2. Внутренняя часть солнечной системы и проблемы NASA
Марк Робинсон работал над поиском на Луне таких мест, которые могли бы послужить человеку убежищем. В таких местах можно было бы справиться с проблемами радиации и микрометеоритов, доступа к воде и температурного режима, и они в принципе позволяли использовать надувной жилой модуль, чтобы создать дешевую лунную базу. Таковой в начале 2010 г. оставалась цель NASA. Только нельзя было говорить «база».
«Стратегия заключалась в том, чтобы построить, как говорили сначала, “базу”. Но это слово ассоциируется с военными и политически, и с точки зрения связей с общественностью. Поэтому всем приказали говорить “аванпост”, потому что говорить “колония” тоже было нельзя: сразу представляются маленькие детишки, бегающие кругом, школа, в которую они ходят, и прочее в таком духе. И, помнится, нельзя было произносить слова “постоянная” или даже “полупостоянная”».
В 2004 г. появился план по отправке астронавтов на Луну в качестве подготовки к путешествию на Марс. Эта программа Джорджа Буша-младшего получила название «Созвездие» (Constellation), и в ее рамках был запущен спутник Луны LRO – Лунный орбитальный разведчик. Марку нравился этот план. Будучи планетарным геологом из Университета штата Аризона и руководителем научной группы по камере этого космического аппарата, он видел смысл в том, чтобы создать средства и получить доступ к ресурсам Луны, в трех днях пути от нас, прежде чем отправляться в годовое путешествие на Марс.
Он и сам правильно подбирал слова. Он помнил, как прошлая миссия к Луне и Марсу, заявленная в 1989 г. президентом Джорджем Бушем-старшим, была отменена после многих лет работы и многих потраченных миллиардов. Он не хотел, чтобы это произошло опять.
Робинсон и его коллеги обнаружили на Луне крутые провалы, своими отвесными стенами напомнившие ему выходы лавовых трубок на Земле. Он попросил команду Научного центра управления, работавшую с камерой аппарата на том же этаже, где находился его кабинет, попытаться взглянуть на поверхность не вертикально, а под углом. На получившихся очень четкими снимках он смог разглядеть, что над впадинами имеются скальные выступы, укрывающие их сверху. Все это очень напоминало входы в пещеры. Он не мог заглянуть в них достаточно глубоко для того, чтобы определить, продолжаются ли пещеры горизонтально под поверхностью, но такое предположение выглядело логичным.
Скальный потолок защитил бы астронавтов лучше, чем толща тяжелой брони, и обеспечил бы устойчивую температуру в тени, что упростило бы проектирование жилища. За ненадобностью дополнительной защиты крышу и стены можно сделать тонкими и легкими, что значительно сократило бы затраты на доставку укрытия с Земли. Такое снижение веса запускаемого груза позволило бы миссии сэкономить миллиарды.
Эти провалы также могли оказаться ключом к добыче воды на Луне. Лунная поверхность сухая. Палящее Солнце нагревает ее до температуры, при которой вода испаряется очень быстро. Но на Луну постоянно падают влажные объекты: богатые водой метеороиды, кометы и тому подобное. Кроме того, ее поверхность постоянно бомбардируется протонами солнечного ветра, способными синтезировать молекулы воды из элементов, содержащихся в лунных скалах и пыли. Часть воды, вероятно, попадает в вечную тень на дне провалов, где температура никогда не поднимается выше –233 °C, что всего на 40° С больше абсолютного нуля. Если это так, то она уже очень долго накапливается там в форме льда, так что даже при крохотном ежегодном отложении воды в итоге должен был сформироваться значительный ее запас.
Вода пригодна не только для питья. Это идеальный материал для защиты от радиации, а разделив ее на составляющие – водород и кислород, – воду можно использовать для производства воздуха, пригодного для дыхания, и энергии. Робинсон описал нам картину: астронавты живут в провалах или пещерах и выходят из укрытий в скафандрах, чтобы добывать воду, готовясь к отправке на Марс. При лунном тяготении, в 6 раз меньшем, чем земное, поднять воду и космические корабли с Луны и направить к Марсу будет относительно легко. В то же время астронавты научились бы продуктивно работать в чужом мире в неуклюжих скафандрах.
Неясно, могло ли все это сработать. Еще многое предстояло узнать, прежде чем составить подробный план. Но нехватка знания является частью проблемы. Люди не были на Луне с 1972 г. Астронавты «Аполлонов» провели за работой на поверхности Луны в общей сложности 3,4 суток за все 6 полетов и преодолели 95 км на луноходах, причем все это происходило около центра видимой стороны Луны. С тех пор люди не выбирались за пределы низкой околоземной орбиты. Когда Робинсон со своими коллегами обнаружил эти пещеры, его охватил радостный трепет первооткрывателя и волнительное предвкушение отправки на Луну новых зондов, а затем и астронавтов. У него была идея отправить в провал спускаемый аппарат, выпускающий в глубь пещеры мини-роботов.
Но президент Обама свернул программу «Созвездие» по возвращению на Луну. Лунный орбитальный разведчик LRO перестал быть авангардом исследования космоса человеком. Он передан в ведение Отделения планетологии NASA. Марк по-прежнему исследует лунную поверхность, но перед ним больше не стоит цель планирования пилотируемого полета.
Спустя почти четверть века история повторилась. Шаг вперед, шаг назад, изменение курса, и новый виток обсуждений. Если США надеются отправить людей за пределы Земли, нам следует признать неспособность выбрать цель и придерживаться курса.
* * *
28 января 1986 г. космический челнок «Челленджер» разрушился через 73 секунды после запуска. В тот день он выполнял миссию, соответствующую первоначальному представлению NASA о шаттле как о рутинном способе перевозок, делающем космос дешевым и доступным. Шаттл нес телекоммуникационный спутник и учителя социологии Кристу Маколифф, а также шесть профессиональных астронавтов. К катастрофе привела спешка с запуском в попытке оставаться в нереальном графике.
Этот момент не можем забыть ни мы, ни многие другие. Аманда тогда сдавала экзамены по физике в средней школе в Пасадене. Этот предмет был ее любимым, а также единственным, имевшим отношение к ее извечной мечте о полете в космос, но из-за этой новости закончить тест оказалось почти невозможно. Чарльз учился на старших курсах колледжа в Нью-Джерси. Он ехал в машине и слушал, как ведущий радиопередачи объявлял новость — поначалу с недоверием, как если бы это была шутка. Кампус погрузился в особое состояние шока и грусти, скорби пополам с разочарованием.
Для молодежи, взращенной на прославлении прежних достижений NASA, новость о крушении «Челленджера» оказалась тяжелейшим ударом «потери невинности». Последовавшие за ним разоблачения только ухудшили дело — вскрылись доказательства укоренившихся в NASA борьбы с инакомыслием и неуправляемости. Пятеро инженеров, особенно Роджер Божолай из компании — поставщика ракет Morton Thiokol, предупреждали начальство о том, что на стартовой площадке слишком холодно и что резиновые уплотнительные кольца стартовых ускорителей не испытывались при столь низкой температуре и, скорее всего, выйдут из строя. В кольцах определенно был дефект, в прошлых полетах им случалось прогореть почти насквозь. На телефонной конференции вечером накануне запуска менеджеры NASA запугиванием вынудили Morton Thiokol отказаться от своих возражений. Причиной взрыва оказалась именно та проблема, о которой предупреждал Божолай. В дальнейшем, рассказав комиссии по расследованию о произошедшем, он подвергся остракизму на работе и был вынужден уволиться.
Крушение «Челленджера» пришлось примерно на середину времени существования NASA, если считать от года ее основания — 1958 г. — до сегодняшнего дня. Первая половина — эпоха легенд. Вторую, с 1986 г., легко проследить по отчетам независимых экспертных комиссий, неоднократно пытавшихся вернуть дела в здоровую колею. Доклады этих комиссий обычно известны под именами их председателей: отчет Роджерса, отчет Райд, отчет Пейна, отчет Огастина 1990 г., отчет Олдриджа, отчет Огастина 2009 г. и т.д. В отчете комиссии Огастина 1990 г. NASA охарактеризовано как организация, погрязшая в бюрократии, деморализованная и пытающаяся сделать слишком многое при недостатке средств. В нем было верно предсказано крушение еще одного шаттла. Последующие отчеты описывали состояние NASA по большей части так же. Когда в 2003 г. при возвращении в атмосферу разрушился шаттл «Колумбия», главной причиной опять была названа сложившаяся в агентстве атмосфера.
Президент Буш-старший, видимо, подражая президенту Кеннеди, приказал начать в 1989 г. грандиозную миссию на Луну и Марс, но не получил политической поддержки с учетом огромного объема предстоящих расходов. Конгресс так и не выделил на это денег. NASA отказалось от этого плана в начале 1990-х, а в 2004 г. президент Буш-младший вернулся к нему, на этот раз под названием «Созвездие». На этот раз были потрачены миллиарды, но программа была закрыта в 2010 г., отстав от графика и с нулевой вероятностью выделения достаточного финансирования для завершения проекта. Затем администрация Обамы стала продвигать идею поймать небольшой астероид и перевести его на новую, окололунную орбиту; миссия получила название «Миссия по перенаправлению астероида» (Asteroid Redirect Mission — ARM). Многие сотрудники NASA втайне считали это дурацкой идеей, которая никогда не осуществится (проект был доработан, но его выполнение по-прежнему выглядит маловероятным). По сути, они работают над проектами, не имея глобальной цели.
Но, как говорит Робинсон, по ходу было проделано немало увлекательной работы. Хотя лунный разведчик больше и не работает над подготовкой к высадке на Луну, он по-прежнему дает прекрасный научный материал. Хотя Марк измучен бесконечными телеконференциями и измотан бумажной работой, он каждый день трудится над изучением Луны и Меркурия с помощью планетарных зондов, несущихся через космическую пустоту. Это здорово и интересно. «Тут нужно терпение. Удовлетворение в десять раз сильнее разочарований».
Марк начал свой путь на золотом прииске на Аляске. Он изучал политологию и искусство в Южном университете, а летом работал в лагере золотоискателей в заливе Бернерс, в прибрежных влажных лесах неподалеку от Джуно. После получения степени бакалавра у него не было каких бы то ни было перспектив по трудоустройству. «Мой диплом дает мне большое преимущество на коктейльных вечеринках», — говорит он.
Поэтому он вернулся на Аляску резать кустарник, рыть ямы и таскать камни для геолога, ищущего золото. В ходе работы он заинтересовался геологией. Занявшись геологией в Университете Аляски в Фэрбенксе, он наткнулся на данные с марсианского посадочного аппарата «Викинг» (Viking) и открыл в себе способности к математической обработке изображений. В итоге он стал геологом, специализирующимся на поверхностях других планет.
Ему есть что изучать на Луне. В этой области полно таких вопросов, которые задают и пятилетние дети. Откуда взялась Луна? Ведущая теория такова: небесное тело величиной с планету врезалось в Землю, а Луна сформировалась из материи, выброшенной этим столкновением. Но многие факты говорят в пользу других теорий. Марк будет с энтузиазмом продолжать выяснять истину, вглядываясь в фотографии, даже если люди не высадятся на Луну.
Но он все равно мечтает послать исследователей за пределы Земли. Судя по всему, то же можно сказать о многих тружениках космической науки. Не будь это так важно, не было бы столь сильного гнева и разочарования по поводу долговременной институциональной несостоятельности NASA. Марк сказал, что умные люди покидают агентство и что их мало среди новых соискателей. Доклад Огастина 2009 г. цитирует электронное письмо, полученное председателем комиссии:
«Я получаю степень магистра в области аэрокосмической техники. Перспективы [моих однокурсников] — работать на непробиваемую бюрократию, где их творческое мышление будет раздавлено отменами программ, перерасходом денежных средств и неготовностью рисковать… Неудивительно, что многие из них выбирают для себя работу в финансах».
Робинсон сделал презентацию на совещании по планированию NASA, в которой утверждал, что Луна — по-прежнему ключевой этап на пути к Марсу, а поимка астероида — нет. Ученые NASA представляли противоположную точку зрения, превознося идею ARM.
«Во время перерыва один из ключевых защитников противоположной точки зрения подошел ко мне и сказал: «Марк, я так рад, что ты сказал это». Я спросил: «Но тогда почему этого не сделали вы?» Он ответил: «Потому что я не могу». И по-настоящему расстраивает то, что в NASA непозволительно говорить правду. Если вы пойдете и отыщете у себя на полке отчет комиссии по расследованию крушения “Колумбии”, и тот, который был сделан после “Челленджера”, вы прочтете в обоих, что NASA должно изменить свою культуру, что люди должны знать, когда что-то не в порядке, что должно быть позволительным высказаться. А в NASA по-прежнему нельзя говорить под страхом потери рабочего места».
Крушение «Челленджера» послужило наглядным уроком многим другим организациям. В следующие два десятилетия в обществе возникло движение к открытию и упрощению управленческих структур. Роджер Божолай, пытавшийся остановить запуск, всю оставшуюся жизнь преподавал этику в инженерных школах в качестве приглашенного лектора. Но NASA остается громоздкой, сложно организованной пирамидой, силящейся сосредоточиться, недофинансированной, с чрезмерным количеством миссий, все более задыхающейся из-за правил секретности.
В Космическом центре имени Джонсона царит атмосфера ретро. Тоскливые строения колледжей 1960-х гг. из осыпающегося бетона, каких, к счастью, уже не встретишь в большинстве кампусов. Ряд давно не используемых телевизионных трейлеров Центра управления полетами с потрепанными погодой логотипами. Музейные экспонаты времен прошлых побед можно встретить на каждом шагу: даже зал управления, использовавшийся при посадке «Аполлонов», сохранили совершенно нетронутым. За дополнительную плату туристу позволят в него пройти. Но почти не видно тех технологий, которые меняют сегодняшний мир, которые распределяют мощности между отдельными людьми с помощью дешевых мобильных устройств и высвобождают их творческий потенциал. Потребовалась вечность, чтобы NASA позволило астронавтам пользоваться айпадами на МКС.
Международная космическая станция — единственное крупное достижение NASA в области пилотируемых космических полетов со времен шаттла. Ее строительство на орбите стало единственным назначением шаттлов. Назначение станции, задуманной еще во времена администрации президента Рейгана, также переосмысливалось. После падения Советского Союза ее переименовали в МКС, а одной из главных целей станции стало сближение народов посредством общего проекта. Теперь, когда NASA свернуло программу шаттлов, доставлять людей на станцию может только Россия. Сегодня все астронавты NASA проходят интенсивный курс обучения русскому языку. Но задолго до событий на Украине было ясно, что политика будет определять жизнь на космической станции, а не наоборот. В своей работе команды уже разделились, американцы и русские сидят на своих территориях в разных концах станции и занимаются своими делами, взаимодействие их ограничено.
Доклад Огастина 2009 г., повлиявший на отмену Обамой программы Буша «Созвездие», призывал продлить эксплуатацию МКС. После 25 лет планирования и строительства стоимостью $100 млрд первоначальный план сбросить ее в океан после всего 15 лет использования выглядел довольно бессмысленным.
Основным назначением станции стало изучение пребывания человека в космосе с целью наработки технологий исследования дальнего космоса. Хотя конечный пункт назначения остается неясен, эта мечта и есть настоящая, невысказанная цель почти каждого сотрудника Космического центра имени Джонсона. Астронавты, инженеры и ученые все время говорят о полете на Марс, о создании средств, чтобы к моменту выбора пункта назначения мы были готовы отправиться туда, куда решит Америка.
И каков же будет смысл путешествия? Одна из фундаментальных проблем NASA в том, что предлагаемые им обоснования исследования космоса человеком не вдохновили американцев настолько, чтобы вложить необходимые средства. В 1960-е гг. США выделили значительную долю валового внутреннего продукта на полет на Луну. Что может побудить нас сделать это вновь? В докладе Огастина 2009 г. изложены всем известные причины: вдохновение молодежи, изучение других планет, развитие технологий, улучшение международных отношений. Все это хорошо, но является ли миссия на Марс стоимостью в триллион долларов лучшим способом достижения этих целей?
Однако далее, после этого обыденного списка, доклад Огастина упоминает куда более мощную конечную цель и гораздо убедительнее:
«Комиссия была единодушна в том, что исследование космоса человеком должно приближать нас как цивилизацию к нашей итоговой цели: очертить путь расселения человека в Солнечной системе. Мы еще не можем знать того, как и когда люди впервые освоятся на другой планете, но мы должны руководствоваться именно этой долгосрочной целью».
* * *
Первым шагом к созданию успешной внеземной колонии будет поиск пригодного для жизни места. Десятилетия плодотворных планетных исследований автоматами дали почти все сведения, необходимые нам, чтобы отсеять неподходящие варианты. Это знание выросло из общего любопытства ученых, работающих с одной-единственной целью — узнавать. Но, если мы решим отправить людей жить за пределами Земли, «чистая» наука вдруг станет играть очень важную, даже ключевую роль в их выживании.
Исследование человеком Луны, Марса и астероидов — дело достаточно трудное. Эти миссии планируются наподобие туристического похода: с собой берется компактный набор инструментов и материалов, незаменимых за пределами земной орбиты, который позволяет выжить в течение строго определенного времени. Эти вылазки планируются с учетом возвращения. Колонисты же отправляются в космос строить поселения, и им придется самим изготавливать инструменты.
Чтобы заселить новый дом, колонистам придется «перерезать пуповину», соединяющую их с матерью-Землей. Им будет нужна новая, независимая экосистема, пригодная для жизни, способная, как Земля, предоставить укрытие, энергию и ресурсы.
Заполнение матрицы качеств, необходимых будущей колонии, — задача поучительная.
Что касается укрытия, то окружающая среда новой планеты должна позволить выжить при минимально возможной зависимости от технологий. Это вопрос степени дружелюбности планеты. Людям, живущим где угодно вне Земли, понадобятся герметичные убежища, но в одних средах обустроиться будет проще и безопаснее, чем в других.
На одном конце шкалы — открытый космос, совершенно враждебный жизни, требующий герметичного жилого помещения, приспособленного к экстремальным температурам, хорошо защищенного от радиации и обладающего искусственной тяжестью. На планетах без атмосферы есть гравитация и твердый грунт для строительства, но остаются радиация и опасность утраты пригодного для дыхания воздуха при разгерметизации убежища из-за аварии или попадания микрометеорита. Планеты с достаточно плотной атмосферой защитят от радиации и метеоритных тел, но останутся трудности, связанные с температурой и токсичностью атмосферы.
На другом конце шкалы — тропические и умеренные зоны Земли, практически рай. Здесь люди могут жить без современных технологий. Точнее, могут, если климатические изменения, ядерная война, загрязнение и разрушение среды обитания и массовое вымирание не приблизят Землю к другим планетам. Возможные в будущем экстремальные температуры, радиоактивное загрязнение, токсичный воздух и разрушенная биосфера, не позволяющая более производить пищу, аналогичны тем сложностям, с которыми столкнется космическая колония.
Далее — энергия. Это основа нашей жизни и нашей власти над миром. На Земле мы главным образом добываем энергию фотосинтеза растений. Растения и водоросли улавливают фотоны Солнца и химически сохраняют энергию в виде пищи и биотоплива, и сегодня мы сжигаем ископаемое топливо, произведенное ими за прошедшие эпохи.
Растительный фотосинтез недостаточно эффективен, чтобы обеспечить энергией космическую колонию. Слишком много понадобится земли и солнечного света (подробнее об этом — дальше).
Но если колонисты не могут положиться на обычный фотосинтез для выработки энергии, они могут положиться на энергию, добываемую из материалов, доступных на месте. Ядерное топливо и солнечные батареи, привезенные с Земли, могут лишь послужить мостом к колонизации. Автономной колонии придется заменить эти источники оборудованием, произведенным на месте. Малое население новой планеты не скоро сможет воспроизвести продукцию зрелых земных производств. Наиболее перспективны простые технологии: ветровые, приливные, геотермальные и химические реакции с выделением энергии (к последним относится сжигание топлива).
Ресурсы — это основные материалы, необходимые для жизни. Колонистам понадобятся вода, питательные вещества для растений, людей и животных, твердые вещества для постройки укрытия и производства инструментов и газы, которые можно приспособить для дыхания. Первоначальный запас можно привезти из дома, но устойчивая колония должна начать производить их самостоятельно. Колонисты могут покидать поселение в поисках элементов, необходимых в небольших количествах: например, на металлических астероидах можно собирать металлы для электроники и питательных веществ, такие как железо, медь и цинк. Располагая достаточной энергией, колонисты могли бы химически перерабатывать часть местных ресурсов во что-то им нужное: производить воду, кислород и пластмассы. Но без сырья колония не выживет.
Вновь глядя на то, что нам известно о внутренних планетах Солнечной системы, мы не нашли возможности отметить достаточно полей в матрице требований к будущему обиталищу человека. И это не потому, что мы плохо смотрели.
* * *
Марсоход Curiosity может видеть, осязать и обонять. Его способности во многом превосходят человеческие: он несет на себе 17 камер, у него есть двухметровая механическая рука, оснащенная пятью приборами для анализа образцов, включая рентгеновский спектрометр альфа-частиц. Но он не умеет рассуждать. Управлять им — все равно что управлять марионеткой, ниточки которой имеют по 225 млн км в длину. И он такой ценный, такой уникальный, что ежедневные решения о том, за какую ниточку и с какой силой потянуть, совместно принимают сотни людей.
Радиосигналы, распространяясь со скоростью света, идут от Земли до Марса от 4 до 24 минут в зависимости от разделяющего нас расстояния, так что управлять марсоходом в режиме реального времени невозможно. Возникни на его пути препятствие, оно было бы замечено на Земле уже после столкновения, а инструкции по уклонению от него дошли бы вдвое позже. Вместо этого ученые и инженеры, управляющие марсоходом, отправляют сразу программу на день, позволяя машине выполнять движения самостоятельно, собрать сведения и отправить их для принятия решения о том, каким будет следующий день его путешествия. Если на его пути встает холм или иная преграда, марсоход может только дойти до нее, осмотреться и отправить фотографии на Землю, чтобы команда в Пасадене решила, что делать на следующий день.
Космические исследования ведутся в невзрачном здании на холмах к северу от Лос-Анджелеса. Работа удивительно похожа на прочую офисную деятельность. Команда встречается в анфиладе офисов, перегородки которых обиты тканью, и ведет бесконечные телеконференции. Джастин Маки показал нам офисы Curiosity в Лаборатории реактивного движения в Пасадене. Он руководил командой, проектирующей камеры, — и это дало ему место среди 486 ученых и инженеров из организаций со всего мира, участвующих в управлении Curiosity. Работники сидели за столами и говорили по громкой связи; в любой момент времени на линии было от 30 до 40 человек из Соединенных Штатов, Англии, Франции, Испании и России.
День начался со звонка в 8:50 утра по тихоокеанскому времени. Разговор шел о данных предыдущего дня, поступивших в послеобеденное время к ученым, звонившим из Москвы. Конференция стала наиболее многолюдной в 10:15, во время обсуждения дальнейших действий; ученые вели переговоры и торговались, стараясь переместить фокус в область своих интересов. Через два часа обсуждение перешло в активную проверку плана: «умещаются» ли идеи в возможности марсохода и в отведенные временные рамки, осуществимы ли они на практике. Затем настал черед научного обсуждения, беседы с инженерами и проверки предполагаемых движений на компьютере с помощью трехмерной модели марсианского ландшафта. Тестирование заключалось в движении марсохода как аватара в видеоигре, испытывался каждый шаг плана действий следующего дня. Если бы возникла необходимость в дальнейшей проверке, можно было воспользоваться реальным макетом на «марсианском» участке Лаборатории. Наконец, когда в Калифорнии уже садилось солнце, пакет инструкций — последовательность команд — был готов к отправке на Марс через Сеть дальней связи NASA, антенны которой распределены по всему земному шару.
Ежедневные телеконференции длятся по 12 часов со всеми сопутствующими неудобствами — лаем собак, эхом, отголосками других дел, которыми попутно занимаются люди на линии. Раньше они бывали и ночью: ученые жили марсианскими сутками, которые на 39 минут длиннее земных. Каждый день они ложились спать позже, как если бы переезжали на половину часового пояса в день, так что рабочий график команды соответствовал местному времени лишь раз в 39 дней. В конце концов NASA сжалилось и позволило команде Curiosity жить по земному расписанию.
Предельная скорость марсохода (с учетом обязательных остановок) позволяет ему покрывать лишь 86 м в день, но это немало, если учесть его чувствительность. Представьте себе, что вы разглядываете в лупу футбольное поле, пока едете по нему на тележке. Когда на горизонте появляется интересный камень или тень или в песке мелькает необычно окрашенная полоса, ученые спорят, не стоит ли вернуться и исследовать их, и каждый настаивает на выборе инструмента, который создан его группой, а их на Curiosity двенадцать.
Каждый надеется отыскать окаменелость или иное недвусмысленное доказательство существования жизни на Марсе в прошлом, но пока что находки в основном касались некоторых видов минералов, а также того, как выветривание придает камням их нынешний вид; иногда обнаруживаются следы былого присутствия воды. Из этих маленьких кусочков могут сложиться ответы на куда более важные вопросы. Но пока что они все убедительнее говорят о том, что Марс — неподходящее место с точки зрения органической жизни, включая людей.
NASA изучает Марс с помощью космических аппаратов уже 50 лет. На некоторых из 20 фотографий, сделанных аппаратом «Маринер-4» (Mariner 4) в 1965 г., уже были заметны признаки наличия на Марсе воды в прошлом. В 1990-е гг. началась эра марсоходов с подробным изучением старых русел и отложений глины.
В ту пору NASA пыталось оправиться от трагедии с «Челленджером» и стать более компактной современной организацией. В отчете тех времен говорилось: «Чтобы остаться жизнеспособным и вновь заслужить доверие, NASA стоит больше походить на бизнес, ставя стоимость и график не ниже, чем уровень выполнения миссии, и выполняя задуманное вовремя и за заявленные деньги».
В 1992 г. администратор NASA Дэн Голдин выдвинул инициативу «Быстрее, лучше, дешевле» в области планетологии, переняв управленческие идеи, возникшие после прежних ошибок агентства. Организации фокусировались на тех областях, в которых они были сильны, избегали избыточной сложности, распределяли личные полномочия между участниками команд, устраняли бюрократию и вертикальное управление, брали на вооружение новые технологии для снижения стоимости и ориентировали работников на достижение целей, а не на выполнение должностных обязанностей. Эта инициатива старалась подражать Кремниевой долине, вытаскивая NASA из космической ретроэпохи в информационную эру нового тысячелетия. Происходила интернет-революция, порожденная культурой инноваций, в которой эпизодические ошибки были ожидаемы — они даже считались карьерным преимуществом. Голдин сказал, что ошибаться можно. При большем числе более дешевых миссий риск со временем будет вознагражден, даже если некоторые из беспилотных миссий потерпят неудачу.
Проекты из первой волны «быстрых, лучших, дешевых» миссий были невероятно успешными. Так здорово читать о них на давно позабытых неуклюжего вида веб-страницах интернета 1990-х! Марк Робинсон принимал участие в некоторых из этих проектов с коротким жизненным циклом в начале своей карьеры, в том числе в миссии «Клементина» (Clementine), перевернувшей наши взгляды на Луну при помощи аппарата, использующего технологии, разработанные в то время Министерством обороны для программы противоракетной обороны «Звездные войны».
На строительство и запуск космического аппарата NEAR для встречи с одним из астероидов, сближающихся с Землей, понадобилось всего 27 месяцев и $234 млн (меньше 1/10 стоимости Curiosity). Он приблизился к астероиду Эрос, изучил его поверхность с расстояния около 35 км и затем не без риска, вовсе не будучи для этого предназначен, приземлился на него. Две солнечные панели и корпус аппарата послужили тремя точками опоры при мягкой посадке в 315 млн км от Земли. Во время снижения были сделаны чрезвычайно подробные снимки. Марк, тогда работавший в Северо-Западном университете, был членом команды, истолковавшей неожиданную геологию астероида и опубликовавшей ряд работ в уважаемых журналах.
«Это невероятно увлекательный способ зарабатывать на жизнь, и порой мне неловко было рассказывать, что мне за это платят», — говорит он.
Но к моменту публикации этих работ в 2001 г. NASA отказалось от философии «Быстрее, лучше, дешевле». После 7 лет успехов ряд досадных неудач затмил достижения, особенно утрата спутника Марса для климатических исследований Mars Climate Orbiter, запущенного в декабре 1998 г., и его компаньона — посадочного аппарата Mars Polar Lander, запущенного в январе 1999 г. Оба погибли из-за проблем с программным обеспечением, которые не должны были остаться незамеченными. Спутник прославился до боли простой причиной гибели: разработчик спутал британские и метрические единицы измерения в программе, вычисляющей небольшие поправки к траектории аппарата на пути к Марсу, из-за чего тот не смог выйти на орбиту и сгорел в атмосфере.
Голдин говорил, что ошибки возможны, но такого никто себе и представить не мог. Инженеры извлекли из этого урок, который и сегодня часто вспоминают в NASA: если вы хотите быстрее, лучше и дешевле, можно получить любые два из трех, но не все три сразу. Это стало правилом возможного, так называемым «железным треугольником». Высший руководящий состав ставил нереалистичные цели и ограничения по времени и стоимости, что привело к необходимости «срезать углы» и повлекло за собой потерю аппарата. Отчасти в командах просто не хватало опытных инженеров и ученых. Люди постоянно работали 60, а то и 80 часов в неделю, и проконтролировать их работу было попросту некому.
Но истинные причины лежали глубже, указывал отчет комиссии по расследованию гибели Mars Climate Orbiter и другие аналогичные документы той эпохи. На самом деле NASA не отказалось от традиции вертикального директивного управления, из-за которой его сотрудники чувствовали себя бесправными. К примеру, менеджеры Голдина задавали «сверху» произвольные лимиты на финансирование и сроки, в то время как команды разработчиков должны были сами устанавливать параметры возможного на основе реального положения дел.
Программные ошибки случаются, но, сотрудничая, люди могут выловить их и исправить. Дело было не только в непомерной загруженности ученых и инженеров — такое случается и на успешных проектах, — но и в том, что они были изолированы в группах, не общающихся между собой, а руководство не давало им возможности высказаться о проблемах. В отчете о расследовании говорилось: «Каждый член каждой команды имеет право настойчиво ставить вопросы и эскалировать их настолько высоко, насколько это необходимо, чтобы привлечь к ним внимание. Руководство проектов должно установить такую политику и донести ее до каждого члена команды».
Агентство извлекло и другой урок, признав инициативу «Быстрее, лучше, дешевле» ошибкой, и стало менее терпимо к риску и более ориентировано на жесткое управление. Но у аналитиков за пределами NASA имелось другое мнение. Даже при нескольких провалах эта инициатива была успешной. 16 миссий, прошедших во время этой инициативы, в их числе — 9 успешных и 7 неудачных, вместе стоили меньше, чем одиночная флагманская миссия NASA. При своей бросовой цене 9 успешных миссий дали горы данных и ответы на многие научные вопросы, причем куда быстрее, чем это обычно удавалось агентству.
Некоторые результаты миссий этой эпохи все еще продолжают поступать.
Первым марсоходом был симпатичный крохотный Sojourner, доставленный на Марс в 1997 г. Его разработка заняла всего три года. Рассчитанный на неделю, он проработал три месяца и, быть может, функционирует до сих пор, но не может связаться с Землей через свою базовую станцию. Джон Каллас вырос на марсианских миссиях Лаборатории реактивного движения в годы инициативы «Быстрее, лучше, дешевле», придя туда в 1989 г., вскоре после получения докторской степени по физики в Университете Брауна. Он повидал зрелищные провалы и большие успехи. В 2000 г. он собрал научную команду для миссии «Марсоход-исследователь» (Mars Exploration Rover, MER). Через три года были запущены марсоходы Spirit и Opportunity, основанные на технологиях Sojourner, но более крупные, прочные и не нуждающиеся в базовой станции на планете.
По умеренной цене $400 млн за штуку проекты Spirit и Opportunity не применяли дублирования систем: один сгоревший контакт — и марсоход выйдет из строя. Именно поэтому NASA послало два марсохода. И они превзошли все ожидания. Рассчитанный на три месяца Spirit проработал с 2004 по 2009 г., покуда не застрял. Opportunity по-прежнему ведет исследования спустя 12 лет, периодически получая все более совершенное программное обеспечение. Он преодолел свыше 40 км по поверхности другой планеты — больше, чем любой другой внеземной аппарат.
Марсоход Curiosity произошел от Opportunity. Команда Калласа в десять раз меньше команды Curiosity, размер и возможности Opportunity тоже меньше, а мощность его бортового компьютера составляет около 1% от мощности смартфона. В день нашего приезда команда Opportunity обсуждала, какой камень изучить следующим. Как и в команде Curiosity, инженеры Калласа ежедневно посылают пакет инструкций. По пятницам они отсылают трехдневную порцию, один день — на перемещение и два — на дистанционное зондирование местности в течение выходных. Каллас круглосуточно получает текстовые сообщения от марсохода и всегда знает, как у него дела.
Эта миссия носит бессрочный характер. «Мы не знаем, что мы увидим, куда мы идем и о чем можем узнать», — говорит Каллас.
Изначальной задачей, поставленной перед MER, был поиск воды. Opportunity — геолог. Следующая миссия называется «Марсианская научная лаборатория» (Mars Science Laboratory). Это марсоход Curiosity, который занимается геохимией и ищет органические соединения в марсианской среде. Все это время исследователи надеются отыскать внеземную жизнь.
NASA начало поиск жизни на Марсе в 1970-е годы. Шанс обнаружить что-то живое сейчас уже кажется ничтожным, разве только древние бактерии сохранились где-то под поверхностью. В ходе своей истории Марс, судя по всему, становился все более враждебным к жизни. Когда-то в его плотной атмосфере шли дожди, на поверхности были большие водоемы. Opportunity обнаружил глину, отложенную в воде, кислотность которой была пригодна для жизни. Но все это в прошлом: марсоходы находили также и пероксидные соединения, достаточно токсичные, чтобы стерилизовать поверхность от жизни любых форм, известных нам.
Сейчас NASA исследует, насколько Марс мог быть пригоден к обитанию в прошлом, а не ищет на нем жизни. Был ли Марс обитаем в прошлом? И почему условия на нем изменились?
Ведущая современная теория винит в этом слабое магнитное поле Марса. Расплавленное земное ядро, разогреваемое радиоактивными элементами, ведет себя подобно динамо, создавая вокруг нашей планеты магнитное поле, частично укрывающее атмосферу от заряженных солнечных частиц. Это поле можно сравнить с защитным полем вокруг фантастического корабля Enterprise. Зимней ночью на Аляске иногда можно увидеть солнечный ветер, бьющий в атмосферу через щели в земном «щите». Магнитное поле направляет потоки солнечных частиц к земле на Северном и Южном полюсах, где ионы Солнца входят в верхние слои атмосферы и вызывают полярное сияние: зеленым и красным на разной высоте светят атомы кислорода, синим и фиолетовым — азота.
В далеком прошлом ядро Марса, вероятно, тоже было горячим и создавало магнитное поле, но при остывании ядра планета лишилась защиты, атмосфера попала под непрерывную бомбардировку солнечными электронами, ионизировалась и по большей части улетучилась. Сейчас плотность атмосферы Марса составляет менее 1% от земной, а солнечное и космическое излучение бьет прямо по поверхности — излучение, убийственное для любой известной нам жизни. Экстремальные температуры заморозили или испарили воду. Водяной лед сохранился на полюсах, но люди смогли бы жить на Марсе только в герметичных, защищенных от излучения убежищах.
Марсоходы исследуют Марс, готовясь к возможному визиту человека. Но за прошедшие десятилетия марсоходы усовершенствовались, и необходимость присутствия человека для ведения научных исследований на Марсе кажется все более сомнительной. Сегодня любой тренированный человек куда умнее и проворнее марсохода, но, как говорит Каллас, «пока кто-то пытается понять, как сохранить здоровье человека в космосе, марсоходы продолжают развиваться».
Ученые считают другие места в Солнечной системе более благоприятными для жизни, но исследование Марса все еще поглощает большую часть планетологического бюджета NASA. Планируется новая сложная миссия по сбору и отправке на Землю образцов марсианского грунта. Эта горстка грязи обойдется в миллиарды, но отправить астронавта посмотреть на эту грязь на месте будет стоить куда дороже.
Когда мы будем готовы к космической колонии, Марс будет обстоятельно изучен. Но уже сегодня мы знаем, что жить на нем было бы непросто. После полувека исследований самое замечательное — это то, чего мы там не нашли. По-видимому, Марс не послужит ни источником богатств, ни убежищем от стихийных бедствий Земли. Нет ни одной убедительной причины отправлять человека на Марс, кроме близости планеты к Земле.
* * *
В 2004 г. Аманда выступила на конференции отделения планетологии Американского астрономического общества в Тусоне. В конце один китайский ученый долго и подробно ее расспрашивал. Вопросы, которые он задавал, казалось, выходили за рамки академического интереса и выдавали желание суметь воспроизвести достижения NASA. Преимущество стран менее развитых, следующих за США, заключается в том, что они могут подражать успехам прошлого. Совсем другое дело двигаться через неведомое и пытаться делать то, чего никто раньше не пробовал, как NASA в сегодняшней планетологии.
Картина знакомая: технологические и научные лидеры Запада создают инновации, а азиатские страны с другой культурой или более низкой стоимостью труда воспроизводят эти продукты дешевле и в большом количестве. Компоненты космических аппаратов, бывшие передним краем изобретений в NASA в прошлом веке, стали готовым решением для компаний, запускающих спутники связи, GPS-навигации и прочего. Сегодня космос уже достижим для частных компаний и не самых крупных стран. Но передовое знание по-прежнему принадлежит NASA, Европейскому космическому агентству и нескольким меньшим игрокам, потому что открытие совершается лишь однажды. Его нельзя воспроизвести по образцу или скопировать.
После таких подробных расспросов на тусонской конференции Аманда связалась со своим коллегой из Китая, чтобы выяснить, что происходит. Тот предположил, что дело не в тайных указаниях китайского правительства; ученый просто узнавал подробности, стремясь повысить свою ценность в рамках китайской программы.
Конкурентом в космосе еще более неожиданно оказалась Индия, когда в 2004 г. Индийская организация космических исследований вывела на орбиту вокруг Марса спутник, целиком произведенный в Индии. Премьер-министр Нарендра Моди похвастался, что эта миссия стоила не только меньше американских космических миссий, но даже меньше американских фильмов о космических миссиях. Цена орбитального спутника «Мангальян» — $74 млн — и, правда, ниже, чем стоимость многих фильмов про космос, в том числе голливудского блокбастера 2000 г. «Миссия на Марс». Индия также планирует посадку на Луну.
Это выдающиеся достижения, но лишь потому, что они воспроизводят космические возможности Америки, а не потому, что превосходят их. Индия думает о создании собственного лунохода, который уже есть у Китая и России. Google объявила конкурс с призом $30 млн первой частной команде, чей луноход сядет на Луну и отправит данные на Землю; в нем принимают участие университетские команды со всего мира.
Что мы узнаем в результате этих миссий? Целью индийской марсианской миссии было показать, что это по силам Индии. Научные цели были вторичными, периферически дополняющими то, что уже делает NASA с помощью более совершенных космических технологий. Научная польза китайской лунной программы пока что не впечатляет. Она сильна технически, но слаба научно: данные анализируются медленно, надежды на новые открытия смутны.
Мы ничего не знаем о конечной цели Китая в космосе. Американцам трудно понять правительство Китая. Это не крепкий монолит, стабильно реагирующий на указания сверху. Скорее, это множество крупных бюрократических организаций, соревнующихся и сотрудничающих в различных сферах управления. То, что у китайского населения нет права голоса, еще не значит, что в Китае нет политики — там есть офисная политика.
Китайские ученые впервые выступили с предложением лунной программы в 1990-х гг., но их планы неоднократно отвергались высокопоставленными чиновниками как лишенные научных целей и недостаточно продуманные; этот процесс описан Патриком Беша из Университета Джорджа Вашингтона. В конце концов в 2004 г. бюрократия согласилась на трехэтапный многолетний план исследования Луны. В 2007 г., с запуском лунного спутника «Чанъэ-1», китайцы успешно добрались до Луны.
Сосредоточенность и жизнестойкость этой затеи отражает чувство общего дела, которое ощущают все, кто над ним работает, мощную поддержку высокопоставленных чиновников и ее новизну — как было в случае программы «Аполлон» президента Кеннеди. С точки зрения Запада этот орбитальный аппарат возник из ниоткуда, но это потому, что Китай скрывал свою деятельность, покуда совершенно не уверился в успехе.
Американцы по большому счету не знали, что и думать о китайской космической программе. Культурный разрыв привел к тому, что многие ее высмеивали. В 2013 г., когда у китайского лунохода «Юйту» возникли трудности с подготовкой ко «сну» в течение двухнедельной лунной ночи, государственное новостное агентство Синьхуа объявило об этом в необычной форме заявления от первого лица, как бы написанного самим луноходом. «Юйту» говорил, что может не пережить ночь, и просил китайских граждан утешить его скорбящую базовую станцию «Чанъэ-3».
«Солнце зашло, температура падает так быстро, — приводились слова лунохода. — Скажу вам всем по секрету, что я не очень-то грущу. У меня было приключение, и, как любой герой, я столкнулся с небольшой проблемой. Спокойной ночи, Земля. Спокойной ночи, человечество».
Китайские читатели «Юйту» отвечали умирающему луноходу ободряющими и трогательными сообщениями в китайском аналоге «Твиттера». В США актер Патрик Стюарт нарядился в костюм лунохода из фольги и драматически зачитал последние слова «Юйту» на The Daily Show. Китайское правительство, как обычно, поскупилось на технические подробности. Но «Юйту» все-таки пережил ночь и проработал намного дольше расчетного времени.
В 2014 г. Китай продемонстрировал свою способность вернуть лунный спутник в рамках программы по доставке лунных образцов на Землю. Китайские астронавты уже дважды летали на кораблях «Шэньчжоу», выводимых на орбиту ракетами семейства «Чанчжэн». Скорее всего, китайцам удастся достичь поставленной цели высадить астронавтов на Луну к 2025 г.
Будущее
Вечерние телеюмористы из США все еще подшучивали над китайской космической программой, когда Китай вдруг объявил об успешном запуске пилотируемого корабля, направляющегося к Луне. Впервые со времен программы «Аполлон» люди вышли за пределы низкой околоземной орбиты. Китайская программа разрабатывалась втайне, стремительно осваивались новые технологии, навыки постепенно совершенствовались и привели к способности вновь отправить человека на Луну. Шутки были о том, что Китай осваивает технологии 1960-х гг., вступая в космический XX в. Американские СМИ выставляли Китай этаким младшим братом, проходящим этапы взросления, которые у США уже далеко позади.
Когда китайские астронавты, говорящие на непонятном американцам языке, высадились на Луну, смех прекратился. В 1957 г. Советский Союз вызвал ужас у американцев и зарядил политиков готовностью действовать, когда вывел на орбиту первый спутник, начав тем самым космическую гонку. Их правнуки испытали похожие эмоции, когда китайцы высадились на Луне. Это достижение вовсе не было из категории «ретро». Китайцы сделали то, на что Соединенных Штатов, по-видимому, уже не хватает: они сосредоточились на отдаленной технологической цели, вложились в нее и осуществили задуманное.
Извне казалось, что китайская космическая программа продвигается шокирующе быстро. Но на самом деле она десятилетиями разрабатывалась втайне, была продумана в мельчайших подробностях и выполнялась с целеустремленностью, недоступной демократическому государству. Режим долго решался на лунную миссию, но, однажды утвердив план, он не передумал. Чиновники не дрогнули перед неизбежными ошибками и авариями и не потеряли решимости из-за стыда перед всеобщей критикой, поскольку эти ошибки остались тайной. Мир ничего не узнал о китайских лунных миссиях, которые не достигли цели.
Шок от осознания себя вторыми вынудил американских лидеров согласиться на повышенный риск и затраты. Как и в прошлом, международное соперничество стало сильнейшей мотивацией пилотируемых космических полетов. Вашингтону понадобились считаные недели, чтобы поставить цель даже более сложную, чем у Китая, выделить начальное финансирование и найти правильные слова о риске в исследованиях. Американцы отправятся на Марс. (Луна — уже дважды пройденный этап.)
Пока американцы срочным порядком строили марсианский космический аппарат, Китай продолжал посылать астронавтов на Луну, строить там жилище, добывать воду из древнего льда в вечной тени и разведывать месторождения минералов. Но, как произошло с миссиями «Аполлон» в XX в., всеобщий энтузиазм начал убывать, когда работа стала превращаться в рутину. Китайские ученые добыли интересные сведения о Луне, но ничего такого, что можно было бы предложить рынку. Экономических причин исследовать Луну не было, и держать там астронавтов без постоянного снабжения с Земли было невозможно. Лунное жилище было похоже на космическую станцию, только построенную на твердом грунте, а космические станции уже не были новостью. Занятных фактов о Луне было недостаточно, чтобы получить инвестиции, и Китай стал сворачивать лунную программу.
Видя эти результаты и оглядываясь на долгую историю исследования Марса спутниками, спускаемыми аппаратами и марсоходами, NASA разработало миссию с задачей долететь, собрать марсианские камни и вернуться. Эта вылазка призвана была продемонстрировать американское превосходство в космосе. Конечно, поставлены были и номинальные научные цели, но не существовало никаких важных научных вопросов о Марсе, которые не были уже решены с помощью марсоходов и спускаемых модулей. На сайте миссии задавался вопрос о том, были ли в прошлом на Марсе океаны. Хотя это было уже установлено и много раз подтверждено начиная с 1965 г., исследовательская цель обнаружить воду на Марсе все еще звучала достаточно интересно, чтобы использовать ее в рекламных целях.
Чтобы оставить людей на Марсе, снабжать их и построить колонию, требовалось намного больше денег, а поэтому нужно было ждать будущих решений и инвестиций. И когда дошло до траты такого количества денег, какого требовал марсианский аванпост, политическим лидерам нужен был доход с инвестиций. Цена была попросту слишком велика, чтобы отправлять людей с одной лишь задачей выжить. Никто не смог придумать, как заработать на Марсе, и Марс не выглядел спасением от чего бы то ни было дурного, что может случиться на Земле. Казалось, что даже после конца света Земля будет безопаснее Марса. Даже если Землю пропитает радиация, ее атмосфера будет отравлена, а поддерживающие жизнь ресурсы иссякнут, на Марсе все равно будет хуже.
В обозримом будущем не было видно более серьезной причины строить дом на Марсе, чем на Луне. А туда людей можно было доставить и затем снабжать необходимыми припасами с помощью кораблей, запускаемых с Земли. Это больше напоминало пикник на заднем дворе, чем строительство дома в чужом мире.
Итак, Китай покорил Луну, разбил там лагерь и вернулся. Американцы собирались проделать то же самое с Марсом. Потенциальные космические колонисты изучали свой опыт и стали размышлять над тем, как его применить кое к чему посложнее: безвозвратному отбытию с Земли.
Настоящее
NASA впервые отправило зонд на другую планету на заре космической эры — отчасти для поисков мира, подобного Земле. Вскоре после основания NASA Карл Саган убедил агентство отправить аппарат на Венеру, и в 1962 г. туда добрался «Маринер-2», благодаря которому мы узнали, что в атмосфере Венеры жарче, чем в духовке. Средняя температура на поверхности Венеры составляет 465 °C; этого достаточно, чтобы расплавить свинец. За ним последовали более 20 аппаратов, дополнивших картину этой планеты, которую иногда называют двойником Земли.
Прежде чем были получены данные с этих зондов, Венера казалась подходящим местом для того, чтобы отправить туда людей. Ее размеры и тяготение примерно такие же, как у Земли, она — наш ближайший сосед, а ее плотная атмосфера защищает поверхность от радиации. Но эта атмосфера слишком плотная, слишком горячая, в ней содержится едкая серная кислота, а в верхних слоях бушуют свирепые ураганы. У поверхности давление атмосферы Венеры сопоставимо с давлением в морских глубинах на Земле, даже легкий здешний ветерок колышет предметы подобно водным течениям наших океанов. Советский Союз несколько раз пытался посадить зонд на Венеру. Те, что пережили спуск сквозь адскую атмосферу, недолго продержались на поверхности. Людям там не место.
Но орбитальные миссии — типа Venus Express Европейского космического агентства — обнаружили, что, вероятно, когда-то Венера куда больше походила на Землю. Там были океаны воды и более приемлемая атмосфера. Из-за слабого магнитного поля большую часть воды унесло солнечным ветром за первый миллиард лет ее существования. Сейчас на Земле и на Венере примерно поровну двуокиси углерода, но на Земле она растворена в океанах и химически связана в известняке и прочих геологических отложениях. На Венере в отсутствие воды двуокись углерода остается в атмосфере. На Венеру падает больше солнечного света, чем на Землю, а ее атмосфера, состоящая на 97% из углекислого газа, работает как парник; планета перегрета. За последнее столетие люди сделали Землю чуть более похожей на Венеру путем высвобождения углекислого газа из литосферы обратно в атмосферу с последующим нагревом планеты (хотя углекислого газа в нашей атмосфере все еще лишь 0,04%).
Меркурий — самая малоизученная из четырех твердых внутренних планет (к которым также относятся Земля, Марс и Венера), самая странная и самая негостеприимная. Крохотный Меркурий лишен атмосферы и испытывает огромное влияние близкого к нему Солнца. Одна его сторона полыхает жаром, другая крайне холодна. Здешние условия не располагают к долгим визитам, а на пути обратно придется побороться с притяжением Солнца. NASA отправило к Меркурию зонд «Маринер-10» в 1973 г., а также орбитальный спутник «Мессенджер» (Messenger) в 2004 г., миссия которого успешно завершилась падением на планету в 2015 г.
За десятилетия исследований мы узнали большую часть того, что нам нужно знать о колонизации внутренней части Солнечной системы. Вряд ли на одном из этих тел будет процветать самостоятельная колония, разве только мы сможем сделать пригодными для обитания Марс или Луну. Эта идея, впервые выдвинутая Саганом в 1970-е гг., вошла в научный обиход в 1980-е под названием «терраформирование» в работе Криса Маккея, ныне планетолога в Исследовательском центре Эймса NASA.
Как и многие идеи о космосе, в массовой культуре идея терраформирования изображается куда более простой, чем она является на самом деле. Маккей развеял одно из таких представлений: план ядерной бомбардировки полярных шапок Марса с целью испарить их и превратить в атмосферу. Маккей говорит, что во всем ядерном оружии мира заключена энергия, сравнимая с 5 часами освещения Марса Солнцем, причем большая ее часть будет попусту растрачена в огромных взрывах. Нужно куда больше энергии и времени, чтобы создать заметные изменения.
Идеи Маккея основаны на создании реальной атмосферы. Он предлагает добывать на Марсе сырье для сильнейших парниковых газов, так называемых хлорофторуглеродов, или ХФУ, которые укрыли бы марсианскую атмосферу и, подобно парниковым газам на Земле, нагрели его поверхность и растопили полярные шапки. Высвобождаемая при этом двуокись углерода также усилила бы потепление. Производство ХФУ в таких масштабах потребовало бы создания солидной индустрии, потребляющей немало энергии, — ведь нам нужно в 25 000 раз больше ХФУ, чем сейчас ежегодно производится на Земле. На разогрев атмосферы Марса и создание атмосферы из углекислого газа уйдет 100 лет. После этого засеянные по всей планете леса и луга произведут пригодный для дыхания кислород примерно за 100 000 лет.
Поразмышлять об этом занятно, но о таких расходах и сроках нельзя говорить всерьез. Мы сомневаемся, что люди станут вкладывать деньги на другой планете в электростанции, роботизированные шахты и заводы, которые не приведут к созданию обитаемой колонии при их жизни. Мы не знаем, сможет ли что-нибудь расти на Марсе. И пока атмосфера не сможет защитить людей от радиации, эта планета будет доступна только для кратких визитов либо для жизни под поверхностью. Всю работу придется делать роботам.
Если проблемой, толкающей нас на Марс, было бы ухудшение состояния окружающей среды на Земле, вероятно, куда разумнее использовать средства, энергетические технологии и инновации, чтобы исправить положение на нашей планете. Эта задача куда проще и технически, и экономически.
Мы отметаем внутренние планеты, за исключением Земли, в качестве мест, подходящих для основания постоянной колонии. К такому выводу нас привели полвека исследований, но это не единственный результат: NASA и другие космические агентства научились быстрым инновациям и достижению новых видов знания. Пока пилотируемые полеты пребывали в застое, планетология росла и процветала. На момент написания этих строк активны пара дюжин космических миссий, и каждый год начинаются новые.
Эти уроки ведут к новым миссиям, более амбициозным, далеко идущим и обещающим отыскать место, которое человечество сможет сделать своим домом — за пределами внутренней части Солнечной системы.
