Уважаемые дамы и господа! Предлагаю сегодня поговорить не о прекрасном будущем, а о фантастическом настоящем. Многие из нас в юности (а некоторые и в более взрослом возрасте) зачитывались произведениями Азимова, Бредбери, Гаррисона, Шекли, братьев Стругацких, уносивших человека в бескрайние просторы космоса, о колонизации далеких звезд, о встречах с обитателями других миров, часто непохожими на людей физически, но часто наделенных авторами человеческими достоинствами, пороками и страстями. Впрочем, разговор сегодня не об этом.
Последние годы в медиа все чаще звучит вопрос: а не пора ли нам, дорогие земляне, покинуть нашу загаженную планету и переселиться на новое, чистое место? И так-как экологическая ситуация ухудшается с каждым днем, а многочисленные инициативы, направленные на сохранение Природы и сколько-нибудь приемлемых условий для существования, не приносят пока существенного результата, то подобный вопрос при всей своей аморальности и технической сложности достоин рассмотрения.
Вот что по данному поводу говорят специалисты:
Профессор Дидье Келоз (Didier Queloz), швейцарский астроном и нобелевский лауреат по физике 2019 года. Вместе с Мишелем Майором (Michel Mayor) в 1995 году он обнаружил 51 Pegasi b, первую внесолнечную планету, вращающуюся вокруг солнечной звезды (51 Pegasi). Профессор Келоз считает, что идея переселения людей на другие солнечные системы «надумана и нереальна». «Я думаю, что это просто безответственно, потому что звезды так далеко, я думаю, что у нас не должно быть никаких серьезных надежд на спасение с Земли», — сказал Келоз. «Также имейте в виду, что мы являемся видом, который эволюционировал и развивался в условиях этой планеты. Мы созданы не для того, чтобы выжить ни на одной другой планете, кроме нашей», — сказал он. «Лучше потратить наше время и энергию, пытаясь это исправить, чем пытаться представить, что мы… уничтожим и оставим это».
Профессор Мишель Майор, нобелевский лауреат и соавтор профессора Келоза, также считает, что, если в какой-то момент Земля станет непригодной для обитания, у человечества нет способа сбежать. «У нас нет плана Б. Мы должны заботиться о Земле».
Впрочем, есть немало и противоположных мнений. Так, ныне покойный космолог и физик-теоретик Стивен Хокинг (Stephen Hawking), говорил, что угроза ядерной войны и изменение климата настолько серьезны, что людям, возможно, придется со временем покинуть Землю, чтобы выжить как вид.
В своей последней книге профессор Хокинг писал: «У нас заканчивается пространство, и единственные места, куда можно отправиться, это другие миры… Я убежден, что люди должны покинуть Землю. Если мы останемся, мы рискуем быть уничтоженными.» В одном из своих последних интервью Хокинг предположил, что выживание человечества зависит от колонизации другой планеты. «Я не сомневаюсь, что в конечном итоге мы найдем пути пересечения огромных расстояний космоса всего за несколько лет. Наша изобретательность приведет нас к Proxima b, и в течение следующих 100 лет нас ждет величайшее приключение за всю историю человечества».
Мичио Каку (Michio Kaku), американский физик-теоретик, футурист и популяризатор науки, в своей новой книге «Будущее человечества» утверждает, что наше будущее связано не с Землей, а с другими планетами.
«Если вы посмотрите на эволюцию на Земле, 99,9 процентов всех форм жизни вымерли. Когда все меняется, вы либо приспосабливаетесь, либо умираете. Это закон Матери-Природы. Мы сталкиваемся с различными опасностями. Прежде всего, у нас есть собственные проблемы, такие как глобальное потепление, распространение ядерного оружия и биоинженерия. Кроме того, Мать-Природа бросала на Землю ряд циклов вымирания. Например, у динозавров не было космической программы. И именно поэтому динозавров сегодня здесь нет.
С другой стороны, мы не должны использовать это в качестве предлога для загрязнения Земли, или позволить глобальному потеплению выйти из-под контроля. Мы должны вылечить эти проблемы, не отправляясь на Марс или другую планету, потому что невозможно вывезти все население Земли на Марс. Мы говорим о резервном плане на случай, если что-то случится с Землей. Однажды я говорил об этом с Карлом Саганом (выдающийся американский астрофизик и популяризатор науки), который сказал: «Мы живем посреди тира с тысячами астероидов на нашем пути, которые мы еще даже не обнаружили. Итак, давайте готовиться стать как минимум двух-планетным видом в качестве резервного плана».
Мнение Каку разделяет и генеральный директор SpaceX Илон Маск (Elon Musk): «Колонизация новых планет, начиная с Марса, имеет решающее значение для выживания человеческого рода… Вымирание человечества на Земле неизбежно, и мы все активнее вносим свой вклад в этот процесс. Наша цель — совершенствовать ракетные технологии и космические технологии, пока мы не сможем отправить людей на Марс и наладить жизнь на Марсе»
Основатель Amazon Джефф Безос (Jeff Bezos) хочет, чтобы мы покинули Землю навсегда. «Ресурсы Земля ограничены и, если мировая экономика и население будут расти, космос – это наш единственный шанс».
«Люди всегда будут делать то, что необходимо для их выживания», — говорит Тереза Грибель (Therese Griebel) из управления по развитию космических технологий в НАСА,- «Нестабильность Земли — это повод отправиться куда-нибудь еще».
Итак, мнения ученых и сильных мира сего понятны. А что думают наши эксперты и что думаете вы, наши читатели? Спасать Землю или уехать отсюда?
Дмитрий Бурштын: Человек – это один из сотен миллионов видов живых существ живущих на Земле. Ради собственного удобства, выгоды или просто лени, человечество потребляет всё больше и больше ресурсов планеты, не считаясь ни с чем, уничтожая другие виды существ живуших на планете миллионами! Испортив таким потребительским отношением собственную среду обитания, человек начинает искать способ перебраться на какую-нибудь другую планету, чтобы сделать там тоже самое?!
Это личный взгляд на ситуацию. А теперь посмотрим с точки зрения технологических возможностей, которыми распологает человечество на сегодняшний день:
На сегодняшний день у нас нет ракеты-носителя, способной доставить людей на Луну, не говоря уже о Марсе или других планетах. К сожалению, в этом аспекте человечество «официально» деградиравало: например, ракета-носитель Saturn V, кототорая пятьдесят лет назад доставила первых космонавтов на Луну, более чем в три раза мощнее самой мощной современной ракеты-носителя (Falcon Heavy компании SpaceX).
Кроме того, с точки зрения технологии используемой в ракетных двигателях мы пока тоже не сильно продвинулись– жидкотопливные двигатели (на керосине) используются в большинстве летающих сегодня и планируемых на будущее ракет. Наиболее продвинутые ракетные двигатели используют жидкий водород в виде топлива (впрочем, и эта технология тоже 50-летней давности (как пример, двигатели 2-я и 3-я ступени ракеты Saturn V).
На сегодняшний день мы используем три типа двигателей для полетов в космос: твердотопливные ракетные двигатели (обычно используются как ускорители на старте), жидкотоплевные ракетные двигатели (используются во всех ступенях), и ионные двигатели. У каждого из этих двигателей есть принципиальные ограничения.
У твердотопливных ракет большая тяга (сила толкающая ракету по направлению движения) , но очень не большой удельный импульс (показатель эффективности расхода топлива – чем больше удельный импульс, тем меньше топлива надо потратить, чтобы получить определённое количество движения). Кроме того, после зажигания твердотопливной ракеты – процесс нельзя остановить, двигатель работает непрерывно пока не сгорит всё топливо (обычно 3-4 минуты для самых больших ракет).
У жидкотопливных ракет тоже большая тяга (но меньше чем у твердотопливных), и небольшой удельный импульс (но больше чем у твердотопливных). Жидкотоплевный двигатель можно включать и выключать несколько раз. Низкий удельный импульс приводит к тому, что у химических ракет (твердо- и жидкотопливных) больше 90% стартовой массы – это топливо, необходимое чтобы вывести полезную нагрузку (<5%) на околоземную орбиту. И если для вывода на орбиту небольших спутников (например, спутников связи) весом в несколько сот килограм – это приемлимо, то для вывода на орбиту большого межпланетного корабля весом в сотни тон (вместе с топливом, необходимым для межпланетного перелёта) – это становится практически невыполнимой задачей.
Кроме технической сложности построить сверхмассивную ракету, надо учитывать и стоимость такого запуска – например, «дешевый» запуск в космос сверхтяжелой ракеты компании SpaceX обошёлся в 1.2 миллиарда долларов!
Ионные двигатели очень эффективны (большой удельный импульс), но у них очень маленькая тяга – в миллионы раз меньше чем у химических двигателей. По этому (и не только) с помощью ионных двигателей невозможно вывести космический корабль на орбиту, и их используют как вспомогательные двигатели для коррекции орбиты спутников. Даже стартуя из космоса, такой двигатель слишком слаб чтобы доставить массу больше несколько сот киллограм к Марсу за реальное время – такой полёт возьмёт сотни лет.
Так что в обозримом будующем (ближайшие 50-100 лет) у человечества нет технологии позволяющей доставить много людей и грузов не только до Марса или других планет, но и да Луны.
Нужно учитывать, что в открытом космосе, на Марсе, на Луне – нет нашей земной атмосферы, озонового слоя и магнитного поля Земли, которые защищают нас от солнечного ветра, жёсткого ултрафиолета и космических лучей. На создание подобных технологий, а также на создание обитаемой и автономной колонии (включая строительство и развитие инфраструктуры), уйдут десятки (если не сотни) лет и невообразимые суммы денег. Так что создание полностью автономной колонии на другой планете в обозримом будущем – это утопия.
Что касается исправления экологической ситуации на Земле, то здесь ситуация совершенно другая по сравнению с полётами на другие планеты. Все технологии, необходимые для полного прекращения выбросов углекислого газа в атмосферу и отходов производства в реки, для безвредной утилизиции мусора (пластик и т.д.), восстановления лесов и экономном использовании водных ресурсов, существуют и коммерчески доступны. Несколько примеров: солнечные панели и ветровые генераторы для производства электроэнергии, фильтрация и безвредная утилизация выбросов углекислого газа и органических отходов (например, см. программу “Waste to Energy”), плазменная газификация любого (включая токсичного) мусора. Компания “Ocean Cleanup” разработала технологию сбора пластиковых отходов в океане без ущерба для флоры и фауны. Для экономного использования водных ресурсов давно используюся технологии капельного орошения, опреснение морской воды с использованием обратного осмоса и добывание чистой воды из кондесата в воздухе.
Возможно, пока стоимость некоторых из этих технологий пока еще высока, однако даже в нынешнем виде она в десятки раз дешевле, чем создание обитаемой базе на Луне или на Марсе. Так, по расчётам NASA, пилотируемый полёт к Марсу экипажа из 3-4 человек обойдется примерно в 60 миллиардов долларов. С другой стороны, по отчётам ООН, полное прекращение выброса СО2 в атмосферу будет стоить 60 миллиардов долларов.
Итак, вывод: единственный (на сегодняшний день) способ для человечества выжить – это исправить при помощи существующих и доступных технологий экологическую ситуацию на Земле. Переселение на другую планету в обозримом будущем (50-100 лет) технически невозможно!
Леонид Лившиц: Я абсолютно согласен с проф. Келоз и проф. Майор. Посмотрите, что происходит сейчас с пожарами в Австралии, с температурой в разных частях света, которая бьет рекорды каждый день. Наш единственный шанс — это побыстрее вспомнить, что человек всего лишь один из миллионов видов живых существ, живущих на Земле; и что Земля — это не игрушка и не плацдарм для экспериментов, а живое существо, которое в разы сильнее и мудрее нас. И признаться самим себе, что Земле ничего не стоит в мгновение ока избавится от болезнетворного паразита, которым на данный момент является «человек разумный». На что она (я надеюсь, по своей доброте) пока нам усиленно намекает периодическими землетрясениями, тайфунами и другими катаклизмами.
Для кого-то это и покажется странным, но нам необходимо извиниться перед нашей планетой. Всем вместе и каждому, без взаимных оскорблений. Виноваты все, и молодые, и взрослые, власть имущие и простые жители всех стран, вне зависимости от пола, нации и вероисповедания. А затем начать хотя бы убирать за собой мусор, который мы же усилено и производим.
Конечно, можно порассуждать о полетах на далекие планеты. Можно подумать и о создании новой подземной или подводной цивилизации (оба проекта наверняка будут более реальные и дешевые по сравнению с космическими мечтами). Но так или иначе, без гармонии с нашей родной планетой у нас, человечества, нет будущего.
Семён Рыстов: Почему бы не постараться сделать и то, и другое? Мы всегда мечтали о космических путешествиях, и надеюсь, со временем нам удастся достичь их. Сначала мы достигнем звезд с помощью мыслей и зрения, затем — с помощью роботов и, наконец, прилетим сами. Мы — раса исследователей. Мы исследуем вселенную с помощью своего ума, с помощью наших технологий, нашей науки и, наконец, отправляемся туда – и этот процесс невозможно остановить, это просто в нашей человеческой природе, это то, кем мы являемся и всегда были.
Но почему бы не совместить наше устремление к звездам и спасение Земли? Подумайте, сколько мы от этого выиграем… Как гласит старая поговорка, «необходимость — мать изобретательности». Чтобы спасти Землю (а под этим я имею в виду спасение всей жизни, включая животный и растительный мир), нам придется разрабатывать новые и удивительные технологии, о которых мы даже не мечтаем. Технологии для возобновляемых источников энергии, очистки и повторного использования, мониторинга, управления процессами и многое другое. У нас уже есть совершенно новые технологии солнечных батарей и электромобилей– а какие ещё технологии мы даже не можем себе представить в данный момент? Какой вызов для человеческого разума! И, да, нам придется инвестировать в экологию, биологию, изучать климат, геофизику и многие другие области науки, которые, казалось бы, не связаны с этой проблемой.
Наконец, нам придется изменить нашу экономику, политику, психологию и общество. При этом мы научимся лучше относиться к жизни и лучше относиться к себе. Нашей величайшей наградой будет жизнь без страха. Без страха исчезновения, исчерпания всех природных ресурсов, неконтролируемой экономики, голода или нарушения баланса в природе.
При этом наши исследования и экспансия на экзопланеты будут намного более здоровыми, мы достигнем их более готовыми, с лучшим пониманием технологий, науки и культуры, со всем тем, с чем будет лучше и приятней жить в новом мире.
Featured image by Mystic Art Design from Pixabay