Голубая точка. Космическое будущее человечества - Карл Эдвард Саган

На вопрос о том, почему вокруг мы наблюдаем одно только вещество и ни следа антивещества, Эйнштейн отвечал: «Вещество победило». Он имел в виду, что как минимум в нашей части Вселенной почти все вещество и антивещество давным-давно провзаимодействовали друг с другом и аннигилировали, а осталось лишь то, что мы называем обычным веществом[66]. Насколько мы можем судить сегодня по данным гамма-астрономии и других источников, Вселенная практически полностью состоит из вещества. Причина этого связана с глубочайшими космологическими проблемами, в которые мы не будем здесь углубляться. Однако если в начале времен существовал избыток вещества над антивеществом, составлявший хотя бы одну частицу на миллиард, то и этого было бы достаточно, чтобы объяснить наблюдаемую сегодня Вселенную.

Уильямсон представлял, что в XXII в. люди будут перемещать астероиды при помощи управляемой взаимной аннигиляции вещества и антивещества. Возникающие в результате гамма-лучи в сумме давали бы мощный реактивный импульс. Антивещество предполагалось добывать в Главном поясе астероидов (между орбитами Марса и Юпитера), поскольку именно через антивещество Уильямсон объяснял само существование пояса астероидов. В далеком прошлом, полагал он, в Солнечную систему из глубин космоса вторглось чужеродное тело, состоявшее из антивещества. Оно врезалось в планету земной группы, которая тогда была пятой от Солнца, и аннигилировало с ней. Осколки от этого мощного столкновения и есть астероиды, причем некоторые из них до сих пор состоят из антивещества. Стоит захватить антиастероид – Уильямсон признавал, что это может быть непросто, – и можно перемещать миры по собственному усмотрению.

На тот момент идеи Уильямсона были футуристическими, но далеко не глупыми. Кое-что из «Траектории столкновения» можно считать провидческим. Однако сегодня у нас есть веские основания полагать, что в Солнечной системе отсутствуют существенные количества антивещества и что пояс астероидов вовсе не состоит из осколков землеподобной планеты, а представляет собой колоссальный массив мелких тел, которые как раз не смогли собраться в единую планету, поскольку этому мешает гравитация Юпитера.

Однако сегодня мы действительно получаем (очень) малые объемы антивещества в ядерных ускорителях и в XXII в., вероятно, сможем синтезировать его в значительно больших количествах. Поскольку оно так эффективно (вся материя превращается в энергию по уравнению E = mc2, КПД 100 %), возможно, к тому времени антивещественные двигатели будут прикладной технологией, и Уильямсон окажется прав. В противном случае на какие источники энергии мы можем рассчитывать, если соберемся заниматься модифицированием астероидов, их освещением, обогревом и перемещением?

Солнце светит, сталкивая отдельные протоны и синтезируя из них ядра гелия. При этом выделяется энергия, однако КПД данного процесса составляет менее 1 % по сравнению с аннигиляцией вещества и антивещества. Но даже протон-протонные реакции далеко выходят за пределы возможностей, которые с какой-либо реальной вероятностью появятся у нас в ближайшем будущем. Для такой реакции понадобились бы слишком высокие температуры. Однако вместо вышеописанного слияния протонов можно было бы воспользоваться более тяжелыми изотопами водорода. Это уже делается в термоядерных зарядах. Дейтерий – это атом, в котором протон связан ядерными силами с нейтроном. В атоме трития ядерные силы связывают с протоном не один, а два нейтрона. Кажется вероятным, что в XXI в. у нас будут рабочие энергетические модели, связанные с управляемым синтезом из дейтерия и трития, а также дейтерия и гелия. Незначительные количества дейтерия и трития присутствуют в воде (на Земле и в других мирах). Изотоп гелия, необходимый для синтеза, 3He (его ядро состоит из двух протонов и одного нейтрона) миллиарды лет откладывался на поверхности астероидов, обдуваемых солнечным ветром. Эти процессы и близко не сравнимы по эффективности с протон-протонными реакциями на Солнце, но они позволяют получить достаточно энергии, чтобы в течение года запитывать небольшой город от ледяного пласта мощностью всего несколько метров.

Реакторы для ядерного синтеза кажутся слишком медленными, чтобы сыграть существенную роль в решении проблемы глобального потепления или даже значительно ее сгладить. Но к XXII в. эта технология должна широко распространиться. Имея ракетные двигатели, работающие на реакциях синтеза, будет возможно перемещать астероиды и кометы во внутренней части Солнечной системы – например, взять астероид из Главного пояса и поставить его на околоземную орбиту. Чтобы доставить тело, имеющее 10 км в поперечнике, от Сатурна, скажем, к Марсу, достаточно было бы сжечь в реакторе синтеза весь водород из ледяной кометы диаметром всего 1 км. Опять же, я предполагаю, что к тому времени в мире будет царить гораздо большая политическая стабильность и безопасность.

ДАВАЙТЕ НА ВРЕМЯ АБСТРАГИРУЕМСЯ от любых сомнений, которые могут быть связаны с этикой перемещения миров или с тем, сможем ли мы заниматься этим без катастрофических последствий. Представляется, что нам удастся разрабатывать недра других миров, адаптировать их для обитания человека и перегонять с одного места Солнечной системы в другое уже в ближайшие 100–200 лет. Возможно, к тому времени у нас будут и адекватные международные гарантии безопасности. Что же насчет преобразования окружающей среды не на астероидах и кометах, а на планетах? Смогли бы мы жить на Марсе?

Если бы мы хотели обустроить быт на Марсе, то несложно понять, что в принципе нам это под силу. Там светло. Там много воды в породах, в подземных и полярных льдах. Атмосфера состоит в основном из углекислого газа. Представляется вероятным, что при наличии автономных жилищ – например, герметичных куполов – мы могли бы выращивать злаки, добывать кислород из воды, перерабатывать отходы.

На первых порах мы бы зависели от товаров, доставляемых с Земли, но со временем могли бы все больше производить сами. Мы бы становились все более самодостаточными. Даже если герметичные купола изготовить из обычного стекла, то они пропускали бы видимый солнечный свет и поглощали ультрафиолет. Надевая кислородные маски и защитные костюмы – далеко не такие громоздкие и неудобные, как скафандры, мы могли бы покидать наши жилища и отправляться в экспедиции либо строить новые купола, а под ними – деревни или фермы.

Все это очень напоминает опыт американских первопроходцев, но в данном случае существует как минимум одно важное отличие: на ранних этапах потребуются большие субсидии. Необходимые технологии слишком дорого стоят для какой-нибудь бедной семьи – такой, как мои дедушка с бабушкой, жившие в начале XX в., – и эти люди не смогли бы оплатить собственный перелет на Марс. Первых поселенцев на Марс будет отправлять государство, эти люди будут обладать очень специализированными навыками. Но спустя одно-два поколения, когда на Марсе родятся дети и внуки – и особенно когда уже будет близок выход на самообеспечение, ситуация начнет меняться. Молодые люди, рожденные на Марсе, будут специально обучаться технологиям, необходимым для выживания в этой новой среде. Поселенцы станут не столь героическими и исключительными. Начнут проявляться человеческие достоинства и недостатки во всем своем разнообразии. Постепенно, именно в силу сложности путешествия с Земли на Марс, начнет формироваться уникальная марсианская культура – иные устремления и страхи, связанные с той средой, в которой приходится жить, иные технологии, свои социальные проблемы и свои решения для них. Точно как это происходило в любых подобных обстоятельствах на протяжении всей человеческой истории, марсиане постепенно станут чувствовать культурное и политическое отчуждение от метрополии.