устройство, которое позволяет медсестре проводить УЗИ и передавать результаты врачу за тысячи километров; роботизированный манипулятор, который может выполнять сложную операцию внутри аппарата МРТ.
Ученые NASA, стремясь защитить астронавтов от потери костной и мышечной массы в условиях микрогравитации космоса, также помогли фармацевтической компании испытать Prolia, препарат, который сегодня может спасти пожилых людей от остеопороза. Легче было испытать лекарство на астронавтах, которые теряют 1,5% костной массы каждый месяц, нежели на пожилой женщине на Земле, которая теряет 1,5% ежегодно из-за остеопороза.
Исследование космоса — источник вдохновения
Если мы хотим, чтобы наши дети в этом мире стремились стать великими учеными и инженерами, а не рэперами, ведущими реалити-шоу или финансовыми магнатами, очень важно вдохновить их на правильную деятельность.
Астроном и автор телевизионной программы «Космос» Нил де Грасс Тайсон недавно рассказал следующее:
«Я могу стоять перед восьмиклассниками и говорить: кто хочет стать аэрокосмическим инженером, который построит самолет на 20% более энергоэффективный, чем тот, на котором летали ваши родители? Но это не работает. Однако если я спрошу: кто хочет быть аэрокосмический инженером, который спроектирует самолет, который будет ориентироваться в разреженной атмосфере Марса? Я получу лучших учеников в классе».
Это важно для государственной безопасности
Не зря мы выводим в космос сотни спутников
Даже если эти ведущие страны в большей части освоят ближайший космос, им нужно будет быть уверенными в том, что компании могут добывать полезные ископаемые на Луне или астероидах, не переживая, что их будут терроризировать или узурпировать. Очень важно настроить дипломатические каналы в космосе, с возможным военным использованием.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Нам нужно космическое сырье
Когда на Земле закончатся ресурсы, их можно будет взять в космосе
В космосе есть золото, серебро, платина и другие ценные вещества. Много внимания привлекли мероприятия частных компаний, которые предусматривают добычу полезных ископаемых на астероидах, но космическим шахтерам не придется далеко ходить, чтобы найти богатые ресурсы.
Луна, к примеру, является потенциально прибыльным источником гелия-3 (используется для МРТ и в качестве потенциального топлива для атомных электростанций). На Земле гелий-3 настолько редкий, что его цена достигает 5000 долларов за литр. Также Луна может быть потенциально богатой редкоземельными элементами вроде европия и тантала, которые пользуются большим спросом для использования в электронике, солнечных панелях и других продвинутых устройствах.
Государства могут мирно работать вместе
Ранее мы уже упомянули о зловещей угрозе международного конфликта в космосе. Но все может быть и мирно, если вспомнить о сотрудничестве разных стран на Международной космической станции. Космическая программа США, например, позволяет другим странам, большим и не очень, объединять свои усилия в исследовании космоса.
Международное сотрудничество на поле космоса будет исключительно взаимовыгодным. С одной стороны, большие расходы были бы распределены на всех. С другой — это помогло бы установить тесные дипломатические отношения между странами и создать новые рабочие места для обеих сторон.
Есть ли жизнь в космосе?
Почти половина людей на Земле считает, что где-то в космосе есть жизнь. Четверть из них думает, что инопланетяне уже посещали нашу планету.
Однако все попытки найти в небе признаки других существ оказывались бесплодными. Возможно, потому что земная атмосфера мешает сообщениям доходить до нас. Вот почему те, кто занимается поиском внеземных цивилизаций, готовы разворачивать еще больше орбитальных обсерваторий вроде космического телескопа Джеймса Уэбба. Этот спутник будет запущен в 2018 году и сможет искать химические признаки жизни в атмосферах далеких планет за пределами нашей Солнечной системы. Это только начало. Возможно, дополнительные космические усилия помогут нам, наконец, ответить на вопрос, одиноки ли мы.
Людям нужно утолять жажду исследований
Наши первобытные предки распространились из Восточной Африки по всей планете, и с тех пор мы не останавливаем движением. Мы ищем свежие территории за пределами Земли, поэтому единственный способ утолить это первобытное желание — отправиться в межзвездное путешествие на несколько поколений.
В 2007 году бывший администратор NASA Майкл Гриффин (на фото выше) провел различие между «приемлемыми причинами» и «реальными причинами» освоения космоса. Приемлемые причины могли бы включать экономические и национальные преимущества. Но реальные причины будут включать такие понятия, как любопытство, соревнование и создание наследия.
«Кто из нас не знаком с этим чудесным волшебным трепетом, когда мы видим что-нибудь новое, даже по телевизору, что никогда не видели раньше? — говорил Гриффин. — Когда мы делаем что-то ради реальных причин, не довольствуясь приемлемыми, мы производим наши лучшие достижения».
Нам нужно колонизировать космос, чтобы выжить
Колонизация космоса — реальность, но не сейчас
Наша способность выводить спутники в космос помогает нам наблюдать и бороться с насущными проблемами на Земле, от лесных пожаров и разливов нефти до истощения водоносных горизонтов, которые нужны людям для снабжения питьевой водой.
Но наш рост населения, жадность и легкомыслие приводят к серьезным экологическим последствиям и повреждениям нашей планеты. Оценки 2012 года говорили о том, что Земля сможет выдержать от 8 до 16 миллиардов человек — а ее население уже перешагнуло отметку в 7 миллиардов. Возможно, нам нужно быть готовыми к колонизации другой планеты, и чем быстрее, тем лучше.
Космос как продолжение экспансии человечества
Экспансией начали заниматься биологические организмы с самого своего зарождения на планете Земля. Сначала клетка, обнаружив необходимую среду обитания и ресурсы, начала преобразовываться. Затем был первый выход существа на сушу, завоевание всех лакомых её участков динозаврами…
Примечание. Экспансия (от лат. expansio – распространение, расширение) – территориальное, географическое или иное расширение зоны обитания. Или зоны влияния отдельного государства, народа, культуры или биологического вида.
Первые завоевания ресурсов одних племен другими. Древнеримские завоевания. Экспансия Чингисхана. Продвижение Российской Империи на Дальний Восток, Кавказ и в Среднюю Азию. Первый полет человека на околоземную орбиту, а затем и на Луну. Нужно провести немало часов над учебниками, чтобы хотя бы вкратце ознакомиться со значимыми расширениями зон влияния, которые происходили в истории человеческой цивилизации в обозримом прошлом.
Человеческой цивилизации необходимо идти дальше, развиваться. Но вот каким образом прогрессировать, по какому пути двигаться?
Экспансия в космос
Для своего дальнейшего успешного развития человечеству в ближайшие десятилетия следует сосредоточиться на экспансии нашей цивилизации в космос.
Безусловно, это предложение не является каким-то откровением.
Об этом говорили и говорят многие. Еще сто лет назад наш отечественный ученый-самоучка и провидец Константин Циолковский призвал человечество, наконец, покинуть свою «колыбель» и выйти на путь освоения космического пространства и в итоге – всей Вселенной. На эту тему написаны тысячи книг, сняты сотни фильмов.
Направление будущей экспансии – это проблема дальнейшего развития человечества в целом, а не только отдельно взятых стран.
Если смотреть на природу человека, то можно сказать, что почти каждый из нас в отдельности и человечество в целом развиваются только тогда, когда осуществляют экспансию.
И поэтому в настоящее время направление для экспансии человечества, кроме откровенно людоедских идей по уничтожению его «ненужной части» (так называемая теория «золотого миллиарда» и другие аналогичные ей, по сути), возможно только одно – это освоение сначала ближнего, а потом и дальнего космоса.
Жаль, что это понимают сегодня немногие.
А ещё меньше людей, которые что-либо делают для того, чтобы воплотить эту мечту в жизнь.
СССР мог бы быть локомотивом всего человечества в борьбе за космос.
Но, к сожалению, по ряду причин (как внешних, так и внутренних) Советский Союз ушел в прошлое. А нынешняя Россия такую цель пока не потянет. Прежде всего, из-за отсутствия какой-либо идеологии и нынешнего капиталистического устройства общества, направленного только на извлечение прибыли (хотя экономику при существовании внятной и справедливой идеологии можно было бы достаточно быстро восстановить).
Опустим технические возможности освоения космоса, имеющиеся у человечества сегодня.
Уверен, что пройдет совсем немного времени, и всё то, что сегодня считается технически невозможным, будет восприниматься людьми как само собой разумеющееся. С одним только условием – если к тому времени человечество само себя не уничтожит.
Для любых действий необходимы мотивы и побудительные причины. Без них практическая деятельность по освоению космоса не станет массовой и не приведет к выдающимся результатам.
Полагаю, что основным и главным мотивом для освоения космоса человеческой цивилизацией является тот факт, что человечество смертно. Причём конец его может наступить уже не в столь отдалённой перспективе. Например, не от естественного угасания звезды по имени Солнце (которого ждать ещё миллиарды земных лет), а от более прозаичных и скоротечных причин, которые могут случиться в ближайшее время.
Альтернатива – тупик и вымирание
Вот ряд основных причин тому.
Природные явления нашей планеты: возможная смена магнитного поля Земли, извержение супервулканов, ледниковый период или, наоборот, глобальное потепление.
Всё это тоже может произойти когда угодно. И что именно может послужить спусковым крючком для такого рода событий – точно не известно.
Есть и ещё одна группа причин антропогенного характера.
Влияние на планету человеческого фактора: нехватка пригодных для жизни территорий и пресной воды. Кстати, это ощущается уже сейчас при населении Земли почти восемь миллиардов человек.
И наконец, причиной вымирания человечества могут стать пределы возможностей иммунной системы человека. Что косвенно доказывает наблюдающаяся в настоящее время пандемия коронавируса (есть вполне правдоподобные версии об искусственном происхождении вируса).
И даже если все вышеперечисленные угрозы (если они осуществятся) нас не убьют совсем, то они могут как минимум отбросить развитие человеческой цивилизации на много веков или даже тысячелетий назад.
Есть мнение ряда ученых-историков о том, что такие крупные природные катаклизмы уже происходили ранее в истории человечества. К примеру, практически во всех эпосах древности упоминается о всемирном потопе, практически уничтожившем человечество.
Цивилизация эгоизма
Мы сами себя называем человеком разумным, хозяином Земли, венцом творения природы или Бога – это уже кто как считает. На самом деле нам просто хочется быть лучше, чем мы есть. Но слова не главное, главное – это дела.
А дела, которые творит человечество, свидетельствуют о том, что в действительности мы живём на своей планете неразумно. Так ведут себя только завоеватели, временщики. Мы постепенно превращаем прекрасную планету Земля в выгребную яму. Живем в основном в загазованных городах, рядом со свалками и вредными производствами. Человеческая цивилизация в целом страдает крайними формами эгоизма, жадности, пресыщения и желания комфорта.
И многие предводители стран очень часто ведут себя соответственно.
Причём у подавляющего большинства из них превалирует линейно-двоичное мышление:
Однако в огромных и сложных системах такой подход работает примитивно. Это то же самое, что пытаться делать нейрохирургическую операцию на мозге человека с помощью кувалды и топора.
А ведь чуть что – подобные демократы сразу вспоминают про самый радикальный способ врачевания международных вопросов – это локальные или глобальные войны. Что может значить гибель миллионов соотечественников? Мелочи! Амбиции и материальные выгоды важнее. Тем более, эти амбиции поддерживают часть тех самых соотечественников, пока они ещё живы.
И до тех пор, пока человечество заперто в рамках одной маленькой (в масштабах Вселенной) планеты, будут существовать все вышеперечисленные риски. В настоящий момент мы все – отдельно взятые люди, малые и большие народы, крохотные государства и сверхдержавы, будем напоминать собой поедающих друг друга пауков в банке. Только с тем отличием: пауки банку разбить не могут. А вот мы (то есть человечество) – можем сделать свой дом (планету Земля) малопригодным для жизни.
Всегда были, есть и будут скептически настроенные люди, не понимающие ценности того, зачем людям осваивать космос. Они все время пытаются доказать, что это лишь бесполезная трата денег налогоплательщиков. И что на самом деле исследования не нужны.
Однако если самый яростный скептик начинает детально изучать вопрос, то, скорее всего, он уже очень скоро поймет необходимость шага человечества за пределы своей колыбели – планеты Земля, а в более далёкой перспективе – и за пределы Солнечной системы.
Дело в том, что многое из того, что является уже сегодня неотъемлемой частью жизни, стало возможным благодаря именно космическим исследованиям.
Большинство из нас даже не догадываются, что самые привычные окружающие нас вещи используются лишь благодаря космическим программам.
Зачем человеку космос?
Зачем человеческой цивилизации нужно освоение космоса?
На этот вопрос существует много ответов.
Вот только некоторые из них.
— Развитие технологий, часть из которых уже нашли применение и в повседневной жизни. Это информация о штормовых предупреждениях и погоде, телефонные разговоры по спутниковому телефону, спутниковое телевидение и т.д. Все это было достигнуто уже сейчас с помощью исследования космоса. Навигаторы в автомобилях, самолеты и суда получают информацию напрямую оттуда.
— Научные открытия, которые пополнят наши знания о Вселенной и продвигают фундаментальные науки. Здесь зависимость одного от другого прямо пропорциональна. Чем выше уровень развития науки, тем космос, возможно, будут больше осваивать и наоборот, чем глубже космические исследования, тем больше появится научных открытий.
— Решение энергетических и ресурсных проблем, благодаря залежам полезных веществ на других планетах и небесных телах.
— Вопросы трудоустройства населения. Благодаря развитию космической индустрии, сотни тысяч (а в дальнейшем и миллионы людей) будут обеспечены работой.
— Перенос экологически вредных производств за пределы Земли. Почти вся промышленность не является экологически безопасной. А перспектива того, что она снизит свои темпы в будущем, равны нулю.
— Развитие космического туризма, который в перспективе обещает стать одним из самых крупных и прибыльных направлений.
— Разработка космических технологий, направленных на защиту нашей планеты от «вторжения» небесных тел. Защита человечества от участи динозавров.
— Создание колоний на Луне и Марсе, а в дальнейшем и на других небесных телах Солнечной системы. При необходимости и строительство крупных искусственных сооружений, на случай земных катаклизмов и (или) неизбежного перенаселения планеты.
— Поднятие престижа своей страны, который зависит от успеха космических программ.
— Объединение. Космос может стать единой целью, вокруг которой сплотится все человечество, невзирая на национальную или религиозную принадлежность. (Вероятность такого развития событий, особенно при нынешнем капиталистическом строе, конечно, очень мала. Но надеяться на это хочется).
— И самый главный ответ на вопрос,
Космос – это знания и красота. Он позволит нам заглянуть в прошлое, понять настоящее и увидеть будущее. Кроме этого, космос – это очень интересно, необычайно и прекрасно.
Вывод
Есть очень известная русская поговорка:
Именно так мы и живём, похоже.
Пока перенаселение, голод, нехватка пресной воды и неблагоприятная экологическая обстановка не превратились в наиболее существенные и определяющие жизнь каждого человека факторы, человечество не спешит задумываться над вопросом освоения космического пространства.
Но в любом случае наступит время, когда жизнь заставит.
И тогда человечеству придется двигаться вперёд – в Космос.
Космос — это как Америка до Колумба: Стивен Хокинг о том, зачем нам другие планеты
Теории и практики
Зачем нам космос? Чем оправдать огромные усилия и деньги, затраченные на то, чтобы доставить с Луны несколько камней? Нет ли на Земле более важных дел? Ответ ближе, чем кажется: в далекой перспективе — чтобы найти новый дом, в ближайшей — чтобы повысить престиж науки, и главное — чтобы по-новому взглянуть на земные проблемы. T&P публикуют отрывок из бестселлера Стивена Хокинга «Краткие ответы на большие вопросы», в котором ученый объясняет, почему роботизированные полеты не должны вытеснять пилотируемые, и рассказывает, как они с предпринимателем Юрием Мильнером собирались лететь к Альфе Кентавра.
Краткие ответы на большие вопросы
Стивен Хокинг
Бомбора. 2019
В смысле ситуация похожа на ту, что была в Европе до 1492 года. Наверняка многие говорили, что поощрять сумасбродство Колумба — выбрасывать деньги на ветер. Однако открытие Нового Света оказало огромное влияние на Старый. Только представьте, что мы бы жили без бигмака или KFC! Наше распространение в космосе будет иметь еще больший эффект. Это полностью изменит будущее человечества и, возможно, определит, есть ли у нас вообще какое-то будущее. Это не решит никаких насущных проблем на планете Земля, но даст нам возможность посмотреть на них с другой стороны и заставит смотреть больше вперед, чем оглядываться назад. Надеюсь, это объединит человечество для решения общих задач.
Конечно, это долгосрочная стратегия. Под «долгими сроками» я подразумеваю сотни или даже тысячи лет. В течение тридцати лет мы можем построить базу на Луне, в ближайшие пятьдесят — добраться до Марса, через двести — исследовать спутники других планет. Я говорю о пилотируемых полетах. Роботы-вездеходы уже колесят по Марсу, мы уже посадили зонд на Титан — спутник Сатурна, но если думать о будущем человечества, нам нужно отправляться туда самим.
Космические путешествия — удовольствие недешевое, но они потребуют лишь малой толики мировых ресурсов. Бюджет НАСА остается приблизительно неизменным в реальных цифрах со времен экспедиций «Аполлонов», но сократился с 0,3% ВВП США в 1970 году до 0,1% в 2017 году. Даже если в двадцать раз увеличить международный бюджет, чтобы всерьез заняться освоением космоса, это будет составлять лишь доли процента от мирового ВВП.
Конечно, найдутся те, кто станет утверждать, что эти деньги лучше потратить на решение земных проблем, таких как изменение климата или загрязнение окружающей среды, чем вкладывать их, возможно, в бесплодные поиски новой планеты.
Я не отрицаю важности борьбы с последствиями изменения климата и глобального потепления, но мы можем заниматься этим и заодно выделить четверть процента мирового ВВП на космос. Неужели наше будущее не стоит четверти процента?
В 1960-е годы мы считали, что космос стоит больших усилий. В 1962 году президент Кеннеди обещал, что в ближайшее десятилетие Соединенные Штаты отправят человека на Луну. Двадцатого июля 1969 года Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили посадку на поверхности Луны. Это изменило будущее человечества. Тогда мне было двадцать семь, я работал в Кембридже и пропустил трансляцию этого события. В этот день я был на конференции по проблемам сингулярности в Ливерпуле и слушал лекцию Рене Тома по теории катастроф. ТВ тогда не знало технологии «отложенного просмотра», да и телевизора там не было, но мой двухлетний сын пересказал мне, что видел.
Космическая гонка способствовала росту интереса к науке и ускорению технического прогресса. Под влиянием лунных экспедиций многие современные ученые пришли в науку с целью побольше узнать о нас и о нашем месте во Вселенной. Для мира открылись новые перспективы, которые дали возможность взглянуть на планету в целом. Однако с момента последней экспедиции на Луну в 1972 году и при отсутствии дальнейших планов на осуществление пилотируемых космических полетов общественный интерес к космосу погас. Это совпало с общим разочарованием в науке на Западе: она, конечно, приносила немало пользы, но не решала социальных проблем, вызывающих повышенное внимание.
Новая программа пилотируемых космических полетов могла бы во многом способствовать восстановлению общественного энтузиазма в отношении космоса и науки в целом.
Роботизированные миссии гораздо дешевле и, возможно, дают больше научной информации, но не могут приковать к себе общественное внимание. И они не выводят в космос человечество, что, настаиваю, должно стать нашей долгосрочной стратегией.
Планы по созданию базы на Луне к 2050 году и высадке человека на Марс к 2070 году могут активизировать космическую программу и придать ей особый смысл, как это было с заявлением президента Кеннеди в начале 1960-х. В конце 2017 года Илон Маск объявил о планах компании SpaseX создать базу на Луне и совершить пилотируемый полет на Марс к 2022 году, а президент Трамп подписал директиву, переориентирующую НАСА на космические исследования и открытия, так что, возможно, мы попадем туда и раньше.
Новый интерес к космосу может повысить репутацию науки в глазах общества в целом. Падение престижа занятий наукой имеет серьезные последствия. Мы живем в обществе, где науки и технологии играют важнейшую роль, однако в науку идут все меньше и меньше молодых людей. Новая и амбициозная космическая программа
может увлечь молодежь, стимулировать ее заниматься различными областями науки, а не только астрофизикой и космологией.
То же самое могу сказать и про себя. Я всегда мечтал о космических полетах. Но много лет я думал, что мечта так и останется мечтой. Прикованный к Земле в инвалидном кресле, как я могу ощутить величие космоса иначе, чем с помощью воображения и занятий теоретической физикой? Я никогда не думал, что у меня появится возможность увидеть нашу прекрасную планету с орбиты или проникнуть в бесконечность космического пространства. Это удел астронавтов, немногих счастливцев, которым довелось испытать чудо и восторг космического полета. Но я не учитывал энергию и энтузиазм отдельных личностей, цель которых — совершить этот первый шаг за пределы Земли. В 2007 году мне чрезвычайно повезло совершить полет с достижением состояния невесомости, и ощутить ее впервые в жизни. Это длилось всего четыре минуты, но было прекрасно, я мог бы делать это снова и снова.
В то время нередко повторяли мою фразу о том, что я опасаюсь за будущее человечества, если оно не выйдет в космос. Я был убежден в этом тогда, убежден и теперь. Надеюсь, я показал, что любой может принять участие в космическом путешествии. Уверен, что задача ученых, таких как я, совместно с инновационно мыслящими бизнесменами сделать все возможное, чтобы популяризовать восторг и чудо космических путешествий.
Но могут ли люди долгое время существовать вне Земли? Наши эксперименты на МКС — Международной космической станции — показывают, что человек в состоянии жить и работать многие месяцы вдали от Земли. Конечно, состояние невесомости на орбите приводит к ряду нежелательных физиологических изменений, в том числе к слабости костных тканей, создает практические проблемы с жидкостями и так далее. Поэтому, вероятно, желательно создание баз длительного пользования на планетах или спутниках. Если их располагать под поверхностью, можно обеспечить защиту от метеоров и космического излучения, а также тепловую изоляцию. Планета или спутник могут также стать источником сырья, которое потребуется внеземному сообществу для обеспечения устойчивого, независимого от Земли существования.
Где в Солнечной системе есть приемлемые места для создания человеческих колоний? Самое очевидное — Луна. Она близко, до нее относительно просто добраться. Мы уже ходили по ней и даже ездили на луноходах. С другой стороны, Луна маленькая, у нее нет атмосферы или магнитного поля, которое отражало бы солнечную радиацию, как на Земле. Там нет воды в жидком состоянии, хотя в кратерах на северном и южном полюсах, возможно, лежит лед. Колония на Луне может использовать его для получения кислорода с помощью ядерной энергии или солнечных панелей. Луна может стать базой для дальнейших путешествий по Солнечной системе.
Следующая очевидная цель — Марс. Он в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает, соответственно, вдвое меньше тепла. В прошлом он обладал магнитным полем, но оно исчезло 4 миллиарда лет назад, оставив Марс без защиты от солнечной радиации. А это лишило планету почти всей атмосферы. Сейчас она составляет лишь 1% от земной. Однако в прошлом атмосферное давление могло быть выше. Можно судить об этом по следам, которые мы считаем пересохшими каналами и озерами. Сейчас вода в жидком состоянии не может находиться на поверхности Марса. При почти полном вакууме она должна испаряться. Но можно предположить, что на Марсе был теплый влажный период, в ходе которого могла возникнуть жизнь — либо спонтанно, либо в результате панспермии (то есть будучи занесенной откуда-то из Вселенной). Сейчас на Марсе нет признаков жизни, но если мы найдем свидетельства, что жизнь там существовала, это будет означать, что вероятность развития жизни на этой планете достаточно велика. Тем не менее придется проявить осторожность, чтобы не занести на Марс земную жизнь. Соответственно, придется позаботиться и о том, чтобы не привезти с собой марсианскую жизнь. У нас нет к ней иммунитета, и она может уничтожить жизнь на Земле. […]
Луна и Марс — наиболее подходящие места для создания космических колоний в Солнечной системе. На Меркурии и Венере слишком жарко, а Юпитер и Сатурн — газовые гиганты без твердой поверхности. Спутники Марса очень малы и не имеют преимуществ перед самим Марсом. Но некоторые спутники Юпитера и Сатурна могут оказаться подходящими. Европа, спутник Юпитера, имеет поверхность, покрытую льдом. Подо льдом может находиться вода, и в ней может существовать жизнь. А что, если высадиться на Европе и пробурить скважину?
Титан, спутник Сатурна, крупнее и массивнее нашей Луны и имеет плотную атмосферу. Созданная НАСА и Европейским космическим агентством автоматическая космическая станция «Кассини-Гюйгенс» опустила зонд на Титан. Были сделаны фотографии поверхности. Но там очень холодно, далеко от Солнца, и мне бы не хотелось жить на берегу озера из жидкого метана.
А если смело рвануть за пределы Солнечной системы?
Наши наблюдения показывают, что у значительного количества звезд есть планетные системы. Пока мы можем различить только гигантские планеты, типа Юпитера и Сатурна, но есть основания полагать, что с ними соседствуют и более мелкие, подобные Земле, планеты. Некоторые из них должны находиться в зоне возможной жизни,
то есть на расстоянии от звезды, допускающем существование воды в жидком виде на поверхности. В пределах тридцати световых лет от Земли находятся около тысячи звезд. Даже если один процент из них имеет землеподобные планеты в зоне жизни, то у нас есть десять кандидатов на роль Нового Света.
Например, Проксима-b. Эта экзопланета, ближайшая к Земле, но находящаяся на расстоянии четырех с половиной световых лет, обращается вокруг звезды Проксима Кентавра в звездной системе Альфа Кентавра. Недавние исследования показали, что она имеет с Землей много общего.
На самом деле расстояние до Альфы Кентавра очень велико. Чтобы достичь ее на протяжении одной человеческой жизни, космическому кораблю потребуется взять на борт топливо массой равной массе всех звезд в галактике.
Иными словами, при нынешних технологиях межзвездные путешествия крайне непрактичны. Провести уик-энд на Альфе Кентавра, видимо, мне вряд ли удастся.
Но благодаря воображению и изобретательности мы можем изменить ситуацию. В 2016 году мы с предпринимателем Юрием Мильнером анонсировали проект Breakthrough Starshot, долгосрочную научно-исследовательскую программу, цель которой — сделать реальностью межзвездные путешествия. Если получится, мы отправим зонд к Альфе Кентавра уже при жизни нынешнего поколения. Но позволю себе небольшое отступление.
Как родилась эта идея? Сначала наши исследования ограничивались пределами ближайшего космического окружения. Через сорок лет бесстрашный исследователь «Вояджер-1» вышел в межзвездное пространство*. При скорости 17,7 километра в секунду ему понадобится примерно 70 000 лет, чтобы достичь Альфы Кентавра. Звезда находится от нас на расстоянии 4,37 светового года — это примерно 40 триллионов километров. Если сегодня у Альфы Кентавра обитают живые существа, они остаются в блаженном неведении о приходе Дональда Трампа.
Очевидно, мы вступаем в новую космическую эру. Первые негосударственные астронавты будут первопроходцами, первые полеты — чрезвычайно дорогими, но я надеюсь, что со временем космические путешествия станут доступными большему количеству землян. Отправка все новых и новых пассажиров в космос придаст новый смысл нашему существованию на Земле и нашей ответственности за нее как управляющих, а это поможет лучше осознать наше место и будущее в космосе. Надеюсь, именно с космосом связана наша дальнейшая судьба.
Breakthrough Starshot — реальная возможность для человека начать вторжение в космическое пространство с целью оценить и опробовать перспективы его колонизации. Эта миссия направлена на проверку и подтверждение ряда концептуальных идей: миниатюризация космических аппаратов, световой двигатель и фазированная решетка лазерных излучателей. StarChip — полностью автономный космический зонд размером в несколько сантиметров — будет крепиться к световому парусу. Световой парус, изготовленный из метаматериалов, весит не более нескольких граммов. Предполагается, что на орбиту будут выведены тысячи таких зондов, оснащенных световыми парусами. На Земле группа лазеров, расположенных на площади в один квадратный километр, направит сфокусированный световой луч. Луч мощностью в десятки гигаватт пройдет через атмосферу и придаст ускорение парусу.
Эта инновационная идея напоминает мечту шестнадцатилетнего Эйнштейна о полете на световом луче. Зонд разгонится всего до 20% от скорости света — но это составляет 160 миллионов километров в час. Такая система достигнет Марса менее чем за час, Плутона — в считаные дни, через неделю обгонит «Вояджер», а в районе Альфы Кентавра окажется всего через двадцать лет. Там зонд сможет сделать фотографии планет, обнаруженных в системе, проверить у них наличие магнитного поля и органических молекул и с помощью своего лазерного луча отправить информацию на Землю. Этот сигнал будет принят той же лазерной системой, которая отправила его в полет. Время его прохождения оценивается примерно в четыре года.
В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках. Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.