Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

об особых обстоятельствах и доказательствах их существования. Одно из них, которое заслуживает упоминания, было предложено Марком Дэвисом и Ричардом Мюллером из Калифорнийского университета и Питом Хатом из Принстона. Они предположили, что звезда-компаньон нашего Солнца (они назвали ее Немезида), с периодом 26 миллионов лет, вносит возмущения в кометное облако Эпика – Оорта и посылает в Солнечную систему порядка миллиарда комет с интервалом примерно в один миллион лет. Очень многие из них имели возможность поразить Землю, вызвав вымирание и всеобщий хаос.

Количество вариантов подобных гипотез демонстрировало стабильный рост, и споры, возникающие по их поводу, были такими же энергичными, как и в любой другой области астрономии. В них участвовали не только палеонтологи, но и представители некоторых разновидностей религиозного креационизма. (Должны ли мы принижать роль саентологии и ее представлений о военном диктаторе Ксену? Он, как сказано, перенес на Землю 13,5 триллиона существ с 76 перенаселенных планет. Прежде чем соединиться с восприимчивыми человеческими существами, их радиоактивные души, выпаренные должным образом Ксену, были заражены организованной религией и рациональной наукой.) Вряд ли следует удивляться тому, что последние десятилетия XX в. отмечены появлением большого количества серьезных академических предприятий, связанных с астробиологией. По грубым подсчетам, к концу столетия по всему миру имелось порядка сотни подобных проектов (если сложить вместе университетские кафедры, проекты, финансируемые правительством, общества и журналы). В менее контролируемой области художественных фильмов, телевидения и научно-популярной литературы эта тема затронула какой-то очень чувствительный нерв. Космос всегда был хорош, но он становится еще интереснее, если наполнить его жизнью. В течение многих лет французское «вино кометы» 1811 г. продавалось с твердой уверенностью в том, что комета этого года повлияла на эксклюзивность виноградного урожая. Сегодня мы можем выбирать между двумя идеями: либо на Землю когда-то попали молекулы жизни, либо можно говорить о космических молекулах, разносчиках заболеваний. После чумы, опустошившей Лондон в 1665 г., в этом были обвинены кометы 1664 и 1665 гг.; и на протяжении всей истории звучали заявления, будто кометы являются источником пандемий. Однако это мелочи по сравнению с возможным уничтожением жизни в результате будущего кометного удара.

Из предполагаемой угрозы столкновения Земли с кометой можно извлечь немало материальных выгод. Из многих примеров паники, вызванной неправильным пониманием широкой публикой астрономических высказываний, нет более абсурдного, чем история, произошедшая в Париже 20 мая 1773 г., спустя месяц после лекции по этому предмету, прочитанной Лаландом. Этот случай высмеял Вольтер в «Письме о якобы имевшей место комете». В последние десятилетия много внимания было уделено статистической вероятности столкновения с кометой. В 1984 г. Дональд Йеоманс и Зденек Секанина проанализировали орбиты комет, которые проходили на расстояниях в пределах 2500 земных радиусов от нас, и пришли к выводу, что интервал ожидаемого столкновения Земли с «активной кометой большого размера» составляет от 33 до 64 миллионов лет. Несмотря на то что вероятность столкновения очень мала, подобная статистика служит плохим утешением, поскольку она не исключает возможность такого столкновения, которое может случиться хоть завтра. В 1989 г. астероид из группы Аполлона 4581 Асклепий прошел около Земли на расстоянии, меньшем чем расстояние до Луны, и был открыт аппаратурой проекта «Спейсуотч» лишь после максимального сближения с Землей. В 1994 г. комета, врезавшаяся в Юпитер, создала дыру в этой планете размером с Землю. А если мы обнаружим такую штуковину, летящую в нашем направлении? Должны ли мы просто взрывать любой приближающийся объект и ждать, скрестив пальцы, в надежде на то, что осколки пролетят мимо? Или мы должны попытаться изменить ее траекторию при помощи ракетной техники? И кто эти «мы», принимающие такое решение, и «мы», осуществляющие этот план? В 2006 г. команда ученых из учреждения, называвшегося «Британское правительственное агентство по оборонным исследованиям», начала работать над «космическим тараном», высокоскоростной ракетой, которая, как они надеялись, могла бы изменить направление астероида или кометы, представляющих для нас потенциальную угрозу. (Проект выдвинут под эгидой ЕКА.) Миссия получила название «Дон-Кихот», а сам космический аппарат был назван «Идальго», в честь воспетого Сервантесом обедневшего идальго, прославившегося борьбой с ветряными мельницами. Запуск в тестовом режиме запланирован на 2011 г. А до того времени все оставлено на попечение высших сил32.

КОСМИЧЕСКИЙ ТЕЛЕСКОП «ХАББЛ»

Первые спутниковые обсерватории оказались недолговечны и работали всего несколько месяцев, и лишь в нескольких случаях – лет. Планы создания оптической обсерватории широкого назначения, способной работать в космическом пространстве в течение многих лет, были реализованы во время постройки космического аппарата «ОАО» в начале 1970‐х гг. Ключевой фигурой в разработке ее концепции являлся Риккардо Джаккони, директор исследовательской команды, работавшей в этом направлении сначала в частной Американской корпорации по науке и технике. Джаккони стал директором независимого Научного института космического телескопа, на который была возложена ответственность координирования разнообразных задач и дано право ограниченного пользования полученной информацией. В итоге к этому проекту подключились многие другие организации, и по мере его развития границы ответственности смещались. Институт управлялся Университетской ассоциацией астрономических исследований от имени НАСА. Все это чем-то напоминало практику Тихо Браге продвижения познания посредством тонкого сочетания техники и экономики при поддержке просвещенной государственной системы.

Космический телескоп, названный в конце концов именем Хаббла, планировалось вывести на орбиту в 1985 г. с помощью транспортной системы – «космический челнок». Первая серьезная задержка запуска произошла из‐за временной приостановки всей челночной космической программы в результате катастрофы «Челленджера» 28 января 1986 г. Неудачи стали преследовать этот проект еще до того, как инструмент покинул Землю. Одна из его наиболее важных деталей – прибор с зарядовой связью (ПЗС), преобразовывающий свет в электрические сигналы, которые затем превращаются в изображение. Сегодня такие ПЗС находятся в каждой цифровой камере, но в то время они находились в зачаточном состоянии. По чистой случайности было обнаружено, что чувствительность чипов ПЗС к голубому свету зависит от области, на которую падает свет, и того, в какой мере тот или иной чип подвергался воздействию ранее. Эту проблему вовремя обнаружили, но, к сожалению, она была далеко не единственной.

244

Художественное изображение космического телескопа «Хаббл» на орбите с визуализацией внутреннего строения для показа некоторых его составных частей

Преимуществом космического челнока является его способность вывести полезную нагрузку на орбиту с последующим ее ремонтом и обновлением до нужной степени в течение многих лет. Первоначальный план предусматривал посещение телескопа «Хаббл» с интервалами в три года в течение пятнадцати лет. Все оборудование размещено внутри трубы, имеющей примерно 4 метра в диаметре и 13 метров в длину. Сам инструмент представляет собой телескоп модифицированной системы Кассегрена с объективом 2,4 метра (ил. 244). Это довольно большой инструмент даже по меркам наземных обсерваторий, но за пределами атмосферы он принципиально превосходит даже 4‐метровые наземные телескопы. Когда объявили конкурс научных программ для проведения исследований со спутника, их предложение превысило допустимый барьер в шесть раз. После произведенного отбора космический телескоп «Хаббл» оснастили дополнительным оборудованием. Большая часть приборов смонтирована таким образом, чтобы при необходимости их можно было менять в фокальной плоскости телескопа; это позволяет регистрировать длины волн от ультрафиолета до инфракрасного диапазона. Исходная конфигурация включает три прибора, используемых для наблюдений за кометами в ультрафиолетовом диапазоне. Для приблизительного понимания сложности эксплуатации всей системы отметим, что один из этих трех приборов заменили в ходе полета сервисной службы в декабре 1993 г., а другие два демонтировали во время второго обслуживающего полета в феврале 1997 г.