Следующие 500 лет: Как подготовить человека к жизни на других планетах - Кристофер Мэйсон

Кроме того, на протяжении полета риски могут быть просто ниже, чем кажутся. Допустим, корабль окажется в совершенно чужеродной среде, но разве это значит, что экипаж будет в большей опасности, чем где-нибудь на Земле? Пожалуй, нет. Хотя в течение года, проведенного на орбите, у Скотта Келли возникало множество молекулярных изменений, по возвращении на Землю большинство показателей пришли в норму. Кроме того, многие молекулы попросту оказались устойчивее и изменились меньше, чем в случае, если бы Келли не покидал Земли. За год на орбите эпигеном и метилирование ДНК у Скотта претерпели меньше изменений, чем у Марка. Таким образом, при жизни на Земле может произойти больше эпигенетических изменений (обусловленных стрессом или просто старением), чем в жестко регулируемой и контролируемой среде МКС. Это говорит о том, что очень строгий контроль сна, приема пищи, физической нагрузки и взаимодействия с искусственной средой может способствовать более длительной и здоровой жизни.

Остается надеяться, что ко времени завершения этапа 6 будут получены первые аутотрофные или как минимум прототрофные человеческие клетки, которые приобретут новые функции, увеличивающие продолжительность жизни и улучшающие ее качество. Ожидаемая продолжительность жизни марсианских колонистов приблизится к той, что характерна для землян. На Марсе родится первый ребенок. В завершение этого этапа начнется планирование первого пилотируемого полета к Титану.

9

Этап 7:

испытание поколенческого корабля и начало заселения суровых миров

(2251–2350)

Единственная преграда на пути развития человечества – это невежество, однако оно преодолимо.

РОБЕРТ ГОДДАРД,

американский ученый, один из пионеров ракетной техники

К 2250 г. образ жизни людей будет отличаться от нынешнего еще больше, чем жизнь в 2000-м отличалась от ситуации 1750 г. У марсианской части человечества появится совершенно новая культура, диалекты, будут другие продукты питания и даже верования или вариации существующих ныне религий. Например, мусульманам на Марсе придется молиться, обращаясь к пыльному небу, когда Земля, а следовательно, и Мекка, будет находиться над головой. В остальное время процедура вознесения молитв будет прежней.

К началу этапа 7, как предвидел писатель-фантаст Ким Стэнли Робинсон, появятся первые результаты «озеленения Марса», а жизнь на Красной планете отделится от земной и обретет самостоятельность. С учетом гораздо более низкого атмосферного давления на Марсе по сравнению с земным (100:1) довольно сложно представить, что растения будут нормально развиваться под открытым небом, но это не исключено. Кроме того, вполне возможно, что некоторые штаммы бактерий смогут прижиться в марсианском грунте. В этот период продолжится подготовка к более далеким экспедициям, в том числе межзвездным, которые важны для сохранения нашего метавида в долгосрочной перспективе. Мы начнем строить корабли, рассчитанные не просто на одну экспедицию или работу в течение одного десятилетия, а на века. На таких кораблях будут жить и сменяться поколения людей.

Но сначала необходимо ответить на ряд ключевых вопросов. Можно ли отправить людей на планету, до которой несколько световых лет? Что лучше, позволить поколениям жить и сменяться на корабле или погрузить участников экспедиции в состояние анабиоза? Этичным ли будет такой подход? Куда следует отправиться? По силам ли нам это?

Вызовы, сопряженные с постройкой поколенческого корабля

До 1992 г. отсутствовали прямые доказательства существования планет за пределами Солнечной системы (экзопланет). Менее чем через 30 лет, к 2020 г., мы обнаружили тысячи экзопланет. Кроме того, известны уже сотни планет-кандидатов, орбиты которых находятся в зоне обитаемости, где могли бы жить люди. Правда, чтобы добраться до них, нужен отважный экипаж, готовый покинуть Солнечную систему, и еще более смелое поколение людей, родившихся во время экспедиции, цель которой выбирали не они. Скорее всего, этому поколению никогда не доведется увидеть наше Солнце, и оно станет для него лишь яркой точкой на небе.

На самом деле идея о пожизненном пребывании нескольких поколений людей на одном корабле не нова. Впервые в своем эссе «Последняя миграция» ее описал в 1918 г. известный ракетостроитель Роберт Годдард. Он одним из первых приступил к разработке ракет для полетов в космос и, естественно, размышлял о создании такого корабля, который когда-нибудь достигнет другой звезды. В XXI в. DARPA и NASA инициировали проект 100 Year Starship с тем, чтобы стимулировать исследования и разработку технологий, необходимых для межзвездных путешествий. Некоторые его участники также работают в рамках Инициативы по межзвездным исследованиям (i4is), возглавляемой Кельвином Лонгом и Робертом Суини. I4is нацелена на просвещение и исследования, касающиеся сложностей межзвездных путешествий и подготовки людей к длительным экспедициям.

Годдарда захватила концепция биологического вида, вырвавшегося за пределы родной планеты, но ровно о том же мечтали мореходы и звездочеты с начала письменной истории. Любой ребенок, всматривающийся в ночное небо, мечтает там полетать. Но обычно всем хочется вернуться домой. Рано или поздно нам придется спланировать и создать общество и город на борту космического корабля, летящего в другую звездную систему без возможности вернуться на Землю.

Расстояние, энергия, среда

Такая грандиозная задача потребует преодоления множества трудностей, среди которых можно выделить шесть основных: 1) расстояние, 2) запас энергии, 3) преодоление межзвездной среды, 4) биологические и физиологические риски, 5) выбор и подготовка мира для посещения и 6) этические дилеммы. Звезды находятся очень далеко, и до них сложно добраться за приемлемое время, по крайней мере с двигателями XX в. Межзвездные расстояния обычно измеряются в световых годах. Световой год – это расстояние, которое свет преодолевает в вакууме за год (9,46 × 1012 км). Также межзвездные расстояния измеряются в парсеках (парсек – расстояние, с которого средний радиус земной орбиты виден под углом в одну секунду, что составляет 3,26 светового года или 3,086 × 1013 км). Ближайшая к нам звезда, Проксима Центавра, находится в 4,24 светового года от Земли. Хотя, расстояние 4,24 светового года ничтожно в масштабах Вселенной, нам понадобится немало времени, чтобы туда добраться, поскольку современные космические корабли остаются тихоходными.

Например, когда экипаж «Аполлона» возвращался с Луны на Землю в 1969 г., его капсула двигалась со скоростью 39 897 км/ч. К 2020 г. зонд «Вояджер-1» (первый искусственный объект, покинувший Солнечную систему, т. е. вышедший за пределы гелиосферы) развил скорость 62 140 км/ч, что в 1,6 раза больше скорости «Аполлона» на обратном пути и составляет 1/18 000 скорости света. При такой скорости «Вояджер-1» достигнет Проксимы Центавра за 73 687 лет. В 2020 г. самым быстрым объектом стал солнечный зонд «Паркер», развивший скорость 692 000 км/ч. С такой скоростью можно долететь до Проксимы Центавра всего за 6617 лет, т. е. за время путешествия к ближайшей звезде успеют смениться примерно 220 поколений людей. Обеспечить полет одного корабля, который завершится 220 поколений спустя, – серьезная задача как для исходного экипажа, так и для всех его потомков. По оценке Жана-Марка Салотти, для выживания на ближайшей планете (Марсе) необходимо как минимум 110 человек, а для более длительной экспедиции к другой звезде понадобится гораздо больше людей.

Единственный способ сократить численность экипажа – увеличить скорость корабля, и здесь мы подходим ко второй проблеме: где взять энергию, необходимую для ускорения и жизнеобеспечения корабля. Чтобы уменьшить длительность пути до новой звезды и, соответственно, количество поколений, нам придется либо сжигать больше топлива, либо создать новый космический корабль на основе технологий, на порядки превосходящих возможности XX в. Независимо от технологии ускорение мы должны будем обеспечивать либо за счет (невозобновляемого) топлива, которым заправились на Земле, либо за счет света звезд (в межзвездном пространстве эта задача серьезно усложняется), либо за счет сбора топлива по пути (это может быть, например, водород из межзвездной среды), либо разгоняться методом гравитационной пращи, проходя поблизости от небесных тел.

Существует множество идей по улучшению тяговой технологии, которые помогают по-новому взглянуть на проблему. Термоядерные реакторы не столь радиоактивны и обеспечивают более эффективное преобразование энергии (> 1 % при термоядерном синтезе и < 0,1 % в ядерном реакторе). Следовательно, на их основе можно было бы сконструировать корабли, развивающие гораздо более высокую скорость. По оценкам Британского межпланетного общества (проект Daedalus), NASA, Военно-морской