Как будет проходить колонизация других планет?
В научно-фантастических фильмах и книгах колонизация других планет кажется простой. Все, что вам нужно, это совершить прыжок в «гиперпространство» на вашем звездном крейсере, и — вуаля — вы пробиваете сложенное пространство-время и мгновенно прибываете в пункт назначения. На самом деле, мы будем колонизировать космос не крупными прыжками, а серией небольших шагов, начиная с успешного проживания на низкой околоземной орбите.
Сегодня это трудно представить, но в первые дни после запуска «Спутника» ученые даже не подозревали, что люди смогут выживать в течение длительных периодов времени в космосе. Первые полеты в космос осуществлялись силами животных, а не астронавтов, и только в 1961 году Юрий Гагарин взмыл на пылающей ракете в космос. Исторический полет Гагарина длился всего 108 минут, но заложил основу для более длительных миссий.
К середине 1970-х годов астронавты успешно осели в орбитальных космических станциях. Первыми стали «Салют» и «Скайлэб», затем появилась «Мир». На станции «Мир» космонавты продолжали бить рекорды проживания в космосе. Муса Манаров и Владимир Титов провели год на борту советской станции в конце 80-х годов, а в 1995 году Валерий Поляков преодолел их рекорд, завершив 438-дневное дежурство в космосе.
От низкой околоземной орбите нам просто нужно сделать прыжок и достичь Луны (условно говоря). Она должна стать нашим следующим пунктом назначения. Должна, но может и не стать.
Освоение Луны
С тех пор как программа «Аполлон» поместила Луну в пределах нашей досягаемости, создание базы на Луне казалось следующим логическим шагом. Естественный спутник Земли имеет ряд преимуществ по сравнению с более экзотическими лунами вроде Титана, спутника Сатурна. Во-первых, он находится относительно близко, а значит, экипажи могут сменяться в течение нескольких дней. Также это подразумевает хорошую связь между колонистами и командирами миссии на Земле, то есть без существенных задержек. Луна могла бы стать идеальным космопортом, потому что ракеты могли бы покидать ее низкую гравитацию без особых затрат энергии. Наконец, лунная обсерватория существенно облегчила бы изучение Вселенной и поиск мест, куда можно было бы отправиться в дальнейшем.
Правда, жизнь на Луне будет непростой. В отсутствие атмосферы можно добавить существенные перепады температур, от 134 градусов по Цельсию в полдень до минус 170 градусов по Цельсию в ночь. Поверхность Луны постоянно шлифуется микрометеоритами и космическими лучами. Чтобы пережить это, колонистам придется обустраивать свои жилища под лунной почвой или в лунных кратерах.
Также возникает вопрос касательно еды и воды. Ученые знают, что на Луне имеется довольно много воды, но нужны специальные устройства, чтобы ее извлечь. И выращивание растений в течение длинных лунных ночей, не имея насекомых для опыления, будет весьма сложным.
Несмотря на эти трудности, некоторые страны разрабатывают возможности освоения Луны. Не так давно стало известно о планах России по созданию лунной базы. Также в 2010 году была приостановлена американская программа Constellation, в рамках которой на Луну должны были отправиться космические аппараты нового поколения. В любом случае можно констатировать, что внимание общественности сейчас обращено по большей части на Марс.
Колонизация Марса
Вот как это будет выглядеть. Первый запуск будет включать беспилотный Earth Return Vehicle, или ERV, который отправится на Марс. ERV должен быть оснащен ядерным реактором, с помощью которого можно будет изготовить топливо, используя элементы марсианской атмосферы. Двумя годами спустя будет запущен второй беспилотный ERV, который отправится в новое место для посадки. В то же время будет отправлен пилотируемый космический корабль, который должен будет приземлиться рядом с первым ERV. Экипаж будет находиться на Марсе в течение 18 месяцев, исследуя планету и проводя эксперименты, пока не наступит время возвращаться на Землю, используя топливо, добытое прямо на Марсе. После того как первая команда отправится на Землю, прибудет вторая группа исследователей, и весь процесс повторится.
Долгосрочное проживание в марсианских колониях, однако, потребует преобразования планеты, так называемого терраформирования. Терраформирование включает подъем температуры на Марсе до земных условий. Единственный реалистичный способ сделать это — построить блоки обработки почвы, которые будут накачивать сверхпарниковые газы вроде метана и аммиака в атмосферу Марса. Эти газы будут абсорбировать солнечную энергию и согревать планету, запуская выброс диоксида углерода из почвы и полярных ледяных шапок. По мере того как диоксид углерода будет увеличиваться в атмосфере, давление будет падать, обеспечивая дополнительное тепло и образование океанов. В конце концов колонисты начнут обходиться без скафандров, хотя будут вынуждены носить кислородные баллоны.
После нескольких десятилетий терраформирования, Красная планета будет выглядеть практически так же, как и наша родная. Спустя еще несколько десятилетий она будет практически неотличима от Земли. Если это произойдет, Марс может стать вторым домом для людей.
Колонии за пределами Марса
Как люди могут колонизировать астероид? Один из вариантов — превратить его в город. Это потребует существенных усилий по «выдалбливанию» внутренностей этого камешка. Другой вариант — построить «город в небе», космическую станцию, которая будет вращаться вокруг астероида. Такая идея витает в воздухе уже много лет.
В 1975 году группа профессоров, технических директоров и студентов собралась на 10 недель в Стэнфордском университете и Научно-исследовательском центре Эймса, чтобы разработать проект космических поселений. Они предложили создать колесоподобное жилище диаметром 1,6 километра. Колонисты жили бы в трубе по периметру колеса, который соединялся бы с помощью шести «спиц» с центральным доком. Вся структура вращалась бы, имитируя гравитацию Земли, и с помощью зеркал собирала бы солнечный свет для использования в производстве электроэнергии и сельском хозяйстве.
В любом случае сейчас активно прорабатываются варианты с освоением Марса. Правда, не все они выглядят одинаково привлекательными. А вы готовы возглавить путешествие за пределы Солнечной системы?
Курс на планету в другой системе
Второй вопрос чисто логистический: как добраться до планеты, расположенной за триллионы километров от нас? Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно переосмыслить космические путешествия. Возможно, провести несколько революций в сфере освоения космоса. К примеру, мысль о том, что один экипаж долетит до далекой планеты, весьма сомнительна. Скорее понадобится «корабль поколений», на котором успеет родиться и умереть несколько поколений людей.
Возможно, мы найдем червоточину или освоим двигатель на эффекте Казимира. Есть и более реалистичные варианты вроде солнечного паруса. Ионные двигатели используют солнечные батареи для выработки электрического поля, которое ускоряет заряженные атомы ксенона. Такой двигатель в настоящее время питает миссию зонда Dawn, исследующего Цереру. Ракеты на антивеществе могут быть чрезвычайно эффективны и достигать высоких скоростей, но эта технология пока скорее гипотетическая.
В конце концов, хорошим решением может быть сочетание всех этих технологий. И это в очередной раз доказывает, что освоение глубокого космоса потребует сотрудничества и взаимодействия между учеными разных стран и направленностей. Как ни крути, космос объединяет.
Источник
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Наука
А стоит ли вообще заниматься колонизацией космического пространства?
В случае колонизации вселенной вероятность уничтожения человеческого рода на самом деле может увеличиться, а не уменьшиться.
Есть немало причин, по которым колонизация космического пространства может показаться необходимой. Известный астроном Нил Деграсс (Neil deGrasse) считает, что это будет стимулировать экономику, а также послужит источником вдохновения для будущих поколений ученых. Илон Маск (Elon Musk), основатель компании «СпейсЭкс» (SpaceX), считает, что «существует сильный гуманитарный аргумент в пользу создания мультипланетарной жизни для гарантирования существования человечества в случае каких-либо катастрофических событий». Бывший руководитель НАСА Майкл Гриффин (Michael Griffin) считает подобную перспективу вопросом «выживания человеческого рода». А покойный астрофизик Стивен Хокинг (Stephen Hawking) высказал такое предположение: если человечество в ближайшие 100 лет не сможет колонизовать вселенную, ему может грозить исчезновение.
Конечно, человечество, в конечном итоге, будет вынуждено покинуть Землю для того, чтобы спастись, поскольку Солнце через 1 миллиард лет сделает нашу планету необитаемой. Однако для многих «космических экспансионистов» покидание Земли означает значительно больше, чем уклонение от смертельной пули, пули исчезновения — для них речь в данном случае идет о том, чтобы на основе астрономических данных использовать огромные ресурсы вселенной для создания своего рода утопии. Так, например, астробиолог Милан Чиркович (Milan Cirkovic) провел такой подсчет: около 10 в 46 степени людей могут появиться, если мы колонизуем наш Местный суперкластер Девы (Local Supercluster Virgo). Это приводит Ника Бострома (Nick Bostrom) к выводу о том, что последствия отказа от колонизации вселенной будут трагическими, поскольку в результате эти потенциальные и «достойные жизни» люди никогда не появятся, и это в моральном отношении будет плохо.
Но можно ли сказать, что эти триллионы жизней, на самом деле, имеют какую-то ценность? Или колонизация космического пространства приведет к дистопии, к антиутопии?
В своей недавно опубликованной в журнале Futures статье, вдохновленной готовящейся к публикации книгой политолога Дэниела Дьюдни (Daniel Deudney) «Темные небеса» (Dark Skies), я решил более внимательной взглянуть на этот вопрос. Вот к какому выводу я пришел: в колонизованном космическом пространстве вероятность уничтожения человеческого рода на самом деле будет увеличиваться, а не уменьшаться.
Данный аргумент основан на идеях эволюционной биологии и теории международных отношений, которые исходят из того, что никакой другой технологически развитой формы жизни, способной колонизовать вселенную, не существует (к такому выводу приходит автор еще одного исследования).
Представьте себе, что может случиться, если человечество переселиться с Земли на Марс, а с Марса — на расположенные в относительной близости такие экзопланеты как Эпсилон Эридана b (Epsilon Eridani b), Глизе 674 b (Gliese 674 b) или Глизе 581 d (Gliese 581 d). Каждая из этих планет имеет собственную среду, которая будет способствовать дарвинской эволюции, и в результате, со временем, возникнут новые представители человеческого рода, а также такие его виды, которые будут мигрировать на новые острова, и они будут обладать чертами, отличными от тех, которыми обладают родственные им группы. То же самое относится к искусственной среде на борту такого космического корабля как «Цилиндры О’Нила» (O’Neill Cylinders), которые представляют собой огромные цилиндрические структуры, вращающиеся для создания искусственной гравитации. Пока будущие человеческие существа будут соответствовать основным условиям эволюции на основе естественного отбора, — речь идет о дифференциальной репродукции, наследственности и вариации особых черт среди представителей конкретной популяции, — эволюционное давление будет порождать новые формы жизни.
Контекст
Космос и благоговение
Возвращение ядерного сдерживания
Мы и космос через 60 лет
У США нет монополии на ядерный удар
Зачем человеку летать в космос?
Однако процесс киборгизации (cyborgization), то есть, использования технологий для модификации и укрепления наших тел и нашего мозга, скорее всего, будет оказывать влияние на эволюционные траектории будущих популяций, живущих на экзопланетах или в космических кораблях. В результате могут возникнуть человеческие существа с совершенно новой когнитивной архитектурой (или интеллектуальными способностями), эмоциональным восприятием, физическими возможностями, продолжительностью жизни и так далее. Другими словами, естественная селекция и киборгизация приведут к диверсификации людей в процессе распространения человечества в космосе. Одновременно распространение в пространстве станет также причиной идеологической диверсификации. Перемещающиеся в космическом пространстве человеческие популяции будут создавать свои собственные культуры, языки, правительства, политические институты, религии, технологии, ритуалы, нормы, мировоззрения и так далее. В результате различные популяции со временем будут испытывать все больше трудностей в понимании мотивации, намерений, поведения, решений и так далее друг друга. Не исключено, что коммуникация между отдельными представителями рода человеческого, имеющими различные языки, станет почти невозможной. Кроме того, некоторые группы могут начать спрашивать себя, насколько развитыми являются пресловутые «другие». Это имеет значение, и вот почему: если представители популяция Y не способны чувствовать боль, то представители популяции X, возможно, не будут считать для себя обязательным беспокоиться о представителях группы Y. В конечном счете, мы не особенно переживаем, когда пинаем ногами камни на улице, потому что мы не верим в то, что эти камни способны испытывать боль. Поэтому, как я подчеркиваю в другой своей статье, филогенетическая и идеологическая диверсификация породят ситуацию, в которой многие популяции станут «не только чужими друг для друга, но и — что более важно — будут отчуждены друг от друга».
При этом возникают определенные проблемы. Прежде всего, подобного рода экстремальные различия подорвут доверие одной группы людей к другой. Если вы не уверены в том, что ваша соседка не собирается что-то у вас украсть, не намерена причинить вам ущерб и не пытается вас убить, то тогда вы будете с подозрением к ней относиться. А если вы с подозрением относитесь к вашей соседке, то вы, возможно, захотите иметь эффективную стратегию для того, чтобы остановить ее нападение — в том случае, если нечто подобное произойдет. Однако ваша соседка может рассуждать таким же образом: она может не полностью быть уверенной в том, что вы не собираетесь ее убить, и поэтому она тоже начинает организовывать оборону. Проблема в том, что ее оборона в действительности является частью вашего плана нападения. Поэтому вы начинаете носить с собой нож, а она воспринимает это как угрозу для себя, и в результате она вынуждена купить огнестрельное оружие и так далее. В области международных отношений это называется «дилемма безопасности» (security dilemma), а ее результатом является спираль милитаризации, которая в значительной степени способна увеличить вероятность возникновения конфликта — даже в том случае, если все действующие лица имеют подлинно миролюбивые намерения.
Так каким же образом действующие лица могут выйти из ситуации дилеммы безопасности, если они не полностью доверяют друг другу? На уровне отдельных людей одно из решений связано с тем, что Томас Гоббс называет «Левиафаном». Ключевая идея состоит в том, что люди собираются вместе и говорят: «Послушайте, поскольку мы не способны полностью доверять друг другу, давайте создадим независимую систему управления — своего рода рефери, — у которого будет монополия на легитимное использование силы. Заменяя анархию на иерархию, мы сможем также заменить существующую постоянную угрозу на закон и порядок». Гоббс не верил в то, что это происходит само по себе в ходе исторического развития, и считал, что именно эта проблема и оправдывает существование государства. По мнению Стивена Пинкера (Steven Pinker), «Левиафан» является главной причиной того, что в последние столетия проявление насилия сократилось. Смысл состоит вот в чем: если отдельные индивидуумы — вы и я — способны с помощью правящей системы избавиться от постоянной угрозы нанесения ущерба со стороны наших соседей, то тогда будущие представители рода человеческого, возможно, могут собраться и создать что-то вроде системы космического правления, которая тоже будет в состоянии гарантировать мир за счет замены анархии на иерархию.
К сожалению, это не очень вероятно в рамках «космополитического» пространства. Одна из причин состоит в том, что государство для поддержания закона и порядка среди своих граждан должно соответствующим образом координировать свои разнообразные ведомства — систему обеспечение правопорядка, суды. Если вы вызываете полицию по поводу ограбления, а полицейские не приезжают в течение трех недель, то какой смысл тогда жить в таком обществе? С таким же успехом вы сможете жить и без него! Но тогда возникает вопрос — а будут ли все эти ведомства системы космического правления в достаточной мере скоординированы для того, чтобы отвечать на возникающие конфликты и принимать идущие сверху вниз решения о том, как реагировать на конкретную ситуацию? Можно сформулировать этот вопрос иначе: если возникнет конфликт в каком-то регионе вселенной, то сможет ли тогда соответствующая власть ответить достаточно быстро для того, чтобы она сама имела значение, чтобы это меняло ситуацию?
Возможно, этого не случится из-за колоссальных расстояний в космическом пространстве. Возьмем, к примеру, уже упомянутые Эпсилон Эридани b, Глизе 674 b и Глизе 581 d. Они находятся на расстоянии 10,5, 14,8 и 20,4 световых лет, соответственно. Это означает, что сигнал, посланный в момент написания этой статьи в 2018 году, достигнет экзопланету Глизе 581 d только в 2038 году. Космический корабль, двигающийся со скоростью в ¼ скорости света, прибудет только в 2098 году, а послание с простым подтверждением его успешного прибытия вернется на Землю лишь в 2118 году. При этом Глизе 581 находится относительно недалеко в сравнении с другими экзопланетами. Просто подумайте о том, что галактика Андромеды находится на расстоянии примерно 2,5 миллионов световых лет от Земли, а галактика Треугольника (Triangulum Galaxy) — на расстоянии 3 миллионов световых лет. Более того, существуют еще около 54 галактик в нашей Локальной группе, протяженность которых составляет около 10 миллионов световых лет, а находятся они во вселенной, простирающейся на 93 миллиарда световых лет.
С учетом космических расстояний все эти факты делают безнадежной эффективную координацию правоохранительной деятельности, принятие юридических решений и так далее в рамках системы правления. Вселенная просто слишком велика для того, чтобы какое-либо правительство смогло установить закон и порядок, осуществляемый сверху вниз.
Однако существует и другая стратегия для достижения мира: будущие цивилизации могут использовать политику устрашения для предотвращения нанесения другими цивилизациями первого удара. Такого рода политика (она должна быть убедительной для того, чтобы работала) формулируется так: «Я не буду первым на тебя нападать, но если ты первым нападешь на меня, у меня есть возможности уничтожить тебя в ходе ответного удара». Это была проблема в отношениях между Соединенными Штатами и Советским Союзом во время холодной войны, которая получила название «гарантированное взаимное уничтожение» (mutually-assured destruction, MAD).
Но сможет ли это работать в космополитической области вселенной? Похоже, что это маловероятно. Во-первых, нужно подумать о том, каковым в будущем может быть количество различных групп человеческого рода, — речь идет о многих миллиардах людей. Некоторые популяции будут слишком удалены друг от друга, и поэтому не будут представлять собой опасность друг для друга, — однако следует учитывать приведенные ниже соображения, — и, тем не менее, будет существовать огромное количество людей внутри галактического заднего двора. И простое их количество сделает невероятно сложным процесс выяснения того, кто был инициатором первого удара в случае нападения. А при отсутствии надежного метода идентификации подстрекателей политика устрашения не будет вызывать доверия. А если ваша политика устрашения не вызывает доверия, то тогда такая политика вообще не существует!
Во-вторых, следует учитывать те виды оружия, которые могут быть доступными для будущих перемещающихся в космическом пространстве цивилизаций. Перенаправленные астероиды (так называемые планетоидные бомбы), кинетические «стрелы Бога» (rods from God), солнечные пушки, лазерные установки и, несомненно, многочисленные виды исключительно мощного оружия, которые мы сегодня не можем себе представить. Ходят даже разговоры о том, что вселенная, возможно, находится в «метастатичном» состоянии и что мощный ускоритель частиц может привести вселенную в более стабильное состояние. В результате может появиться пузырь тотального уничтожения, распространяющийся по всем направлениям со скоростью света, — и такой вариант открывает возможность для представителей какого-нибудь самоубийственного культа использовать ускорители элементарных частиц для разрушения вселенной.
В таком случае возникает вопрос о том, смогут ли защитные технологии эффективно нейтрализовать подобные риски. Многое можно сказать по этому вопросу, однако в рамках данной статьи отметим только следующее: если рассуждать исторически, то оборонные технологии часто отстают от наступательных вооружений, и в результате возникают периоды высокой уязвимости. Это важный момент, поскольку, когда речь заходит об экзистенциально опасном оружии, требуется всего лишь короткий период уязвимости для возникновения угрозы полного уничтожения.
Пока я могу лишь сказать, что подобный вариант значительно подрывает надежность политики устрашения. И если популяция А не сможет убедить представителей популяции Б в том, что в случае удара со стороны популяции Б популяция А сможет осуществить эффективный и разрушительный контрудар, то тогда популяция Б может пойти на риск и осуществить нападение на популяцию А. На самом деле популяция Б не должна обязательно быть для этого злонамеренной, — ей нужно всего лишь быть обеспокоенной тем, что популяция А в какой-то момент в ближайшем или в отдаленном будущем нападет на популяцию Б, и тогда популяция Б получает разумное обоснование для нанесения упреждающего удара (для ликвидации потенциальной угрозы). Если рассуждать об этой проблеме с учетом радикально многополярных условий космического пространства, то представляется довольно очевидным, что избежать конфликта будет крайне сложно.
Вытекающий из данного аргумента урок состоит не в том, чтобы рассуждать некритично и полагать, что освоение небес сделает наше существование более надежным и гарантированным. Поэтому таким организациям как «СпейсЭкс», НАСА и Mars One следует серьезно задуматься. Каким образом человечество может переселиться на другую планету, не захватив с собой наши проблемы? И как могут различные расселенные в космическом пространстве человеческие популяции поддерживать мир в такой ситуации, когда невозможно создать достаточного количества взаимного доверия, а самые современные виды оружия способны уничтожить целые цивилизации?
Человеческие существа приняли в прошлом большое количество катастрофических решений. Некоторых возникших последствий можно было бы избежать в том случае, если бы принимавшие решения люди немного больше могли подумать о том, что может пойти не так — то есть, провели бы «предсмертный» анализ (premortem analysis). Мы находимся сегодня именно в таком привилегированном положении в отношении колонизации космического пространства. Давайте же не будем прыгать головой вниз в водоем, который на деле может оказаться мелководным.
Фил Торес — директор «Проекта процветания человечества» (Project for Human Flourishing), а также автор книги «Мораль, предвидение и процветание человечества: введение в проблему экзистенциальных рисков» (Morality, Foresight, and Human Flourishing: An Introduction to Existential Risks).
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Источник