Загадки мироздания - Айзек Азимов

Глава 30

БУДУЩЕЕ И СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

Не прошло и десяти лет после запуска первого искусственного спутника Земли, как и сам человек вышел на орбиту, проводя на ней уже по две недели. Некоторые космонавты уже выходили из орбитальной капсулы в открытый космос. Искусственные спутники уже осуществили мягкую посадку на Луну и устремились к Венере и Марсу, чтобы передать оттуда данные наблюдений, аналогичные которым просто невозможно произвести с Земли.

Что нас ждет впереди? Если человечество так далеко шагнуло в космос менее чем за 10 лет, то докуда оно доберется еще за 10? А за 20? А за сто лет? Будут ли наши космические возможности вообще чем-нибудь ограничены, скажем, в 2100 году?

Начнем с того, что определим, на каком этапе мы сейчас находимся в области беспилотного исследования космоса. Величайший барьер в этой области был преодолен в 1959 году, когда впервые человеком была выпущена в небеса ракета со скоростью более одиннадцати километров в секунду. На такой скорости (она называется «второй космической» скоростью) ракета оказывается способна преодолеть силу земного притяжения настолько, чтобы вообще покинуть земную орбиту, оторваться от планеты и выйти на собственную орбиту вокруг Солнца. Если ее скорость впоследствии упадет, ракета начнет приближаться к Солнцу. Аккуратно управляя скоростью ракеты, мы можем заставить ее приблизиться к Венере или к Марсу, несмотря на то что эти планеты отстоят от нас на миллионы километров даже в ближайшей точке. Mariner 2 в 1962 году прошел от Венеры в 35 000 километров, a Mariner 4 в 1965-м — в 10 000 километров от Марса.

Без каких-либо принципиальных доработок таким же образом можно отправить беспилотный аппарат и к Юпитеру, Сатурну и более далеким планетам. Это было бы уже сделано, если бы перед нашими учеными не стояли другие, более насущные задачи.

Однако просто послать к Юпитеру кусок железа — мало. Чтобы от беспилотного исследования была какая-то польза, аппарат должен передавать на базу сигналы о своем положении и прочие сведения. Каково максимальное расстояние в космосе, с которого мы можем рассчитывать на получение таких сигналов?

К Юпитеру ученые уже посылали сигнал радара и сумели получить его обратно в отраженном виде. Расстояние от Юпитера и обратно, пройденное сигналом, — 1 287 000 000 километров. Это серьезное достижение по сравнению с состоянием науки сразу после Второй мировой войны, когда большим успехом считалось получение отраженного сигнала от Луны, прошедшего менее 800 000 километров. Похоже, что к 1975 году, или около того, технологии разовьются до такого уровня, когда мы сможем послать луч радара через 6 500 000 000 километров — таково расстояние до Плутона, самой далекой из планет Солнечной системы.

Тогда мы сможем изучить посредством беспилотных аппаратов всю Солнечную систему. К 2000 году наверняка будет запущено уже как минимум по одному исследовательскому аппарату к каждой из ее планет. Правда, не от всех этих аппаратов еще будут получены на тот момент данные, поскольку путешествие на дальние рубежи Солнечной системы занимает немало времени. Mariner 4 добирался до Марса более восьми месяцев, а если бы он держал путь к Плутону, то полет занял бы много лет.

А может ли наш взгляд проникнуть за пределы Солнечной системы? Ведь стоит придать ракете скорость более 41 километра в секунду, и она сможет покинуть не только орбиту Земли, но и орбиту Солнца. Если мы верно направим ракету, то в конце концов она доберется до альфы Центавра, ближайшей к нам звезде — как в общем-то и до любого другого нужного небесного тела.

К сожалению, расстояние до ближайшей к нам звезды в 7000 раз превышает расстояние до Плутона. Полет беспилотного аппарата к альфе Центавра вполне может занять много веков. К тому же пока нет стопроцентной уверенности, что нам удастся разработать достаточно мощные лучи, чтобы поддерживать связь с аппаратом на протяжении всего полета. По крайней мере, ближайшие сто-двести лет нам это точно не удастся (см. главу 22).

А как же полеты пилотируемые? Зрелище искусственного аппарата, фотографирующего поверхность Луны, ни в какое сравнение не идет со зрелищем стоящего на Луне человека. Да и ограничимся ли мы высадкой на Луне? Стоит ли ожидать, что однажды люди ступят на поверхность Марса или Юпитера? Где пролегает та линия, которую человек вряд ли переступит ближайшие полтораста лет?

Космические путешествия человека можно разделить на четыре порядка: по нескольку дней, по нескольку месяцев, по нескольку лет и по нескольку веков. К путешествиям первого порядка, по нескольку дней, можно отнести путешествие на Луну. Высадка человека на Луне ожидается к 1970 году — и может ли что-то удержать нас от этого, кроме возможной технической аварии?

Существует два типа опасностей, которые сейчас тщательно изучаются. Во-первых, космонавт в течение недели будет находиться в состоянии невесомости. Опасно ли это? Люди уже пребывали по две недели на орбите и возвращались обратно живые и здоровые, несмотря на невесомость. Так что с этим, кажется, все в порядке. Во-вторых же, космонавты будут подвергаться радиационному воздействию поясов Ван Аллена, облучению высокоэнергетическими частицами, испускаемыми Солнцем, и космическими лучами, попадающими в Солнечную систему извне. Можно ли защититься от этого? Природа и воздействие всех этих видов излучения сейчас изучается десятками американских и советских спутников, и пока не получено никаких сведений, которые свидетельствовали бы о невозможности полета на Луну.

Единственная причина, по которой человек не попал на Луну до сих пор, — это невыполненный объем технической работы, необходимой для того, чтобы не только забросить туда космонавта, но и вернуть его обратно живым. Когда мы наконец достигнем Луны, ничто уже не будет удерживать нас от того, чтобы перебросить туда технику и припасы, необходимые для создания постоянно действующей базы (см. главу 29).

К 1980 или 1985 году такая база уже будет существовать. Благодаря наличию астрономической обсерватории на Луне будут получены данные, которые откроют нам путь к более масштабным космическим путешествиям. Более того, Луна, с ее слабой гравитацией, может послужить и более экономичной пусковой площадкой для такого рода путешествий, чем сама Земля.

На втором этапе развития космического транспорта, когда люди смогут позволить себе полеты по нескольку месяцев, в пределах досягаемости окажется внутренняя часть Солнечной системы — Марс, Венера и Меркурий. Из этих трех наиболее благодатную цель представляет собой Марс. Несмотря на чрезвычайно разреженную и безводную атмосферу, на этой планете даже может существовать жизнь в ее простейших формах (см. главу 20).

Главная сложность полета на Марс заключается в огромном расстоянии, которое предстоит преодолеть. По пути до Марса людям придется провести в космосе полгода, а то и больше. Смогут ли они столько времени прожить в изоляции? А в невесомости?

Давайте рассмотрим эти проблемы поподробнее. Изоляция вряд ли окажет серьезное воздействие. Четыре или пять веков тому назад люди отправлялись в океанские путешествия, длительность которых тоже составляла по нескольку месяцев, и по пути моряков подстерегало не меньше опасностей, чем космонавтов — по дороге к Марсу. А изоляция мореплавателей прошлого была куда более полной, чем изоляция космонавтов будущего. Ведь космонавт в любой момент может воспользоваться радиосвязью с Землей и знать при этом, что его слышит все человечество.

Проблема наличия припасов сейчас активно решается. Во-первых, надо сделать так, чтобы не было необходимости везти с собой тонны воды и кислорода. Вместо этого на борту должна иметься миниатюрная химическая фабрика, где будет очищаться вода, содержащаяся в отходах, а из углекислого газа будет вновь образовываться кислород. Вот вопрос производства на борту корабля пищи пока не рассматривается — пищу придется везти отдельно в замороженном и высушенном виде.

Теперь о невесомости. Есть мнение, что пребывание в невесомости по шесть месяцев и более нанесет здоровью человека серьезный вред. Однако если при планировании космического корабля сделать его (весь или частично) вращающимся с достижением эффекта центрифуги, центробежная сила будет прижимать космонавта к стенкам, имитируя, таким образом, гравитационное поле. После придания кораблю изначального импульса на дальнейшее поддержание вращательного движения уже не потребуется расхода энергии, и искусственная гравитация на протяжении всего полета обеспечит космонавтам комфорт и сохранность здоровья.

Если все эти проблемы будут решены, то космонавты высадятся на Марс к 1985 году, а в 1995 году там уже будет постоянно действующая станция. Возможно, станции появятся и на двух крошечных спутниках этой планеты — Фобосе и Деймосе, где нет атмосферы и почти нет гравитации.