Голубая точка. Космическое будущее человечества - Карл Эдвард Саган

С Земли будут прибывать огромные корабли, доставляя важнейшие технологии, семьи новых переселенцев, недостающие ресурсы. Пока наши знания о Марсе ограничены, поэтому сложно судить, будут ли эти корабли возвращаться домой порожняком либо повезут какие-то грузы, имеющиеся только на Марсе, что-то, что будет считаться на Земле очень ценным. Первоначально все основные научные исследования образцов марсианского грунта будут проводиться на Земле. Но со временем изучение Марса (а также его спутников Фобоса и Деймоса) будет осуществляться уже с поверхности этой планеты.

Наконец – как происходило практически с любыми человеческими транспортными технологиями – межпланетные путешествия станут доступны самым обычным людям. Среди них будут ученые, ведущие собственные исследовательские проекты, колонисты, которым наскучила Земля, и даже экстремальные туристы. Разумеется, среди них будут и путешественники.

Если когда-либо настанет время, когда марсианская окружающая среда станет гораздо сильнее походить на земную – так, что там можно будет обойтись без защитных костюмов, кислородных масок, сельхозугодий и городов под куполами, – то притягательность и доступность Марса должна многократно возрасти. Разумеется, это касается и любого другого мира, который удалось бы преобразовать настолько, чтобы люди могли бы существовать там без изощренных приспособлений, позволяющих оградиться от местной окружающей среды. Мы бы чувствовали себя в новом доме гораздо уютнее, если бы цельный купол или герметичный костюм не были той прослойкой, что отделяет нас от смерти. Правда, возможно, я преувеличиваю опасности. Жители Нидерландов кажутся как минимум столь же приспособленными к жизни и беззаботными, как другие жители Северной Европы; просто они ремонтируют свои дамбы, которые остаются единственной защитой от моря.

Учитывая спекулятивность самого вопроса и ограниченность наших знаний, возможно ли все-таки представить себе терраформирование планет?

Достаточно присмотреться к нашему родному миру, чтобы убедиться, что в настоящее время люди способны очень сильно изменять планетарную окружающую среду. Разрушение озонового слоя, глобальное потепление, вызванное усилившимся парниковым эффектом, а также глобальное похолодание как последствие ядерной войны – все эти значительные изменения окружающей среды нашего мира технологичны, причем все описанные явления являются непредусмотренными последствиями какой-то другой деятельности. Если бы мы намеревались изменить нашу планетарную экосистему, то вполне могли бы обеспечить еще более значительные модификации. Чем мощнее становятся наши технологии, тем более глубокие вмешательства такого рода нам под силу.

Но точно как (при параллельной парковке) легче выехать с парковочного места, чем найти свободное, проще разрушить планетарную экосистему, чем вписаться в жестко заданный диапазон с нужными температурами, давлением, химическим составом и т. д. Нам уже известно множество пустынных и необитаемых миров, а также один зеленый и благоприятный для жизни – с очень тонко настроенными параметрами. Это основной вывод, который можно сделать по итогам первого этапа космических исследований Солнечной системы. Изменяя Землю или любой другой мир и его атмосферу, мы должны очень внимательно отслеживать положительную обратную связь, когда мы немного подталкиваем природу, а она продолжает изменяться сама. Небольшое охлаждение приводит к неконтролируемому оледенению, что, возможно, произошло на Марсе, а небольшое потепление – к лавинообразному парниковому эффекту, что произошло на Венере. Совсем не ясно, достаточно ли наших знаний для осуществления такой цели.

Насколько мне известно, первое упоминание о терраформировании планет в научной литературе появилось в моей статье от 1961 г., где я писал о Венере. Было вполне очевидно, что температура на поверхности Венеры гораздо выше точки кипения воды при нормальных условиях, что вызвано парниковым эффектом, возникающим под действием углекислого газа и водяного пара. Я предположил, что в высоких облаках Венеры можно было бы рассеять генетически модифицированные микроорганизмы, которые поглощали бы из атмосферы углекислый газ, азот и воду, а затем преобразовывали бы их в органические молекулы. Чем больше углекислого газа удалось бы убрать, тем слабее был бы парниковый эффект и прохладнее поверхность. Микробы опускались бы в атмосфере все ниже к поверхности, где поджаривались бы. В таком случае водяной пар возвращался бы в атмосферу, но углерод из углекислого газа при высоких температурах необратимо превращался бы в графит или другую нелетучую форму. В конце концов температура упала бы ниже точки кипения воды, и поверхность Венеры стала бы пригодной для обитания. По всей планете встречались бы лужи и озера теплой воды.

Эту идею вскоре подхватили многие писатели, не прекращающие лавировать между наукой и научной фантастикой, где наука стимулирует фантастику, а фантастика воспитывает новые поколения ученых. Польза получается обоюдной. Но уже понятно, что следующий этап – засевание Венеры специальными фотосинтезирующими организмами – не наступит. После 1961 г. мы открыли, что облака Венеры представляют собой концентрированный раствор серной кислоты, генетическая инженерия для такой среды становится гораздо более нетривиальной. Но эта ошибка как таковая не является критической. Существуют микроорганизмы, которые проводят всю жизнь в концентрированных растворах серной кислоты. Вот в чем фатальный просчет: в 1961 г. я думал, что атмосферное давление на поверхности Венеры составляет несколько бар, то есть в несколько раз выше атмосферного давления у поверхности Земли. Сейчас известно, что оно равно 90 бар, поэтому если бы описанная схема сработала, то вся поверхность планеты оказалась бы покрыта тончайшим графитом, слой которого имел бы толщину в несколько сотен метров. Полученная атмосфера почти полностью состояла бы из чистого молекулярного кислорода, оказывая давление 65 бар. Что случилось бы раньше – мы взорвались бы в условиях такого атмосферного давления или воспламенились в этом кислороде, вопрос остается открытым. Однако задолго до того, как на Венере успели бы накопиться такие объемы кислорода, графит спонтанно выгорал бы до углекислого газа, и процесс замыкался бы. В лучшем случае такая схема допускает лишь частичное терраформирование Венеры.

Допустим, что к началу XXII в. у нас будут сравнительно недорогие грузоподъемные ракеты-носители, на которых можно было бы доставлять к другим мирам много полезного груза; многочисленные мощные термоядерные реакторы; развитая генная инженерия. Учитывая современные тенденции, все три эти предположения обоснованны. Могли бы мы терраформировать планеты?[67] Джеймс Поллак из Исследовательского центра Эймса в составе НАСА и я исследовали эту проблему. Вот краткое содержание того, что нам удалось обнаружить.