Космические утопии и реалии: какие проекты фантастов воплотились в жизнь
Антигравитация, тепловые лучи и эфирные города — прошлый век не испытывал недостатка в идеях освоения космического пространства. Многое из того, о чем мечтали ученые и фантасты, сбылось, хотя и на иных технических принципах. Полеты в космос — теперь рядовое событие. Тем не менее дальше Луны нога человека пока не ступала. О том, какие космические проекты удалось реализовать и где нам искать братьев по разуму, — в материале РИА Новости.
Полеты на Луну
Французский писатель Жюль Верн посвятил космическим путешествиям два романа: “Из пушки на Луну” (1865) и “Вокруг Луны” (1869). В США после Гражданской войны члены пушечного клуба решают отправить к естественному спутнику Земли полый металлический снаряд-вагон с тремя путешественниками внутри. Вторую космическую скорость ему придают с помощью заряда пороха, взорванного в подземной шахте. Запасы кислорода в полете пополняют за счет химических реакций с использованием бертолетовой соли и едкого натра.
В романе “Первые люди на Луне”, опубликованном в 1901 году, английский фантаст Герберт Уэллс отправил людей в космос в капсуле из загадочного материала кейворита, не подчиняющегося законам тяготения. Кейворит, синтезированный из металлов с примесью каких-то газообразных веществ, не пропускал никакие виды “лучистой энергии”, а также гравитацию.
В действительности первая космическая станция совершила посадку на Луне в 1959 году — это был советский аппарат “Луна-2”. Через десять лет там побывали люди. Технология оказалась иной — двигатели на реактивной тяге. Но если антигравитация так и остается фантастикой, то снаряд-вагон Жюля Верна может быть реализован в устройстве под названием рельсотрон.
Еще один способ преодолеть поле тяготения — космический лифт, впервые предложенный русским ученым Константином Циолковским в конце XIX века. В наши дни идею теоретически неплохо обосновали: если закрепить один конец троса выше геостационарной орбиты, например, с помощью астероида, а другой — у поверхности Земли, то можно пустить подъемник и доставлять грузы на орбиту или дальше, за ее пределы.
“Космический лифт — как стационарная тросовая транспортная система — на Земле никогда не будет построен. Тому есть масса технических препятствий, но главное, нет задач, которые решал бы подобный лифт. Чтобы доставка груза на орбиту лифтом стоила столько же, что и при помощи обычных ракет, надо отправлять в космос два миллиона килограммов в год, то есть около шести тонн в сутки. Причем для сохранения устойчивости лифта нужно столько же тонн спускать на Землю. Решение какой задачи или проблемы может потребовать ежесуточно поднимать в космос и возвращать обратно по шесть тонн груза?
То же самое следует сказать о рельсотроне: по сути, это пушка, и не всякий груз из-за высоких ударных перегрузок можно с ее помощью запустить, а те, которые можно, дешевле доставлять обычными ракетами. Но я уверен, что концепция тросовой системы и электромагнитной пушки пригодится вне Земли, если когда-нибудь действительно начнется массовое освоение Луны, Марса и астероидов”, — комментирует РИА Новости Антон Первушин, писатель-фантаст, специалист по истории космонавтики.
Есть ли жизнь на Марсе
В конце XIX века Джованни Скиапарелли, итальянский астроном, открыл на Марсе сеть прямолинейных каналов. Возникло предположение, что они созданы разумными существами, чья цивилизация достигла высокого уровня.
Развивая эту идею, Герберт Уэллс написал роман “Война миров” о вторжении на Землю обитателей Красной планеты. Марсиане прибыли в металлических цилиндрах и сразу повели себя агрессивно. Пришедших знакомиться людей они уничтожили с помощью теплового луча — лазером, изобретенным спустя почти полвека.
Теперь большинство марсианских каналов объясняют оптической иллюзией, что подтверждается высокоточной фотосъемкой поверхности планеты с космических аппаратов. Некоторые каналы, видимо, образовались мощными водными потоками типа селевых. Есть и другие гипотезы естественного происхождения прямолинейных структур на поверхности Марса.
Признаков разумной жизни и вообще чего-то живого на Красной планете до сих пор не обнаружено. Тем не менее Марс считают перспективным для поисков внеземной жизни. Об этом говорил еще в середине 1960-х советский биохимик Норайр Сисакян, основатель советской космической медицины. По современным данным, наиболее вероятно выявить признаки живого в северном полушарии планеты, которое в древности покрывал гигантский океан жидкой воды.
Реактивные ракеты и колонизация Марса
Идею реактивных двигателей, доставляющих космический аппарат с людьми на орбиту Земли или за ее пределы, обосновал Константин Циолковский. Действие его книги “Вне Земли”, опубликованной в Калуге в 1916 году, происходит в 2017 году. Ученый подробно описывает аппарат, на котором люди отправились на Луну. Это стометровое веретено, состоящее из 20 реактивных ракет. В каждой — кают-компания с кварцевыми окнами, снаружи ракеты обшиты очень тугоплавким материалом.
Циолковский предусмотрел и систему жизнеобеспечения, и скафандры для выхода в открытый космос, а также камеры с жидкостью, где пассажиры спасались от перегрузок во время взлета. Он подробно описал оранжерею на борту, обеспечивавшую космических путешественников кислородом и растительной пищей. С Землей общались посредством телеграмм. Кстати, первое послание из ракеты было прочтено 10 апреля. Циолковский почти угадал дату, которую весь мир отмечает теперь как День космонавтики.
Практически все из книги, за исключением заселения колонистами других планет, уже реализовано.
Концепция космической биосферы опробована в серии советских экспериментов “Биос” в Красноярске. В 1964 году там приступили к созданию замкнутой экологической системы, способной обеспечить людей водой и кислородом длительное время за счет разведения микроводорослей. Вскоре эксперимент дополнили фитотроном, где выращивали овощи и злаки. На установке “Биос-3”, построенной в Институте биофизики СО РАН, в 1972-1973 годах был поставлен рекорд по длительности изоляции людей. Три экспериментатора провели в установке полгода.
В 2011-м в Институте медико-биологических проблем РАН организовали аналогичный эксперимент в рамках подготовки к межпланетному полету. На установке “Марс-500” экипаж провел 520 суток.
Планы по освоению Марса озвучил недавно Илон Маск, основатель частной космической компании SpaceX. Он собирается отправить к Красной планете корабль в 2022 году и построить там стеклянный купол для колонизаторов, оранжерею, электростанцию. Его цель — создать на Марсе город-миллионник, который мог бы сам себя обеспечивать.
“Пока это чистая утопия. У SpaceX нет опыта запуска даже простейшего корабля с экипажем, нет опыта стыковок. Проект огромного корабля — лишь красивая картинка, его конструированием всерьез никто не занимается. Не решена проблема мягкой посадки на Марс столь громоздкой конструкции. Никто и никогда еще не взлетал с самого Марса. Реализация всего этого займет не годы, а десятилетия. И тут возникает главный вопрос: кто будет оплачивать “банкет” все это время, без шанса на извлечение какой-либо прибыли? Илон Маск — отличный инженер и предприниматель, он еще не раз удивит мир, но Марс ему в обозримом будущем не по зубам”, — говорит Первушин.
Микробы в космическом пространстве
Гипотеза о том, что живое вещество существует в космическом пространстве и путешествует от планеты к планете, вошла в научный оборот в середине XIX века. Это называется “панспермия” — “смесь разных семян” по-гречески. Теоретически возможность космического переноса микробов в виде спермий, или спор, силой светового давления обосновал Сванте Аррениус, шведский химик.
Согласно этой гипотезе, спермии попали на Землю и дали начало жизни. Советский ученый Владимир Вернадский считал, что жизнь во Вселенной переносится метеоритами. Химик Александр Опарин, напротив, полагал, что живое вещество могло образоваться в химических реакциях на раннем этапе образования Земли. Его опыты по синтезу органических молекул, входящих в состав живой клетки и белков, послужили научной основой теории абиогенеза — самозарождения жизни на планете. Однако до сих пор и панспермия, и абиогенез остаются в разряде научных концепций, ожидающих четких, прямых доказательств.
“Подтверждение гипотезы панспермии ничего принципиально не изменит в вопросе происхождения жизни. Если даже жизнь зародилась в каком-то другом месте, все равно придется выяснять механизм того, как она зародилась. Допустим, мы завтра узнаем, что первые микроорганизмы прилетели на Землю с Марса, — от этого проблема только еще сильнее запутается. С другой стороны, если мы обнаружим следы принципиально иной жизни, изменится многое: от биологического геоцентризма придется отказаться раз и навсегда, и самые невероятные теории о жизни во Вселенной нельзя будет назвать фантастическими”, — продолжает Первушин.
Поиски следов разумных существ, живого вещества, в том числе ископаемого, продолжаются сразу по нескольким направлениям: изучение метеоритов, лунного и марсианского грунта, выявление жидкой воды на планетах, наблюдение за планетами Солнечной системы с помощью космических аппаратов, обнаружение экзопланет — похожих на Землю миров за пределами Солнечной системы.
Совершенствуются также эксперименты по синтезу живого вещества в лабораторных условиях, по изучению живучести микробов на МКС. Не забыт и проект SETI — поиск радиосигналов разумных существ в космосе. А в 2016 году российский бизнесмен Юрий Мильнер вместе с физиком Стивеном Хокингом представили Breakthrough Starshot — проект запуска серии наноспутников к ближайшей звездной системе альфа Центавра, где обнаружили экзопланету.
“Для разгона зонда Мильнера — Хокинга потребуется лазерная установка, потребляющая 100 гигаватт энергии. Один гигаватт энергии — это мощность целого блока атомной электростанции. Столько потребляет весь Крым. Как сгенерировать столько энергии и аккумулировать ее? Авторы проекта почему-то даже не задумываются об этом, а ведь без энергии не будет и полета”, — рассуждает эксперт.
Искусственные планеты
Одним из первых построить в космосе обитаемые жилища предложил Константин Циолковский. Он представлял себе их в виде конусов, повернутых основанием к Солнцу, чтобы перехватывать тепловую энергию. Соединенные между собой конусы образуют “цепи эфирных городов”, где круглый год зеленеют оранжереи. Ученый рассчитывал, что люди с помощью эфирных городов колонизируют Солнечную систему.
В 1960 году американский физик Фримен Дайсон предложил идею искусственной сферы, которая окружает звезду, чтобы максимально использовать ее энергию. Диаметр сферы — примерно 150 миллионов километров, на строительство уйдет вещество целой планеты. Человек вполне способен сделать ее внутреннюю поверхность обитаемой, решив таким образом проблему перенаселения Земли.
Для стороннего наблюдателя сферы Дайсона будут выглядеть как мощные источники инфракрасного излучения, что означает возможность их обнаружения наземными и орбитальными телескопами. Первые же результаты таких наблюдений выявили несколько перспективных объектов в дальнем космосе. Их перечислил в книге “Вселенная. Жизнь. Разум” советский астроном Иосиф Шкловский.
По классификации радиоастронома Николая Кардашева, разработанной еще в 1964 году, построить сферу Дайсона способна цивилизация II типа, то есть достигшая принципиально нового уровня технологического развития, потребляющая огромные объемы энергии. Цивилизация III типа сможет освоить ресурсы и энергию всей галактики.
Сообщения об объектах — кандидатах на роль сфер Дайсона время от времени будоражат общественность. Так, уже три года астрономы США наблюдают за звездой KIC 8462852 в созвездии Лебедя, которая загадочно мерцает, что может указывать на существование вокруг нее рукотворной сферы.
РИА Новости https://ria.ru/science/20180412/1518332741.html