Освоение человечеством Солнечной системы

В предыдущей главе мы же упомянули о важнейшей для нашей проблемы особенности разумной жизни на Земле -  ее экспансии в окружающее космическое пространство. Этот процесс начался 4 октября 1957 года, когда был запущен первый советский искусственный спутник Земли. Сейчас, спустя менее чем полвека, приходится только поражаться грандиюзности достигнутых успехов. Возникла космическая индустрия, охватывающая огромные комплексы специализированных предприятий. Уже сейчас ближний космос исправно служит человечеству, помогая ему в его практической деятельности. Упомянем хотя бы о ретрансляции телевизионных передач через специализированные спутники связи. Система ретрансляции телевидения через спутники позволяет смотреть московские телепередачи в самых отдаленных уголках нашей Страны. Правда, достойно сожаления, что содержание этих передач недостойно высокого уровня космической техники... Но это уже не имеет прямого отношения нашей теме. Другим аспектом использования ближнего космического пространства для практических нужд народного хозяйства является система непрерывно патрулирующих метеорологических спутников. Метеорологическая служба сейчас действительно стала глобальной. Открывается, например, возможность детально прогнозировать развитие циклонов, тайфунов и других грандиозных пертурбаций земной атмосферы, еще так недавно считавшимися стихийными, не подвластными людям. Без преувеличения можно сказать, что наконец-то метеорология поставлена на прочную экспериментальную основу.

Весьма многообещающим является применен не космической техники для детального прогнозирования урожая на огромных площадях, определения зараженности вредителями труднодоступных участков тайги, рыболовства и других не менее конкретных а актуальных проблем народного хозяйства. Итак, ближний космос уже сейчас поставлен на службу человеческой практики.

Но зкспансия человечества в космос этим не ограничивается. После того как первая советская беспилотная автоматическая станция «Луна-2» первой в мире достигла Луны, а «Луна-9» совершила мягкую посадку на поверхности Луны и передала незабываемое изображение кусочка лунной поверхности, усеянного камнями, наш вечный спутник стал объектом настоящей атаки со стороны исследователей.

В нашей стране освоение Луны идет по линии спуска на ее поверхность автоматических беспилотных станций. Великолепным достижением является длительная работа на поверхности нашего естественного спутника подвижного аппарата «Луноход- 1». Этот космический вездеход проработал на Луне 10,5 «лунных суток», перенес несколько томительно-длинных лунных ночей, с их непомерным холодом, когда температура падала до -150⁰С. Луноход прошел по каменистой, сложного профиля поверхности Луны свыше 10 километров. Еще более далекое путешествие совершил по лункой поверхности аппарат «Луноход-2» прошедший за 5 лунных дней расстояние в 37 км. Несомненно, вслед за первыми советскими «Луноходами» на поверхности Луны будут функционировать другие автоматы сложной конструкции и разнообразного назначения. Советские автоматические станции «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» осуществляли бурение лунного грунта и доставили на Землю образцы лунных пород. Советские достижения на Луне заложили фундамент будущей большой работы по строительству лунных баз. Одной из целью из создания является создание там обсерватории. Уже давно астрономы поняли, что Луна является превосходной платформой для астрономических наблюдений. Недаром знаменитый американский астроном Симон Ньюкомб еще в прошлом веке шутливо заметил, что после смерти души настоящих астрономов должны попадать на Луну, где условия для наблюдений должны быть идеальны – дело не только в отсутствии на Луне атмосферы, но и в малой силе тяжести, позволяющие создавать огромные зеркала для телескопов (даже при нынешних технологиях можно установить на Луне телескоп, который будет в 20 раз чувствительнее знаменитого «Хаббла»). Более того, обсерватории, размещенно на обратной стороне Луны, не будет мешать свет от Земли. Уже в ХХ веке астрономы пришли к выводу, что для такой очень важной области современной науки, как рентгеновская астрономия, Луна, по-видимому, является весьма удобной платформой. Основным дефектом современной рентгеновской астрономии является ее очень низкая разрешающая способность. Это объясняется невозможностью создания отражающих или преломляющих телескопических систем для рентгеновских лучей (если они не слишком «мягки»). Основным типом приемников рентгеновского излучения являются счетчики квантов разных типов, заполняющих некоторую поверхность. Разрешающая способность такого детектора в лучшем случае составляет что-нибудь около 10 угловых минут. Теперь представьте себе, что какой-нибудь источник космического рентгеновского излучения заходит (или восходит это безразлично) за лунный горизонт, причем в точку захода направлен рентгеновский детектор. Тогда, очевидно, если угловые размеры рентгеновского источника достаточно малы (например, как у звезд), сигнал от него немедленно прекратится, как только источник зайдет. А теперь представим себе, что источник имеет конечные угловые размеры. В этом случае по мере захода за лунный горизонт такого протяженного источника сигнал от него будет уменьшаться постепенно. По характеру изменения сигнала можно будет определить не только угловые размеры источника, но в распределение яркости в нем, т. е. его структуру. Это имеет огромное значение для понимания природы рентгеновских источников. Весьма важно при этом, что Луна вращается вокруг оси очень медленно (полный оборот за месяц). Это дает возможность проводить такие наблюдения с большой точностью и изучать даже очень слабые рентгеновские источники.

Помимо чисто астрономических наблюдений на такой обсерватории могут проводиться и специфические селено-физические наблюдения, например, сейсмические, метеорные, корпускулярные в многие другие. Таким образом, есть круг научных проблем, который должен решаться на стационарной лунной обсерватории, в то время как другие проблемы целесообразно решать на специализированных спутниках. Необходимо подчеркнуть, что речь идет о совершенно реальных, ближайших задачах науки, которые будут решаться в семидесятых годах нашего столетия.

На рубеже XX и XXI веков стал всерьез рассматриваться вопрос и о народохозяйственном использовании Луны – речь идет в первую очередь о добыче там гелия-3 для термоядерных исследований. В сочетании с проектами использования лунного вакуума для строительства ускорителей это превратит Луну в базу атомной отрасли. Помеха реализации этим планам только одна – стихия рыночной экономики не позволяет сконцентрировать существующие ресурсы для совершения масштабных проектов. Пожелаем политикам удачи в решении этого вопроса.

Однако начавшееся исследование околоземного космического пространства и Луны - это лишь первый шаг в освоении человечеством Солнечной системы. И уже сейчас мы являемся свидетелями следующего этапа. Речь идет о впечатляющих полетах советских и американских автоматических космических станций на Венеру, Марс, к Юпитеру и Сатурну. Речь идет о мягкой посадке наших космических аппаратов на поверхности Венеры и Марса. Эти великолепные достижения имеют принципиальное значение: ведь впервые со времени существования Солнечной системы предметы с одной планеты переместились на другие! Пока, кроме Луны, существуют еще 4 космических объекта, на поверхность которых спустились рукотворные аппараты: это Венера (советская станция «Венера-4», 1967 год), Марс (советская станция «Марс-3», 1971 год), астероид «Эрос» (американский зонд Near, 2000 год) и спутник Сатурна Титан (европейский зонд «Гюйгенс», 2005 год). Можно сюда добавить также «жесткое» вхождение в атмосферу Юпитера европейского зонда «Галилей» (2003 год). Не прекращаются попытки штурма Фобоса. К сожалению, первая из них, предпринятая в СССР в 1988-89 годах, закончилась неудачей. Сегодня попытки «взять» Фобос предпринимаются снова.

Свидетельством мощи плановой экономики является впечатляющая история запуска советских космических аппаратов к Венере с периодичностью в среднем один аппарат в год. Иностранные конкуренты специализируются на Марсе. В течение длительного времени там работали три марсохода – «Соджорнер», «Спирит» и «Оппортьюнити». Российские конструкторы тоже разработали еще более эффективные марсоходы, но капитализм мешает их успеху. Европейцы проникли еще дальше, запустив аппарат «Галилей» к Юпитеру, а аппарат «Кассини» с зондом «Гюйгенс» к Сатурну, на орбите которых они работали много месяцев.

Речь идет не просто о предметах - эти совершенные создания человеческого разума волею людей как бы изменили генеральный план Солнечной системы. Пока - в мало, но, как говорится, лиха беда начало. Для посадки на Венеру советской капсуле пришлось преодолеть серьезные трудности, связанные с огромным давлением на поверхности этой планеты, а также с весьма высокой температурой. Преодолев все эти трудности, советская капсула передала бес ценной важности научную информацию о температуре, давлении и даже о химическом составе на всей трассе спуска, вплоть до поверхности планеты. Другого типа трудности пришлось преодолеть при выполнении мягкой посадки на Марс. Выпущенная с борта советского космического корабля Марс-2 капсула преодолела чудовищной силы пылевую бурю, разыгравшуюся в это время на поверхности красной планеты. Скорость ветра достигала ЗОО км/час, что на много больше, чем во время самых свирепых штормов на Земле.

Заметим, что до космической эры астрономы понятия не имели о том, как выглядит поверхность Марса. Даже лучшие фотографии планеты не могли разрешить детали поверхности, размеры которых меньше нескольких сот километров. Например, только полет американского «Маринера-4» выявил наличие на поверхности Марса кратеров.

В дополнение к двум естественным спутникам сейчас вокруг красной планеты обращаются несколько заведомо искусственных спутников - два советских: «Марс-2» и «Марс-3», два американских – «Маринер-9» и «Марс глобал сервейор» и европейский «Марс ЭкспресС». Они, конечно, маленькие и вряд ли окажутся долговечными ? из-за возмущения Солнца они в конце концов врежутся в поверхность Марса. Но что будет через несколько десятилетий? Несомненно, количество и размеры земных искусственных спутников, обращающихся вокруг Марса, станут больше. После свержения капитализма дело дойдет до революционных проектов создания массовых обитаемых баз на Луне, Марсе, Венере и в системах планет-гигантов и на окраинах Солнечной системы.

Нельзя не упомянуть о замечательных полетах четырех американских автоматических межпланетных  станций – «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2». После выполнения программ исследования Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна они покинули пределы Солнечной системы и навсегда ушли в глубины межзвездного пространства. Им выпадет редкая доля блуждать в невообразимо огромных пространствах Галактики многие миллиарды лет. Вероятность их столкновений с каким-либо космическим телом заметной массы, например, с астероидом, невообразимо мала. Непрерывная бомбардировка их поверхности межзвездными атомами водорода через миллиарды лет приведет к образованию на его поверхности своеобразной окалины. Но общий вид творения рук человеческих не изменится сколько-нибудь существенным образом. Полет «Пионеров» и «Вояджеров» - это первый прорыв человечества в Галактику.

Есть, конечно, ничтожная, невообразимо малая вероятность того, что когда-нибудь, через миллионы лет, неведомые нам высоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат один из «Пионеров» или «Вояджеров» и встретят его как посланца чужого, неведомого им, мира... На этот случай внутри «Пионера-10» заложена стальная пластинка с выгравированными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Что же там изображено? Прежде всего, вполне реалистическое изображение представителей человеческой расы. Вверху слева два кружочка символизируют протон и электрон, образующие атом водорода. Горизонтальная линия между ними символизирует знаменитую Водородную линию 21 см, одновременно являющуюся масштабом длины и времени. Отсюда, сравнивая эту метку с размерами изображения человеческих существ, разумные «внеземляне» получат представление о росте людей. Легко убедиться, что рост мужчины около 180 см, женщины - 164 см...

Внизу дана схема нашей Солнечной системы, откуда была послана пластинка. Большой кружок слева символизирует Солнце. Справа от него в одну линию выстроились 9 планет. Они расположены в порядке растущих расстояний от Солнца. Последние выражены над и под символами соответствующих планет в двоичной системе, причем единицей длины является длина волны линии 21 см. От третьей по порядку удаленности от Солнца планеты (Земля) линия идет к шестой (Юпитеру) в кончается стрелкой, над которой схематически представлено изображение автоматической межзвездной станции «Пионер- 10». В большем масштабе это схематическое изображение выгравировано за человеческими фигурами. Заметим, кстати, что конструктивно «Пионер-10» выполнен очень просто: он представляет собой параболическую антенну, сзади которой находится коробка. Особенно любопытна звездообразная фигура в левой части рисунка. Она должна помочь инопланетчикам найти то место в Галактике, откуда была запущена межпланетная станция, и время запуска. Каждый луч дает направление от Соль на пульсар, причем длина луча пропорциональна расстоянию между Солнцем и пульсаром. Периоды соответствующих пульсаров выражены в двоичной системе на каждом отрезке. Они выражены в принятых «натуральных» единицах через частоту, соответствующую линии 21 см (1420 Мгц). Самый длинный горизонтальный луч  -  расстояние от Солнца до центра Галактики.

Надо ясно понимать, что, двигаясь по отношению к ближайшим звездам со скоростью 10-20 км/сек, ((«Пионер- 10» достигнет ближайших звезд только через сотни тысяч лет. А за миллионы и десятки миллионов лет периоды пульсаров сильно изменятся - ведь они непрерывно увеличиваются, причем по-разному для разных пульсаров. Кроме того, за это время их положение по отношению к Солнцу также изменится. ?Иноплапетчикам? придется решать простую задачу: в каком месте Галактики и когда реализовалась ситуация схематически представленная в виде звезды в левой части рисунка. Но ведь они, наверное, очень умные, знают все пульсары в Галактике наперечет (а их должно быть около 100 000) в знают, какому закону меняется каждый период...

Гораздо более богатая информация, адресованная внеземным цивилизациям, находится на борту космических аппаратов «Вояджер-1» и «Вояджер-2». На борту каждого аппарата находится информационная пластинка с записью звуковых и видеосигналов. Пластинка покрыта золотом для предохранения от эрозии под действием космической пыли. Что же содержит послание? 75 % записи посвящено музыке. По мнению авторов послания, сам корабль, с его сложной научной аппаратурой и компьютерами, будет достаточным свидетельством нашего технического развития. Но он ничего не скажет об эстетической или философской сторонах человеческой личности. Музыка представляется хорошим средством выражения этих аспектов. В запись включены произведения Баха, Бетховена, Моцарта, Стравинского, западная легкая музыка (джаз, рок-н-ролл, блюз), классическая музыка Индии, Явы, Японии, древнекитайское произведение для семиструнной гитары, народная музыка Перу, Болгарии, Австралии, Африки, мелодии народов Советского Союза: русские песни, азербайджанская музыка для волынки и грузинское хоровое пение. Остальные 25% записи послания «Вояджеров» состоят из голосов людей, различных звуков Земли (шум ветра, плеск волн, пение птиц) и 116 рисунков, закодированных в видеосигнал. Человеческие голоса записаны в форме приветствий на 55 наиболее распространенных языках Земли. Приведем некоторые примеры изображений, отправленных на «Вояджерах»:

Астроном И.С.Шкловский говорил: «Страшновато, правда, подумать, что через многие миллионы когда, может быть, эта пластинка будет изучаться инопланетными разумными существами, земной цивилизации уже, вероятно, будет. Ну, что же - космическая археология - тоже наука»

Если же говорить серьезно, то для инопланетной цивилизации несравненно более вероятно высадиться на Землю, чем найти ее ничтожно малый осколок – одну из АМС.