Это перевод статьи, написанной астрономами Дональдом Голдсмитом и Мартином Ризом для журнала Scientific American, в которой они размышляют о том, так ли необходимо присутствие человека в космосе. Вопрос довольно интересный, не правда ли?
Какое будущее ждёт людей в космосе? Прошлый год был годовщиной 50-летия первой высадки человека на Луну. И люди вновь заговорили о том, чтобы совершить нечто подобное: многие частные и правительственные проекты направлены на то, чтобы выйти за пределы низкой околоземной орбиты, которая ограничивает космические возможности человечества с 1972 года. В 2019 году Китай впервые в истории совершил посадку аппаратов на обратную сторону Луны. Пилотируемая программа Поднебесной направлена на то, чтобы уже в относительно скором будущем доставить тайконавтов на поверхность нашего спутника. О том же мечтает и Индия, чья прошлогодняя лунная миссия была лишь частично успешной. Россия, хоть и не имеет чётко очерченных планов по освоению Луны, всё ещё предоставляет всему миру ракеты и пусковые мощности, необходимые для доступа на Международную космическую станцию. Администрация Трампа предлагает создание лунной базы на Южном полюсе спутника с целью дальнейшей отправки человека на Марс. На будущие космические миссии к Луне и Марсу тратят свои состояния Илон Маск и Джефф Безос. В действительности, компании SpaceX уже удалось создать вполне процветающий ракетный бизнес, который NASA использует для доставки грузов на МКС.
Какая польза от усилий по отправке людей в далёкий космос? Будучи детьми пятидесятых, мы были очарованы и вдохновлены тогдашним прогрессом в космической отрасли: первый спутник в 1957-м году, первый полёт человека в космос в 1961-м; первый выход в открытый космос в 1965-м. А в качестве кульминации – шесть экспедиций на поверхность Луны с 1969 по 1972 год. Помимо большого количества полученных научных данных, эти миссии пробудили в нас настоящий дух космических путешествий. В шестидесятые годы мы стали астрономами благодаря глубокой страсти к исследованию космоса. Но последние пять десятилетий помогли нам узнать очень много о том, как действительно стоит его исследовать.
Человеческие тела в космосе очень хрупки: им требуется постоянный запас кислорода, воды и еды, а также какое-никакое жилище. Они должны выдерживать длительное нахождение в условиях невесомости. Физические возможности человеческих тел остаются неизменными на протяжении поколений. А потеря одного из них может омрачить нашу радость от великого научного открытия. Всё это отличает человека от автоматизированного космического аппарата, самой важной частью которого является источник питания. Вывод этих аппаратов в космос намного дешевле, чем вывод в космос людей. И мы постоянно улучшаем их конструкции. Каждый год. А если они терпят неудачу, то мы теряем лишь научные результаты. И доллары.
Со времён первой высадки человека на Луну мы отправили в космос сотни зондов, которые исследовали множество тел Солнечной системы: от ближайшей к Солнцу планеты Меркурий до Аррокота – небольшого объекта, находящегося за пределами Плутона. Космические аппараты побывали на поверхности всех планет внутренней Солнечной системы, провели многие годы, исследуя Юпитер и Сатурн, посетили Уран и Нептун. Японский зонд Хаябуса-2 в скором времени доставит на Землю образцы грунта с астероида Рюгу – одного из старейших тел нашей системы. Благодаря большому количеству лунных миссий мы многое узнали об обратной стороне нашего спутника, обнаружили гравитационные аномалии, а также большое количество воды, находящееся в замёрзшем состоянии на полюсах Луны.
Ограничившись низкой околоземной орбитой, астронавты в основном проводили обширные эксперименты о потребностях и опасностях жизни в ограниченном пространстве. Самыми лучшими достижениями человека в космосе за последнее время были пять миссий по обслуживанию телескопа “Хаббл”, которые производились благодаря ныне несуществующему космическому кораблю Space Shuttle.
Астрономы, которые были безусловно рады подобным свершениям, глубоко осознавали ироничный факт: работа телескопа “Хаббл” очень сильно страдает от его близости к нашей планете, чьё отраженное излучение сильно затрудняет способность этого инструмента глубоко и ясно наблюдать Вселенную. Космический телескоп имени Джеймса Уэбба такой ошибки совершать не будет: его отправят за миллион километров от Земли, в точку Лагранжа L2, где он с лёгкостью сможет поддерживать относительно стабильную орбиту. Там его уже заждались друзья в лице космических обсерваторий “Планк”, “Гершель” и “Гайя”.
И каким образом будущие астронавты будут ремонтировать эти телескопы, если такая необходимость появится? Организация экспедиции по починке одного из этих инструментов как минимум сравнима по сложности с высадкой на Луну. Возможно, что она будет стоить больше, чем новая улучшенная космическая обсерватория. По совокупности, на ремонт телескопа “Хаббл” было потрачено больше денег, чем могло бы быть потрачено на его потенциальную замену. Но зато эти экспедиции подняли нам настроение. Потому что списание этой обсерватории со счетов повергло бы нас в уныние. Это напоминание о том, что общественное мнение, одобряющее первый поступок и презирающее второй, по понятным причинам играет решающую роль в определении того, что наше правительство решит делать.
Контраст между астронавтами и автоматическими космическими аппаратами будет становиться всё ярче, поскольку мы улучшаем наши возможности миниатюризации электроники, а также достигаем прогресса в сфере виртуального присутствия и искусственного интеллекта. Сегодня обученный геолог может работать на равных или лучше относительно робота-исследователя, но в будущем возможности последнего возрастут многократно. Эти роботизированные учёные будут использовать многочисленные инструменты для исследования горных пород и минералов, используя интеллектуальные ресурсы, недоступные ни одному человеку. Они будут бороздить лунную или марсианскую поверхность в течение десятилетий, постоянно изучая топографию, сейсмографическую активность и распределение геологических пластов как в больших объёмах данных, так и в деталях.
Такие роботы в конечном итоге смогут ремонтировать космические аппараты в точке Лагранжа L2, в то время как другие, им подобные, будут создавать сложную аппаратуру в космосе. Например – большой радиотелескоп в условиях радиомолчания обратной стороны Луны.
Фундаментальная проблема отправки людей в космос заключается не в том, насколько легко астронавты могут ремонтировать научные приборы в глубоком космосе, как быстро они смогут освоить Луну, построив там базу, или почему им следует отправиться на Марс и попытаться создать там пригодную для жизни среду обитания. В действительности самый важный вопрос звучит так:
Почему мы должны делать что-либо из этого?
Четырём основным мотивациям следует уделить особое внимание, пытаясь найти ответ на этот вопрос.
Поднятие человеческого духа
Отправка людей в космос добавляет в нашу жизнь настоящий восторг. Преодоление многочисленных вызовов, которые нам бросают космические путешествия, вдохновляет и радует нас. Многие люди хорошо откликаются на героические свершения. Многие люди считают, что высадка на Марс может стать величайшим достижением нашего вида. Но для других людей и учёных такая мощная эмоциональная реакция не оправдывает стоимость и опасность подобных миссий.
Следует отметить, что стремлением астронавтических экспедиций к другим телам Солнечной системы двигают и иные мотивы. К ним относятся: стремление превзойти конкурентов; вера в то, что космос способен предложить убежище от ослабленной Земли; и стремление эксплуатировать сырье нашей системы неподалёку. По нашему мнению, в каждом из этих случаев разумнее отправлять проверенных и постоянно совершенствующихся металлических исследователей. По крайней мере, до тех пор, пока не будут готовы места обитания для выбранной группы людей.
Национальная гордость
Аргумент времён холодной войны в духе “русские могут нас опередить, создав военную базу на поверхности Луны” на самом деле никогда не имел смысла, потому что любая нация, стремящаяся к использованию космоса в качестве площадки для ведения боевых действий, попыталась бы сделать это как можно ближе к Земле. А не на расстоянии в почти четыре сотни тысяч километров.
Остаётся лишь гордость, которую нация может испытывать, отправляя людей в другие миры. В качестве примера можно привести слова Дональда Трампа о будущем космических полётов, “когда американские астронавты украсят поверхность Марса восхитительными звёздами и полосами”. Добавляет немного гордости за свои владения в острые ощущения человеческих достижений.
Выживание человечества
Незадолго до своей смерти в 2018 году, Стивен Хокинг заявил:
Распространение в космосе может быть единственной вещью, которая спасёт нас от нас самих. Я убеждён, что люди должны покинуть Землю.
Джефф Безос не так давно говорил, что космические путешествия необходимы людям, поскольку “мы находимся в процессе уничтожения нашей планеты”. Его видение – огромные колонии в открытом космосе, которые позволят поддерживать жизнь миллионов людей.
Энтузиастам гигантских космических колоний и марсианских поселений эти места представляются не только прибежищем для людей, которые хотят развития лучшего общества, но и средой, в которой будет возможно изменить самих людей, будь то адаптация к низкой гравитации Марса, или попытка продления жизни и избавления от болезней в огромных колониях-миллионниках с искусственной гравитацией.
К таким космическим идеям обращаются те, кто считает будущее Земли крайне неопределённым или даже безнадёжным. Однако, немного поразмыслив над этим, можно прийти к двум выводам:
А: Представление о том, что мы сможем извлечь уроки из ошибок на Земле, а затем применить их в космосе – это просто журавль в небе
Б: Миллиарды людей, которым всё равно придётся остаться на Земле, заслуживают большего внимания
В общем: если мы не сможем решить проблемы человечества на нашей родной планете, то не сможем их решить и в космосе.
Сырьё
Хотя об этом и не ведутся дискуссии в широкой общественности, старое доброе желание получить прибыль от продажи сырья может стать отличным стимулом для покорения близлежащих космических тел. Одно из утверждений, оправдывающее возвращение человека на Луну, состоит в том, что в будущем, по мере освоения спутника, у нас появится возможность добывать гелий-3, чрезвычайно редкий на Земле изотоп гелия, который является отличным топливом для термоядерных реакторов, поскольку его ядра легко сливаются, выделяя большое количество энергии. Среднее содержание этого изотопа в лунном грунте в сто раз превышает таковое на Земле. Визионеры представляют общество будущего, экономика которого будет основана на гелии-3, добываемом на Луне и способном обеспечить энергией Землю на долгие столетия.
Астероиды – ещё один путь к богатству. Хотя большинство астероидов имеют состав, схожий с Землёй, некоторые из них целиком состоят из металлов: железа, никеля и кобальта. Богатый металлами астероид размером с дом будет содержать 450 тысяч килограмм сырья, включая сорок с лишним килограмм редкоземельных металлов, вроде платины. Мы можем представить себе будущие космические миссии, использующие астероиды для строительства целых горнодобывающих колоний, которые будут получать большую часть своей прибыли от возвращения редких материалов на Землю.
Имеются ли какие-либо существующие международные соглашения по этим вопросам? В 1967 году несколько стран ратифицировали Договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела. В число более сотни стран, ратифицировавших этот договор, входят все те, кто может проводить исследования космоса в ближайшие десятилетия (за исключением, возможно, Ирана, который подписал договор, но не ратифицировал его).
Основные положения договора запрещают размещение оружия массового уничтожения на Луне, орбите или в любом другом месте космического пространства. Соглашение также гласит, что небесные тела должны использоваться исключительно в мирных целях и что они не подлежат национальному присвоению любыми средствами, а все стороны должны следовать международному праву в деятельности, связанной с исследованием и освоением космического пространства. Стоит отметить, что юристы по космическому праву, у которых впереди большое будущее, легко смогут оспаривать термин “национальное присвоение”, который вряд ли исключает действия частных компаний, не направленные на обогащение государства. Кроме того, нынешний геополитический климат предполагает, что условия договора могут регулировать действия любого государства или частной стороны не в полной мере.
Теперь давайте рассмотрим аргументы в пользу отправки людей в космос, но в обратном порядке от того, в котором мы их изложили.
Сырьё и преобразование поверхности космических тел
В 2015 году Конгресс США принял Акт о стимулировании конкурентоспособности частного аэрокосмического предпринимательства (SPACE Act). Этот закон отрицает любое утверждение власти над каким-либо космическим телом, но продвигает право граждан США (в том числе и корпораций) на участие в “добыче космических ресурсов в коммерческих целях без вредоносного вмешательства… при условии получения разрешения и постоянного контроля со стороны федерального правительства”. Чудесное слово «добыча», распространённое в кругах людей, связанных с горнодобывающей промышленностью, имеет тенденцию скрывать очевидные последствия такой деятельности.
Обладаем ли мы как люди, граждане США, частные лица или корпорации правом изменять или даже разрушать ландшафт других космических объектов с моральной точки зрения? Для некоторых ответ очевиден: конечно же обладаем. И ресурсы этих миров принадлежат тем, кто первым начал их эксплуатацию.
Против этого обычно выступают с моральным аргументом, который начинается с мысли о том, что людям не следует так уж легкомысленно заниматься подобной деятельностью. Потому что всё, что мы делаем, не подлежит исправлению. Для учёных самым серьёзным последствием добычи ресурсов в других мирах является потеря ценнейших знаний о происхождении Солнечной системы и эволюции этих миров. Мы неизбежно оставляем следы земных форм жизни везде, где совершаем посадку. NASA обеспокоено этой проблемой с первых исследований Луны. Агентство прилагает все усилия (которые никогда не дают 100-процентной гарантии успеха), чтобы избежать биологического загрязнения других миров. Однако развёртывание широкомасштабной добычи ресурсов не может без такого рода загрязнения обойтись. Несмотря на то, что Луна или астероиды представляют собой довольно враждебные для существования жизни тела, вероятно, следы биологической активности могут оставаться на них в течение долгого времени.
Для марсианских колоний (даже тех, что можно считать “безвредными” – небольших аванпостов для разведки обстановки) проблема становится ещё более серьёзной. Многие исследователи склоняются к тому, что в прошлом Марс мог поддерживать среду, в которой вполне могла развиться жизнь. Возможно она до сих пор существует там в подземных резервациях. Анализ ДНК (или сравнимого носителя генетической информации) марсианской жизни мог бы показать, возникла ли жизнь в Солнечной системе независимо двумя разными путями, или же она представляет собой одну и ту же форму, путешествующую с метеоритами и астероидами от планеты к планете. Если мы найдём на Марсе микроорганизмы, схожие с земными, мы не сможем отличать одни от других. Если только не поймём, были ли они занесены нами, или же сформировались миллионы лет назад.
Сторонники колонизации других миров часто говорят о прекрасном будущем Марса, прошедшего через процедуру инженерных решений под общим названием терраформирование, которая необходима для создания на планете землеподобных условий окружающей среды. Выпуская в атмосферу достаточно большое количество углекислого газа, который содержится в грунте и полярных шапках Марса, наряду с другими парниковыми газами, сторонники терраформирования надеются создать на Красной планете парниковый эффект, который, в свою очередь, повысит атмосферное давление и среднюю температуру на её поверхности до такой степени, что на Марсе возникнут условия для существования воды в жидком виде. Те же, кто выступает против таких мер, обычно аргументируют свою позицию тем, что люди не сделали ничего даже для того, чтобы терраформировать Землю.
Выживание человечества
Помимо огромных трудностей в создании устойчивых поселений на миллион человек (примерно таково количество людей, необходимых для обеспечения достаточного генетического разнообразия в долгосрочной перспективе), планетарные колонисты столкнутся с ещё одной проблемой – они будут иметь те же человеческие качества, что привели наш вид к проблемам на Земле.
Кроме того, планы по оставлению восьми миллиардов собратьев на умирающей планете могут привести к беспорядкам, которые практически гарантированно сорвут проект.
Национальная гордость
Не нужно быть космополитом, чтобы понять простую вещь: национальные противоречия в исследованиях близлежащих космических тел (а тем более в добыче ресурсов с этих тел) не могут обеспечить устойчивую основу для рационального освоения космоса. Экспортируя земную конкуренцию в космос, мы увеличиваем вероятность возникновения конфликтов в обоих местах.
Поднятие человеческого духа
Обсуждение смысла отправки людей в дальнекосмические путешествия неизбежно возвращает нас к тому сильнейшему толчку, который человечество получит, просто наблюдая за тем, как астронавты исследуют другие миры. Но несмотря на то, что наличие воодушевляющих эмоций гарантировано, сами по себе эти эмоции никаких проблем не решат. Остаётся лишь один ключевой вопрос. Что победит: небывалый духовный подъём или осознание людьми того, какие затраты необходимы для освоения других миров (в совокупности с проблемой их загрязнения и поощрением эксплуатации этих миров ради экономической выгоды).
Приблизительно три процента астронавтов, которые намеревались побывать в космосе, не выжили. Сейчас мы понимаем то, как можно безопасно запускать и возвращать космические корабли. Но “космический туризм” – понятие, предполагающее, что обычные люди смогут наслаждаться ощущениями от космических путешествий – скрывает огромные риски. Первые “космические туристы” в течение долгого времени будут скорее напоминать Ивела Книвала, нежели Филеаса Фогга из романа Жюля Верна.
Те, кто считает, что автоматизированные космические аппараты никогда не смогут приблизить нас к истинно человеческому опыту в поднятии духа, могут найти скромное опровержение своих убеждений в лице наших металлических друзей на Марсе, которые приобрели широкую известность и даже в какой-то степени были подвержены очеловечиванию за долгие годы работы на Красной планете.
Вспомнить хотя бы марсоход NASA Opportunity, который провел на Марсе более 15 лет. Он проехал 45 километров по сложной поверхности. А заплатили мы за это менее одного процента от стоимости человеческой экспедиции на Марс.
Частные инициативы
Эта дискуссия предполагает наличие площадки для обсуждения плюсов и минусов отправки людей в космос и достижения более или менее логичного вывода (вы как раз на такой площадке находитесь; оставляйте свои соображения по теме в комментариях – прим. переводчика).
Что насчёт сверхбогатых людей, которые работают, не будучи скованными ни одним из ограничений? Эксплуатация космического сырья предлагает большой ассортимент в созидании, разрушении и конкуренции среди частных организаций и корпораций. Если эти организации решат действовать, кто сможет их остановить? И нужно ли? Человеческая история показывает, что дефицита в добровольцах, готовых просто ради славы отправиться на Марс в один конец, попросту нет.
Что же делать? Должны ли представители общественности выступать против обозначенных аргументов и пытаться влиять на политические решения? Хотим ли мы регулировать наши космические приключения; и если да, то как? Или мы предпочтём, чтобы “последний рубеж” работал сам по себе? Частные предприниматели хоть и знают о тех соображениях, которые мы обсудили, не несут ответ в своих космических начинаниях ни перед кем, кроме самих себя. Заявления Маска и Безоса свидетельствуют о глубокой уверенности в том, что человечеству просто необходимо вести деятельность в космосе – и это не требует никаких оправданий.
Будут ли подвиги (это своего рода игра слов; слово exploit в английском языке используется в значении “подвиг”, если это существительное, а также в значении “эксплуатировать, использовать в своих интересах”, если это глагол – прим. переводчика), предложенные Маском и Безосом, вдохновлять нас больше работать над жизнью на Земле? Или заставят нас думать, что мы можем забыть о проблемах на нашей планете? Вопрос остаётся открытым.
Ни одно из наших обсуждений и предложений не выходит за рамки следующих нескольких десятилетий – достаточно длительного отрезка времени, чтобы быть точными в наших предсказательных способностях. Если человеческая цивилизация успешно преодолеет свои нынешние проблемы и достигнет долгосрочной стабильности, мы непременно отправим людей в другие миры Солнечной системы. Если мы обнаружим гораздо более быстрые средства передвижения в космосе, или найдем способ продлить человеческую жизнь, или изобретём способ остановки жизнедеятельности организма с последующим полноценным восстановлением во время многолетнего путешествия, мы сможем отправить людей к ближайшим звездам и их планетным системам. Если мы создадим человеческие колонии в космосе, их обитатели смогут претерпеть эволюционные изменения, которые сделают их более приспособленными для космических путешествий. Если (и это может произойти в ближайшее время) мы сможем манипулировать геномом человека так, как нам заблагорассудится, мы сможем создать новый вид человеческих существ, способных к космическим перелётам.
Ни одно из этих “если” не говорит нам о том, чем следует заниматься в ближайшие годы. Они также не исключают сценарий, в котором машины превосходят своих создателей. В настоящее время существуют концепции конструкций космических аппаратов массой в один грамм, способных обеспечить радиосвязь и фотосъёмку. Ускоренные мощными лазерами, эти микроспутники смогут достичь ближайших звёзд за десятилетия (речь идёт о проекте Breakthrough Starshot; если интересно почитать об этом – добро пожаловать сюда). Эта концепция наводит на размышления, которые даже в голове не укладываются: отправке загруженного в наноэлектронику человеческого сознания по всей галактике. Возможно, эти маленькие посланники смогут взаимодействовать с подобными зондами множества других цивилизаций.
Но, возвращаясь на Землю, неплохо было бы подумать о преимуществах, которые наши автоматизированные исследователи имеют перед их человеческими аналогами.