Карл Саган - Мозг Брока. О науке, космосе и человеке

На Земле существует только два государства, которые могут путешествовать в космосе, пока что только две силы, способные послать машины за пределы атмосферы Земли, – это Соединенные Штаты и Советский Союз. Соединенные Штаты осуществили единственные пилотируемые миссии на другой небесный объект, совершили единственный успешный спуск посадочного модуля на Марс и отправили единственные экспедиции на Меркурий, Юпитер и Сатурн. Советский Союз первым провел автоматические исследования Луны, включая единственные автоматические вездеходы и миссии по сбору и доставке образцов на любой небесный объект и первую посадку спускаемого аппарата на Венеру. После окончания программы «Аполлон» Венера и Луна стали до определенной степени русской сферой влияния, а остальную часть Солнечной системы посещали только американские космические аппараты. Хотя между этими двумя нациями существует определенное научное сотрудничество, эта территориальность установилась по умолчанию, а не по соглашению. За последние годы Советский Союз осуществил ряд очень амбициозных, но безуспешных миссий на Марс, а Соединенные Штаты запустили скромную, но успешную серию орбитальных зондов и спускаемых аппаратов на Венеру в 1978 г. Солнечная система очень большая, и в ней еще многое можно исследовать. Даже у крошечного Марса есть область поверхности, сравнимая с земной. По практическим причинам гораздо легче организовать отдельные, но скоординированные миссии, запущенные двумя или более нациями, чем совместные многонациональные миссии. В XVI и XVII столетиях Англия, Франция, Испания, Португалия и Голландия – каждая организовывала широкомасштабные миссии глобальных исследований и открытий, яростно соревнуясь между собой. Но экономические и религиозные мотивы исследовательского соревнования тех времен на сегодня не имеют аналогов. И все указывает на то, что национальное соревнование по исследованию планет будет, по крайней мере в обозримом будущем, мирным.

Времена, когда планетные миссии будут играть ведущую роль, настанут еще не скоро. Разработка, производство, тестирование, сборка и запуск типичной планетной миссии занимают много лет. Систематическая программа исследования планет требует постоянной работы в этом направлении. Самые знаменитые американские миссии к Луне и планетам – «Аполлон», «Пионер», «Маринер» и «Викинг» – были запущены в 1960-е гг. За все десятилетие 1970-х гг. Соединенные Штаты только раз сделали вклад в исследования планет – это были миссии «Вояджер», запущенные летом 1977 г., целью которых было облететь Юпитер и Сатурн и сделать первое систематическое исследование этих планет, их двадцати пяти или около того спутников и поражающих воображение колец последнего.

Отсутствие новых запусков привело к настоящему кризису в сообществе американских ученых и инженеров, добившихся ряда инженерных успехов и значимых научных открытий, которые начались в 1962 г., когда «Маринер-2» облетел Венеру. Исследования были приостановлены. Штат распустили, и бывшие сотрудники перешли работать совсем в другие сферы деятельности, поэтому существует реальная проблема преемственности планетных исследований. Например, первым откликом на успешное, имеющее историческое значение исследование Марса «Викингом», возможно, будет миссия, которая прибудет на Красную планету не ранее 1985 г., то есть в марсианских исследованиях ожидается почти десятилетний перерыв. И нет ни малейшей гарантии, что даже тогда миссии будут запускать. Эта тенденция – похожая на роспуск большинства кораблестроителей, мастеров по пошиву парусов и мореплавателей Испании в начале XVI столетия, – видимо, возвращается. Недавно был одобрен проект «Галилей» – миссия середины 1980-х гг., заключающаяся в первом орбитальном зондировании Юпитера и первом спуске в его атмосферу, которая может содержать органические молекулы, образовавшиеся в результате таких же химических реакций, которые на Земле привели к появлению жизни. Но в следующем году конгресс настолько урезал фонды, необходимые для осуществления «Галилея», что в настоящее время он находится на грани катастрофы.

В последние годы весь бюджет НАСА составлял меньше 1 % федерального бюджета. Фонды, выделенные на исследования планет, составляли менее 15 % от этой суммы. Просьбы сообщества планетологов о новых миссиях постоянно отклонялись – как объяснил мне один сенатор, общественность, несмотря на «Звездные войны» [139] «Звездные войны» – культовая эпическая фантастическая сага в жанре космической оперы, включающая в себя в настоящий момент восемь кинофильмов. – Прим. ред. и «Звездный путь» [140] «Звездный путь» – телесериал 1966–1969 гг., состоящий из трех сезонов. Космическая эпопея, действие которой происходит во второй половине XXIII в., повествует о пятилетней научно-исследовательской миссии звездолета Объединенной федерации планет. – Прим. ред. , не писала в конгресс в поддержку планетарных миссий, а ученые не представляют собой влиятельное лобби. И все же на горизонте мы видим ряд миссий, которые открывают необычные научные возможности и одновременно представляют интерес для общества:

Космические полеты с использованием солнечной энергии и встречи с кометой. В обычных межпланетных миссиях космический корабль должен следовать траектории, которая требует минимальных затрат энергии. Ракеты быстро сгорают рядом с Землей, и космический корабль остальную часть путешествия просто двигается по инерции. Мы достигли того, чего достигли, не благодаря огромной мощности ракеты-носителя, а благодаря нашему умению управлять жестко ограниченной системой. В результате мы должны довольствоваться малой грузоподъемностью, длительными миссиями и не можем свободно выбирать даты отправления или прибытия. Но, так же как на Земле, мы рассматриваем возможность перехода с ископаемого топлива на солнечную энергию и в космосе. Солнечный свет оказывает небольшое, но ощутимое давление, называемое световым давлением. Устройство с солнечным парусом очень большой площади относительно массы может использовать световое давление для поступательного движения. В зависимости от того, как мы поставим парус, солнечный свет будет нести нас или к Солнцу, или от него. С квадратным парусом размером около полумили с каждой стороны, но тоньше, чем самый тонкий майлар [141] Майлар (англ. Mylar ) – пленка на основе синтетического полиэфирного волокна (полиэтилентерефталата, в СССР называемого «лавсан»). Уникальные свойства майлара открыли ему дорогу в сферу магнитных аудио- и видеоносителей, конденсаторной диэлектрики, упаковочных технологий и изготовления электролитических батарей. Взлетная и посадочная ступени лунного модуля космического корабля «Апполон» были окружены тепловым и противометеорным защитным экраном из многослойного майлара. Также алюминированный майлар использовался во внешней оболочке лунного скафандра A7L. – Прим. ред. , межпланетные миссии могут осуществляться более эффективно, чем с традиционным ракетным двигателем. Парус будет доставлен на орбиту Земли пилотируемым шаттлом, распущенный и натянутый. Это будет необычное зрелище, которое легко увидеть невооруженным глазом, как яркую точку света. В бинокль можно будет различить детали на таком парусе – возможно, даже то, что на парусных кораблях XVII столетия называлось «эмблемой» – некий подходящий графический символ, например изображение планеты Земля. К парусу будет прикреплен научный космический аппарат, разработанный для конкретных нужд.