Космическое человечество

Дмитрий Дробницкий

Бог не намерен ограничивать человека в его усилиях по покорению космоса
(Папа Пий XII)

60 лет назад, 4 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли. Началась космическая эра. Уже через четыре года на орбите побывал первый космонавт, а еще через восемь лет нога человека ступила на поверхность Луны.

Космическое человечество настолько быстро сделало свои первые шаги, что освоение Марса, Венеры, спутников Юпитера и Сатурна казалось делом ближайших 10–12 лет. В XXI же столетии, как все были уверены, будет открыт путь к звездам.

Действительность оказалась гораздо прозаичнее. В середине 1970-х была свернута лунная программа. Пилотируемый полет на Марс не дошел даже до стадии проекта. Пребывание на низкой околоземной орбите стало рутиной, которой, впрочем, тоже в скором времени может прийти конец, когда государства, посылающие космонавтов, астронавтов и тейконавтов за пределы земной атмосферы, решат, что это слишком дорогое «развлечение». Международная космическая станция скоро выработает свой ресурс. Финансирование же нового орбитального дома остается под большим вопросом.

Космические агентства России, США, КНР и Европы в последние годы много говорили о возвращении на Луну и даже о международной экспедиции на Марс, но сроки этих миссий, которые были человечеству вполне по плечу еще 40 лет назад, всё время откладываются. Да и рассматриваются они не как необходимые шаги по освоению космического пространства, а как дорогостоящий аттракцион. Если он будет выгоден с политической точки зрения или «отобьется» на трансляциях и рекламе, то в него есть смысл вкладываться; если же никакого земного гешефта от лунных и марсианских проектов не ожидается, то и обсуждать их бессмысленно.

Выгоду ближнего космоса объяснять никому не нужно. Метеорология, связь, навигация, разведка полезных ископаемых, военное применение, наконец… От этих удобств никто отказываться не захочет. А вот интерес к дальнему космосу сегодня невелик. Полвека назад освоение внеземного пространства считалось чем-то естественным и даже обязательным (ибо как иначе?), сегодня же подавляющее большинство людей (даже самых образованных) считает его не только необязательным, но и бессмысленным.

И это происходит в то время, когда человечество по-настоящему готово к рывку в космос. Это в 1957-м, 1961-м и 1969-м оно прыгало выше головы. Теперь же звездная экспансия может стать устойчивой и поступательной.

Судите сами. В эпоху больших космических достижений самыми уязвимыми системами орбитальных и межпланетных кораблей были связь и вычислительные мощности. Во время первой высадки на Луну компьютер посадочного модуля «Орел» (корабля «Аполлон-11») не справился с нагрузкой и повис. Нилу Армстронгу пришлось взять управление на себя гораздо раньше, чем это было предусмотрено программой полета. Всё тогда висело на волоске. Современный смартфон, лежащий сегодня в кармане каждого студента, в два-три раза перекрывает по мощности процессора и примерно сопоставим по объему памяти со всеми компьютерными мощностями, задействованными во время полета «Аполлона».

Многие неудачи непилотируемых лунных миссий СССР также были связаны с несовершенством систем связи и вычислительных машин. Почти не было представления о компьютерном моделировании различных маневров космических кораблей, не говоря уже о прогнозировании и отработке нештатных ситуаций. В настоящее время вся элементная база приборов, необходимых для полетов, стала более надежна и устойчива к перепаду температур, жесткому излучению и перегрузкам.

Земляне теперь обладают на порядок более совершенными материалами и технологиями их обработки. Точность изготовления деталей любого агрегата сейчас выше на несколько порядков. А ведь именно разница в характеристиках однотипных узлов (двигателей, клапанов, датчиков и т.д.) была основной причиной аварий тех ракет и космических аппаратов, что прокладывали дорогу в космос. Из-за этого отказывали двигатели американских «Сатурн-5» и советских «Н-1», уходили в никуда автоматические станции, и сбоили системы жизнеобеспечения. Как вспоминает академик Черток, ракета, отправившая первый спутник на орбиту, начала разваливаться на 16-й секунде после старта. Советским конструктором в тот день повезло. Мы могли бы отмечать начало космической эры и в другую дату.

Задачи, которые раньше считались нерешаемыми (например, управляемая мягкая посадка массивного объекта на Марс), сегодня не просто решены, они сведены к степени изящности программирования бортовой автоматики. Программа посадки марсохода «Curiosity» была просто шедевром: торможения на орбите, затем в разреженной атмосфере (сначала «телом» спускаемого аппарата, а потом с помощью парашютов) и, наконец, реактивная посадка. Финальные стадии полета проходили при сильном ветре в условиях начинающейся пылевой бури, но бортовой компьютер, словно заправский робот-пилот из фантастических фильмов, ювелирно опустил дорогостоящий аппарат на поверхность. У НАСА готов проект «Mars Return» (возвращение с Марса), который включает в себя также взлет с Красной Планеты, состыковку с орбитальным модулем и возврат на Землю. Отсюда — один шаг до высадки человека.

Инженеры «научили» космические аппараты задачам куда более сложным, чем поиск иголки в стоге сена и попадание в игольное ушко со ста шагов. Десять лет назад стартовал зонд НАСА «Рассвет» («Dawn»), который посетил астероид Веста (именно посетил, то есть вышел на его орбиту, а не просто пролетел мимо), после чего обосновался возле малой планеты Церера. Филигранная точность расчетов ученых дополнялась исправной работой систем связи и бортового компьютера. В совокупности с последними успешными миссиями к Сатурну и Плутону полет «Рассвета» показал, что построенный на Земле аппарат может долететь куда угодно в Солнечной Системе, достигая цели с безукоризненной точностью.

Далеко вперед шагнули не только навигация, связь и бортовая автоматика. Двигатели, о которых раньше писали лишь в научно-фантастических произведениях, сегодня уже введены в эксплуатацию или могут быть построены в течение 2–3 лет. Помните частые упоминания «ионной тяги» в НФ? Так вот, это больше не фантастика. На уже упомянутом зонде «Рассвет» были установлены ксеноновые ионные двигатели, которые и обеспечивали его перемещение между небесными телами. А ведь рабочего тела (ксенона) на борту космического аппарата было всего 425 кг. Более «агрессивное» использование двигателя (в том числе на крупных космических кораблях) может обеспечить ускорение в 0.25 g, при котором за год полета достигается скорость в четверть световой.

В арсенале человечества есть и более мощные движки. Например, ядерные и термоядерные реактивные двигатели (ЯРД И ТЯРД). Используя водород (в том числе тот, что распылен в космическом пространстве) в качестве рабочего тела или работая по импульсной схеме (управляемые взрывы), данные установки могут разгонять корабль с ускорением в половину g.

Есть и вовсе «экзотические» варианты двигателей, нарушающие привычные представления о перемещении в безвоздушном пространстве и… известные нам законы физики. Так называемый EmDrive (буквально — электромагнитный привод) не использует реактивный принцип Циолковского. Если его работоспособность будет подтверждена, это будет опровержением (или серьезной коррекцией) закона сохранения импульса. Согласно пока не подтвержденной теории, EmDrive, генерируя высокочастотные электромагнитные волны, создает тягу, взаимодействуя с… вакуумом. Если расчеты изобретателей верны, то такая тяга позволит добраться до границ Солнечной Системы в течение нескольких месяцев. Взял на борт космического корабля добротный ядерный реактор — и лети, куда хочешь.

Испытания EmDrive уже переведены в практическую плоскость. В космос его первыми умудрились запустить китайцы. То, что у подданных Поднебесной может получиться совершить величайший прорыв в истории космонавтики (тейконавтики), отчасти подтверждает утечка из НАСА, где проводились независимые испытания «невозможного движка».

Вполне вероятно, что ученые в самом ближайшем будущем откроют и другие, ранее «запрещенные физикой» принципы перемещения в пространстве. Но даже имеющиеся наработки позволяют отправлять космические аппараты далеко за пределы Солнечной Системы.

Но куда их отправлять? Куда лететь? Еще четверть века назад считалось, что такие аппараты будут отправляться в буквальном смысле слова в никуда. Космос был пуст, холоден и безжизненен. Существование сложной планетной системы вокруг Солнца считалось категорическим исключением из правил.

Концепция «пустоты космоса» рухнула в 2000-х, когда с помощью высокоточных телескопов ученые начали обнаруживать всё больше и больше так называемых экзопланет, то есть планет, обращающихся вокруг других звезд. Стало понятно, что наличие планетных систем является скорее правилом, нежели исключением. Естественных спутников звезд на настоящий момент найдено более 4.5 тыс., из которых несколько десятков расположены в так называемой «зоне жизни» — на таком расстоянии от своего светила, что на твердой поверхности возможно наличие воды в жидком виде.

Одна из таких планетных систем обращается вокруг Проксимы Центавра — самой близкой к нам звезды. Планета Проксима «В» находится в «зоне жизни» и весьма напоминает по своим параметрам Землю. Иными словами, если уж основывать космическую колонию, то на Проксиме «В», а не на Марсе.

Расстояние до этой планеты — 4.25 световых года. Не 100 и не 20, а всего 4.25. То есть с использованием ионных двигателей или ЯРД (не говоря уже о EmDrive) при жизни этого поколения мы можем получить фотографии ее поверхности, переданные с борта автоматического зонда, если он будет запущен в ближайшие годы.

Потенциально обитаемый космос растет, как на дрожжах. В мае 2016 года НАСА сообщило об обнаружении сразу 1284-х новых экзопланет, из которых девять попали в «зону жизни», а в феврале 2017-го — о семи землеподобных планетах только в одной системе «Траппист-1», три из которых могут оказаться пригодными для жизни.

Иными словами, космос ждет. Как говорил К.Э. Циолковский, человечество не может вечно оставаться в своей колыбели. Стоит только дерзнуть, и колония на Проксиме «Б» станет такой же реальностью, как широкополосный интернет в каждом кармане — в 1970-х о таком даже не задумывались.

И неправда, что «у человечества нет денег на космос». Уровень развития индустрий позволяет мировой экономике тратить десятки триллионов долларов на военные нужды и еще примерно в пять раз больше — на содержание постиндустриальной надстройки, основной функцией которой является связывание производимых реальной экономикой благ.

Цифровая революция сделала два очень важных дела — обеспечила заработком (а также чувством значимости и даже превосходства) тех людей, которые не заняты в реальной экономике, а также максимально автоматизировала и роботизировала эту самую реальную экономику, освободив огромное число людей для новых дел, которых без космоса попросту не появится.

Сегодня роботы на Земле забирают работу у индустриальных рабочих, но завтра они заберут ее и у постиндустриальных пролетариев. Оцифрованы будут и «креативные» профессии. Станет ли такой «дивный новый мир» диктатурой машин или кучки самоизбранных «менеджеров кнопки», он всё равно недалеко уйдет от антиутопии Оруэлла.

Дух первооткрывателей и предпринимателей, в равной степени свойственный русским казакам и американским пионерам Запада, будет подавлен ради обеспечения стабильности системы. Но от стабильности не останется и следа при возникновении любого мало-мальского кризиса, который затронет разом всех и по своему воздействию на цивилизацию окажется куда разрушительнее падения на Землю большого астероида.

Большой политический сезон 2016–2017 гг. показал, насколько хрупок современный Запад. Основы развитого мира заколебались под ударами разгневанных «людей прошлого» задолго до того, как этот мир был оцифрован хотя бы наполовину.

Освоение космоса предполагает совсем другую перспективу — новую индустриальную революцию, новую эпоху открытий и новый фронтир, который в отличие от земных фронтиров, можно продвигать вперед бесконечно.

Но это — в долгосрочной перспективе.

В краткосрочной — это совершенно иное разрешение спора между постмодерном и модерном, в котором за модерном остается будущее, а за постмодерном — престиж, то есть творческое заполнение пауз в развитии космического человечества.