Уже в экспедиции на Марс человек споткнется о порог возможностей
Результаты космических исследований не только серьезно расширили представления землян о пространстве в окрестностях Земли и ближайших к ней планет, продемонстрировав определенные возможности человека в познании законов окружающего мира, но и выявили те принципиальные ограничения, с которыми он сталкивается или встретится в относительно недалеком будущем в своей деятельности по изучению микро-, макро- и мегамира.
Скорее всего Земля останется для человечества не просто колыбелью, но и его постоянным жилищем. Переселение на другие планеты останется несбыточной мечтой. На примере эксплуатации пилотируемых космических станций видно, какую наземную инфраструктуру надо иметь и сколько средств тратить на жизнеобеспечение даже минимального экипажа. Разумеется, не подлежит сомнению полезность прикладных аспектов использования результатов космических исследований применительно к организации глобальных сетей связи, телевидения, дистанционного зондирования Земли, а также к созданию оборонных систем. Но существует целый ряд принципиальных ограничений, которые препятствуют проникновению человека в макромир, в глубь вещества или в дальний космос.
На границе непознаваемого
Прежде всего речь идет об энергетике и о получении материалов с желаемыми характеристиками. Например, мы неспособны разогнать частицы в ускорителях до скорости света, даже если подключим все электростанции Земли. Не можем сделать такие мощные генераторы для радиолокаторов, чтобы получить отраженные сигналы от ближайших звездных систем. Мы не в состоянии постоянно увеличивать мощность ракетных двигателей в силу конечных значений теплотворной способности топлива и прочности материалов. Скорости света и гравитационного дальнодействия конечны, известные релятивистские эффекты также не увеличивают наши возможности.
“Невзирая на привлечение больших сил и средств, не удалось найти способы управления термоядерным синтезом, хотя на этот счет и высказывались в середине XX века оптимистические прогнозы”
С пределами познания мы сталкиваемся, имея дело с нижними порогами чувствительности приборов. Любой из них, предназначенный для измерения некоторой физической величины, всегда имеет зону нечувствительности, в том числе и с учетом глубокого охлаждения приемников. Это означает, что сведения об этом параметре ниже данного порога мы знать не можем. В результате совершенствования приборов границы могут отодвигаться, но ликвидировать их невозможно по причинам принципиального характера, к примеру, в случае, когда мы достигаем уровня теплового шума. Это уже предел наших знаний. Практически это может выглядеть так: от рукотворного космического аппарата, посланного за пределы Солнечной системы, мы не можем принять информационные сигналы, потому что он обладает ограниченной энергетикой, а наш радиоприемник имеет порог чувствительности. В то же время мы в состоянии фиксировать радиоизлучения, идущие от звезд или звездных систем, потому что их мощность чрезвычайно велика. Прямых же измерений в области этих источников провести мы не можем, то есть речь идет об одном из потолков наших познавательных возможностей.
До сих пор мы не знаем природу физических полей: электрических, магнитных, гравитационных, электромагнитных и т. д. Человек научился измерять их параметры, а также некоторые из полей даже генерировать, нашел способы их практического использования. Теперь с познавательной точки зрения нам интересен вопрос: почему поля, например, одноименных и разноименных зарядов или магнитов так взаимодействуют друг с другом? Ответа нет, как нет даже сколько-нибудь убедительных гипотез. Это что касается макротел. А о полях межмолекулярных, межатомных и внутриядерных известно вообще мало. Не многим лучше обстоит дело с изучением биополей, хотя это уже и макромир.
Еще одна группа ограничений связана с получением фундаментальных знаний о природе и социуме. За последние десятилетия уменьшилось число открытий и пионерских изобретений по большинству научных направлений за исключением, может быть, генетики и биотехнологий. Есть основания полагать, что в обозримой перспективе трудно ожидать серьезных научных потрясений. Процесс получения новой информации вышел на так называемую логистическую кривую, когда рост объемов замедляется, несмотря на увеличение затрачиваемых сил и средств. Получать новые знания о природе и социуме быстро и дешево сейчас уже, как правило, не удается.
Невзирая на привлечение больших сил и средств, не удалось найти способы управления термоядерным синтезом, хотя на этот счет и высказывались в середине XX века оптимистические прогнозы. На этом пути ученые встретились с необходимостью получения сверхбольших фокусирующих магнитных или электрических полей, высоких температур, перспектив на реализацию которых немного. Вспомним и космические проекты, осуществить которые в границах существующих естественнонаучных представлений, несмотря на привлечение, казалось бы, большого количества средств и сил, не представляется возможным. При реализации же синтеза ядер или аннигиляции веществ ожидается выделение таких порций энергии, что человек не справится с ними по определению. Все это переводит многие космические проекты в область благих пожеланий.
Привычка к тепличным условиям
Естественными препятствиями для сверхдальних перелетов даже в пределах Солнечной системы, не говоря уже о других мирах, остаются и срок человеческой жизни, надежность и ресурс аппаратуры космических аппаратов. В настоящее время в высшей степени проблематично построение замкнутых самодостаточных экосистем для баз на планетах или для космических аппаратов длительного автономного полета без подпитки с Земли.
Приведем для наглядности результаты общеизвестных ориентировочных оценок. Так, например, продолжительность экспедиции экипажа в составе четырех – шести человек к Марсу может составить не менее 2,5 года, вес межпланетного корабля, собираемого из составных частей на околоземной орбите высотой порядка 500 километров и стартующего с нее к Марсу, доходит до 500–600 тонн, количество ракет-носителей тяжелого класса, необходимых для доставки на околоземную орбиту составных частей межпланетного корабля, может достигать 40–50 штук и более. При этом на Марсе как атмосфера, так и температурный режим для жизни совершенно непригодны. Присутствовать на этой планете можно либо в скафандре, либо в соответствующих капсулах-ангарах. Плюс губительное действие ультрафиолетового излучения Солнца.
Полет автоматических космических аппаратов до Юпитера и Сатурна – это десять и более лет. А ведь для реализации таких экспедиций должна быть обеспечена еще и высочайшая надежность техники.
Что же касается полетов к ближайшим звездам, то об этом даже говорить не приходится, так как речь идет о сотнях и тысячах лет полета даже с огромными по земным представлениям скоростями.
Создание замкнутой автономной экосистемы с требуемой для нашего организма средой в принципе возможно, но не на многие годы – это проблема проблем как технического, так и биологического характера.
Человек обладает пятью органами чувств. Из всего диапазона физических излучений мы видим только спектр длин волн 0,4–0,7 микрона. Интересно, что именно для этого диапазона атмосфера Земли достаточно прозрачна, а спектральная мощность излучения Солнца максимальна. Слышим мы в диапазоне 20 тысяч герц. Имеют порог чувствительности и другие наши органы. В результате своей деятельности человек сначала усилил с помощью механических машин свои мускулы, затем с помощью различных измерительных приборов-преобразователей расширил возможности органов чувств. Наконец, были разработаны вычислительные средства, которые приумножили наши интеллектуальные способности. Но подняв потолок возможного, снять ограничения полностью не удается по принципиальным причинам. Быстродействие самых высокопроизводительных ЭВМ на оптических элементах также ограничивается конечной скоростью света.
Возможно, в результате эволюции человек через миллионы лет станет качественно другим, но сейчас по своим возможностям он все еще соответствует братьям нашим меньшим.
Окружающая среда создает сами условия для возникновения жизни. Реализоваться такие возможности могут исключительно редко, в частности в Солнечной системе это случилось скорее всего только на Земле. Что же касается планет других звезд, то можно лишь предполагать наличие на них жизни. И для ее дистанционного обнаружения пока даже не просматриваются возможности. Кстати, высказываемые иногда предположения о вероятности занесения жизни на Землю из дальнего космоса в высшей степени спорны, если принять во внимание условия открытого космоса, а также во время движения тел в атмосфере при падении.
Приходится признать, что пока всем перспективным проектам и предложениям о дальних полетах в космос или об организации поселений-колоний на ближайших небесных телах, а также о построении баз на Луне и Марсе с целью проведения исследований и снабжения Земли присущи однобокость и отсутствие должной системности при оценке осуществимости.
В проектах и предложениях, как правило, не учитывается, что человек эволюционно сформировался в условиях нашей планеты, что он может существовать только в очень узком диапазоне физико-химической среды, которую длительно (речь идет о десятках и более лет) обеспечить трудно даже при условии снабжения с Земли, а об автономных поселениях и пилотируемых космических аппаратах для сверхдальних полетов можно рассуждать только гипотетически, потому что возможность создания замкнутой самодостаточной экосистемы для цивилизованного человека даже не просматривается.
Фантазировать отдельные люди могут сколько угодно, но государства и народы могут позволить себе заниматься, как правило, только реальными делами. Показателен в этом отношении отрицательный опыт эксперимента «Биосфера-2» (США, штат Аризона, 1991 год). Восемь человек смогли прожить всего около года вместо двух лет по плану. Люди не выдержали, начали голодать и болеть. Эксперимент был прерван.
Клуб самоубийц
Со времен начала полетов космических аппаратов стало особенно ясно, что Земля не такая уж и большая да и клады она содержит не бездонные. Развитие транспортных средств и крупных производств только усилило это понимание, ибо реализация масштабных научно-технических и промышленных проектов сверхдержавами или сообществами стран приобрела планетарный охват. Серьезное неблаготворное влияние ряда изобретений на природу уже очевидно. Большие масштабы такого влияния могут быть пагубными для всех. В частности, понятно, что выяснять спорные отношения на «ядерных» саблях или с применением биологического оружия уже нельзя, ибо победителей не будет – это самоубийство.
Человечество лишит себя будущего, если не поменяет ориентиров жизни. У него нет больших врагов, чем оно само в лице своих апассионарных и агрессивных лидеров. Никто не окажет нам помощи со стороны. Чтобы выжить, необходимо самим о себе позаботиться.
Анализ основных этапов истории человечества, а также животного мира (как биологической модели) свидетельствует о том, что общество с нерегулируемым безудержным уровнем потребления без разумной организации своей жизнедеятельности с целью выживания и полноценного прогрессивного развития – это в конечном итоге самоубийца в духовном и физическом смысле. Существование в прежней парадигме – путь к самоликвидации. Равновесие в природе Земли целесообразно не только поддерживать путем учета соответствующих ограничений в деятельности людей, но и восстанавливать его там, где оно серьезно нарушено.
Человек многого достиг на Земле, но перед силами природы он мал и слаб. Уместно в связи с этим вспомнить слова Юрия Гагарина о том, что когда он рассматривал Землю с орбиты, у него возникали эмоциональные мысли о том, как же мелка по сути вся наша кипучая деятельность, как похожа на мышиную возню.
В умы людей давно стучатся актуальные мысли о необходимости изменения ориентиров, ценностей и приоритетов сообщества ради сохранения жизни. Нам необходимо перейти к жизнедеятельности по правилам космического мировоззрения.
Не надо ставить задач недостижимых и абсурдных типа «люди должны уметь летать, как птицы», или «надо получить вещество с близкой к нулевой плотностью», или «брать энергию из гравитационного поля, а знания – напрямую из космоса» и т. п. Нужно ставить перед собой реально достижимые цели, иначе могут быть впустую затрачены и так ограниченные средства и силы.
Настало время человечеству глубоко осмыслить свою миссию на Земле и сформировать новые правила построения своей жизнедеятельности. В тезисном варианте с учетом высказанных соображений можно назвать некоторые элементы, условно говоря, кодекса космического мышления:
- Земля – наш вечный и единственный дом в обозримом окружающем мире для всех наций, народов и государств, и космос тоже один со всеми вытекающими отсюда последствиями;
надо жить разумно и не излишествовать в потреблении;
цель жизни в духовном, интеллектуальном и физическом развитии и в гармонии со всеми родными, близкими и чужими людьми, а также с природой;
людям надлежит заботиться не только о себе и своей планете, но и в меру своих сил о космосе, руководствуясь универсальным принципом «не навреди»;
околоземное пространство и небесные тела следует сделать доступными для исследования и использования в одинаковой степени всем государствам Земли;
законы отдельных государств и межгосударственные соглашения обязаны соответствовать духу и положениям космического мышления.
На первый взгляд может показаться, что перечисленные положения – просто добрые пожелания. Пусть это будет в известной мере так, однако есть все основания полагать: скоро такие вопросы войдут в глобальную повестку дня.
Григорий Вокин, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, академик Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского
Опубликовано в выпуске № 48 (614) за 16 декабря 2015 года
