Мичио Каку - Будущее человечества. Колонизация Марса, путешествия к звездам и обретение бессмертия

Чтобы колония на Титане могла развиваться автономно, стоило бы подумать о добыче ценных минералов и руд. Пока наши космические аппараты добыли недостаточно информации о минеральном составе Титана, но, как и многие астероиды, он может содержать ценные металлы, без которых сделать из него станцию заправки и снабжения будет невозможно. Однако доставлять руды с Титана на Землю, скорее всего, непрактично из-за громадного расстояния и стоимости космических путешествий. Зато добытое сырье можно было бы использовать на месте для создания инфраструктуры.

Помимо газовых гигантов, на окраинах Солнечной системы располагается еще одно царство — мир, возможно насчитывающий триллионы комет [26] Кометы из пояса Койпера и из облака Оорта, вероятно, имеют разное происхождение. . Они могут стать для нас ступенькой к звездам.

Расстояние до звезд может показаться непреодолимо огромным. По мнению физика Фримена Дайсона из Принстона, чтобы достичь звезд, нам полезно было бы поучиться у древних полинезийцев, совершавших свои путешествия тысячи лет назад. Вместо того чтобы плыть сразу через Тихий океан — а такое предприятие, скорее всего, закончилось бы катастрофой, — они «прыгали» с острова на остров, преодолевая промежутки между этими клочками суши по одному и постепенно распространяясь в бассейне Тихого океана. Всякий раз, добравшись до очередного острова, они основывали там постоянное поселение, а затем перебирались на следующий остров. Дайсон утверждает, что мы могли бы аналогичным образом создавать в дальнем космосе промежуточные колонии. Ключом к такой стратегии стали бы кометы. Именно кометами, а также бродячими планетами, по каким-то причинам выброшенными из своих солнечных систем, возможно, усеян путь к звездам.

На протяжении многих тысяч лет кометы побуждали людей строить догадки, творить мифы и испытывать страх. В отличие от метеоров, которые прочерчивают свой яркий след по ночному небу и исчезают за несколько мгновений, кометы могут висеть у нас над головой продолжительное время. Когда-то они считались предвестниками несчастий и даже влияли иногда на судьбу государств и народов. В 1066 г. комета появилась над Англией и была интерпретирована как знак того, что войска короля Гарольда будут побеждены в битве при Гастингсе вторгнувшимся войском Вильгельма Нормандского, который станет основателем новой династии. Великолепный гобелен из Байё, на котором изображены эти события, показывает нам охваченных ужасом крестьян и солдат, которые подняли головы и рассматривают комету.

Более 600 лет спустя, в 1682 г., эта же комета вновь проплыла над Англией. Все, от бродяг до императоров, были заворожены этим явлением, а Исаак Ньютон решил разобраться в древней загадке. Он тогда только что изобрел более мощный тип телескопа, который собирал звездный свет при помощи зеркала. Вооружившись новым телескопом-рефлектором, он тщательно замерил траектории нескольких комет и сравнил их с расчетами, сделанными им на основании также недавно разработанной теории всемирного тяготения. Движение комет идеально совпало с расчетами.

Учитывая склонность Ньютона к секретности, можно предположить, что это его важнейшее открытие, вполне вероятно, кануло в Лету, если бы не богатый астроном-любитель Эдмунд Галлей. Галлей приехал в Кембридж, чтобы встретиться с Ньютоном, и был ошеломлен тем, что Ньютон не только отслеживает кометы, но и может предсказать их будущее движение, чего никто и никогда до него не делал. Ньютон свел одно из самых загадочных явлений в астрономии, не одну тысячу лет завораживавшее и ставившее в тупик человеческую цивилизацию, к серии математических формул.

Галлей сразу же понял, что перед ним одно из фундаментальных открытий в истории науки. Он великодушно предложил полностью оплатить издание труда, которому суждено было стать одним из величайших научных трудов всех времен, — трактата «Математические начала натуральной философии» (Principia Mathematica). В этом шедевре Ньютон проработал небесную механику. При помощи придуманного им математического метода — дифференциального исчисления — он мог в точности определять движение планет и комет в Солнечной системе. Ньютон открыл, что кометы способны летать по эллиптическим траекториям, и в этом случае они, возможно, возвращаются. Галлей, вооружившись методами Ньютона, рассчитал, что комета, маячившая над Лондоном в 1682 г., должна возвращаться к Солнцу каждые 76 лет. Мало того, он сверился с историческими свидетельствами и указал, что эта комета уже не раз навещала Землю, причем появлялась строго по расписанию. Наконец, Галлей дерзко предсказал, что комета вернется в 1758 г., когда он будет давно уже мертв. Появление кометы в предсказанном году в день Рождества помогло навсегда вписать имя Галлея в историю.

Сегодня мы знаем, что кометы прилетают к нам в основном из двух мест. Первое из них — пояс Койпера, область за Нептуном, лежащая в той же плоскости, что и орбиты планет. Кометы пояса Койпера, в число которых входит и комета Галлея, обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Иногда их называют короткопериодическими кометами, поскольку их орбитальные периоды — время, за которое они совершают полный оборот вокруг Солнца, — измеряются десятилетиями или столетиями. Их периоды известны или могут быть рассчитаны, поэтому эти кометы предсказуемы и, следовательно, не особенно опасны.

Намного дальше от центра Солнечной системы располагается облако Оорта — кометная сфера, окружающая нашу Солнечную систему целиком. Многие из этих комет настолько далеки от Солнца — расстояние до них может составлять несколько световых лет, — что почти не движутся в пространстве. Время от времени проходящая мимо звезда или случайное столкновение забрасывает эти кометы внутрь Солнечной системы. Это так называемые долгопериодические кометы, их орбитальные периоды могут измеряться десятками тысяч и даже сотнями тысяч лет, а некоторые из них вообще не возвращаются. Их появление вблизи Земли почти невозможно предсказать, поэтому они потенциально более опасны для нас, чем короткопериодические кометы.

Открытия, имеющие отношение к поясу Койпера и облаку Оорта, делаются каждый год. В 2016 г. было объявлено, что где-то в глубинах пояса Койпера может располагаться девятая планета Солнечной системы размером примерно с Нептун. Этот объект был предсказан не посредством прямых наблюдений в телескоп, а при решении Ньютоновых уравнений при помощи компьютеров. Хотя существование девятой планеты до сих пор не подтверждено, многие астрономы считают имеющиеся данные очень убедительными. Кроме того, нам известны прецеденты. В XIX в. астрономы обнаружили, что планета Уран слегка отклоняется от предсказанного ей законами Ньютона маршрута. Получалось, что либо Ньютон ошибался, либо на Уран действует какое-то другое удаленное тело. Ученые вычислили положение этой гипотетической планеты и в 1846 г., всего за несколько часов наблюдений, сумели обнаружить ее. Планету назвали Нептуном. (В другом случае астрономы заметили, что Меркурий тоже отклоняется от предсказанной траектории. Возникла теория о существовании внутри орбиты Меркурия планеты, которую окрестили Вулканом. Однако, несмотря на все усилия, никакого Вулкана обнаружить не удалось. Альберт Эйнштейн признал, что законы Ньютона, возможно, не идеальны и орбита Меркурия может объясняться совершенно новым эффектом — искривлением пространства-времени в соответствии с разработанной им теорией относительности.) Сегодня высокоскоростные компьютеры с учетом этих законов могут обнаружить в поясе Койпера и облаке Оорта еще немало обитателей.