Пилотируемый полет к звездам

1 1 1 1 1 Рейтинг 5.00 (6 Голоса(ов))
На ежегодной конференции Американской Ассоциации Содействия Развитию Науки, проходившей в 2002 году в Бостоне, группа американских ученых, энтузиастов дальних космических полетов, вновь попыталась оценить, насколько реальны, пусть даже в отдаленном будущем, перспективы полетов к звездам. Увы, даже самые близкие к нам звезды находятся на невообразимых расстояниях от Земли, измеряемых десятками триллионов километров, по сравнению с которыми 400 тысяч километров до Луны или 56 миллионов километров до Марса просто ничтожны. Так что трудности на пути к межзвездным полетам огромны. Огромны, но все же, считают ученые, они в принципе преодолимы и не требуют каких-либо изменений существующих физических законов. Так почему бы не прикинуть, пусть пока умозрительно, как это можно сделать, как посетить другие солнечные системы и встретиться, может быть, с другими цивилизациями?
Прежде всего, потребуются космические корабли, развивающие, по крайней мере, на порядок или на несколько порядков большие скорости, чем современные ракеты. Да и при этом лететь придется несколько сотен лет, так что в пути сменятся 6, 8 или 10 поколений людей. Какие чувства будут испытывать эти люди, зная, что им самим, их детям и внукам придется провести всю свою жизнь в замкнутых космических скорлупках, в полностью искусственной среде, год за годом мчась неведомо куда сквозь черные провалы межзвездных пространств?
На бостонской конференции ученые подсчитывали, какова должна быть первоначальная численность участников экспедиции, чтобы предотвратить опасность инбридинга и долговременный риск генетического вырождения. Обсуждалась также возможная структура управления коллективом межзвездного корабля, выбор для такого коллектива оптимальных языков общения, принципы установления законодательных норм, регулирующих социальную и семейную жизнь астронавтов.
Важной проблемой многолетних космических полетов является продовольственное снабжение. Очевидно, пищевые продукты придется полностью выращивать или синтезировать на борту космического корабля. "К сожалению, нет никакого сомнения, - сказал доктор Джин Хантер, профессор-биолог из Корнелльского университета, занимающийся проблемами окружающей среды, - что с привычкой к свиным отбивным, к шоколадным тортам и артишокам с голландским соусом астронавтам придется расстаться еще на Земле". Нужно признать, что многие вопросы, которые рассматривали участники межзвездной группы, своей экзотичностью иногда не уступали проблеме клонирования библейского единорога. Это было не случайно: наверное, половина ученых из этой секции на досуге писали фантастические романы.
Доктор Джон Мур, профессор антропологии из Флоридского университета, сравнил команду отважных межзвездных первопроходцев с группами полинезийцев, которые десятки тысяч лет назад отправлялись в океан на поиски островов, пригодных для колонизации и заселения. "Молодые люди, - сказал он, - с оружием и запасами пищи выходили в неведомый им океан целыми флотилиями на утлых каноэ. Никто не знал, вернется ли он домой. Попутные ветры дули только в одном направлении, и многие погибли в морской пучине". Однако со временем полинезийцам все же удалось колонизировать Новую Зеландию, остров Пасхи и Гавайские острова. Так что еще тогда люди показали себя неустрашимыми разведчиками, способными уцелеть в самой негостеприимной среде.
Однако никакую миграцию во всей человеческой истории нельзя сравнить по ее трудностям с межзвездным полетом. Самая близкая к нам звезда Альфа Центавра удалена почти на 4,5 светового года от Солнца, а световой год - это примерно 10 триллионов километров. Другая известная звезда Сириус еще вдвое дальше. Чтобы дать наглядное представление о межзвездных расстояниях, доктор Джеффри Ландис из исследовательского центра НАСА им. Джона Глена в Кливленде напомнил присутствующим, что самыми быстрыми объектами, когда-либо запущенными, в космос были американские межпланетные зонды "ВИКИНГИ", летевшие со скоростью 15 км в секунду. Так вот, если бы их запустили пещерные люди 11 тысяч лет назад, то к сегодняшнему дню они проделали бы одну пятую пути к ближайшей звезде.
Доктор Роберт Форвард, владелец и научный руководитель консультационной компании "ФОРВАРД АНЛИМИТЕД", которая специализируется в проектировании перспективных космических двигательных систем, заявил, что ракетные двигатели и необходимые им запасы топлива слишком тяжелы для межзвездных полетов. Или, как выражаются специалисты, их удельные параметры недостаточно высоки, чтобы ракетные корабли могли развить приемлемые скорости. Доктор Форвард предлагает безракетные аппараты, которые построят прямо в космическом пространстве и оснастят ультратонкими гигантскими парусами размером с Техас, но весящими всего несколько десятков тонн. Такой космический парусник разгонят мощными лазерными световыми пучками или пучками частиц высокой энергии из земного или космического источника или из установки на другой планете, например, на залитом Солнцем Меркурии до гигантской скорости порядка 30% от скорости света, то есть, примерно до 100 тысяч километров в секунду. При такой скорости аппарат долетит до Альфы Центавра всего за несколько лет.
"Мы можем отобрать группу 16-летних добровольцев, обучить их и в возрасте порядка 20 лет с небольшим послать в космос, - говорит доктор Форвард. - Им предстоит скучное путешествие, но уже они долетят до Альфы Центавра зрелыми людьми, еще в расцвете лет. Там они проделают интереснейшие исследования и по радио передадут их результаты на Землю. Домой вернется, по-видимому, уже следующее поколение. Так что межзвездный полет - это в лучшем случае пожизненная командировка. Но все же она может быть проделана одним поколением первопроходцев".
Поскольку межзвездный полет продлится не один год, космический корабль должен быть сделан максимально удобным для жизни. Там должна быть создана, например, искусственная гравитация. Ее нетрудно создать, заставив космический корабль вращаться вокруг оси. Одного-двух оборотов в минуту, по-видимому, будет достаточно.
Ну, а внутри обстановка,- говорит доктор Джеффри Ландис -может напоминать хороший торговый центр. Дело в том, что архитекторы научились проектировать такие центры так, чтобы эффективно использовать пространство и чтобы одновременно покупатели чувствовали себя просторно. К тому же торговые центры - удобное место для посещения их всей семьей. А профессор-антрополог Джон Мур считает крепкую традиционную семью краеугольным камнем успеха при многолетних межзвездных полетах.
Несколько последних десятилетий - говорит ученый -специалисты по космическим исследованиям и писатели-фантасты часто обсуждали вопросы об оптимальной численности и составе межзвездных команд астронавтов. Они представляли себе целые отряды эдаких неустрашимых космических волков наподобие известного американского летчика-испытателя Чака Йегера, с угрюмой решимостью готовых переносить любые трудности, или команды, состоящие из групп бионически бесполых существ, ухаживающих за замороженными человеческими эмбрионами, которые в намеченное время можно разморозить и пустить в рост.
Некоторые из подобных сценариев, предлагавшихся ранее, -говорит доктор Мур, - носят просто пугающий характер с социальной точки зрения, ибо в них рассматривается создание весьма странных социальных структур с интенсивностью социальных отношений, никогда еще не испытывавшейся в каком-либо реальном человеческом коллективе. Решая, как организовать межзвездный полет, - считает доктор Мур, - лучше всего прибегнуть к самой знакомой, распространенной, упорядоченной и хорошо понимаемой нами социальной форме, словом, к обычной человеческой семье. Ведь фактически каждое общество на протяжении человеческой истории строилось на основе родственных отношений. Тем более, что система управления, контроля и старшинства в традиционной семье проста и очевидна.
Далее доктор Мур считает, что всем потенциальным участникам звездной одиссеи должна быть гарантирована возможность, если они пожелают, жениться или выйти замуж и иметь детей. Конечно, поиск супружеских партнеров будет в замкнутом межзвездном коллективе существенно ограничен, но, тем не менее, в каждой возрастной когорте, достигающей половой зрелости, каждому индивидууму должен быть обеспечен выбор между 10 потенциальными женами или мужьями.
Доктор Мур и его коллеги разработали компьютерную модель, которую они назвали "ЭТНОПОП" и которая позволяет определить минимальную численность межзвездной команды, позволяющую длительно сохранять необходимую генетическую изменчивость популяции при условии свободного выбора сексуальных партнеров. В соответствии с этой моделью, численность команды может быть ограничена 80-100 участниками, чего будет достаточно для существования здоровой с генетической точки зрения популяции в течение более 1000 лет. При этом предполагаются два необременительных ограничения: женщины должны иметь не больше, чем по два ребенка, и рожать их в возрасте не моложе 30-35 лет. Хотя интуитивно это кажется странным, говорит доктор Мур, однако известно, что именно такая задержка в деторождении и немногочисленность семей способствуют сохранению генетической изменчивости в замкнутых группах.
Наряду с важностью сохранения генетического разнообразия, говорит профессор лингвистики из Мичиганского университета Сара Томасон, не менее важна и проблема языка для взаимного общения астронавтов. Прежде всего, с самого начала полета каждый его участник должен иметь возможность разговаривать с каждым своим спутником. Скорее всего, языком такого общения будет английский, поскольку именно английским пользуются во всем мире для управления авиационными сообщениями и для многих других международных целей. Именно английский является сейчас языком международного бизнеса, языком науки и вообще языком образованных классов. Кроме того, английский - это официальный язык 51 страны из почти 200 стран, существующих в мире, и второй язык во многих других странах.
Но хотя все члены межзвездной команды и будут говорить по-английски, многие из них, возможно, сохранят различные акценты, а их дети и внуки, родившиеся в полете, будут говорить на новом "англо-космическом" диалекте. Подростки придумают много своих новых слов и отбросят редко употребляемые слова, отображающие субъекты, оставленные на далекой родине, например, снег, дождь, река, зима и так далее.
Другой сферой, где проявится свойственная человеку изобретательность, явится космическая кухня. Не имея скота и птицы на борту и без возможности пополнения продовольственных запасов, межзвездные путешественники должны обеспечить себе полную пищевую независимость от внешнего мира. Доктор Хантер из Корнелльского университета считает, что основой такой независимости станет гидропоника - выращивание культурных растений без почвы. Корни этих растений - пшеничных и рисовых колосьев, картофеля, бобов, кукурузы и так далее - будут погружены в питательный раствор, куда будет добавляться вода, удобрения и все нужные микроэлементы.
Кроме растений, астронавты, наверное, используют и микробные культуры. Рост растений занимает, по меньшей мере, недели, тогда как дрожжевидные микроорганизмы, размножающиеся в закрытых автоклавах, способны производить значительные количества углеводов, протеинов и жиров за считанные часы. Кроме того, микроорганизмы необходимы для обеспечения круговорота органических веществ в замкнутой системе звездного корабля. Ибо микробы способны питаться любыми углеродсодержащими отходами жизнедеятельности растений и животных организмов.
Прежде чем начнется реальное осуществление межзвездных полетов, потребуется решить тысячи технических, биологических, социальных и даже идеологических проблем. Это займет многие годы. Но попытка положить скромное начало этой грандиозной научной работе уже предпринята на Бостонской конференции Американского Общества Содействию Развитию Науки.