Читать книгу "За пределами Земли. В поисках нового дома в Солнечной системе - Чарльз Уолфорт"

В обозримом будущем не было видно более серьезной причины строить дом на Марсе, чем на Луне. А туда людей можно было доставить и затем снабжать необходимыми припасами с помощью кораблей, запускаемых с Земли. Это больше напоминало пикник на заднем дворе, чем строительство дома в чужом мире.

Итак, Китай покорил Луну, разбил там лагерь и вернулся. Американцы собирались проделать то же самое с Марсом. Потенциальные космические колонисты изучали свой опыт и стали размышлять над тем, как его применить кое к чему посложнее: безвозвратному отбытию с Земли.

Настоящее

NASA впервые отправило зонд на другую планету на заре космической эры — отчасти для поисков мира, подобного Земле. Вскоре после основания NASA Карл Саган[24] убедил агентство отправить аппарат на Венеру, и в 1962 г. туда добрался «Маринер-2», благодаря которому мы узнали, что в атмосфере Венеры жарче, чем в духовке. Средняя температура на поверхности Венеры составляет 465 °C; этого достаточно, чтобы расплавить свинец. За ним последовали более 20 аппаратов, дополнивших картину этой планеты, которую иногда называют двойником Земли.

Прежде чем были получены данные с этих зондов, Венера казалась подходящим местом для того, чтобы отправить туда людей. Ее размеры и тяготение примерно такие же, как у Земли, она — наш ближайший сосед, а ее плотная атмосфера защищает поверхность от радиации. Но эта атмосфера слишком плотная, слишком горячая, в ней содержится едкая серная кислота, а в верхних слоях бушуют свирепые ураганы. У поверхности давление атмосферы Венеры сопоставимо с давлением в морских глубинах на Земле, даже легкий здешний ветерок колышет предметы подобно водным течениям наших океанов. Советский Союз несколько раз пытался посадить зонд на Венеру. Те, что пережили спуск сквозь адскую атмосферу, недолго продержались на поверхности. Людям там не место.

Но орбитальные миссии — типа Venus Express Европейского космического агентства — обнаружили, что, вероятно, когда-то Венера куда больше походила на Землю. Там были океаны воды и более приемлемая атмосфера. Из-за слабого магнитного поля большую часть воды унесло солнечным ветром за первый миллиард лет ее существования. Сейчас на Земле и на Венере примерно поровну двуокиси углерода, но на Земле она растворена в океанах и химически связана в известняке и прочих геологических отложениях. На Венере в отсутствие воды двуокись углерода остается в атмосфере. На Венеру падает больше солнечного света, чем на Землю, а ее атмосфера, состоящая на 97% из углекислого газа, работает как парник; планета перегрета. За последнее столетие люди сделали Землю чуть более похожей на Венеру путем высвобождения углекислого газа из литосферы обратно в атмосферу с последующим нагревом планеты (хотя углекислого газа в нашей атмосфере все еще лишь 0,04%).

Меркурий — самая малоизученная из четырех твердых внутренних планет (к которым также относятся Земля, Марс и Венера), самая странная и самая негостеприимная. Крохотный Меркурий лишен атмосферы и испытывает огромное влияние близкого к нему Солнца. Одна его сторона полыхает жаром, другая крайне холодна. Здешние условия не располагают к долгим визитам, а на пути обратно придется побороться с притяжением Солнца. NASA отправило к Меркурию зонд «Маринер-10» в 1973 г., а также орбитальный спутник «Мессенджер» (Messenger)[25] в 2004 г., миссия которого успешно завершилась падением на планету в 2015 г.

За десятилетия исследований мы узнали большую часть того, что нам нужно знать о колонизации внутренней части Солнечной системы. Вряд ли на одном из этих тел будет процветать самостоятельная колония, разве только мы сможем сделать пригодными для обитания Марс или Луну. Эта идея, впервые выдвинутая Саганом в 1970-е гг., вошла в научный обиход в 1980-е под названием «терраформирование» в работе Криса Маккея, ныне планетолога в Исследовательском центре Эймса NASA.

Как и многие идеи о космосе, в массовой культуре идея терраформирования изображается куда более простой, чем она является на самом деле. Маккей развеял одно из таких представлений: план ядерной бомбардировки полярных шапок Марса с целью испарить их и превратить в атмосферу. Маккей говорит, что во всем ядерном оружии мира заключена энергия, сравнимая с 5 часами освещения Марса Солнцем, причем большая ее часть будет попусту растрачена в огромных взрывах. Нужно куда больше энергии и времени, чтобы создать заметные изменения.

Идеи Маккея основаны на создании реальной атмосферы. Он предлагает добывать на Марсе сырье для сильнейших парниковых газов, так называемых хлорофторуглеродов, или ХФУ, которые укрыли бы марсианскую атмосферу и, подобно парниковым газам на Земле, нагрели его поверхность и растопили полярные шапки. Высвобождаемая при этом двуокись углерода также усилила бы потепление. Производство ХФУ в таких масштабах потребовало бы создания солидной индустрии, потребляющей немало энергии, — ведь нам нужно в 25 000 раз больше ХФУ, чем сейчас ежегодно производится на Земле. На разогрев атмосферы Марса и создание атмосферы из углекислого газа уйдет 100 лет. После этого засеянные по всей планете леса и луга произведут пригодный для дыхания кислород примерно за 100 000 лет.

Поразмышлять об этом занятно, но о таких расходах и сроках нельзя говорить всерьез. Мы сомневаемся, что люди станут вкладывать деньги на другой планете в электростанции, роботизированные шахты и заводы, которые не приведут к созданию обитаемой колонии при их жизни. Мы не знаем, сможет ли что-нибудь расти на Марсе. И пока атмосфера не сможет защитить людей от радиации, эта планета будет доступна только для кратких визитов либо для жизни под поверхностью. Всю работу придется делать роботам.

Если проблемой, толкающей нас на Марс, было бы ухудшение состояния окружающей среды на Земле, вероятно, куда разумнее использовать средства, энергетические технологии и инновации, чтобы исправить положение на нашей планете. Эта задача куда проще и технически, и экономически.

Мы отметаем внутренние планеты, за исключением Земли, в качестве мест, подходящих для основания постоянной колонии. К такому выводу нас привели полвека исследований, но это не единственный результат: NASA и другие космические агентства научились быстрым инновациям и достижению новых видов знания. Пока пилотируемые полеты пребывали в застое, планетология росла и процветала. На момент написания этих строк активны пара дюжин космических миссий, и каждый год начинаются новые.

Эти уроки ведут к новым миссиям, более амбициозным, далеко идущим и обещающим отыскать место, которое человечество сможет сделать своим домом — за пределами внутренней части Солнечной системы.

3. Дом во внешней части солнечной системы

Аманда знает одно подходящее для космической колонии место на орбите вокруг Сатурна. И оно нравится не только ей. Инструменты зонда «Кассини» (Cassini), с которыми она работает, обнаружили признаки наличия жидкого метана в озерах Титана, спутника Сатурна, и есть надежда отправить судно или подлодку, чтобы изучить их глубины. Может быть, там водится метановая рыба.