Текст книги "Всё и разум. Научное мышление для решения любых задач"

Часть вторая
От ботанских теорий к ботанской практике

Глава одиннадцатая
Радости несовершенства

Никогда не забуду один из первых уроков физики в старших классах, когда мистер Лэнг нарисовал на доске эллипс. Эллипс – это такая сплюснутая (или вытянутая) окружность, примерно так выглядит автотрек или на редкость симметричное яйцо. Именно эллипс – теоретически идеальный – описывает ежегодно Земля вокруг Солнца. Однако рисунок моего учителя было не так-то просто узнать. Его эллипс был наклонен относительно осей X и Y и относительно пола, желобка для мела под доской и, в общем и целом, всего остального. Мистер Лэнг вызвал меня к доске и поставил задачу: что это за фигура и как описать ее математически? Могу ли я написать уравнение наклоненного эллипса?

Числа и уравнения применяют для описания всех сторон окружающего нас мира. Однако для этого они должны не просто соответствовать идеальным фигурам со страниц учебника, а охватывать все сложные неуклюжие детали реальности. Уравнения должны иметь смысл и без миллиметровки и систем координат. Ну и разумеется, я, как прилежный ученик, мог разобраться, как описать простой эллипс, который всего-навсего наклонили. Я взялся за дело. По алгебре у меня были неплохие оценки, и я решил: ладно, добавим-ка поправки на наклон по осям X и Y и, пожалуй, кое-какие синусы с косинусами. Добавил. М-да. Такое уравнение никому было не по зубам – не то что одиннадцатикласснику, который пытался громко заявить о себе в начале учебного года.

Мистер Лэнг понял, куда меня несет, и остановил меня простыми словами:

– Най, это не эллипс наклонен, а вы!

В этой короткой фразе заключена глубокая мудрость. Мистер Лэнг призвал меня взглянуть на задачу с другой точки зрения. На первый взгляд задача казалась невероятно трудной, однако учитель подсказал, что трудность не в самой задаче, а в том, как я на нее смотрю. Секрет был в том, чтобы не думать об остальных предметах вокруг эллипса (о доске, комнате и себе самом), поскольку они не имели никакого отношения к наклоненному контуру. Я попытался забыть о страшном наклоне рисунка на доске, просто посмотрев на него иначе. И когда я представил себе, что весь рисунок существует в наклоненном мире, оказалось, что это совершенно заурядный эллипс, после чего я решил задачу в два счета. Мне не нужно было искать сложное решение сложной на первый взгляд задачи – достаточно было посмотреть на нее со стороны и понять, что на самом деле от меня требуется. А требовалось всего-навсего наклонить голову – буквально.

Недостаток знаний по алгебре и тригонометрии уберег меня от необходимости решать сложнейшее уравнение, которое я вывел первоначально, и он же заставил искать другое решение, которое в конечном итоге оказалось гораздо лучше.

Обычно мы говорим о недостатке знаний и прочих ограничениях так, словно это плохо. Они мешают нам что-то сделать, зачастую именно то, что нам особенно хочется. Но я сейчас докажу, что ограничения – это полезно и даже прекрасно. Ограничения помогают принимать жизненные решения, от самых маленьких до самых главных. Благодаря ограничениям можно найти подход к нерешаемым задачам. Они помогают вам понять, чего не стоит делать, а главное – от каких идей отказаться. Помогают решать, что купить, что съесть, какую профессию выбрать, с кем связать судьбу (или ни с кем не связывать). Они делают мир постижимым с научной и математической точки зрения. Именно это и помог мне понять мистер Лэнг в тот якобы ничем не примечательный день.

В этой книге я много говорю о том, как важно рассматривать все и сразу. Но когда нужно действовать, невозможно осознать все. Нельзя просеять сквозь сито логики буквально все возможные варианты, так и спятить недолго, да и времени на это понадобится столько, что до собственно действия дело не дойдет. Поэтому надо научиться принимать решения с ограничениями. Одним деталям придаешь больше веса, другим меньше и постоянно оцениваешь, какая информация самая нужная и надежная. Некоторые величайшие научно-технические победы, например Манхэттенский проект или высадка «Аполлона» на Луну, были одержаны при очень сильных ограничениях. Именно так мы и живем в царстве ботанов, и не важно, что перед нами – маленькая теоретическая задача или гигантская реальная проблема всемирного масштаба: мы пересматриваем свои ресурсы и навыки, смотрим на задачу со всех сторон и делаем самое лучшее, что можно сделать с тем, что у нас есть. Одно из чудес человеческого мозга в том и состоит, что он способен быстро сортировать поступающую информацию – то есть достаточно быстро, чтобы наш биологический вид сохранился и пережил несколько минувших тысячелетий. Мы не знаем всего о том, что происходит вокруг нас, поэтому приходится полагаться на имеющиеся знания и выбирать нужный курс действий. Вот, скажем, мы в саванне и нас преследует лев, который хочет съесть нас на обед. У нас совсем мало времени, чтобы решить, что делать – прятаться или бежать сломя голову. Чтобы запрограммировать робота на решение подобных задач, понадобится много времени, но наш мозг очень быстро сортирует звуки, запахи, направление ветра, расстояние до ближайшего дерева, на которое можно залезть. И вообще неясно, зачем роботу убегать от львов. Правда, может быть, у него вкусный мясной аккумулятор?

Те же основные навыки нужны солдатам на поле боя, водителям на дороге, игрокам на футбольном поле, покупателям в супермаркете. В каждом случае нужно дистиллировать одно-единственное действие из множества вариантов.

Ученые провели множество исследований, в ходе которых студентам задавали разные правила для выполнения домашней работы. Одним не сообщали конкретного срока сдачи работы, другим говорили дату, но добавляли, что срок можно подвинуть, третьим назначали жесткий срок. Всегда получалось, что лучше всех, причем с большим отрывом, работу выполняли те, у кого был жесткий срок. Им задавали ограничения – нужно было закончить работу к определенному дню, – и это заставляло их тщательно планировать время и в нужной степени сосредоточиться на задаче. Ограничения подталкивают нас к решению или к подходу, при помощи которого нам удастся все сделать. Без ограничений мы, как правило, забываем, что главное, а что второстепенное, – в точности как безалаберные студенты во все времена.

Наглядный пример могущества ограничений наблюдается в наши дни в моем (наполовину) родном городе Нью-Йорке. В конце октября 2012 года на побережье Нью-Джерси и некоторые районы Нью-Йорка обрушился очень серьезный шторм «Сэнди» (остатки урагана «Сэнди», отчасти, но далеко не полностью растерявшего свирепость). Особенно пострадала южная, самая низменная часть Манхэттена. Последовали затопления, отключения электричества, перебои в работе предприятий; на восстановительные работы нужно было много средств. А поскольку Нью-Йорк и его окрестности играют важнейшую роль в экономике, это бедствие плохо повлияло на экономику всего мира. Тогда штаты Нью-Йорк и Нью-Джерси стали искать инженерные решения, которые позволили бы защитить город от штормов и избежать подобных разрушений в дальнейшем.

Архитекторы столкнулись с целым рядом жестких ограничений. Прибрежные районы нужно было сохранить в прежнем, уютном и обитаемом виде. Люди должны были по-прежнему ходить и ездить по своим делам, пересаживаться на другие виды транспорта, встречаться, ходить в кафе и рестораны, гулять в прибрежных парках, сидеть на причалах, писать книги и так далее. Но при этом, когда налетит очередной шторм, нужно, чтобы все парки, прогулочные дорожки, шоссе и линии метро в зоне поражения обладали достаточным запасом гибкости и прочности и можно было вывести и вывезти людей в безопасные места, а потом, когда наводнение схлынет, все эти районы должны как можно скорее снова стать пригодными для жизни и работы. Нетривиальная задача. Ливни и штормовые ветра вызывают наводнения. Электрические подстанции оборудованы системами, которые отключают их при затоплении, а если тоннели метро заливает водой, по ним не проехать.

Чтобы придумать разные варианты, как уберечь город от разрушений при шторме, не обязательно много знать о реках и потопах. Казалось бы, все просто: берешь и строишь высоченную водостойкую стену или дамбу. Но вот в чем беда: чтобы уберечь Нью-Йорк такой дамбой от шторма вроде «Сэнди», дамба должна быть высотой как минимум три метра. И много километров длиной. С технической точки зрения это, наверное, возможно, но выглядеть она будет кошмарно и не поспособствует сохранению уюта и обитаемости. Длинная извилистая дамба отрезала бы город от реки. Этот вариант исключается, поскольку городская экономика очень зависит от реки. Отрежем реку – отрежем огромную часть предприятий. То же самое и с блокировкой берега моря: пострадают предприятия знаменитого ньюджерсийского побережья.

Если бы правительство состояло только из подрядчиков по бетонным работам, они бы сказали: «Да, именно так и надо сделать». Местные импортеры, экспортеры, предприятия водного транспорта, туристические компании и так далее и тому подобное вынуждены будут передислоцироваться выше по реке и, соответственно, выше над уровнем моря. Однако в нашей демократической реальности проект великой дамбы пришлось тут же отмести. Не подлежало никакому сомнению, что ньюйоркцев и всех тех, кто ведет дела с ньюйоркцами, никогда не уговорить согласиться с проектом огромной стены, которая повлияет на весь их бизнес. Вот оно, ограничение. Оно заставило архитекторов и инженеров наточить карандаши, побарабанить по клавиатурам, пощелкать мышками, нарисовать еще несколько линий в чертежных программах.

Датская компания «Бьерке-Ингельс-груп», которая получила контракт на защиту манхэттенского побережья от будущих бурь, не пожалела сил, чтобы разработать проект, удовлетворявший всем практическим и эстетическим требованиям. Сотрудники компании разработали план целого ряда взаимосвязанных сооружений, призванных так или иначе помогать горожанам при возможном наводнении, но сооружения эти были разные, поскольку опасности во всех районах от центра до окраин тоже различались. На карте, ориентированной так, что сверху был север, проектировщики наметили десятикилометровую цепь из парков, тоннелей, берм и объездных дорог, приподнятых над поверхностью земли и специально укрепленных, – они способны выдержать и сильнейший напор воды, чем неизбежно грозил очередной супершторм, и постепенное повышение уровня моря. Эти сооружения на карте были похожи на подкову, поэтому проект назвали «Большая U». У архитекторов был не только список ограничений – район должен остаться пригодным для деловой жизни и как минимум таким же удобным и уютным, как раньше, а прокладывать новые улицы и дороги нельзя, – но и очень много полезной информации. Данные о разрушениях после супершторма «Сэнди» очень подробны и точны. У инженеров сложилось отчетливое представление обо всем, что может пойти не так. Перестроенные прибрежные районы были спроектированы с таким расчетом, чтобы практически всегда функционировать нормально, но при сильном шторме укрепленная береговая линия должна поглощать наводнения. После очередного гигантского шторма побережье останется почти не тронутым и полностью пригодным для жизни. Нужна будет основательная уборка, ведь наводнение в городе, схлынув, всегда оставляет много мусора и прочих неприятных вещей, однако планировщики убеждены, что жилые районы и метро будут в гораздо лучшем состоянии, чем после «Сэнди».

Еще одно ограничение – это, естественно, деньги. Смета проекта по перестройке побережья Манхэттена, согласно «Бьерке-Ингельс-груп», составит примерно 335 миллионов долларов. На первый взгляд куча денег, однако это приблизительно одна двухсотая доля того, во что обошелся городу ураган «Сэнди», если учесть разрушенную инфраструктуру и простой предприятий. Если «Большая U» будет работать как запланировано, она мгновенно окупится.

Обычно мы без труда формулируем проблему, которую хотим решить. Сложности в другом – понять, почему эта проблема стала проблемой. Если мы выявим причину, это прояснит суть ограничений и найти решение станет легче. В случае с моим эллипсом причина была в том, что я не умел поворачивать системы координат. Если заглядываешь в подвал собственного дома и видишь, что его, например, затопило, на то может быть множество разных причин. Разладился дренаж и надо поставить насос? Или прежние хозяева плохо загерметизировали стены с восточной стороны дома? Или от глобального потепления стало больше осадков и здесь больше жить нельзя?

Вот тут-то и нужна независимая экспертиза, незаменимый коллективный разум ботанов. На уроках физики мне не пришлось далеко ходить: роль стороннего профессионала играл мистер Лэнг. Однако в случае гипотетической воды в подвале я бы оценил ситуацию как мог, но потом, вероятно, обратился бы к людям, обладающим знаниями, которые дополняют мои. Может быть, мне пришлось бы обратиться к нескольким экспертам – от водопроводчика и инженера-строителя до ученого-эколога, – и лишь потом я сумел бы точно определить причину потопа и сказать спасибо ограниченности своих знаний. Обратиться к специалистам – это не значит утратить контроль над ситуацией, это значит его усилить. Сдается мне, этот момент часто понимают неправильно, когда жалуются, что всякие там «эксперты» учат, что делать и чего не делать. Эксперты помогают определить задачу и двинуться вперед. Без них тоже можно «что-то делать», однако велика вероятность, что ты будешь делать не то.

Если меня нет в Нью-Йорке, значит, я, скорее всего, в Лос-Анджелесе – исполняю обязанности директора Планетного общества. Там меня окружают такие эксперты, что просто ах. Мои коллеги долго уговаривали меня, что эта работа мне по силам, и иногда мне самому не верится, что я тут главный (об этом подробнее рассказано в двадцать первой главе). Планетное общество – крупнейшая общественная организация, поддерживающая и пропагандирующая исследования космоса. Я, как начальник, стараюсь убеждать космические ведомства по всей планете искать доказательства существования инопланетной жизни. Я убежден, что такое открытие стало бы одним из величайших событий в истории человечества. Однако в глазах большинства законодателей в любой стране отправлять роботов бурить марсианские скалы в поисках микробов – это непозволительная роскошь. Где взять столько денег? Попытки примирить две точки зрения – еще один классический пример ограничений.

Иногда главное ограничение, с которым мы сталкиваемся, – невозможность привлечь внимание к проблемам, которые мы хотим решить, особенно если решения, которые мы предлагаем, требуют времени, денег, сил и опять же внимания. Бывали времена, когда для пропаганды исследований космоса было достаточно геополитических тенденций. «Аполлоны» полетели на Луну ради победы в «холодной войне», этого не случилось бы, если бы США и СССР не соперничали. Те из нас, кто искренне верит в важность космических исследований, должны придумывать новые способы пропаганды, чтобы преодолевать политические препоны современности. Нам нужно основательно подумать, что главное в космических исследованиях и чем оно полезно нам, жителям Земли.

Успех ботана во многом зависит от того, как рассказать о проблеме, как подать ее так, чтобы окружающие только радовались возможности принять участие в ее решении. Например, лично я убежден, что исследования космоса позволяют человечеству показать себя с лучшей стороны: когда мы исследуем происходящее за пределами земной атмосферы и отправляем туда наши лучшие исследовательские инструменты, созданные нашими лучшими учеными и инженерами, чтобы совершать открытия в окрестностях и на поверхности других планет, то достигаем великих целей. Чем сильнее ограничения, в которых мы вынуждены работать, тем масштабнее наши достижения.

Во-первых, это служит образовательным целям. Исследования космоса – мощный стимул, который привлекает детей в науку и технику. Министерство образования США тратит ежегодно почти 80 миллиардов долларов. Для сравнения: бюджет исследований планет НАСА – около полутора миллиардов, примерно в пятьдесят раз меньше. Возникает вопрос: что больше интересует школьников и вдохновляет браться за тяжкий труд изучения математического анализа и факультативной физики и химии повышенного уровня?

Еще космические исследования способствуют научно-техническому прогрессу. Я говорю не только об изобретениях, ставших побочным продуктом исследований НАСА и его программ, хотя их очень много, от топливных элементов до цифровых камер. Подумайте о куда более масштабных достижениях – Интернете, прогнозах погоды, GPS. Однако, с моей точки зрения, несравнимо важнее другое: исследования космоса помогают нам больше узнать о самих себе и нашем месте во Вселенной. Исследуя другие планеты, мы решаем задачи, которых раньше не решали. А когда мы привыкаем решать задачи, которых раньше не решали, мир вокруг нас становится лучше. Исследования космоса создали культуру инноваций, которая влияет на повседневную жизнь всех землян до единого.

Возможно, вы заметили, что здесь идет речь об обратной связи ограничений и недостатков. Когда инженеры преодолевают технологические ограничения при запуске космических аппаратов на другие планеты, то ищут самые творческие подходы, а творчество, в свою очередь, помогает преодолевать политические ограничения, из-за которых подобные запуски зачастую бывают невозможны. А поскольку к работе над задачами исследований космоса постоянно привлекают ботанов, это в качестве побочного продукта приносит обществу огромную пользу во многих областях. Это укрепляет всю цепочку экспертизы. Очень ловко. В полном соответствии с принципом «все и сразу».

Когда речь идет о рафинированно-интеллектуальных задачах вроде освоения космоса, борьба с ограничениями кажется делом интересным и захватывающим, но если говорить о рутине, все выглядит иначе. Даже конкретный проект вроде «Большой U» в Нью-Йорке требует огромного количества совершенно негламурных уговоров и компромиссов. В масштабных проектах ограничения обычно приводят людей в отчаяние, вызывают апатию и пессимизм. Очень легко сосредоточиться на том, что для нас недоступно, на тех путях, которые для нас отрезаны, и решить, что вперед дороги нет. Тут уже рукой подать до попыток отрицать очевидное или ностальгической тоски по старым добрым временам, когда все было гораздо проще.

Если вы хоть сколько-нибудь меня знаете, а я уверен, что к одиннадцатой главе этой книги мы с вами уже хорошо знакомы, то, наверное, догадываетесь, что когда я думаю о прогрессе в одной области, то сразу прикидываю, как применить его в других областях и дисциплинах. И я никогда не забываю о нашей стремительно нагревающейся планете, о стремительно меняющемся климате. Сегодня очень многие считают – или говорят, что считают, – будто никаких изменений климата нет. Многие политики и предприниматели утверждают, что для нас будет гораздо лучше притормозить и вернуться в эпоху нефти и угля. Ограничения в энергетике ближайшего будущего пугают их так сильно, что они предпочитают о них не думать. Но я убежден, что кризис веры мы скоро преодолеем. Не в первый раз.

Исследования космоса заставляют ученых и инженеров расширять кругозор – именно потому, что там так много мощнейших ограничений. У проекта защиты берегов Манхэттена от будущих штормов тоже были ограничения, но сугубо практические: грузоперевозки, пешеходная доступность. А у миссий, задуманных и финансируемых Планетным обществом, ограничения сугубо непрактические – иногда до смешного. Иногда разговор о проекте начинается, например, с такого мозгового штурма: «В общем, ребята, надо доставить на Марс автомобиль. Поехали!» И это не выдуманный пример. Это задача, которую нужно было решить НАСА, когда там проектировали марсоход «Кьюриосити», до сих пор бегающий по Марсу, и которую придется решать снова ближе к концу десятилетия, когда агентство отправит на Марс еще более совершенный марсоход под условным названием «Марс-2020». Оба марсохода размером и весом примерно с автомобиль «Шевроле-Спарк». Ну и как это сделать?

Если вы еще не избавились от наивной самоуверенности начинающего инженера, то, наверное, думаете: «А что тут сложного? Надо просто подождать, когда марсоход замедлится в атмосфере, а потом спокойно покатиться или заскользить по поверхности – и потихоньку остановиться. Мы же каждый день сажаем самолеты. И на Луну кучу всего высадили. В принципе мы понимаем, как это делается». Иначе говоря, вы начнете с известной вам задачи, как я, когда пытался вывести уравнение эллипса при помощи известной мне математики. Однако, оказывается, вся эта история с мягкой посадкой на поверхность Марса просто нечеловечески сложная. На Земле в твоем распоряжении много воздуха, и даже самые быстрые истребители летают с неизмеримо меньшей скоростью. Когда космический аппарат с «Кьюриозити» приблизился к Марсу, его скорость была более чем в шесть раз выше, чем у F-35 на полном газу. Нужно было рассеять очень много энергии.

С годами талантливые инженеры из НАСА, применив творческий подход, придумали несколько прелестных систем тормозных ракет. Примерно как в старом комиксе про Флэша Гордона, посадочные модули «Викинга» в семидесятые садились на Марс хвостом вперед, а тормозные ракеты полыхали под ними (полнейшее ретро… пардон). Но при всей своей зрелищности тормозные ракеты не годятся для посадки марсохода, слишком много издержек. Ракеты поднимают много пыли, которая может повредить чувствительные инструменты и подвижные части. Кроме того, от них получается небольшой кратер, и марсоходу будет трудно из него выбраться, то есть осложнения начнутся сразу после посадки. К тому же топливо и устройства, которые направляют выхлоп, очень тяжелые. Так что минус знакомое решение номер один.

Теперь номер два – тормозить в атмосфере. Два посадочных модуля «Викинг» были оснащены теплозащитой, чтобы пройти сквозь атмосферу и в результате трения немного сбросить скорость, набранную в космическом пространстве, чтобы тормозные ракеты не перенапряглись.

Если теплозащита позволяет замедлиться лишь немного, может быть, лучше парашют – он-то прекрасно тормозит? Увы, здесь снова приходится учитывать «промежуточность» Марса. Оказывается, марсианская атмосфера такая разреженная, что обычные земные крылья и парашюты в ней не помогают. Атмосферное давление на Марсе – всего 0,7 процента нашего. Там просто не хватит молекул воздуха, и парашюту будет не на что опереться. Более того, приближающийся космический аппарат со своим парашютом должны двигаться в верхних слоях атмосферы Марса со сверхзвуковой скоростью. А при входе в атмосферу со сверхзвуковой скоростью возникают перепады давления и ударные волны, которые, чего доброго, разорвут парашют в клочья. Бум – и конец.

Получается, у нас не было готового технологического приема, способного решить эту задачу. Пришлось инженерам из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене наклонить голову и посмотреть на задачу под другим углом. Ограничения и препятствия – беспрецедентные условия среды, недостатки имеющейся технологии – вынудили их создать что-то невиданное, смешать старое с чем-то совершенно новым. Они сформулировали задачу, сосредоточились на причинах проблемы, обратились к экспертам с разных сторон и достигли прекрасных результатов. Они опирались не только на технологические находки космических аппаратов прошлого, но и на исследования военных сверхзвуковых истребителей и результаты испытаний автомобилей на безопасность. Так что сами видите: препятствия при планировании космических путешествий – это очень полезно и конструктивно.

Прорыв наступил, когда инженеры обнаружили, что им не обязательно полностью останавливать космический аппарат – надо всего лишь обеспечить достаточно мягкую посадку, чтобы марсоход не пострадал. Начали они с обычного вытяжного парашюта для применения на сверхзвуковых скоростях, чтобы немного замедлить всю систему, затем следовала фаза тормозных ракет, чтобы замедлить систему еще немного, и, наконец, фаза посадки, для которой понадобилось… четыре огромных воздушных шара (все новое – хорошо забытое старое!) Честное слово. Перед самым соприкосновением с землей модули с марсоходами выбрасывали четыре сверхпрочные воздушные подушки. Свободно падали последние несколько метров, потом, подскакивая и покачиваясь, проезжали по красному песку дистанцию, примерно равную десятку-полутора футбольных полей, после чего подушки сдувались, модули открывались, и спрятанные внутри марсоходы выкатывались. Этот прием позволил НАСА с полным успехом высадить на Марс уже целых три марсохода – «Саджорнер», «Спайрит» и «Оппортьюнити».

Четвертый марсоход – «Кьюриосити» – был заметно крупнее прежних и нес больше оборудования. Больше веса – новые ограничения и препятствия. Воздушных подушек уже не хватило бы. Пришлось инженерам снова наклонить головы, и после мозгового штурма они вынесли решение еще диковиннее. На этот раз они решили, что от тормозных ракет не будет вреда, пока они далеко от поверхности Марса и не поднимают облака пыли. Итак, надо начать с замедления при помощи парашюта для сверхзвуковых скоростей, но с особым клапаном. Потом запустить тормозные ракеты, но так, чтобы сопла были далеко от поверхности. Потом спустить «Кьюриозити» с нижней стороны комплекта из восьми ракет, который инженеры назвали «Небесным краном». Затем запустить ракеты «Небесного крана» и почти совсем остановить систему, чтобы она зависла на несколько секунд примерно в 20 метрах от поверхности Марса. Потом марсоход весом в тонну быстро сбрасывает вниз три нейлоновых троса – как спецназовец, чтобы спуститься с боевого вертолета. Когда марсоход благополучно оказывается на поверхности, тросы отстегиваются, и «Небесный кран» снова запускает ракеты, отлетает на безопасное расстояние и там падает. Как ни удивительно, такая система тоже прекрасно сработала.

Раз уж мы все равно на Марсе… Ах нет, мы по-прежнему на Земле. Я хочу сказать, что раз уж мы все равно затронули тему полетов на Марс, давайте подумаем, что нам нужно, чтобы отправлять туда людей. Для пилотируемого полета одной тонны груза явно не хватит. Нам предстоит доставлять за один раз десятки тонн, может быть, тридцать или сорок. Ведь нужно будет послать достаточно оборудования, чтобы выстроить полную систему жизнеобеспечения и резервные системы, оснащенные защитой от радиации и сурового марсианского климата. Нужно будет доставить провизию и медицинское оборудование. И все это помимо научного оборудования, необходимого для изучения планеты и поисков марсианских микробов (марсобов?), живых или ископаемых. Нам надо рассмотреть все эти ограничения и препятствия и сделать вывод, что посылать астронавтов на Марс все равно стоит, даже если учесть все перечисленное.

Это принципиально новый набор препятствий, и задачи, с ними связанные, с большим отрывом труднее всех, с какими мы сталкивались раньше. Они похожи на вопрос о высадке на Марс автомобиля, но несопоставимо сложнее. Пока что убедительного ответа у нас нет. Инженеры из НАСА и компании «Спейс-Икс», которой руководит Илон Маск, тот самый, который придумал знаменитый электромобиль «Тесла», так и стоят, наклонив голову, однако у них уже появилась многообещающая концепция. Поскольку и у парашютов, и у тормозных ракет есть свои недостатки, подумали инженеры, может быть, построить систему, которая сочетала бы их достоинства? И придумали систему, которая запускала бы тормозные ракеты под таким углом и с такой скоростью, чтобы они служили в разреженной марсианской атмосфере аналогом гигантского парашюта. Испытать подобную систему очень трудно. Самое точное приближение здесь, на Земле, – это эксперименты с ракетами высоко в горах. В конце концов, чтобы доказать, что это рабочий вариант, придется по-настоящему сесть на Марс. Если посадка будет успешной, это станет результатом тех же уроков, что усвоил и я в старших классах. Когда знаешь, какие методы не годятся, легче найти подходящие. Если и эти методы не помогут, узнаешь о новых препятствиях и предпримешь следующую попытку.

Все это я рассказывал для того, чтобы очертить процесс решения творческих задач. Все инженерные находки, о которых я говорил, – воздушные подушки, «Небесный кран», парашют из ракет, – уже вошли в арсенал, необходимый для освоения космоса. Каждое препятствие дарит нам новое решение, на которое можно опереться в будущем. Я уверен, что когда-нибудь мы отправим исследовательские аппараты на новые удивительные планеты и астероиды, в том числе на Европу, спутник Юпитера, и на Титан, спутник Сатурна, покрытый озерами жидкого метана и этана. И тогда инженеры воспользуются старыми наработками. Если же ни одно из имеющихся решений их не устроит, они снова посмотрят на доску, наклонив голову. А накапливающиеся коллективные знания помогут преодолевать различные препятствия и здесь, на Земле.

Двести лет назад все боялись, что победить черную оспу не удастся и человечество рано или поздно вымрет от нее. В девяностые годы XVIII века, как и потом, в шестидесятые годы ХХ века, уже на моей памяти, многие опасались, что рост населения опередит наши способности производить достаточно пищи, и землян ждет голод. Сейчас уже странно об этом думать, но ведь в конце 1999 года вспыхнула настоящая паника из-за «Проблемы 2000 года» (Y2K): вдруг сбои компьютерных часов по всему миру парализуют наше общество? И вероятно, так и было бы, если бы инженеры не взяли дело в свои руки и не подправили часы в каждом конкретном компьютере. «Проблема 2000 года» не обернулась бедой не по волшебству, а благодаря дотошности и вниманию к деталям, примененному на крупных масштабах.

Но самая большая проблема, с которой нам до сих пор доводилось сталкиваться, – это изменения климата. Я надеюсь, что она еще сильнее прежних вдохновляет на творческое решение и привлекает еще больше внимания, чем все остальные задачи в истории человечества, поскольку такова природа прогресса. Поскольку мы ставим перед собой все более и более масштабные цели, нам приходится иметь дело со все более и более суровыми ограничениями и трудными препятствиями. Тогда эти препятствия заставляют нас наклонять голову и искать новые, более серьезные и творческие решения. Это относится и к каждому из нас в отдельности, и к обществу в целом. Но мы не можем позволить себе остановиться и даже притормозить. Нам необходимо преодолевать препятствия, как только мы их замечаем.