Путешествия к Луне - Александр Марков

При положительных результатах начальной стадии международной кооперации можно было бы приступить к разработке соответствующих международных программ и проектов, рассматривая упомянутый потенциал в качестве средств и технологий двойного применения и как материальный вклад ведущих космических держав (оцениваемый в 100–200 млрд долларов) в обеспечение устойчивого развития и сохранения природной среды всей планеты.

8. ЗАПАСНАЯ ПЛАНЕТА

В. Г. Сурдин

Среди тех, кто дочитал эту книгу до конца, я уверен, есть будущие исследователи Луны, строители лунных баз, создатели нового космического транспорта. Человечество обязательно будет осваивать Луну, ибо такова наша природа. И причина не только в генетической любознательности человека. К путешествиям на Луну подталкивает нас вся история освоения Земли…

Размышляя о том, почему человек, ступив однажды на Луну, 40 лет не возвращался туда, я вижу много общего с историей исследования Антарктиды, особенно ее самой романтической точки — Южного полюса. Столь же недоступный в начале XX в., как Луна, Южный полюс притягивал к себе мысли отдельных смельчаков и немногих политиков, желавших прославить себя и страну. Спросить их в то время, для чего им Южный полюс, ответили бы, наверное: «Чтобы побывать там и вернуться!» А для чего же еще был нужен 100 лет назад покрытый вечным льдом континент? И вот в декабре 1911 — январе 1912 гг. они добрались до этой почти недосягаемой точки — кто на собаках, а кто и пешком, команда Амундсена и команда Скотта; одни вернулись, другие нет… А после них почти полстолетия ни один человек больше не побывал там. Решив спортивную задачу, люди по- прежнему не знали, зачем им Антарктида.

Следующий раз нога человека ступила на Южный полюс только в 1956 г. Начинался Международный геофизический год (1957–1958), и ученые сразу нескольких стран обосновались в Антарктиде, организовав постоянную базу «Амундсен — Скотт» на Южном полюсе. Вдруг все поняли, что Антарктида нужна и что уже есть средства для почти безопасного ее изучения. С той поры прошло еще полвека, и теперь нам трудно понять, как могли мы обходиться без Антарктиды. Оказалось, что это одно из лучших мест в мире для астрономических наблюдений, что только там можно построить уникальный ледяной нейтринный телескоп, что аэростаты замечательно летают вокруг Южного полюса, измеряя реликтовое излучение Вселенной, что зловещая озоновая дыра рождается именно там, что подо льдами Южного полюса скрыто реликтовое озеро Восток, возможно, с неизвестными науке формами жизни. А где главные запасы питьевой воды, где шельф, богатый нефтью? Так вот, оказывается, что такое Антарктида! А поначалу казалось — только побывать и вернуться…

Кто знает, не эта ли судьба ждет нас и на Луне. После первого «спортивно — политического» рывка к Луне мы не возвращались туда почти 40 лет, но в ближайшие годы уже с новой техникой намерены вернуться, и теперь уже — надолго. К Луне появился интерес не только у государственных, но и у частных организаций. По крайней мере, в одном смысле Луна не имеет конкурентов: ведь даже если бы Земля внезапно исчезла, Луна как летала вокруг Солнца, так и продолжала бы летать, практически по той же земной орбите. Если мы хотим что‑то сохранить на случай глобальной катастрофы, то лучше всего доставить это на Луну.

Не я первый выступаю с подобным предложением: человечество уже в состоянии, с одной стороны, понять неизбежность космических катастроф, а с другой — попытаться защитить от них хотя бы часть нашей цивилизации. Как минимум, две важнейшие вещи требуют защиты и сохранения — генофонд нашей биосферы и культурное наследие человечества. (Культура здесь понимается в широком смысле: не только как произведения искусства, но как весь багаж знания и опыта человечества, включающий ремесла, науку, архивы…) Чтобы сохранить эти уникальные достижения природы (генофонд) и человека (культуру), нужно решить две проблемы — как их «упаковать» и в какое безопасное место спрятать. В пределах Земли такие попытки предпринимаются: строятся музеи, библиотеки, подземные хранилища семян и т. п. Но хотелось бы иметь подобные хранилища и за пределами Земли.

До сих пор в космосе размещались очень скромные информационные базы: это несколько «посылок» внеземным цивилизациям, отправленных на борту межпланетных зондов «Пионер» и «Вояджер» (NASA). На «Пионерах» было отправлено графическое послание — попросту говоря, рисунок, информационным объемом около 10 килобайт. Послание, отправленное через 5 лет с «Вояджерами», было значительно богаче: каждый из аппаратов несет видеодиски объемом порядка 100 мегабайт, на которых классическим эдисоновским способом записаны 118 статических изображений, а также несколько часов звуковой информации: музыка, голоса людей, птиц, зверей и шумы природы.

Авторам посылки на «Вояджерах» потребовалось изрядное напряжение сил, чтобы составить и уместить в объеме одной грампластинки емкое и уравновешенное послание неведомым братьям по разуму от лица всех землян. Но за прошедшие три десятилетия плотность упаковки информации повысилась на много порядков. Поэтому сегодня уже можно не ломать голову над содержанием послания, а просто отправить всю письменную и электронную информацию, созданную человечеством. Это не так уж много — всего около 1018 байт. Зато тот, кто эти данные получит, сможет узнать о нас не меньше, чем мы сами знаем о себе. Такой панинформизм вполне оправдан, ибо гарантирует небесплодность существования цивилизации. Ведь одной из целей подобного проекта является сохранение наших текущих знаний для будущих поколений человечества: разместив несколько экземпляров этой энциклопедии за пределом Земли, но не слишком далеко от нее, то есть на Луне, мы гарантировали бы сохранность плодов своего разума от всяческих катаклизмов.

Для создания такой энциклопедии американские специалисты по связи К. Роуз и Г. Райт (Rose Ch., Wright G. // Nature, 2004, № 431, p. 47–49) предложили самый современный способ — сканирующий туннельный микроскоп, манипулирующий отдельными атомами. Он может делать записи, в частности атомами ксенона на никелевой подложке. В принципе такой метод записи позволяет достичь плотности упаковки информации до 7,5×1025 бит/кг (при использовании легких атомов лития и бериллия). Это выше, чем, например, в молекуле РНК вируса полиомиелита (3,6×1024 бит/кг). Но даже если использовать для запаса надежности по 1 тыс. атомов никеля на бит, создавая элементарные метки размером в нанометр, то все равно плотность упаковки получается невероятно высокая: около 1022 бит/кг. Поразительно: вся культура человечества будет представлена в суперэнциклопедии весом всего в 1 г! Правда, чтобы ее прочитать, понадобится весьма дорогой сканирующий туннельный микроскоп.

Понятно, что подобный мини — кристалл памяти нельзя «голышом» оставить в космосе на тысячи лет, поскольку его структура будет повреждена космическими лучами. Для защиты от них кристалл должен быть укрыт броней не хуже земной атмосферы, имеющей при многокилометровой толщине среднюю поверхностную плотность 1 кг/см2. Для хранения такого архива человеческой культуры прекрасно подойдет Луна. Там же можно разместить и хранилище генофонда нашей биосферы. В результате Луна станет надежным информационным банком. Как видим, для Луны могут найтись самые неожиданные применения.

Рис. 8.1. Первый в истории снимок Земли от Луны, полученный 23 августа 1966 г. в 16:35 по Гринвичу американским зондом «Lunar Orbiter I» и переданный по радиоканалу на Землю. Именно в таком виде он исследовался учеными и демонстрировался публике в течение 40 лет. Однако недавно американские специалисты решили заново обработать старые материалы. В рамках проекта LOIRP (Lunar Orbiter Image Recovery Project) аналоговые видеозаписи были преобразованы в цифровую форму и подвергнуты современным методам очистки и выравнивания изображения (рис. 8.2).

Итак, перед теми, кто решил осваивать Луну, стоят уже вполне конкретные задачи. Нужно готовить научные и технические кадры для этой работы. Нужно собирать и систематизировать уже имеющийся опыт, анализировать старые удачи и просчеты, на новом техническом уровне изучать ранее добытый материал. Нужно создавать не уникальные, а серийные автоматические лаборатории — пенетраторы, луноходы и спутники связи для их обслуживания. Пора подумать о лунной системе глобального позиционирования типа GPS, поскольку заблудиться на Луне довольно легко. Нужно разработать автоматические приборы для исследования условий астрономических наблюдений на поверхности Луны и подобных ей тел, причем для наблюдений не только в оптическом, но также в ИК- и радиодиапазонах. Лунные полюсы могут оказаться еще более благоприятным местом для таких наблюдений, чем Антарктида.