Текст книги "Космос"
Автор книги: Карл Саган
Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование
Возрастные ограничения: +16
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 10 (всего у книги 30 страниц) [доступный отрывок для чтения: 10 страниц]
Глава 5
Блюз красной планеты
В кущах богов он следил за каналами…
Энума элиш. Шумер. Ок. 2500 г. до н. э.
Человек, согласный с Коперником в том, что Земля наша есть планета, обращающаяся, как и все они, по окружности вокруг Солнца и освещаемая им, не может хотя бы иногда не вообразить… что и остальные планеты, подобно нашей Земле, тоже имеют свое убранство, и даже более того – своих обитателей ‹…› Но мы не видим смысла в выяснении того, что соблаговолила там создать Природа, ибо не надеемся что-то разведать… однако некоторое время назад, всерьез размышляя над этим вопросом (не потому, что я считаю себя сообразительнее великих людей [прошлого], но потому, что мне повезло жить после большинства из них), я подумал, что каким бы невыполнимым ни было подобное исследование, какие бы трудности ни стояли на его пути, у нас, по крайней мере, есть достаточный простор для предположений.
Христиан Гюйгенс. Новые предположения о планетных мирах, их обитателях и производстве. Ок. 1690
Придет время, когда люди смогут раздвинуть пределы своего зрения… они увидят планеты, подобные нашей Земле.
Кристофер Фен. Инаугурационная речь в Грешем-Колледж. 1657
Три снимка одной и той же стороны Марса; наряду с полярной шапкой видны также светлые и темные пятна, но никаких каналов не заметно. Слева, во время местной зимы, полярная шапка видна отчетливо, а контраст между светлыми и темными деталями снижен. В центре, в период местной весны, шапка уменьшилась, а контраст между светлыми и темными областями резко усилился. Эти сезонные изменения Персиваль Лоуэлл связывал с развитием и увяданием марсианской растительности. Справа, в начале лета, огромное желтовато-белое облако пыли скрывает детали поверхности, давая подсказку к решению загадки сезонных изменений на Марсе.
С разрешения обсерватории Университета штата Нью-Мексико
Рассказывают, что много лет назад знаменитый газетный издатель послал телеграмму известному астроному: СРОЧНО ТЕЛЕГРАФИРУЙТЕ ПЯТЬСОТ СЛОВ ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ НА МАРСЕ. Астроном с сознанием выполненного долга ответил: НИКОМУ НЕ ИЗВЕСТНО, НИКОМУ НЕ ИЗВЕСТНО, НИКОМУ НЕ ИЗВЕСТНО… и так 250 раз. Но сколь бы настойчиво эксперты ни расписывались в собственном неведении, никто не обращает на это никакого внимания, и время от времени приходится выслушивать безапелляционные заявления тех, кто уверен, что смог логически доказать существование жизни на Марсе, и тех, кто убежден, что доказал обратное. Одни очень хотят, чтобы на Марсе была жизнь, другие – чтобы ее там не было. Оба лагеря допускают крайности. Эти страсти наносят ущерб терпимому отношению к неопределенности, которое так важно для науки. Похоже, многие люди просто желают получить хоть какой-нибудь определенный ответ, избавляющий от тяжкой необходимости держать в голове сразу две альтернативы. Некоторые ученые считали Марс обитаемым, полагаясь на совершенно безосновательные (как было позднее доказано) аргументы. Другие делали вывод о безжизненности планеты только потому, что поиски конкретных проявлений жизни дали отрицательный или неоднозначный результат. Этот блюз не однажды был спет для Красной планеты.
Почему марсиане? Почему столько напряженных раздумий и горячечных фантазий посвящено именно марсианам, а не жителям Сатурна или, скажем, Плутона? Да потому, что на первый взгляд Марс кажется очень похожим на Землю. Это ближайшая планета, поверхность которой мы можем наблюдать. На ней есть ледяные полярные шапки, проплывают белые облака, свирепствуют пыльные бури, приводящие к сезонным изменениям ее красной поверхности. И даже сутки здесь длятся 24 часа[132]132
Длительность солнечных суток на Марсе составляет 24 ч. 39 мин. 35 с. – Прим. пер.
[Закрыть]. Все это рождает искушение считать Марс обитаемой планетой. Он стал своего рода мистической сценой, на которую мы проецируем наши земные надежды и страхи. Но предубеждения, будь они за или против, не должны вводить нас в обман. Важны только факты, а их пока нет. Настоящий Марс – удивительный мир. Будущее его гораздо увлекательнее, чем наши прошлые представления о нем. Мы уже добрались до Марса, мы исследуем его пески, мы воплотили в реальность то, что столетиями было лишь мечтой!
Персиваль Лоуэлл в возрасте 59 лет во Флагстаффе.
Фото Лоуэлловской обсерватории
Никто не поверил бы в последние годы ХIX столетия, что за всем происходящим на Земле зорко и внимательно следят существа более развитые, чем человек, хотя такие же смертные, как и он; что в то время, как люди занимались своими делами, их исследовали и изучали, может быть, так же тщательно, как человек в микроскоп изучает эфемерных тварей, кишащих и размножающихся в капле воды. С бесконечным самодовольством сновали люди по всему земному шару, занятые своими делишками, уверенные в своей власти над материей. Возможно, что инфузория под микроскопом ведет себя так же. Никому не приходило в голову, что более старые миры во Вселенной – источник опасности для человеческого рода; самая мысль о какой-либо жизни на них казалась недопустимой и невероятной. Забавно вспоминать некоторые общепринятые в те дни взгляды. Самое большее, допускалось, что на Марсе живут другие люди, вероятно менее развитые, чем мы, но, во всяком случае, готовые дружески встретить нас как гостей, несущих им просвещение. А между тем через бездну пространства на Землю смотрели глазами, полными зависти, существа с высокоразвитым, холодным, бесчувственным интеллектом, превосходящие нас настолько, насколько мы превосходим вымерших животных, и медленно, но верно вырабатывали свои враждебные нам планы[133]133
Цит. по: Уэллс Г. Избранные произведения / Пер. М. Зенкевича. – М., 1983. – С. 319.
[Закрыть].
Карта Марса по Скиапарелли. Прямые и искривленные линии – это «каналы». Скиапарелли дал названия многим деталям и районам, заложив основу современной марсианской номенклатуры. Район Хриза и район Утопия, где осуществили посадку «Викинг-1» и «Викинг-2», также обязаны своими названими Скиапарелли
Такими словами начинается написанный в 1897 г. научно-фантастический роман Герберта Уэллса «Война миров», ставший классикой жанра и до наших дней сохранивший свою притягательную силу[134]134
В 1938 г. Орсон Уэллс осуществил постановку радиоверсии романа Г. Уэллса, перенеся вторжение марсиан из Англии на восток Соединенных Штатов, и напугал миллионы американцев, поверивших, что марсиане действительно атакуют. – Прим. авт. (В дальнейшем было показано, что масштаб реакции на эту радиопостановку был сильно преувеличен газетными репортажами, а также первым исследователем этого инцидента профессором Хадли Кантрилом. Газеты были заинтересованы подорвать репутацию радио как нового конкурирующего вида СМИ, профессор Кантрил допустил очень серьезные искажения при обработке данных, преувеличив число слушателей передачи и остроту их реакции. На сегодня представление о масштабной панике во время трансляции программы считается мифом американской журналистики. – Прим. пер.)
[Закрыть]. Страх и надежда найти жизнь за пределами Земли сопутствуют нам на протяжении всей истории. Последние 100 лет наши ожидания сконцентрировались на одной яркой красной точке земного неба. За три года до публикации «Войны миров» житель Бостона Персиваль Лоуэлл основал большую обсерваторию, где были получены наиболее серьезные аргументы в пользу существования жизни на Марсе. С юности увлекавшийся астрономией, Лоуэлл поступил в Гарвард, получил назначение на полуофициальную дипломатическую службу в Корее и вел жизнь, обычную для богатого человека. Но до своей смерти в 1916 г. он внес значительный вклад в наши знания о природе и эволюции планет и многое сделал для того, чтобы было обнаружено расширение Вселенной и открыта планета Плутон, названная в его честь. Первые две буквы в названии Плутона совпадают с инициалами Персиваля Лоуэлла. Символ стал официальным обозначением планеты.
Но любовью всей жизни для Лоуэлла стал Марс. В 1877 г. он был потрясен сообщением итальянского астронома Джованни Скиапарелли о каналах на Марсе. Во время сближения Марса с Землей Скиапарелли наблюдал запутанную сеть одиночных и двойных прямых линий, в разных направлениях пересекающих светлые области планеты. Скиапарелли использовал слово саnali, которое в итальянском языке означает «протоки» или «русла», но его перевели на английский словом canals (каналы), подразумевающим участие разумного строителя. По Европе и Америке прокатилось повальное увлечение Марсом, и Лоуэлл был полностью захвачен им.
Лоуэлл, сидящий за окуляром 24-дюймового телескопа-рефрактора, 1900 г.
С разрешения Лоуэлловской обсерватории
В 1892 г. у Скиапарелли стало портиться зрение, и он объявил, что прекращает наблюдения Марса. Лоуэлл принял решение продолжить работу. Он хотел создать первоклассное место для наблюдений, где ему не мешали бы облака или городские огни и где была бы хорошая «видимость» – так астрономы говорят о спокойной атмосфере, которая минимизирует дрожание изображения в телескопе. Плохую видимость вызывает мелкомасштабная турбулентность в атмосфере над телескопом, заставляющая звезды мерцать. Лоуэлл построил свою обсерваторию вдали от дома, на Марсианском холме во Флагстаффе, штат Аризона[135]135
Исаак Ньютон писал: «Даже если бы теорию создания телескопов удалось в полной мере воплотить в практику, то все равно остались бы ограничения, которые телескопы не смогут преодолеть. Воздух, сквозь который мы смотрим на звезды, находится в непрерывном дрожании… Единственное спасение – как можно более тихий и спокойный воздух, какой, вероятно, бывает на вершинах высочайших гор, за облаками». – Прим. авт. (Сегодня на крупных телескопах негативное влияние атмосферы в значительной мере удалось преодолеть за счет систем адаптивной оптики. Состояние атмосферы перед телескопом непрерывно зондируется лазерным лучом, и специальные актуаторы слегка деформируют зеркало телескопа, чтобы в точности компенсировать искажения, вносимые атмосферой. – Прим. пер.)
[Закрыть]. Он зарисовывал детали марсианской поверхности, в особенности буквально гипнотизировавшие его каналы. Вести такого рода наблюдения непросто. Морозным ранним утром вы проводите долгие часы у телескопа. Видимость часто бывает плохой, изображение Марса искажается и затуманивается, и вам нужно игнорировать увиденное. Иногда изображение замирает, и на мгновение детали на диске планеты становятся удивительно ясными. Тогда надо запомнить то, что вам посчастливилось увидеть, и аккуратно перенести это на бумагу. Вы должны отбросить всяческие предрассудки и непредвзято регистрировать чудеса Марса.
Один из марсианских глобусов, изготовленных Лоуэллом, с отмеченными на нем каналами и нанесенными названиями.
С разрешения Лоуэлловской обсерватории
Тетради Персиваля Лоуэлла заполнены изображениями того, что, как ему казалось, он видел: светлые и темные пятна, едва заметная полярная шапка и каналы – планета, опутанная каналами. Лоуэлл считал, что видит мир, покрытый сетью грандиозных ирригационных рвов, которые несут воду тающих полярных шапок мучимым жаждой жителям экваториальных городов. Он предполагал, что на планете обитает более старая и мудрая раса, возможно, сильно отличающаяся от нас. Он предполагал, что сезонные изменения в темных областях вызваны ростом и увяданием растительности. Он предполагал, что Марс очень похож на Землю. Вообще, он слишком много предполагал…
Лоуэлл представлял себе Марс древним, бесплодным, иссушенным миром, похожим на земные пустыни. Марс Лоуэлла имел много общего с юго-западом Америки, где располагалась его обсерватория. Марс виделся ему прохладным местом, но все же не менее приятным для жизни, чем «юг Англии». Воздух разреженный, но содержащий достаточно кислорода для дыхания. Вода встречается редко, но густая сеть каналов разносит живительную влагу по всей планете.
Как мы теперь знаем, наиболее серьезные возражения идеи Лоуэлла встретили в его время там, где меньше всего можно было ожидать. В 1907 г. Альфреда Рассела Уоллеса, соавтора теории эволюции и естественного отбора, попросили отрецензировать одну из книг Лоуэлла. Получивший инженерное образование Уоллес хотя и верил, например, в экстрасенсорное восприятие, был предельно скептичен в отношении обитаемости Марса. Он показал, что Лоуэлл ошибался в своих расчетах средней температуры на Марсе; она не то что не соответствовала температуре Южной Англии, она почти везде была ниже точки замерзания воды. А значит, под поверхностью должна залегать вечная мерзлота. Воздух разрежен куда сильнее, чем следовало из вычислений Лоуэлла. Кратеры должны встречаться столь же часто, как и на Луне. А что касается воды в каналах, то Уоллес писал:
Любая попытка заставить столь скромные запасы [воды] полноводными каналами течь через экватор в другое полушарие по ужасным пустыням под совершенно безоблачным небом, как это описывает г-н Лоуэлл, была бы скорее делом рук группы сумасшедших, нежели разумных существ. Можно с уверенностью утверждать, что уже в ста милях от источника ни одной капле воды не удастся избежать испарения или впитывания.
Рисунок Марса, сделанный в 1909 г. Э.-М. Антониади во Франции. Хорошо различимы полярная шапка и дымка на лимбе, однако, несмотря на превосходные условия наблюдения, практически никаких каналов разглядеть не удается
Этот разгромный и в основном правильный физический анализ Уоллес сделал в возрасте 84 лет. Его вывод состоял в том, что жизнь на Марсе – под жизнью он понимал гражданских инженеров, сведущих в гидравлике, – невозможна. От высказываний о микроорганизмах он воздержался.
Несмотря на критику Уоллеса и вопреки тому, что другие астрономы, чьи телескопы и обсерватории были ничуть не хуже, не могли найти никаких признаков легендарных каналов, картина Марса по Лоуэллу получила широкую популярность у публики. Она обладала притягательностью мифа, древнего, как Книга Бытия. В какой-то мере такая привлекательность связана с тем, что XIX в. был эпохой инженерных чудес, в частности эпохой строительства грандиозных каналов: Суэцкий канал открыли в 1869 г., Коринфский – в 1893-м, по Панамскому первое судно прошло в 1914-м, а в США завершилось сооружение системы шлюзов в районе Великих озер, в том числе грузовых каналов штата Нью-Йорк и оросительных каналов на юго-востоке Америки. Если столь грандиозные проекты смогли осуществить европейцы и американцы, то почему не могут марсиане? Разве более старый и мудрый вид не способен был приложить гораздо большие усилия в своем отважном противоборстве с иссушением Красной планеты?
Сейчас мы вывели на орбиту вокруг Марса разведывательные зонды. Вся его поверхность нанесена на карту. На планету опустились две автоматические лаборатории[136]136
К началу 2019 г. в исследованиях Марса успешно приняли участие четыре марсохода, пять стационарных посадочных модулей и 13 орбитальных. – Прим. пер.
[Закрыть]. Но со времен Лоуэлла туман, скрывающий тайны Марса, если они вообще есть, только сгустился. Получив изображения Марса, намного более подробные, чем мог наблюдать Лоуэлл, мы не нашли никаких следов хваленой сети каналов, ни одного шлюза. Лоуэлл, Скиапарелли и другие, кто в тяжелых условиях, на пределе возможностей занимался визуальными наблюдениями, заблуждались – отчасти, вероятно, потому, что им хотелось верить в существование жизни на Марсе.
Современная иллюстрация к роману Э. Р. Берроуза о приключениях Джона Картера на Марсе.
С разрешения «Ballantine Books»
Дневники наблюдений Персиваля Лоуэлла отражают его непрерывную многолетнюю работу у телескопа. Они показывают, что Лоуэлл прекрасно з нал о том скептицизме, с которым относятся к реальности каналов другие астрономы. За страницами дневников видится человек, уверенный, что совершил важное открытие, и огорченный, что другие все еще не понимают его значения. В тетради за 1905 г. есть, к примеру, такая запись, датированная 21 января: «Двойные каналы, которые иногда удается разглядеть, несомненно, реальны». Читая дневники Лоуэлла, я испытывал отчетливое и довольно неуютное чувство, будто он действительно что-то видел. Но что?
Когда мы с Полом Фоксом из Корнелла сравнили карты Лоуэлла и изображения, которые передал с орбиты «Маринер-9» – разрешение отдельных снимков в тысячу раз превышало то, что давал на Земле 24-дюймовый рефрактор Лоуэлла, – между ними не обнаружилось практически ничего общего. Не то чтобы глаз Лоуэлла сливал в прямые линии разрозненные слабые детали на марсианской поверхности. На месте большинства каналов не было темных пятен или цепочек кратеров. Там вообще не было никаких деталей. Но как же тогда ему удавалось год за годом зарисовывать одни и те же каналы? Каким образом другие астрономы – некоторые из них говорят, что до проведения собственных наблюдений не изучали подробно карты Лоуэлла, – наносили на бумагу те же каналы? Одним из важнейших открытий «Маринера-9» стало обнаружение на поверхности Марса меняющихся со сменой сезонов полос и пятен, многие из которых связаны с круговыми валами ударных кратеров. Всему причиной переносимая ветром пыль, что образует рисунки, зависящие от сезонных ветров. Но полосы внешне не похожи на каналы, не совпадают с ними по расположению, и ни одна из них по отдельности не имеет такого размера, чтобы бросаться в глаза при наблюдении с Земли. Маловероятно, чтобы в начале ХХ в. на Марсе действительно существовали образования, хотя бы отдаленно напоминавшие каналы Лоуэлла и бесследно исчезнувшие, как только стало возможным их детальное исследование при помощи космических аппаратов.
Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935), русский пионер ракетно-космической эры. Провинциальный учитель, самоучка, он внес основополагающий вклад в астронавтику. Циолковский предвидел время, когда люди смогут преобразовать среду других миров, и в 1896 г. писал о связи с внеземными цивилизациями. В 1903 г. он детально описал, как многоступенчатая ракета на жидком топливе сможет поднять человека за пределы земной атмосферы
Марсианские каналы представляются следствием какого-то странного сбоя в совместной работе рук, глаз и мозга, проявляющегося у людей в сложных условиях наблюдения (по крайней мере, у некоторых людей; многие астрономы, располагая такими же, как у Лоуэлла, инструментами и условиями для наблюдения, заявляли, что никаких каналов нет). Но и это объяснение весьма далеко от удовлетворительного, и меня продолжают мучить сомнения, что какая-то существенная деталь в проблеме марсианских каналов остается нераскрытой. Лоуэлл всегда говорил, что правильная форма каналов является безошибочным признаком их разумного происхождения. Безусловно, это верно. Единственный нерешенный вопрос – с какой стороны телескопа находился этот разум.
По Лоуэллу, марсиане добры и оптимистичны, даже в чем-то богоподобны – ничего общего с теми злобными и опасными существами, которых изобразили Уэллс и Уэллс (Герберт и Орсон. – Прим. ред.) в «Войне миров». Научная фантастика и воскресные приложения к газетам донесли оба эти портрета до воображения публики. Помню, как в детстве затаив дыхание я читал марсианские романы Эдгара Райса Берроуза. Вместе с Джоном Картером, джентльменом и искателем приключений из Вирджинии, я путешествовал на «Барсум», как называли Марс его обитатели. Я следовал за караваном тотов, восьминогих вьючных животных. Я искал руки прекрасной Деи Торис, принцессы Гелиума. Я дружил с Тарсом Таркасом, зеленым воином четырехметрового роста. Я блуждал среди увенчанных шпилями городов и куполов насосных станций Барсума, по цветущим склонам возвышенностей Непентес и Нилосирт[137]137
Непентес и Нилосирт – столовые горы (плосковершинные возвышенности с обрывистыми краями) на Марсе. – Прим. пер.
[Закрыть].
Роберт Хатчингс Годдард (1882–1945) в 11 лет. Пятью годами позже его воображение было подстегнуто чтением «Войны миров» Г. Уэллса. На следующий год, еще до того, как полетел первый самолет и заработал первый радиоприемник, он, карабкаясь на вишневое дерево, вдруг представил себе устройство, которое сможет долететь до Марса. Всю свою жизнь он посвятил его созданию.
С разрешения Библиотеки Годдарда, Университет Кларка
Мыслимо ли – на самом деле, а не в фантазиях – попасть с Джоном Картером в марсианское королевство Гелиум? Можем ли мы одним прекрасным летним вечером по дороге, озаренной светом двух стремительных лун Барсума, отправиться в рискованную научную экспедицию? Пусть даже все выводы Лоуэлла о Марсе, включая существование пресловутых каналов, совершенно несостоятельны, все равно его описание планеты сделало по меньшей мере одно полезное дело. Оно заставило целое поколение людей (и я из их числа) поверить в реальность исследования планет и задаться вопросом: а не сможем ли мы сами однажды полететь на Марс? Джону Картеру только и потребовалось, что выйти в чистое поле, воздеть руки и проникнуться страстным желанием. Помню, что в детстве я потратил многие часы, околачиваясь в поле, решительно протягивая руки и обращаясь к тому, что я считал Марсом, с просьбой доставить меня туда. Ничего не получалось. Должен был найтись иной путь.
Годдард в возрасте 33 лет, устанавливающий на испытательный стенд стальную камеру сгорания для небольшой твердотопливной ракеты.
С разрешения Библиотеки Годдарда, Университет Кларка
Подобно организмам, машины эволюционируют. Ракеты, как и приводивший их в движение черный порох, впервые появились в Китае, где использовались для церемониальных нужд и для украшения празднеств. Завезенные около XIV столетия в Европу, они нашли применение в военном деле. В конце XIX в. школьный учитель из России Константин Циолковский предложил использовать их для межпланетных перелетов, а американский ученый Роберт Годдард первым стал всерьез работать над задачей высотных полетов[138]138
Как считает историк авиации И. Я. Шатоба, черный порох и «увеселительные огни» (т. е. ракеты) появились на Руси в XII в. В 1613 г. польский военный архитектор В. Себиш в своем сочинении «Ручное производство оружия» привел чертежи многоступенчатых ракет, а в 1649 г. французский поэт и писатель Сирано де Бержерак в книге «Иной свет, или Космическая история о государствах и жителях Луны» писал о транспортной многоступенчатой ракете, используемой для перелетов с Земли на Луну. Несмотря на это, традицией стало приписывать приоритет в этих вопросах К. Э. Циолковскому. Р. Годдард так и не создал своей высотной ракеты, но ему принадлежит приоритет в запуске ракеты с жидкостным ракетным двигателем. «Фау-2» не была продолжением работ Годдарда. Немцы шли своим путем и в «Фау-2» использовали идеи своего соотечественника Оберта. – Прим. пер. (Материал предоставлен историком космонавтики А. Железняковым.)
[Закрыть]. Во время Второй мировой войны почти все усовершенствования Годдарда воплотились в немецкой военной ракете V-2 («Фау-2»), а кульминацией этих работ стал запуск в 1948 г. двухступенчатой ракеты V-2/WAC Corporal, достигшей беспрецедентной по тем временам высоты 400 км. В 1950-х инженерные разработки под началом Сергея Королева в Советском Союзе и Вернера фон Брауна в Соединенных Штатах, которые финансировались ради создания систем доставки оружия массового поражения, привели к запуску первых искусственных спутников. Дальнейший прогресс был стремительным: пилотируемый орбитальный полет, облет Луны и первая высадка человека на ее поверхность, отправка автоматических межпланетных станций к планетам Солнечной системы и за ее пределы. Многие государства уже запустили собственные космические аппараты, в числе этих стран Великобритания, Франция, Канада, Япония, а также Китай[139]139
Космическими считаются страны, обладающие собственными технологиями создания космических носителей. Таковыми являются (в порядке «поступления»): СССР (1957), США (1958), Франция (1965), Япония (1970), Китай (1970), Великобритания (1971), Индия (1980), Израиль (1988), Иран (2009) и Северная Корея (2012). Канада собственных носителей не имеет. Европейские страны с 1975 г. объединили свои космические программы в рамках Европейского космического агентства. С развитием частной космонавтики становится труднее определить государственную принадлежность запусков. Так, в 2018 г. ракета Electron была запущена из Новой Зеландии местной компанией, которая принадлежит американской. – Прим. пер.
[Закрыть] – страна, где впервые была изобретена ракета.
Самая первая ракета на жидком топливе. Запущена Годдардом 16 марта 1926 г. с фермы его дяди в Оберне, штат Массачусетс. Ее полет длился две с половиной секунды.
С разрешения Библиотеки Годдарда, Университет Кларка
Прежде всего космические ракеты, как мечталось Циолковскому и Годдарду (который в молодости читал Уэллса и слушал лекции Персиваля Лоуэлла), призваны были послужить орбитальными научными станциями для наблюдения Земли с большой высоты и зондами для поиска жизни на Марсе. Обе эти мечты нашли сегодня свое воплощение.
Представьте себя пришельцем с какой-то другой, совершенно чуждой нам планеты, который приближается к Земле, не ведая, что его ожидает. Чем ближе планета, тем отчетливее вид, тем яснее проступают все более и более тонкие детали. Обитаема ли она? В какой момент вы сможете ответить на этот вопрос? Если здесь есть разумные существа, то, вероятно, они создали инженерные сооружения, имеющие контрастные элементы размером порядка нескольких километров, сооружения, хорошо различимые, когда оптические системы и расстояние до Земли обеспечат километровое разрешение. Однако на этом уровне детализации Земля выглядит совершенно пустынной. В местах, которые мы зовем Вашингтоном, Нью-Йорком, Бостоном, Москвой, Лондоном, Парижем, Берлином, Токио и Пекином, нет никаких признаков жизни – разумной или нет. Если на Земле и существуют разумные существа, они не слишком сильно изменили ее ландшафт, не создали регулярного геометрического рисунка, заметного при километровом разрешении.
Но, когда мы десятикратно увеличиваем разрешение и начинаем видеть детали размером около сотни метров, ситуация меняется. Многие места на Земле как бы кристаллизуются вдруг, обнаруживая сложный рисунок из квадратов и прямоугольников, прямых линий и кругов. Это и есть инженерные артефакты разумной жизни: дороги, автострады, каналы, сельскохозяйственные угодья, городские улицы – узор, открывающий два родственных человеческих пристрастия – к евклидовой геометрии и к защите своей территории. В этом масштабе разумную жизнь можно обнаружить и в Бостоне, и в Вашингтоне, и в Нью-Йорке. А при десятиметровом разрешении впервые становится видно, до какой степени в действительности преобразован ландшафт. Люди изрядно потрудились. Это видно на снимках дневной стороны планеты. В сумерках и ночью взгляду открываются другие вещи: факелы нефтяных скважин в Ливии и Персидском заливе, глубоководная подсветка, используемая японским рыболовным флотом для промысла кальмаров, огни больших городов. А если в дневное время мы увеличим разрешение так, чтобы видеть объекты размером около метра, то сможем, наконец, разглядеть отдельные живые организмы – китов, коров, фламинго, людей.
Многоступенчатая ракета на жидком топливе – прямой потомок первых экспериментов Годдарда. Корабль «Аполлон-11» под командованием Нила Армстронга 16 июля 1969 г. отправляется с мыса Канаверал во Флориде в свой трехдневный полет к Луне.
С разрешения NASA
Поиск жизни на Земле в отраженном солнечном свете; увидеть подобное мечтал Годдард. На земном серпе (a) сквозь облака просвечивает Западная Африка; разрешение сотни километров, но следов жизни не видно. Ближний Восток в окрестностях Красного моря (б) выглядит безжизненным с разрешением в десятки километров. Восточное побережье Соединенных Штатов (в), снятое в инфракрасном свете и представленное в искусственных цветах, не показывает никаких следов жизни ни в Нью-Йорке, ни в Вашингтоне. Острова Берри (г), входящие в Багамский архипелаг: коралловые рифы созданы колониальными животными, но они плохо видны с высоты. С разрешением в десятки метров наличие разумной жизни на Земле становится заметным. Красные квадраты (д) – это фермы, обслуживаемые ирригационными проектами в окрестностях Юмы (штат Аризона), вблизи дельты реки Колорадо. Вверху посередине песчаные дюны Коачелла на юге Калифорнии, прорезаемые Всеамериканским каналом. Река Колумбия (е, ж), разделяющая штаты Вашингтон и Орегон, в двух разных разрешениях. Кружочки – пшеничные поля, орошаемые с помощью вращающихся дождевальных установок. При разрешении в десятки метров уже видно наличие городской цивилизации, как, например, в городе Батон-Руж, штат Луизиана (з), или в Вашингтоне (и). Снимки с космического корабля «Аполлон», спутника «Лэндсат» и самолета RB-57.
C разрешения NASA
Центр Нью-Йорка. (Вверху) Вертикальный вид со спутника «Лэндсат» в ближнем инфракрасном диапазоне имеет эффективное разрешение около 40 м. Хорошо различима горизонтальная организация улиц, мостов и скоростных шоссе. Внизу справа виден международный аэропорт Кеннеди. В искусственных цветах этого снимка парки и другая растительность выглядят красными. Сине-черные области – это вода, на которой заметны идущие суда. (Слева внизу) Нью-Йорк в видимом спектре с разведывательного самолета RB-57 с разрешением около десяти метров в районе Бруклина (на переднем плане). Здесь становится видна вертикальная геометрия небоскребов в центральном и нижнем Манхэттене, особенно отбрасывающие длинные тени башни-близнецы Всемирного торгового центра (те самые, что были уничтожены в результате теракта 9 сентября 2001 г. – Прим. пер.). Статую Свободы можно различить посередине слева. В отдалении лежит штат Нью-Джерси.
С разрешения NASA. (Справа внизу) Когда разрешение увеличивается до десяти сантиметров, при высоком контрасте становится заметна основная форма жизни на планете. Видны десятки особей доминирующего вида, скатывающиеся с горы на лыжах.
С разрешения Photo Researchers. Фото Г. Герстера
На Земле разумная жизнь прежде всего проявляет себя в геометрической правильности созданных ею конструкций. Если бы сеть каналов Лоуэлла действительно существовала, то вывод о присутствии на Марсе разумных существ напрашивался бы почти неизбежно[140]140
Геометрическая правильность далеко не всегда является следствием разумной деятельности. В предыдущей главе Саган отмечает, что Кеплер ошибочно приписывал разуму правильную круговую форму лунных кратеров. На спутнике Юпитера Европе обнаружены многочисленные прямолинейные борозды, отчетливо видимые при разрешении около 200 м, но породившие их причины, судя по всему, совершенно естественные. – Прим. пер.
[Закрыть]. Для того чтобы по фотографиям, пусть даже полученным с орбиты, можно было выявить жизнь на Марсе, ей надлежит в значительной мере преобразовать поверхность планеты. Технические цивилизации, сооружающие каналы, должны обнаруживаться без труда. Но за исключением одного-двух загадочных образований, ничего подобного не удается разглядеть в изобилии деталей поверхности Марса на изображениях, полученных беспилотными космическими аппаратами. Как бы то ни было, существует широкий диапазон других возможностей – от крупных животных и растений до микроорганизмов, ископаемых форм жизни и полной безжизненности планеты теперь и в прошлом. Поскольку Марс находится дальше от Солнца, чем Земля, температуры здесь значительно ниже. Разреженная атмосфера состоит в основном из углекислого газа, небольшого количества молекулярного азота и аргона с крайне незначительными примесями водяного пара, кислорода и озона. Открытых водоемов на Марсе быть не может, поскольку низкое атмосферное давление не способно предотвратить вскипание даже холодной воды. Незначительное количество жидкой воды, возможно, содержится в порах и капиллярах почвы. Количество кислорода намного меньше, чем требуется человеку для дыхания. Озона настолько мало, что смертельное для бактерий ультрафиолетовое излучение Солнца беспрепятственно достигает марсианской поверхности. В силах ли хоть какой-нибудь организм выжить в таких условиях?
Чтобы ответить на этот вопрос, мы с коллегами много лет тому назад изготовили камеры, в которых на основе имевшихся тогда знаний смоделировали марсианские условия. Мы поселили в них земные микроорганизмы и стали наблюдать, удастся ли выжить хотя бы некоторым из них. Эти камеры мы называли марсианскими консервами (Mars Jars). Температура в них циклически менялась в типичном для Марса диапазоне – от значения чуть выше точки замерзания воды в полдень до примерно –80° С перед восходом, бескислородная атмосфера состояла в основном из СO2 и N2. Ультрафиолетовые лампы имитировали жесткое солнечное излучение. Жидкой воды не было, за исключением очень тонкой пленки, увлажняющей отдельные крупинки песка. Некоторые микробы замерзали и умирали в первую же ночь, никак больше не проявляясь. Другие задыхались и гибли от недостатка кислорода. Иные умирали от жажды или ультрафиолетового излучения. Но всегда оставалось достаточное количество видов земных микробов, которые не испытывали нужды в кислороде; которые приостанавливали свою жизнедеятельность, когда температура опускалась слишком низко; которые спасались от ультрафиолета под камнями или под тонким слоем песка.
В других экспериментах, где присутствовало небольшое количество воды, микробы даже начинали расти. Если в марсианской среде способны выжить земные микроорганизмы, то насколько же лучше должны быть к ней приспособлены марсианские, при условии, конечно, они существуют. Но сначала нам необходимо добраться до Марса. Советский Союз реализует программу исследования планет беспилотными космическими аппаратами. Раз в один-два года планеты располагаются так, что, согласно законам Кеплера и Ньютона, можно отправить космический аппарат к Марсу или Венере с минимальными затратами энергии. С начала 1960-х гг. СССР редко упускал такие благоприятные возможности. Настойчивость и инженерное искусство советских специалистов были вознаграждены. Пять межпланетных станций – «Венера-8-12» – успешно достигли поверхности Венеры и передали оттуда данные – задача не из легких в условиях столь горячей, плотной и едкой атмосферы. Однако, несмотря на многочисленные попытки, Советскому Союзу так и не удалось осуществить успешную посадку на Марс, который, по крайней мере на первый взгляд, выглядит куда более гостеприимно – и температура пониже, и атмосфера гораздо более разреженная, из менее агрессивных газов. Ледяные полярные шапки, прозрачное розовое небо, огромные песчаные дюны, древние речные русла, громадные рифтовые долины, крупнейший из известных в Солнечной системе вулканический конус и, наконец, тихие послеполуденные часы летом на экваторе – все это делает Марс гораздо более похожим на Землю, чем Венера.
Внимание! Это не конец книги.
Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента. Поддержите автора!Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?