Нам не нужно строить космические корабли – мы уже на борту

И у нас остался всего миллиард лет, чтобы задать правильное направление полёта. А пока что мы топчемся на месте – на своей палубе.

С давних времён люди хотели узнать, что находится за горизонтом – отправлялись в дальние путешествия и приключения. Столкнувшись с огромными океанами, строили корабли для преодоления водных просторов. Затем кто-то посмотрел наверх и захотел узнать, что же находится там – за облаками? А теперь учёные хотят заглянуть за границу видимой Вселенной...

Любознательность свойственна человеческой природе. Мы не можем долго оставаться в пределах тех же знаний и моделей мышления – с детства нас тянет к новым открытиям и экспериментам.

И куда же мы пришли за миллионы лет эволюции? А вот куда: мы строим огромные железные штуки, чтобы вырваться с Земли навстречу новым открытиям. Человечество тратит на этом пути десятки миллиардов долларов, объединяя ресурсы разных стран для реализации сложных космических проектов.

Были и другие, не менее интересные подходы к преодолению притяжения Земли. Например, все мы знаем знаменитый проект «Центон». В своё время Штернфельд – заслуженный деятель науки и техники, доктор технических и физико-математических наук – предлагал построить центральный тоннель сквозь Землю (Центон).

Для освобждения от силы земного притяжения, летательному аппарату необходимо сообщить 2-ю космическую скорость — 11,2 км/с. Однако в случае запуска сквозь центральный тоннель, достаточно сообщить скорость всего в 5,8 км/с, чтобы он на вылете из тоннеля обладал 2-ой космической скоростью и устремился в космос. Всё это подтверждается строгими математическими выкладками.

Вообще у «Центона» было очень много интересных парадоксов и побочных эффектов, которые я, к сожалению, не смогу здесь изложить, потому что он не является предметом этой статьи сам по себе. Но если вы любите физико-математические выкладки, предлагаю вам самостоятельно почитать про этот интереснейший проект ;)

По космическим меркам совсем немного. Гигант, который даёт нам тепло и энергию, не всегда будет «добрым». Вы правильно догадались – речь пойдёт о Солнце.

Уже через миллиард лет из-за солнечной активности на Земле критически изменится состав атмосферы – сильно упадёт уровень углекислого газа, от которого зависят процессы фотосинтеза. Соответственно, уровень кислорода тоже упадёт, и биосфера уже не сможет адаптироваться к таким критичным изменениям.

Но даже если этого не произойдёт, то ещё через 6 миллиардов лет наше Солнышко потеряет свой внутренний топливный баланс, начнёт становится ярче и горячее, и наша Земля, оставаясь на той же орбите, просто сгорит и станет непригодным для жизни куском раскалённого угля.

Космические корабли – это путь вникуда. Это очень локальная разработка, которая уйдёт в прошлое так же, как ушёл Netscape Navigator :) Более того, не очень понятно, зачем мы из космоса постоянно пытаемся улететь... В космос?

Задумайтесь. Мы уже находимся на огромном космическом корабле. На большом шарообразном, вращающемся космическом корабле, на котором есть все необходимые средства для жизни: кислород, биологическая среда, самые разные возобновляемые ресурсы и налаженные цикличные процессы.

Проблема только в одном: мы не научились управлять этой штукой. Она ходит по своей орбите и вращается в своём темпе. И для космических путешествий нам нужно просто изменить манеру её движения.

Давайте рассмотрим, например, китайскую плотину «Три ущелья» длиной 2,3 километра, которую построили всего за 22 года. В период своего максимального наполнения, водохранилище рядом с плотиной вмещает 39'000'000'000 тонн воды, и математические расчёты показывают, что это приводит к изменению инерции вращения Земли. В результате полного наполнения такого объекта земные сутки становятся длиннее на 0,06 микросекунды.

Вы скажете, что это совсем немного, но целью данного объекта и не являлось замедление как таковое. Оно оказалось лишь побочным эффектом. При этом на планете есть множество других объектов и процессов, созданных человеком, которые тоже влияют на вращение Земли.

Что, если мы целенаправленно будем строить объекты, которые должны эффективно влиять на скорость и направление вращения планеты? При должном проектировании и подходе цель будет достигнута.

Здесь есть две проблемы: во-первых, сместить Землю со своего пути будет гораздо сложнее, нежели повлиять на скорость её вращения. Во-вторых, при сходе с орбиты и удалении от Солнца критически изменятся процессы в атмосфере – этим тоже нужно научиться как-то управлять.

Посмотрим для начала поближе на первую проблему. Учёные рассматривали несколько вариантов изменения орбиты планеты:

В случае ионного двигателя и солнечного паруса вращение Земли придётся на какое-то время остановить, придать ей нужный вектор движения, а затем раскрутить планету заново. Это основное неудобство этих методов.

С этой точки зрения, гравитационный манёвр выглядит гораздо интереснее: не изменяя манеру вращения планеты, можно влиять на её орбиту другими телами и спутниками, которые двигаются вокруг Земли.

Если нам не хватит для этих задач Луны, то можно транспортировать спутники других планет к Земле, чтобы они окружили её управляемым гравитационным полем. Управлять лёгкими спутниками и влиять через них на планету гораздо проще, нежели двигать непосредственно земной шар.

Во-первых, мы должны понять, что изменения в атмосфере неизбежны. Как я уже писал выше, из-за солнечной активности баланс кислорода и углекислого газа в один прекрасный момент будет критически нарушен. Даже если мы не научимся управлять своей атмосферой, то ею будут управлять внешние процессы и явления.

Во-вторых, понимая это, мы должны научиться «консервировать» свою атмосферу для дальних путешествий. Помните книгу Беляева «Продавец воздуха»? Там атмосферу Земли преобразовывали в такой формат, в котором её можно было хранить в сжатом виде в специализированном хранилище: один маленький шарик вещества содержал в себе кубический километр атмосферы.

Вероятно, и нам для космических путешествий планетарного масштаба придётся научится «консервировать» свою атмосферу на время перелёта. Идея в том, чтобы «отстыковаться» от Солнца, выдержать перелёт, выйти на новую орбиту и там распаковать атмосферу обратно. Звучит страшно, но вполне реализуемо.

Я не знаю, когда именно закончится век бесполезного ракетостроения и космических аппаратов. Вероятно, ближайшую тысячу лет мы будем идти по этому тупиковому пути, расходуя ресурсы планеты на космический туризм и прочие развлечения миллиардеров.

Однако, в какой-то момент, нам нужно будет-таки отказаться от этого тупикового направления и научиться управлять своей планетой. Проще говоря, приделать к Земле нормальный интерфейс управления.

И в отличие от ракетостроения эту задачу нужно решить лишь один раз, а потом множество раз пользоваться решением для адаптации под новые состояния Солнца или для путешествий к другим звёздам (если Солнце окончательно выйдет из строя).

Возможно, наша цивилизация и не сможет или не успеет справиться с этой задачей, но мы можем оставить эту идею и все возможные наработки для последующих цивилизаций, которые будут жить на планете уже после нас.

В конце концов, за миллиард лет с этой задачей вполне можно справиться, заходя на локальных витках прогресса даже в такие затяжные тупики как «ракетостроение».

Мы уже в космосе. Мы уже на корабле. Осталось научиться им управлять.