На протяжении тысячелетий люди смотрели в ночное небо и размышляли о своем месте во вселенной. Однако только в XVII веке эти размышления приобрели форму конкретных планов по исследованию космоса. В четырнадцатой главе очаровательной книжицы «Открытие лунного мира», опубликованной в 1640 году [4], английский клирик и фанат науки Джон Уилкинс рассуждает о том, как можно было бы путешествовать в космосе:

Спустя 329 лет люди действительно приземлятся на Луну в колеснице под названием «Аполлон-11», созданной в результате беспрецедентных инвестиций в науку и технологии в относительно молодой стране под названием Соединенные Штаты Америки. Это предприятие послужило началом полувекового периода небывалого благополучия и процветания, которое мы сейчас воспринимаем как нечто само собой разумеющееся. И вот теперь, по мере того как угасает наш интерес к науке, Америка рискует отстать от других развитых стран во всех технологических отраслях.

В последние десятилетия большинство студентов, обучавшихся науке и инженерному делу в американских институтах, по рождению были иностранцами. Вплоть до 90-х годов ХХ века большинство из них приезжали в Соединенные Штаты, получали образование и охотно оставались здесь, потому что находили работу в высокотехнологичных компаниях. Однако теперь экономика в странах, студенты из которых чаще других получают степени в академической науке и инженерии, – в Индии, Китае и в Восточной Европе – развивается высокими темпами, и многие из этих студентов по окончании учебы возвращаются домой.

Это не утечка мозгов, потому что Америка никогда не претендовала на этих студентов, а, скорее, мозговой регресс. С точки зрения Америки пентхаусов, созданной вложениями ХХ века в науку и технологии, этот медленный спуск замаскирован самоимпортируемыми талантами. Но на следующем этапе этого регресса мы начнем терять таланты, которые сегодня учат другие таланты. Это бедствие ждет своего часа, ведь наука и технологии – величайшие двигатели экономического роста, которые только знает наш мир. Без возрождения внутреннего интереса к этим сферам, комфортной жизни, к которой привыкли американцы, настанет скорый конец.

До того как в 2002 году я побывал в Пекине, я представлял себе его широкие бульвары заполненными велосипедами – основным средством передвижения его жителей. Но я увидел совсем другое. Конечно, бульвары были, но их заполняли шикарные автомобили последних поколений; насколько хватало глаз, башенные краны вышивали по небу новый горизонт из высотных зданий. Китай построил на Янцзы плотину «Три ущелья»: это крупнейшее в мире инженерное сооружение, дающее более чем в двадцать раз больше электроэнергии, чем плотина Гувера. Китай также построил самый большой в мире аэропорт и, по состоянию на 2010 год, опередил Японию, выведя свою экономику на второе место в мире. Сейчас он на первом месте в мире по экспорту и по выбросам углекислого газа.

Запустив на орбиту первого тайконавта, в октябре 2003 года Китай стал третьей по величине космической державой (после США и России). Следующий этап – Луна. Для таких амбиций нужны не просто деньги, но и достаточно образованные специалисты, которые могут понять, как превратить деньги в реальные дела, а также лидеры-стратеги, которые управляют такими специалистами. Если вы первый из миллиона человек, в полуторамиллиардном Китае есть еще полторы тысячи таких, как вы.

В это же время Европа и Индия удваивают усилия, чтобы проводить автоматизированные исследования на космических платформах, и еще в десятке стран, в том числе в Израиле, Иране, Бразилии и Нигерии, растет интерес к космическим исследованиям. Китай строит новый космодром, расположение которого всего в девятнадцати градусах к северу от экватора делает его более привлекательной площадкой для большинства запусков, чем мыс Канаверал в США. Растущее сообщество стран, нацеленных на исследования космоса, борется за нишу на аэрокосмическом рынке. Несмотря на наше самомнение, мы, американцы, уже не лидеры, а просто одни из игроков. Мы отстали просто потому, что стояли на месте.

Однако же еще не все потеряно. Чтобы понять нацию на глубинном уровне, стоит обратить внимание на ее культурные достижения. Знаете, какой музей оказался самым популярным в мире за последнее десятилетие? Не Нью-Йоркский Метрополитан. Не Флорентийский Уфицци. И не Парижский Лувр. Это Вашингтонский Национальный музей воздухоплавания и астронавтики (NASM), куда ежегодно приходят девять миллионов посетителей, и где можно увидеть все: от оригинального аэроплана братьев Райт, построенного в 1903 году, до лунного посадочного модуля «Аполлона-11» и еще множества подобных экспонатов. Туристы-иностранцы с волнением разглядывают эти свидетельства покорения атмосферы и космоса, потому что это – американский вклад в мировую культуру. И что еще важнее, NASM символизирует страсть к дерзким мечтаниям и желание воплотить их. По счастью, эти фундаментальные свойства человеческой натуры и составляют основу того, что называется «быть американцем».

В странах, где такого рода амбиции не составляют часть воспитания, ощущается какая-то безнадежность. Безотносительно политики, экономики или географии, люди всего лишь заботятся о пристанище на сегодня и пище на завтра. Позорно и даже трагично, что так много людей вообще не думает о будущем. В сочетании с мудрым руководством развитые технологии не только решают вопросы дня сегодняшнего, но также позволяют мечтать о будущем. Поколение за поколением, американцы каждый день ждали чего-то нового и лучшего, чего-то такого, что сделало бы их жизнь немного радостнее и светлее. Исследования – естественный путь к такой жизни, и все, что нам нужно, – осознать это.

Независимо от того, каким способом вы передвигаетесь – ползаете, бегаете, плаваете или просто идете из одного места в другое, – Земля не устает удивлять вас примечательными зрелищами, будь то прожилка розового известняка на стене каньона, божья коровка, поедающая тлю на стебле розы, или ракушка, выглядывающая из песка, – нужно только взглянуть.

Однако стоит сесть в реактивный самолет, способный пересечь континент, и эти поверхностные детали исчезнут. Никаких поедателей тлей. Никаких забавных моллюсков. Когда достигаешь крейсерской высоты, около одиннадцати километров над поверхностью, даже главные автомагистрали становятся едва различимы.

Детали продолжают исчезать по мере подъема в космос. Глядя в иллюминатор Международной космической станции (МКС), двигающейся по орбите в 360 километрах над Землей, в дневное время можно понять, где находится Лондон, Лос-Анджелес, Нью-Йорк или Париж, но не потому, что они видны, а потому что мы знаем, где они должны быть, из уроков географии. Ночью ярко освещенные мегаполисы видны как пятнышки света. Вопреки распространенному мнению, невооруженный глаз днем не увидит с орбиты пирамиды Гизы, и, конечно, не увидит Великую Китайскую стену. Отчасти это связано с тем, что они построены из тех же материалов – почвы и камня, которые составляют окружающий их ландшафт. И хотя Великая стена тянется на тысячи миль, ее ширина составляет всего около шести метров – гораздо меньше, чем у трансконтинентальных шоссе в Америке, которые едва видны с самолета.

На самом деле невооруженным глазом различить с орбиты можно не так уж много следов человеческой деятельности, если не считать клубы дыма от горящих нефтяных полей Кувейта в конце первой войны в Персидском заливе в 1991 году или зелено-коричневые границы между полосами засушливых и орошенных участков земли. Однако естественные ландшафты вполне различимы: ураганы в Мексиканском заливе, ледяные поля в Северной Атлантике, извержения вулканов, где бы они ни происходили.

С поверхности Луны, удаленной от нас почти на 400 тысяч километров, Нью-Йорк, Париж и прочие сияющие города не видны даже как мерцающие точки. Однако оттуда все еще видно, как крупные атмосферные фронты проходят по земному диску. Если воспользоваться любительским телескопом, покрытые снегом массивные горные цепи и очертания земных континентов можно увидеть с Марса, когда он находится в ближайшей к Земле точке своей орбиты, на расстоянии около 56 миллионов километров. Если переместиться к Нептуну, на расстояние 4,3 миллиарда километров – по космическим меркам, это как спуститься на этаж, – само Солнце покажется позорно тусклым и будет занимать на небе в тысячу раз меньше места, чем это видится с Земли. А что сама Земля? Пятнышко не ярче, чем тусклая звездочка, почти невидимая на фоне Солнца.

Открытие нескольких первых планет вне нашей Солнечной системы, состоявшееся в конце 1980-х – начале 1990-х годов, вызвало громадный интерес у публики. Воображение публики будоражило не столько открытие экзопланет, сколько возможное наличие на них разумных форм жизни. Так или иначе, реакция СМИ на эти открытия была непропорционально сильной.

Почему непропорционально? Потому что планеты во вселенной – не такая уж редкость: у одного только Солнца их целых восемь. Кроме того, все эти впервые открытые экзопланеты оказались газовыми гигантами наподобие Юпитера, и это означает, что у них нет удобной поверхности, на которой могла бы существовать жизнь в известной нам форме. И даже если бы они кишели плавучими существами, можно было бы привести астрономическое количество аргументов против разумности таких форм жизни.

Обычно широкое обобщение единственного примера – один из самых опрометчивых шагов для ученых (и не только). На сегодняшний день жизнь на Земле – единственная известная нам жизнь во вселенной, однако есть веские доводы за то, что мы не одиноки. Практически все астрофизики считают, что внеземная жизнь весьма вероятна. Аргумент прост: если наша Солнечная система не уникальна, число планет во вселенной превышает число всех звуков и слов, произнесенных всеми людьми, когда либо жившими на Земле. Так что было бы непростительным зазнайством заявить, что Земля – единственная планета во вселенной, где есть жизнь.

Многие поколения мыслителей – и теологов, и ученых, были сбиты с толку антропоцентрическими предрассудками и простым невежеством. Если же нет ни догм, ни точных знаний, лучше руководствоваться соображением о нашей неуникальности, которое известно как «Принцип Коперника». Именно Коперник, польский астроном середины XVI века, поместил Солнце в центр нашей Солнечной системы, где ему и положено быть. Несмотря на то что еще в III веке до н. э. греческим философом Аристархом была предложена модель вселенной с Солнцем в центре, в течение следующих двух тысячелетий самая популярная модель вселенной была геоцентрической. В западном мире эта модель была кодифицирована учениями Аристотеля и Птолемея, а позднее – учением католической церкви. Всем было ясно, что Земля находится в центре, а мир движется вокруг нее: это было самоочевидно, и, конечно же, «Бог сделал мир таким».

Принцип Коперника не обещает нам универсального пути к будущим научным открытиям. Однако он дал нам возможность скромно осознать, что Земля – не центр Солнечной системы, Солнечная система – не центр галактики Млечный Путь, и галактика Млечный Путь – не центр вселенной. А если вы думаете, что край чего-либо тоже может быть особенным местом, знайте, что мы не находимся на каком-либо краю.

Теперь было бы разумно предположить, что в соответствии с принципом Коперника и земная жизнь не уникальна. Если так, каким образом знание химической формы, в которой существует эта жизнь, может подсказать нам, на что может быть похожа жизнь в других местах во вселенной?

Не знаю, поражаются ли ежедневно биологи разнообразию форм жизни. Я точно поражаюсь. На нашей планете помимо бесчисленных других видов сосуществуют водоросли, жуки, губки, медузы, змеи, кондоры и гигантские секвойи. Представьте себе эти семь видов выстроенными по росту. Если не знать ответ заранее, трудно поверить, что они происходят из одной и той же вселенной, не говоря уже об одной и той же планете. И кстати, попробуйте описать змею кому-то, кто никогда ее не видел: «Поверь мне! На Земле есть существо, которое (1) преследует жертву, пользуясь инфракрасными датчиками, (2) может целиком проглатывать живых существ размером в несколько раз больше его головы, не имеет ни рук, ни ног, ни каких-то других придатков и при этом (4) может двигаться по земле со скоростью полметра в секунду!»

Санджай Гупта:

Вот вопрос: вы верите в летающие тарелки? Если да, вы попали в хорошую компанию. Британский астрофизик Стивен Хокинг, которого считают одним из самых умных людей на планете, убежден, что вероятность существования инопланетной жизни достаточно высока и что эта жизнь не так дружелюбна, как в фильме «Инопланетянин» (1982). На самом деле Хокинг предвидит гораздо более мрачную перспективу, в духе фильма «Война миров» (2005). В документальном фильме, снятом для канала «Дискавери», Хокинг говорит, что инопланетяне будут большими и плохими и будут заняты завоеванием одной планеты за другой. Он говорит, что, возможно, они живут в огромных космических кораблях, и называет их кочевниками, которые странствуют по вселенной, завоевывают другие расы и собирают энергию зеркалами. Зеркала, огромные космические корабли, коварные инопланетяне: все это возможно? Давайте обсудим это с Нилом Деграссом Тайсоном, директором нью-йоркского планетария имени Хайдена и тоже астрофизиком, как и Хокинг.

Этот вопрос волнует меня еще с детских лет, ведь во вселенной сотни миллиардов галактик, и в каждой галактике – сотни миллионов звезд.

Нил Деграсс Тайсон:

Сотни миллиардов в каждой галактике.

СГ: Еще больше – сотни миллиардов звезд. И наверное, это значит, что где-то там есть жизнь.

НДТ: В самом деле.

СГ: Но вот эта идея, что инопланетяне будут злобными – Хокинг рисует картину, гораздо больше похожую на «День независимости» (1996), чем на «Инопланетянина» – это гипотеза?

НДТ: Да, хотя ее нельзя назвать совсем необоснованной. Просто она больше говорит о наших собственных страхах, чем о реальных предположениях про инопланетян. Другими словами, я думаю, мы очень боимся, что инопланетяне, которые прилетят к нам, будут обращаться с нами так, как мы, земляне, обращаемся друг с другом. Так что можно сказать, что страшные апокалиптические видения Хокинга – это своего рода зеркало, которое показывает нас самих.

СГ: И этот подход противоположен сагановскому. Ведь Саган буквально выдал расположение Земли.

НДТ: Именно так. Саган оставил обратный адрес на пластинке, прикрепленной к «Вояджеру». Тем самым он хотел сказать: «Вот где мы!»

СГ: Так с чего бы инопланетянам вести себя так, как предсказывает Хокинг? Какое-то возмездие?

НДТ: Никто не знает, как поведут себя инопланетяне. У них другая биохимия, другие мотивации, другие намерения. Как можно экстраполировать на них то, что есть у нас? Подозрения об их злобности в большей степени основаны на наших страхах и мыслях о том, как бы мы обошлись с инопланетным видом, чем на каком-то реальном знании.

СГ: Прямо сейчас мы прислушиваемся к ним. Как я понимаю, мы уже долго прислушиваемся – хоть к чему-нибудь – и пока что ни одного писка оттуда не услышали. Как вы думаете, они слушают нас прямо сейчас?

НДТ: Возможно. Кажется, люди боятся, что если мы обнаружим свое присутствие, придут инопланетяне, поработят нас и поместят в свой зоопарк. В некоторых научно-фантастических рассказах использован такой сюжет.

СГ: Никогда не представлял себе нас живущими в инопланетном зоопарке.

НДТ: Вот чего люди боятся. И что же мы делаем? По большей части просто слушаем. Наши огромные радиотелескопы, напичканные изощренной электроникой, смотрят в разные стороны и одномоментно прослушивают миллиарды радиочастот, чтобы узнать, не шепчет ли кто-нибудь на одной из этих частот в какой-нибудь части вселенной. Это не то же самое, что отправка сигналов. Мы не посылаем сигналы намеренно, мы посылаем их случайно. Край нашего расширяющегося радиопузыря сейчас находится на расстоянии около 70 световых лет, и на этом краю можно поймать телешоу вроде «Я люблю Люси» или «Новобрачных» – это первые экземпляры человеческой культуры, с которыми могли бы познакомиться инопланетяне[17]. Вряд ли это повод нас бояться, скорее – повод усомниться в нашей разумности. И, несмотря на слухи, пока что мы еще ничего не услышали от инопланетян, даже случайно. Так что пока мы стоим перед пустотой, готовой наполниться множеством наших страхов.

Шансы, что на вашем надгробии напишут «УБИТ АСТЕРОИДОМ» и «ПОГИБ В АВИАКАТАСТРОФЕ», примерно одинаковы. За последние 400 лет всего около двух десятков человек были убиты астероидами, а за сравнительно короткую историю воздухоплавания в авиакатастрофах погибли тысячи. Как же тогда эти вероятности могут быть равны? Очень просто.

История столкновений Земли с астероидами показывает, что примерно через десять миллионов лет, когда число людей, погибших в авиакатастрофах, достигнет миллиарда (если считать, что в год погибает около ста человек), произойдет столкновение с достаточно крупным астероидом, который убьет примерно столько же людей. Разница только в том, что самолеты регулярно убивают некоторое количество людей, а астероид может не убивать никого в течение миллионов лет. Но когда он все-таки прилетит, то убьет миллиард человек: часть сразу, а остальных – посредством глобальной климатической катастрофы.

В ранние эпохи существования Солнечной системы астероиды и кометы сталкивались с Землей ужасно часто. Теории формирования планет показывают, что обогащенный разнообразными химическими элементами газ охлаждается и сгущается, формируя молекулы, затем – пылинки, затем – камни и лед. Далее заработал своего рода космический тир: маленькие объекты «выстреливали» в более крупные и, сталкиваясь, соединялись с ними благодаря действию сил гравитации и химических процессов. Те объекты, которые волей случая набрали массу больше средней, стали сильнее других притягивать к себе еще больше и больше вещества. По мере увеличения их размеров гравитация постепенно придавала этим сгусткам сферическую форму, превращая их в планеты. Самые массивные из них обладали достаточной гравитацией, чтобы удерживать газообразные оболочки, которые мы называем атмосферами.

Все планеты продолжают ежедневно расти, хотя и гораздо медленнее, чем в начале своей жизни. И сегодня дожди из межпланетной пыли падают на Землю в довольно значительном количестве – обычно около ста тонн в день, хотя лишь небольшая часть этой пыли достигает поверхности. Основная масса этих метеоров безобидно испаряется в атмосфере. Более опасны миллиарды, а скорее даже триллионы камней – комет и астероидов, которые вращаются вокруг Солнца с незапамятных времен, но так и не смогли соединиться в объект покрупнее.

Долгопериодические кометы – ледяные скитальцы из дальних краев Солнечной системы (с расстояний в тысячу раз больше радиуса орбиты Нептуна) – чувствительны к гравитационному воздействию проходящих мимо звезд и облаков межзвездного газа, которые могут направить эти кометы в долгий путь внутрь, к Солнцу, а следовательно, в наши непосредственные окрестности. Известно также несколько десятков короткопериодических комет из более близких к нам частей Солнечной системы, орбиты которых пересекаются с орбитой Земли.

Что касается астероидов, бо́льшая часть из них – каменные, а меньшая – металлические (в основном из железа). Некоторые представляют собой «кучи щебня» – гравитационно связанные системы из отдельных фрагментов. Большинство астероидов живут между Марсом и Юпитером и никогда не подходят близко к Земле.

Но некоторые подходят. И есть те, которые могут начать движение в нашу сторону в будущем. Известно около десяти тысяч астероидов, проходящих недалеко от Земли, и мы точно обнаружим еще. Самых опасных из них насчитываются сотни, и их число постоянно растет по мере того, как наблюдатели прочесывают небо в поисках таких объектов. Поперечный размер каждого из этих «потенциально опасных астероидов» составляет более 150 метров, а их орбиты проходят от Земли на расстоянии меньше двадцати расстояний от Земли до Луны. Это не значит, что завтра они столкнутся с Землей, но за всеми ними нужно следить, потому что даже небольшое отклонение в той или иной точке может заметно приблизить их к нам.

В этой гравитационной игре самую страшную угрозу несут долгопериодические кометы, периоды обращения которых вокруг Солнца составляют более двухсот лет. Эти кометы падают внутрь Солнечной системы с гигантских расстояний и достигают земной орбиты на скорости более ста тысяч миль в час. Хотя вероятность столкнуться с такой кометой у нас примерно в три раза меньше, чем с сошедшим с траектории астероидом, энергия такого удара будет куда выше. Что еще важнее, на протяжении почти всей своей орбиты эти кометы оказываются слишком далекими и тусклыми для того, чтобы следить за ними в телескоп. К тому времени как мы обнаружим, что долгопериодическая комета направляется в нашу сторону, у нас останется всего пара лет – а может быть, всего пара месяцев, – чтобы придумать, построить и запустить устройство-перехватчик. Например, в 1996 году комета Хякутакэ была обнаружена всего за четыре месяца до того, как достигла ближайшей к Солнцу точки своей орбиты, потому что эта орбита пролегала вне плоскости Солнечной системы и туда попросту никто не смотрел. Комета прошла всего в десяти миллионах миль от Земли – а по космическим меркам это настоящий миллиметраж.

Термин «аккреция» гораздо скучнее, чем «столкновение, разрушающее экосистему и уничтожающее виды», но с точки зрения истории Солнечной системы это почти одно и то же. Самим нашим существованием мы обязаны подобным столкновениям. Так что несколько нелогично радоваться тому, что мы живем на этой планете, тому, что эта планета богата самыми разными химическими элементами, и тому, что ею не правят динозавры, и одновременно болезненно переживать возможность новой катастрофы планетарного масштаба.

При столкновении с Землей часть энергии выделяется в атмосферу за счет трения и ударных волн от взрыва. Хлопки от самолетов, преодолевающих звуковой барьер, – это тоже ударные волны, но при скоростях самолетов, не превышающих трех скоростей звука, эти волны не могут причинить заметного ущерба: они разве что позвякают фарфором в вашем буфете. Но при скоростях столкновения с Землей более 75 тысяч километров в час – это почти семьдесят скоростей звука – ударные волны от астероида средней величины могут иметь катастрофическую силу.

Если астероид (или комета) достаточно большой, чтобы собственные ударные волны его не разрушили, часть его энергии выделится при столкновении с поверхностью Земли. При этом образуется кратер, размер которого может в 20 раз превышать размер исходного объекта, а земля вокруг него расплавляется. Если с небольшими промежутками одно за другим происходит несколько столкновений, поверхность Земли не успевает остыть в перерывах между ними. Изучая кратеры, сохранившиеся в нетронутом виде на поверхности нашего ближайшего соседа – Луны, мы приходим к выводу, что в период от 4,6 до 4,0 миллиардов лет назад Земля пережила эпоху тяжелой бомбардировки.

Возраст древнейших ископаемых, содержащих свидетельства существования жизни на Земле, составляет около 3,8 миллиарда лет. До этой эпохи поверхность Земли подвергалась беспрестанной стерилизации. Формирование сложных молекул и форм жизни было затруднено, хотя все необходимые ингредиенты уже имелись в наличии. Получается, что зарождение жизни могло занять примерно 800 миллионов лет (4,6 млрд – 3,8 млрд = 800 млн). Но по справедливости еще надо вычесть период, когда поверхность Земли была слишком горячей для органики, и тогда останется всего 200 миллионов лет для развития жизни из густого химического бульона, который, как и все хорошие супы, содержал жидкую воду.

Значительная часть этой воды была доставлена на Землю кометами более четырех миллиардов лет назад. Однако не все космические обломки стары, как сама Солнечная система. По меньшей мере десяток раз в Землю попадали камни, отлетевшие от Марса, и бессчетное число раз – камни, отлетевшие от Луны.

От планет и спутников откалываются куски, когда в них попадают настолько энергичные тела, что относительно небольшие камни на их поверхности от удара приобретают скорость, достаточную для преодоления силы тяжести. Такие камни движутся вокруг Солнца по собственным баллистическим траекториям, пока не врежутся во что-нибудь. Самый знаменитый из марсианских камней – это первый метеорит, найденный в 1984 году в районе Алан Хилз (Alan Hills) в Антарктиде и официально известный под понятным кодовым названием ALH-84001. В этом метеорите содержатся волнующие, хотя и косвенные, намеки на примитивную жизнь, вероятно существовавшую на Красной планете миллиард лет тому назад.

На Марсе есть множество «гео»-логических свидетельств о том, что там когда-то текла вода: сухие русла, дельты рек, пойменные террасы, кратеры со следами эрозии, узкие овраги на крутых склонах. Там также есть замерзшая вода (полярные шапки и лед под поверхностью) и минералы, которые образуются в стоячей воде: кремнезем, глина, «ягодки» гематита. Поскольку жидкая вода критически важна для существования известных нам форм жизни, гипотеза о существовании жизни на Марсе в наши дни с научной точки зрения неправдоподобна. Однако есть предположения, что примитивные формы жизни могли сперва зародиться на Марсе, а затем быть выброшены с его поверхности, и, став первыми микробами-астронавтами в Солнечной системе, придать импульс развитию жизни на Земле. Для такого механизма есть даже специальное слово – панспермия. Возможно, все мы марсиане.

Веществу легче перемещаться с Марса на Землю, чем в обратную сторону. Чтобы преодолеть земное тяготение нужно в два с половиной раза больше энергии, чем требуется, чтобы покинуть Марс. А поскольку атмосфера Земли примерно в сто раз плотнее, сопротивление воздуха на Земле весьма значительно (по сравнению с Марсом). Бактерии на дрейфующем астероиде должны были быть достаточно живучими, чтобы выдержать несколько миллионов лет межпланетных блужданий, предшествовавших столкновению с Землей. К счастью, у нас здесь нет недостатка ни в жидкой воде, ни в разнообразных химических элементах, так что, хотя мы еще не можем определенно объяснить происхождение жизни, теории панспермии для этого не обязательны.

Конечно, нам привычно думать, что столкновения с астероидами наносят вред биосфере. Мы можем винить (и виним) их в массовых вымираниях, известных нам по ископаемым останкам. По этим останкам мы видим, что многие формы жизни – в том числе динозавры – процветали на Земле куда дольше, чем живет на ней человеческий род. Так каким же рискам подвержено наше общество и в целом жизнь на Земле?

Астероиды размером с небольшой дом сталкиваются с Землей в среднем раз в несколько десятилетий. Обычно они взрываются в атмосфере, не оставляя на поверхности планеты ни следов, ни кратеров. Но даже небольшие столкновения с политической точки зрения могут вызвать эффект разорвавшейся бомбы. Если бы такой атмосферный взрыв произошел над Индией или Пакистаном в один из периодов напряженности между этими странами, велика вероятность, что он был бы воспринят как первый ядерный удар и вызвал бы соответствующий такому пониманию ответ. На другом конце шкалы столкновений находится астроид, прилетающий раз в сто миллионов лет и способный полностью уничтожить все формы жизни крупнее небольшого чемоданчика. В таком случае никакого политического ответа уже не потребуется.

Космический твит № 8

Для некоторых космос не важен. Спорим, когда прилетит астероид, они поменяют свое мнение?

13 апреля 2011 года 20:40

Ниже приведена таблица, где вы увидите среднюю частоту столкновений с Землей и эквивалентную энергию в миллионах тонн ТНТ[19] – для астероидов разной величины. Эта таблица составлена на основе детального анализа кратеров, образовавшихся на Земле от таких столкновений, анализа лунных кратеров, которые не подвержены эрозии, а также известного количества астероидов и комет, орбиты которых пересекаются с земной орбитой. Эти данные взяты из финансированного Конгрессом исследования под названием «Отчет о космической безопасности: доклад международного рабочего совещания НАСА по вопросам регистрации околоземных объектов» (The Spaceguard Survey: Report of the NASA International Near-Earth Object Detection Workshop). Для наглядности в этой таблице энергия столкновения также приведена в единицах атомной бомбы, которую американские ВВС сбросили на Хиросиму в 1945 году.

По этой таблице можно оценить энергию самых известных столкновений. Например, взрыв, произошедший в 1908 году около реки Тунгуска в Сибири, повалил деревья на площади в тысячи квадратных километров и дотла сжег триста квадратных километров тайги. Виновником этого взрыва считается шестидесятиметровый каменный метеорит (размером с двадцатиэтажный дом), который взорвался в воздухе и поэтому не оставил никакого кратера.

Из таблицы можно заключить, что подобные столкновения происходят в среднем раз в двести лет. Гораздо более редкое столкновение с астероидом, размер которого, вероятно, составлял около десяти километров, привело к образованию на полуострове Юкатан (в Мексике) двухсоткилометрового кратера Чиксулуб. В этом случае энергия столкновения в пять миллиардов раз превышала энергию атомных бомб, использованных во время Второй мировой войны. Такие столкновения происходят раз в сто миллионов лет; кратер Чиксулуб возник примерно шестьдесят пять миллионов лет назад, и с тех пор подобных событий не происходило. Совпадение это или нет, но примерно в это же время Tyrannosaurus rex и его друзья вымерли, предоставив млекопитающим возможность развиться в нечто более амбициозное, чем тупайя[20].

Интересно посмотреть, как удары комет и астероидов влияют на экосистему Земли. В вышедшей в 1993 году толстенной книге под названием «Угрозы от комет и астероидов» (Hazards Due to Comets and Asteroids) несколько планетологов приводят оценки, в основном исходя из количества выделенной при столкновении энергии. Вот что у них получилось.

Большинство столкновений с энергией до 10 мегатонн ТНТ приведут к взрывам в атмосфере и не оставят следов в виде кратеров, за исключением немногочисленных астероидов с железным ядром.

• Взрыв железного астероида с энергией от 10 до 100 мегатонн создаст кратер, а его каменный эквивалент распадется, в основном произведя взрывы в воздухе. Железный астероид с такой энергией опустошит область на поверхности Земли, по площади равную городу Вашингтон.

• Если астероид донесет до поверхности энергию от 1 000 до 10 000 мегатонн, он создаст кратер и принесет разрушения на площади, равной площади штата Делавэр. Если такой удар придется на океан, он создаст огромные приливные волны.

• Взрыв мощностью от 100 000 до 1 000 000 мегатонн приведет к полному уничтожению атмосферного озона. Попадание такого астероида в океан поднимет гигантские волны в целом полушарии, а при столкновении с поверхностью в стратосферу поднимется столько пыли, что на всей Земле наступит похолодание и урожаи замерзнут; при этом площадь разрушений будет сравнима с площадью Франции.

• Взрыв мощностью от 10 000 000 до 100 000 000 мегатонн приведет к продолжительному изменению климата и глобальным пожарам. Площадь уничтожений на поверхности будет сравнима с площадью всех континентальных штатов США.

• Взрыв мощностью от 100 000 000 до 1 000 000 000 мегатонн, случись он на море или на суше, приведет к массовому вымиранию, как в случае Чиксулубского события, когда с лица Земли были стерты три четверти всех видов живых существ.

Разумеется, Земля – не единственная планета с твердой поверхностью, испытывающая столкновения с астероидами. Поверхность Меркурия испещрена кратерами так же, как и поверхность Луны. Радиолокация покрытой облаками Венеры показывает, что кратеров полно и на ней. Поверхность Марса, где в прежние эпохи шли активные геологические процессы, также обнаруживает свежие кратеры значительных размеров.

Будучи в триста раз тяжелее Земли и в десять с лишним раз больше нее, Юпитер обладает самой выдающейся способностью притягивать астероиды и кометы по сравнению со всеми остальными планетами нашей Солнечной системы. В 1994 году, как раз в ту неделю, когда мы отмечали двадцатипятилетие высадки на Луну астронавтов «Аполлона-11», фрагменты кометы Шумейкеров-Леви 9, развалившейся на пару десятков обломков при предыдущем проходе около Юпитера, один за одним вреза́лись в его атмосферу на скорости более 200 000 километров в час и создавали в ней рубцы, различимые даже в любительский телескоп. Поскольку Юпитер довольно быстро вращается (оборот за десять часов), каждый из фрагментов кометы попадал в свою часть атмосферы.

На всякий случай могу сообщить вам, что энергия столкновения каждого из фрагментов кометы Шумейкеров-Леви 9 с Юпитером была примерно такой же, как у Чиксулубского события. Так что безотносительно других фактов о Юпитере можете быть уверены, что никаких динозавров там не осталось.

Думаю, вы будете рады узнать, что в последние годы все больше и больше планетологов подключается к поискам космических скитальцев, чей путь может пересечься с Землей. Конечно, наш список потенциально смертоносных астероидов неполон, и наша способность предсказывать их будущее поведение довольно невелика из-за хаотизации их орбит за миллионы оборотов. Но можно сосредоточиться хотя бы на предсказаниях в масштабе нескольких ближайших десятилетий или столетий.

Из числа астероидов, пересекающих орбиту Земли, мы можем зарегистрировать все, размер которых превышает километр, – астероид такого размера грозит глобальной катастрофой. Система раннего предупреждения и защиты от таких объектов – реалистичное дело. К сожалению, многочисленные астероиды меньшего размера отражают намного меньше света – они более тусклые, и поэтому их гораздо труднее обнаруживать и отслеживать. Из-за этого они могут нанести нам удар внезапно или через очень короткое время после обнаружения, когда мы уже ничего не успеем с ними сделать. Например, в январе 2002 года астероид размером с футбольное поле пролетел на расстоянии всего в два раза большем, чем расстояние до Луны, и был обнаружен всего за двенадцать дней до прохождения ближайшей к нам точки своей орбиты. Однако еще через десять-двадцать лет сбора данных и совершенствования приборов мы сможем зарегистрировать почти все астероиды размером от 140 метров. И хотя такие малыши обладают достаточной энергией, чтобы сжечь дотла небольшую страну, они все-таки не способны привести к вымиранию человека как вида.

Надо ли нам волноваться из какого-нибудь из них? По меньше мере, из-за одного. В пятницу 13 апреля 2029 года астероид, который аккуратненько поместился бы в чашу лос-анджелесского стадиона Rose Bowl как яйцо в рюмочку, пролетит настолько близко к Земле, что окажется ближе наших спутников связи. Мы не стали называть его Бемби. Вместо этого мы назвали его Апофис в честь египетского бога тьмы и смерти. Если при прохождении рядом с Землей Апофис окажется внутри узкого диапазона высот, называемого «замочной скважиной», влияние земного тяготения на его орбиту приведет к тому, что на следующем заходе, в 2036 году, этот астероид нанесет Земле лобовой удар, скорее всего, в районе Тихого океана между Калифорнией и Гавайями. Пятиэтажное цунами, которое он породит, как влажная тряпка по доске пройдется по всему западному берегу Северной Америки, зальет гавайские города и вообще опустошит все Тихоокеанское побережье. Но если в 2029 году Апофис не попадет в «замочную скважину», тогда и в 2036 году нам опасаться нечего.

Отметив 2029 год в календаре, мы можем или коротать время, потягивая коктейли на пляже и рассчитывая спрятаться от удара, или действовать проактивно.

Боевой клич желающих развязать ядерную войну звучит так: «Сотрите его с неба!» Действительно, ядерное оружие – самый мощный инструмент разрушения из когда-либо созданных человеком. Прямой удар по приближающемуся астероиду мог бы разорвать его на достаточно маленькие фрагменты, чтобы превратить опасное столкновение в безвредный, хотя и зрелищный, метеоритный дождь. Обратите внимание, что в пустом космическом пространстве нет воздуха и от взрыва не распространяются ударные волны, так что ядерная боеголовка обязательно должна попасть в сам астероид, чтобы разрушить его.

Другой способ – использовать нейтронную бомбу (это бомба из эпохи холодной войны, которая убивает людей, но оставляет нетронутыми здания). Высокоэнергичный поток нейтронов от такой бомбы нагрел бы одну сторону астероида так, что извергающийся из нее поток вещества сработал бы как реактивный двигатель и заставил бы астероид изменить орбиту и уйти с траектории столкновения.

Более щадящий способ – увести астероид с пути разрушений с помощью медленных, но включенных надолго ракет, каким-то образом прикрепленных к одной из его сторон. Если не думать о том, как прикрепить ракеты к веществу не очень хорошо известной структуры, то при заблаговременном включении будет достаточно небольшого усилия, вполне достигаемого обычными химическими ракетными двигателями. А можно прикрепить к астероиду солнечный парус и использовать для смещения с орбиты солнечный свет, тогда и топлива не нужно.

Однако самое лучшее решение – это гравитационный тягач. Этот способ подразумевает запуск космического аппарата, который будет либо двигаться рядом с астероидом, либо вращаться вокруг него. При этом периодическое включение двигателей не позволит аппарату упасть на астероид, а взаимное притяжение будет медленно, но верно уводить его с опасной траектории[21].

Для спасения планеты нужно усердно поработать. В первую очередь нужно зарегистрировать все объекты, орбиты которых пересекаются с земной. Затем нужно выполнить аккуратное компьютерное моделирование, которое позволит нам предсказывать возможность катастрофических столкновений через сотни или даже тысячи орбит в будущем[22]. В то же время нужно запускать зонды, которые позволят нам в подробностях изучить структуру и химический состав комет и астероидов-убийц. Армейские стратеги понимают, что врага нужно знать в лицо. Но в этот раз, впервые в истории, цель нашей миссии будет не в том, чтобы опередить соперника в космической гонке, а в том, чтобы защитить жизнь всего нашего вида на нашей общей планете.

Какой бы вариант защиты мы ни избрали, сперва нужно провести подробную инвентаризацию орбит всех объектов, которые могут угрожать Земле. Этой работой сейчас занято всего несколько десятков человек во всем мире. Мне бы хотелось, чтобы их было еще на несколько десятков больше. От этого зависит, насколько далекое будущее нашего вида мы сможем защитить. Если однажды люди вымрут в результате катастрофического столкновения, это случится не из-за недостатка интеллекта, а из-за близорукости и нерешительности. Виду, который вместо нас будет доминировать на постапокалиптической Земле, останется лишь гадать, почему мы справились с этой задачей не лучше, чем легендарно безмозглые динозавры.

В отличие от других животных, люди спокойно спят на спине. Этот простой факт позволяет нам перед сном глядеть в бесконечное ночное небо, размышлять о нашем месте в космосе и гадать, какие еще неизведанные пространства откроются перед нами. Может быть, какой-то из наших генов заставляет нас из чистого любопытства проверять, что ждет на другом краю долины, за морями или за космической пустотой. Не важно из-за чего, но мы без устали планируем открытия. Для нашей культуры ценность новых путешествий и новых горизонтов, которые они открывают, несомненна и на сознательном, и – особенно – на бессознательном уровне. Потому что без них наша культура оказывается в тупике, и наш вид чахнет. Ведь мы можем засыпать и лицом вниз.

Нас, современных людей, мучает множество вопросов. Вопрос, попадем ли мы на работу вовремя. Вопрос, получится ли испечь кукурузные кексы по рецепту из интернета. Вопрос, не кончится ли бензин до следующей заправки. Само по себе слово «вопрос» ничем не примечательно. Но на самом деле стремление задавать вопросы – одна из самых выдающихся способностей человеческого разума.

Большинство из нас периодически ощущает приливы любопытства. Мы то и дело наталкиваемся на объект или явление, не имеющие объяснения. Мы видим в этом невероятную красоту и величие, изумление приводит нас в состояние тихого ступора. Замечательно не только то, что у человека есть это чувство, но и то, что самые разнообразные явления могут вызывать его у множества людей.

Благоговейные размышления ученого на границе познанной и непознанной вселенной – на краю космических открытий – очень похожи на религиозное благоговение. И на зависть многим профессиональным художникам, эти произведения искусства лишают зрителя дара речи – остаются лишь ощущения, достигающие дальних пределов эмоционального спектра. Столкновение с непознанным происходит на духовном уровне и не может быть осознано одномоментно, оно требует постоянной рефлексии, размышлений о его значении и о наших взаимоотношениях с ним.

Все элементы этой троицы человеческих устремлений – науки, религии и искусства – сильно связаны с нашим удивлением и любопытством, возникающими в окружении тайн. Где нет тайны, нет и удивления.

Вид выдающегося произведения инженеров или архитекторов заставляет нас застыть от уважения перед величественным сочетанием науки и искусства. Такого рода проекты способны преобразовывать ландшафт нашей цивилизации, громко заявляя человечеству и всей вселенной, что теперь нам покорны силы природы, которые прежде заставляли нас вести кочевую жизнь, ограниченную поисками пищи и укрытия.

На смену прежнему любопытству неизбежно приходит новое, потому что новые тайны приходят на смену старым. Необходимо, чтобы так продолжалось и дальше, иначе наша культура будет застаиваться и во времени, и в пространстве.

Наблюдая за планетами две тысячи лет назад, задолго до того, как мы поняли, как и почему они движутся по ночному небу, александрийский математик и астроном Клавдий Птолемей не мог сдержать благоговения. В книге «Альмагест»[27] он написал:

Люди больше не пишут стихов об орбитах планет. В XVII веке Исаак Ньютон разгадал эту тайну с помощью универсального закона тяготения. Закон Ньютона, который теперь проходят на уроках физики в средней школе, остается простым напоминанием, что на вечно расширяющейся границе открытий, на Земле и в небесах, нет пределов ни тайнам природы, ни творческому разуму человека и что нам периодически приходится заново определять, что считать удивительным, а что – уже познанным.

Дорогое НАСА!

С днем рождения! Может быть, ты не знаешь, но мы с тобой – ровесники. В те же первые дни октября 1958 года, когда Закон о космических исследованиях[30] родил тебя, национальное гражданское космическое агентство, моя мать родила меня в Восточном Бронксе. Так что празднование наших золотых юбилеев, начавшееся на следующий день после того, как нам исполнилось по сорок девять, и продолжающееся целый год, – отличный повод поразмышлять о нашем прошлом, настоящем и будущем.

Когда мне было три года, Джон Гленн впервые облетел вокруг Земли. Когда мне было восемь, в трагическом пожаре капсулы «Аполлона-1» на стартовом столе ты потеряло Чаффи, Гриссома и Уайта. Когда мне было десять, ты высадило Армстронга и Олдрина на Луну. А когда мне было четырнадцать, ты прекратило полеты туда. Все это время я гордился тобой и Америкой. Однако в моем сердце не было наполнявшего многие сердца и умы волнительного ощущения сопричастности этим путешествиям. Я был слишком мал для профессии астронавта. Но еще я знал, что я слишком темнокож, чтобы ты выбрало меня для этого эпического приключения. А кроме того, хотя ты и гражданское агентство, самые знаменитые из твоих астронавтов были военными летчиками, даже в те годы, когда война становилась все менее и менее популярной в нашем обществе.

В шестидесятые годы прошлого века движение за гражданские права, конечно, имело для меня гораздо больше значения, чем для тебя. На самом деле, чтобы заставить тебя допускать темнокожих инженеров в престижный Космический центр имени Маршалла, что в Хантсвилле, штат Алабама, потребовалось прямое указание вице-президента Джонсона в 1963 году. Я нашел в твоих архивах соответствующую переписку. Помнишь? Джеймс Уэбб, тогдашний глава НАСА, написал письмо немецкому пионеру ракетостроения Вернеру фон Брауну, который возглавлял Маршалловский центр и был главным инженером всей программы пилотируемых полетов. В этом письме в мягкой форме содержится указание фон Брауну решить вопрос «неравных условий при приеме на работу негров» в регионе и сотрудничать с местными университетами Аламаба A&M и Таскиги[31], чтобы выявлять, обучать и нанимать квалифицированных инженеров-негров в Маршалловский центр НАСА.

В 1964 году, когда нам с тобой еще не исполнилось шести лет, я увидел людей, пикетировавших только что построенные многоквартирные дома в бронксовском квартале Ривердейл, в который мы хотели переехать. Люди протестовали, чтобы не позволить негритянским семьям, в том числе моей, сделать это. Я рад, что их усилия оказались напрасными. Эти здания назвали, возможно пророчески, «Квартирами с видом на небеса», и по прошествии лет на их крыше, в двадцати двух этажах над Бронксом, я разглядывал вселенную в свой любительский телескоп.

Мой отец был активистом движения за гражданские права и работал в команде мэра Нью-Йорка Линдсея, открывая возможности трудоустройства для молодежи из гетто (так тогда назывался «внутренний город»[32]). Год за годом отец сталкивался с большими проблемами и прямым противодействием: бедные школы, плохие учителя, мизерные ресурсы, подлый расизм и даже убийства коллег. Так что, пока ты праздновало успехи в освоении космоса, переходя от программ «Меркурий» и «Джемини» к программе «Аполлон», я наблюдал, как Америка делает все возможное, чтобы маргинализировать меня и мои планы на будущее.

Я искал у тебя ориентиры и ждал декларации о перспективах, где нашлось бы место мне и моим амбициям. Но у тебя не было места для меня. Конечно, я не должен винить тебя за пороки всего общества. Твое поведение было симптомом, а не причиной. И я знал это. Но тем не менее ты должно знать, что я – единственный в своем поколении, кто стал астрофизиком не благодаря твоим достижениям в космосе, а несмотря на них. Источником моего вдохновения стали библиотеки, подержанные книги о космосе из букинистических магазинов, мой любительский телескоп на крыше и планетарий имени Хайдена. После некоторых колебаний в школьные годы, когда путь в астрофизику порой казался мне путем наибольшего сопротивления через общественную недоброжелательность, я стал профессиональным ученым. Я стал астрофизиком.

За пролетевшие с тех пор десятилетия ты прошло длинный путь, на котором тебе не так давно встретился предложенный президентом и одобренный Конгрессом перспективный план, возвращающий нас с околоземной орбиты обратно на Землю. Те, кто еще не понял, что это значит для будущего нашей страны, скоро поймет, – когда увидит, как развитые и даже развивающиеся страны опережают нас в технологической и экономической мощи. Кроме того, теперь ты – от топ-менеджеров до самых заслуженных астронавтов – выглядишь как средний американец. Теперь ты едино со всеми согражданами. Примеров тому – масса, но особенно наглядно это было видно, когда в 2004 году публика сплотилась вокруг телескопа имени Хаббла, твоего самого любимого беспилотного проекта. Все тогда говорили на повышенных тонах и категорически возражали против возможного завершения этой миссии, настаивая на ее продлении еще на десять лет. Необыкновенные изображения космоса, полученные «Хабблом», произвели впечатление на всех нас, равно как и истории про астронавтов шаттла, которые налаживали этот телескоп на орбите и чинили его, а также про ученых, которые извлекли массу новой информации из его данных.

Более того, я даже вошел в круг твоих доверенных лиц, прилежно работая в твоем консультативном совете. Я осознал, что в своих лучших проявлениях ты бесподобно, и ничто в мире не может лучше тебя вдохновить нацию и породить плеяду амбициозных студентов, жаждущих стать учеными, инженерами и технологами, чтобы участвовать в величайшей в истории миссии. Ты стало фундаментальной частью американской идентичности, как в национальном, так и в мировом сознании.

Так что теперь, когда нам обоим исполнилось по сорок девять и мы вышли на пятидесятую орбиту вокруг Солнца, я хочу, чтобы ты знало, что я ощущаю твою боль и разделяю твою радость. И я надеюсь снова увидеть тебя на Луне. Но не останавливайся там. Наc зовет Марс и еще более далекие дали. С днем рождения, дружище, и даже если так было не всегда, то теперь-то я точно твой скромный слуга.

Было бы сложно обсуждать следующие пятьдесят лет в космосе, не поразмышляв о предыдущих пятидесяти годах. Так вышло, что я родился на той же неделе, когда было основано НАСА, в начале октября 1958 года. Получилось, что мои ранние воспоминания относятся к началу 1960-х годов, то есть к эпохе «Аполлонов». На мировой арене это было бурное десятилетие, и Америка не оказалась в стороне. Мы участвовали в войне в Юго-Восточной Азии, разворачивалось движение за гражданские права, гремели политические убийства, а НАСА готовилось к отправке экспедиций на Луну.

В то время казалось, что какие бы критерии ни использовались для набора астронавтов, мне точно не попасть в отряд. Все астронавты, кроме двоих, набирались из числа военных. Одним из исключений был Нил Армстронг, гражданский летчик-испытатель и авиа– инженер, который стал командиром экспедиции «Аполлон-11» и первым человеком, ступившим на Луну. Другим был геолог Харрисон Шмитт, единственный ученый среди тех, кто отправлялся к Луне. Шмитт был пилотом лунного модуля «Аполлона-17» – последней американской лунной миссии.

Пожалуй, самым бурным годом в этом бурном десятилетии был 1968-й, однако же именно в этом году «Аполлон-8» стал первым в истории кораблем, который вышел за пределы низкой околоземной орбиты и отправился к Луне. Его путешествие состоялось в декабре, в конце этого богатого событиями и кровавого года. Во время полета «Аполлона-8» его команда сделала самый знаменитый снимок всех времен. Когда корабль облетел Луну сзади и астронавты снова увидели Землю, они вытащили камеру, взглянули сквозь иллюминатор командного модуля и засняли, как Земля восходит над лунным пейзажем. На этом снимке, широко известном под названием «Восход Земли», наша планета выглядит как космический объект, поднимающийся высоко в небе над другим космическим объектом. Эта фотография красивая и немного страшная, она одновременно вызывает восторг и смирение.

Кстати, название «Восход Земли» немного некорректное. Луна находится у Земли в приливном захвате, и это значит, что Луна всегда обращена к нам только одной стороной. Возникает искушение предположить, что для наблюдателя на Луне Земля восходит и заходит так же, как Луна восходит и заходит для наблюдателя на Земле. Но на самом деле на обращенной к нам стороне Луны Земля никогда не заходит. Она всегда видна, всегда плывет по небу.

Все помнят шестидесятые годы как эпоху достижений в пилотируемой космонавтике, хотя важные результаты были достигнуты и с автоматическими миссиями. Первые луноходы «Луна-9» и «Луна-13» были сделаны в СССР; «Рейнджер-7» стал первым американским спутником, сфотографировавшим поверхность Луны с близкого расстояния. Несмотря на то что эти миссии были на передовой линии нашего продвижения в космос, публика их не помнит, потому что за ними последовали гораздо более впечатляющие сюжеты: только когда исследования стали проводить посланцы в человеческом обличье, люди ощутили сопричастность событиям, происходившим на этом переднем крае.

Джулия Галеф: Сегодня гость в нашей студии – Нил Деграсс Тайсон, астрофизик и директор планетария имени Хайдена. Нил пришел к нам поговорить о нынешней ситуации с космической программой, о ее целях и о том, какую практическую пользу она приносит обществу. А если не приносит, зачем тратить на нее или на другую науку, не имеющую прикладного значения, деньги налогоплательщиков?

Нил Деграсс Тайсон: Позвольте мне напомнить слушателям, о чем идет речь. При планировании нового долгосрочного бюджета НАСА администрация Обамы существенно изменила стратегические планы нашего космического агентства. Некоторые из этих изменений – к лучшему, некоторые воспринимаются нейтрально, а некоторые – подвергаются суровой критике. Одно из них, которое почти не критикуется, а, напротив, всячески приветствуется – это стремление вывести НАСА за пределы низкой околоземной орбиты и передать эту деятельность в частные руки.

Когда наше правительство хочет создать новую отрасль промышленности, оно сперва вкладывает в нее какие-то средства, чтобы сделать ее привлекательной на финансовом рынке. Вначале эта деятельность несет в себе большие риски. Потом новые идеи превращаются в изобретения. Изобретения превращаются в патенты. Патенты начинают приносить прибыль. И только тогда, когда риски становится возможно оценить, финансовые рынки начинают обращать внимание на новые сферы для инвестиций. Уже сейчас бизнес активно использует низкую околоземную орбиту, предоставляя потребителям услуги, основанные на GPS, спутниковое телевидение и другие системы спутниковой связи. Все это уже коммерциализировано. Так что теперь идея в том, чтобы снова вывести НАСА на передний край исследований, где оно и должно находиться.

Массимо Пильюччи: Раз уж вы заговорили о низкой околоземной орбите – для чего конкретно там находится МКС?

НДТ: В еще большей степени, чем исследования в Антарктике, МКС – прекрасный пример международного сотрудничества, это самый большой проект такого рода в истории человечества, если не считать взаимодействия союзников во время войны.

Многие страны проводят совместные исследования в Антарктике. И никто не захватывает там территории, может быть, потому, что никто не хочет жить там. И это помогает сотрудничеству: никому не нужно быть «царем пустоземелья». Антарктика – не просто красивое место, но еще и уникальная площадка для многих научных исследований, отчасти из-за холода и сухости воздуха. А к тому же Южный полюс находится на большой высоте над уровнем моря, выше многих слоев атмосферы, мешающих наблюдениям ночного неба, так что астрофизика там процветает.

Так вот, как и Антарктика, МКС – это зона серьезного международного сотрудничества. Кроме того, этот проект показывает, что мы можем строить в космосе большие сооружения. Когда мы строим телескоп или какую-то другую установку, для нее нужна площадка, а значит, нужны силовые элементы, чтобы поддерживать всю эту тяжесть. Но на орбите все невесомо, и можно строить гигантские конструкции, которые на поверхности Земли не выдержали бы собственного веса.

МП: Следует ли из этого, что при передаче объектов на околоземной орбите из государственных рук в частные для МКС стоит сделать исключение?

НДТ: Не обязательно прямо сейчас приватизировать саму МКС, но стоит передать в частные руки доступ к ее ресурсам. Можно продавать путешествия на нее. Почему бы и нет? В соответствии с новым планом, это одно из первых направлений приватизации. И с этим никто не спорит. Вот на чем Обама немного обжегся, так это на отмене НАСАвского плана возвращения на Луну.

Луна – это привлекательная цель. Во-первых, она близко. И то, что мы уже побывали там, означает, что мы в большей степени уверены в успехе, чем в случае полета на Марс, где нас могут подстерегать как известные, так и неизвестные опасности. Отправляя астронавтов далеко за пределы земной магнитосферы, мы подставляем их под ионизирующее излучение от солнечных вспышек, создающих высокоэнергичные заряженные частицы, которые могут проникать в тело человека и ионизировать атомы в нем.

МП: Полагаете ли вы, что станция на Луне могла бы стать подспорьем на пути к Марсу?

НДТ: Нет. Обычно считается, что если вы отправляетесь к Марсу, по пути не нужно нигде останавливаться, потому что слишком много энергии уйдет на торможение, приземление и еще один старт. Если бы на Луне была атмосфера, можно было использовать ее для торможения, как это делает шаттл в атмосфере Земли. Вот зачем шаттл покрыт своей знаменитой плиткой – она рассеивает тепло при посадке. Если бы у нас не было такой возможности, чтобы погасить энергию его движения, шаттлу было бы не остановиться.

А кроме того, разве мы берем с собой все необходимые ресурсы? Разве мы привязываем к машине супертанкер, когда отправляемся в автопробег до Калифорнии? Разве мы берем с собой ферму? Нет, мы рассчитываем на Квик Март[38], где можно и залить бензина, и купить еды.

Стратегическая задача, которую нужно решить для жизни и работы в космосе, – научиться использовать ресурсы, уже находящиеся там. Обамовская национальная программа космических исследований подразумевает, что мы будем разрабатывать новые ракеты-носители и технологии, которые однажды приведут нас на Марс, но в ней не сказано, когда именно это произойдет. И это беспокоит энтузиастов космических исследований.

Если бы мы выбирали, куда отправиться, на Луну или на Марс, бо́льшая часть ученых (за некоторыми заметными исключениями, но я говорю именно о большинстве ученых, включающем и меня самого) выбрала бы Марс. Есть очень много указаний на то, что по его поверхности когда-то текла жидкая вода и даже не очень четкие свидетельства того, что жидкая вода и сейчас оставляет следы на почве. Там также есть метан, выходящий из трещин в скалах. Но ученых влечет на Марс не только увлекательная геология (наверное, стоит называть ее марсологией, ведь «гео» означает «Земля»). За нашими исследованиями поверхности планет стоят непрекращающиеся поиски жизни, потому что на Земле жизнь есть везде, где есть жидкая вода.

ДжГ: Что вы можете сказать о преимуществах пилотируемой экспедиции к Марсу по сравнению с беспилотными исследованиями?

НДТ: Короткий ответ – преимуществ нет. Но позвольте обратить внимание на некоторые детали. Отправка человека в некоторую точку в космосе в двадцать – пятьдесят раз дороже, чем отправка робота. Допустим, вы геолог, и я говорю вам: «Я могу отправить вас на Марс вместе с вашим геологическим молотком и, возможно, несколькими приборами, которые позволят выполнить некоторые измерения. Могу один раз отправить вас, а могу за те же деньги отправить тридцать разных марсоходов в любые точки марсианской поверхности по вашему выбору, и на них будут стоять те же приборы, которые я мог бы отправить с вами». Что вы выберете?

МП: Кажется, ответ очевиден.

НДТ: С чисто научной точки зрения ответ очевиден. В этом и дело. Из-за такой разницы в стоимости любой ученый в ясном уме, заинтересованный в первую очередь в научных результатах, ни за что не отправил бы туда человека. Но тут есть два пути. Надо либо существенно снизить стоимость отправки людей на Марс, чтобы она была конкурентоспособна по сравнению с отправкой роботов, либо отправить человека, несмотря на высокую стоимость, потому что человек способен за несколько минут сделать то, на что у марсохода уйдет целый день. Ведь мозг человека может быстрее разобраться в том, что он видит, чем запрограммированный робот. Программа реализует только небольшую часть наших возможностей, ей до нас далеко. Если вы программист, можете ли вы сделать компьютер более догадливым, чем вы сами? Оставлю этот вопрос философам.

МП: Перед эфиром мы говорили на близкую к этому вопросу тему: как в исторической перспективе финансировались особенно крупные и дорогостоящие проекты.

НДТ: На самом деле есть всего три основания для расходования значительных частей национального благосостояния, три побудительных мотива. Один из них – прославление величества или божества: действия, предпринимаемые частично из-за глубокого уважения, а частично – из глубокого страха перед силой, для которой мы строим монумент.

МП: Можно было бы попросить Папу Римского профинансировать экспедицию на Марс.

НДТ: В принципе, да. Однако мы живем в эпоху, когда национальные государства редко бывают движимы этим мотивом. Остаются два других: ожидание экономического эффекта и, конечно, война. Я называю их мотив «не хочу умирать» и мотив «не хочу умереть нищим».

Все мы помним, как президент Кеннеди сказал: «Я уверен, что эта страна должна взять на себя обязательство до конца нынешнего десятилетия высадить человека на Луну и вернуть его на Землю». Это были мощные слова; они пробудили национальные амбиции. Но эта речь прозвучала на совместном заседании обеих палат Конгресса 25 мая 1961 года, всего через несколько недель после того, как Советский Союз успешно запустил на орбиту Юрия Гагарина – первого человека, побывавшего в космосе. Речь Кеннеди была реакцией на отсутствие у Соединенных Штатов «пассажирских» ракет, достаточно безопасных для отправки человека в космос. Отправляя на орбиту спутник, можно использовать более дешевые материалы и конструкции, чем для отправки человека.

Несколькими абзацами выше в той же речи Кеннеди сказал: «Поскольку мы собираемся выиграть разворачивающуюся сейчас во всем мире битву между свободой и тиранией, волнующие события в космосе, произошедшие несколько недель назад, должны были ясно показать нам, как уже показал запуск „Спутника“ в 1957 году, что это смелое предприятие оказывает повсеместное влияние на людей, которые пытаются выбрать, каким путем им двигаться». Это был боевой клич в борьбе против коммунизма.

МП: Это было политическое заявление.

НДТ: Конечно. Он мог бы сказать: «Давайте отправимся на Луну – это прекрасная площадка для исследований!» Но этого было бы недостаточно, чтобы Конгресс выписал чек (бывают моменты, когда кто-то должен выписать чек).

ДжГ: Верно. Тогда катализатором был Советский Союз, а сейчас катализатор – Китай. Китайская космическая программа идет вперед, так? И в ближайшие десять или пятнадцать лет Китай сможет конкурировать с нами за место главной сверхдержавы в мире. Так что это, в принципе, может снова разжечь интерес к финансированию космических исследований.

НДТ: «Момент „Спутника“»[39].

ДжГ: Хорошее название. Однако исследования, финансирование которых может быть связано с таким событием, с научной точки зрения могут оказаться не самыми актуальными.

НДТ: Сама по себе наука никогда не была способна стать причиной для дорогих проектов. Ниже определенного уровня, зависящего от благосостояния конкретной страны, деньги на науку можно тратить без трудных дебатов. Например, стоимость космического телескопа имени Хаббла за все время его работы составила около 10–12 миллиардов долларов, меньше миллиарда в год. Такая сумма находится ниже критического уровня для научного или иного проекта, не основанного на экономической целесообразности или военных соображениях. Но если поднять стоимость выше 20–30 миллиардов, имея при этом в виду не почти готовую систему вооружения, не новые нефтяные скважины и не возможность лицезреть Бога, то, скорее всего, средства не будут выделены. Именно это случилось со сверхпроводящим суперколлайдером. Америка собиралась построить самый мощный в мире ускоритель; он был задуман в конце 1970-х, и финансирование началось в середине 1980-х. И вот наступает 1989 год, и что происходит? Разражается мир.

ДжГ: Как некстати!

МП: Терпеть не могу такое!

НДТ: Когда вы воюете, деньги текут рекой. В 1945 году физики со своим Манхэттенским проектом фактически выиграли войну на Тихоокеанском театре военных действий. Задолго до того, как была сделана бомба, и потом, на протяжении всей холодной войны, Америка планомерно и полномасштабно финансировала исследования в области физики частиц. А потом в 1989 году рухнула Берлинская стена, и в течение четырех лет весь бюджет сверхпроводящего суперколлайдера был обнулен.

И что происходит? Европа говорит: «Мы поднимем упавшее знамя». Они начинают строить Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе (европейском центре ядерных исследований), и теперь мы стоим на берегу, смотрим и кричим: «А можно мы присоединимся к вам? Может, мы чем-нибудь поможем?»

МП: Я вспомнил интересный обмен репликами с тех слушаний, о которых вы говорите. Один сенатор, который подсчитывал все возрастающую стоимость суперколлайдера, сказал Стивену Вайнбергу, физику, который выступал в Конгрессе в качестве эксперта: «К сожалению, проблема в том, что мне трудно объяснить эти расходы своим избирателям, потому что, кроме всего прочего, никто не питается кварками». И тогда Вайнберг, в своей обычной манере, сделал вид, что производит какие-то расчеты на листке бумаги, и сказал, как мне помнится, нечто вроде: «На самом деле, сенатор, я сейчас прикинул, что сегодня на завтрак вы съели миллиард миллиардов миллиардов кварков». Но в итоге крупные проекты по фундаментальным исследованиям финансируются, только если они опираются на ту большую триаду, которую вы упомянули.

НДТ: Приходится либо опираться на один из ее компонентов, либо проходить под порогом финансирования, за которым начинаются разбирательства.

МП: Может возникнуть резонный вопрос: «А разве так не должно быть?» В некотором смысле тот сенатор правильно спросил: «Как я объясню это своим избирателям?»

НДТ: Я готов утверждать, что, даже если бы Вайнберг сказал: «Косвенными результатами этого проекта будут гигантские технологические скачки», проект бы все равно отменили. Ему надо было бы сказать: «В конечном итоге у вас будет оружие, которое защитит нашу страну». Есть еще один знаменитый ответ, не помню, кто кому это сказал, но он бы тут сработал. Сенатор спрашивает ученого: «Что в этом проекте может послужить для обороны Америки?» – вот так прямо спрашивает, в военном смысле – и ученый отвечает: «Сенатор, я не знаю, что в этом проекте может послужить для обороны Америки – разве что он сделает Америку достойной того, чтобы ее оборонять».

МП: Это замечательный аргумент, но он, как вы знаете, не работает.

НДТ: Да, это хороший заголовок, но он не позволяет получить финансирование. Если только не считать, что наше население и наша культура принципиально отличаются от тех, что существовали в течение последних пяти тысяч лет, исходя из истории самых крупных профинансированных проектов, я бы сказал, что раз мы хотим отправиться на Марс, нужно найти для этого либо экономическую, либо военную причину. Как-то раз я пошутил на эту тему и сказал: «Давайте организуем утечку информации о том, что Китай хочет построить на Марсе военную базу. И тогда мы будем на Марсе уже через двенадцать месяцев».

ДжГ: Как вы думаете, какой вывод можно сделать из того факта, что множество научных открытий, в конечном счете оказавшихся очень полезными с практической точки зрения, были сделаны случайно во время поисковых исследований или во время исследований в совершенно несвязанных областях знания – вывод, что исследователям везет? Можно ли подать это как цель космических исследований?

НДТ: Отличный вопрос! Но нет, это не работает. Потому что промежуток времени между случайным научным открытием на границе познанного и полностью разработанным с инженерной и дизайнерской точки зрения продуктом, выведенным на рынок, обычно длиннее, чем электоральный цикл тех, кто распределяет финансирование. Невозможно заставить политиков пойти на такие инвестиции, потому что необходимость этого невозможно прямо связать с нуждами их избирателей. Так что я думаю, что мы вряд ли когда-нибудь отправимся на Марс, если для этого не найдется экономических или военных причин.

Кстати, я знаю, как обосновать расходы на уровне 100 миллиардов долларов. Но на мою подачу ушло бы больше времени, чем на так называемый «подъемный диалог» с конгрессменом, когда у вас есть всего тридцать секунд на объяснения, и только один шанс – вперед! Мне, наверное, понадобились бы три минуты.

ДжГ: Вы могли бы притормозить этот подъемник.

МП: Или, если бы вы хотели донести свое мнение до широкой публики, а не до конгрессмена, вы могли бы сказать: «Вот хорошая причина, почему нужно финансировать космические исследования или фундаментальные астрофизические исследования. Дело не в моем любопытстве и не в желании получать зарплату за работу, которая мне нравится».

НДТ: Вообще-то, мы финансируем фундаментальные астрофизические исследования. Но ведь наш разговор не о них, а программе пилотируемых космических полетов. Это она требует больших затрат. Это она требует бюджетных вложений на уровне, значительно превышающем порог, за которым начинаются тяжелые обсуждения, и у вас не остается другого выбора, кроме апелляции к этим величайшим в истории культуры мотивам. Фундаментальные исследования развиваются. У нас есть космический телескоп имени Хаббла, через несколько лет мы планируем запустить к Марсу очередную исследовательскую лабораторию; прямо сейчас на орбите Сатурна работает аппарат «Кассини», который наблюдает эту планету, ее спутники и системы колец. Еще один аппарат движется к Плутону. Мы создаем телескопы, способные регистрировать излучение в ранее недоступных частях электромагнитного спектра. Мы делаем науку. Мне бы хотелось, чтобы этих исследований было больше, но, так или иначе, они есть.

МП: Но это не относится к Большому адронному коллайдеру, который делают европейцы.

ДжГ: Есть еще одна возможная причина для путешествий в космосе, о которой мы еще не поговорили. Вы упоминали идею о том, что если мы станем нацией космических путешественников, Луна и Марс, возможно, понадобятся нам как перевалочные пункты, своего рода заправки «Квик Март». Как вы думаете, можно ли в качестве причины инвестиций в космос указать на то, что в какой-то момент Земля станет непригодной для жизни?

НДТ: Многие считают, что это серьезная причина. Среди них такие люди, как Стивен Хокинг и принстонский астрофизик Джон Ричард Готт. Однако, если бы мы научились создавать земные условия на Марсе и перемещать туда миллиарды людей, конечно, мы бы уже умели приводить в порядок реки, океаны и атмосферу Земли, а также отражать астероиды. Так что я не думаю, что для сохранения нашей цивилизации обязательно переселяться на другие планеты.

Тысячелетиями мысль о полете занимала мечты и фантазии человека. Ковыляя по поверхности Земли и глядя на величественно проплывающих над головой птиц, мы завидовали крылу. Можно даже сказать, что мы преклонялись перед ним.

За примерами далеко ходить не надо. На протяжении почти всей истории широковещательного телевидения в Америке, когда трансляция прекращалась на ночь, телевизор не показывал, как кто-нибудь идет пешком и машет рукой на прощание. Вместо этого звучала музыка национального гимна, под которую показывали нечто, летящее по воздуху: парящих птиц или пролетающие военные самолеты. Более того, в качестве символа своей силы Соединенные Штаты избрали летающего хищника: белоголового орлана, которого теперь можно увидеть на обратной стороне долларовой купюры, на двадцатипятицентовой монете, на пятидесятицентовой монете с изображением Кеннеди, на долларе Эйзенхауэра и на долларе Сьюзан Энтони. А также на полу Овального кабинета в Белом доме. Один из самых популярных супергероев, Супермен, может летать, когда надевает синее трико и красный плащ. Когда вы умрете, то при удачном стечении обстоятельств можете стать ангелом, а ведь все знают, что ангелы (по крайней мере, те из них, кто заработал себе крылья) умеют летать. Далее, есть крылатый конь Пегас, сандалиекрылый Меркурий, невозможный с точки зрения аэродинамики Купидон, а также Питер Пэн со своей крылатой спутницей – феей Динь-Динь.

Наша неспособность летать зачастую не акцентируется при сравнении людей с другими видами. Однако же мы часто используем слово «нерасторопный» в качестве синонима «нелетающий», когда говорим о таких созданиях, как птица додо, в силу причуды эволюции оказавшаяся на ее тупиковой ветке. В конце концов, мы научились преодолевать земное тяготение благодаря технологической изобретательности, присущей человеческому мозгу. А птицы, хоть и умеют летать, тем не менее остаются со своими птичьими мозгами. Однако такое самовозвеличивание не вполне оправдано, потому что игнорирует тысячелетия, в течение которых мы не могли оторваться от Земли.

Практически в любом виде спорта, где используется мяч, он время от времени летит по баллистической траектории. Играете ли вы в бейсбол, крикет, американский или европейский футбол, гольф, хай-алай[53], теннис или водное поло, мяч бросают, по нему ударяют или пинают, и на какое-то время он оказывается в воздухе перед тем, как упасть на землю. Сопротивление воздуха влияет на траектории этих мячей, но независимо от того, что придало им движение и где они приземлятся, в целом их путь описывается простым уравнением из «Начал» Исаака Ньютона – выдающейся книги о движении и тяготении, изданной в 1687 году. Спустя несколько лет Ньютон пояснил свои открытия латиноязычному читателю в третьей части «Начал», называемой «Система мира», где описано, что будет, если горизонтально швырять камни все с большой и большей скоростью. Сначала Ньютон отмечает нечто очевидное: камни будут падать на землю все дальше и дальше от начальной точки и в конце концов скроются за горизонтом. Далее он отмечает, что если скорость камня будет достаточно велика, он обогнет Землю, не упав на нее, и стукнет бросающего в затылок. А если в этот момент пригнуться, камень вечно будет двигаться по траектории, которую теперь называют орбитой. И это будет апофеозом баллистики.

Скорость, которая требуется для выхода на низкую околоземную орбиту (иногда сокращаемую в странно выглядящую аббревиатуру НОО), – около 28,5 тысяч километров в час, и облет Земли с такой скоростью занимает около полутора часов. Если бы «Спутник», первый искусственный спутник Земли, или первый космонавт Юрий Гагарин не достигли этой скорости, они бы просто упали на Землю.

Ньютон также показал, что сила тяжести, создаваемая любым сферическим, телом действует так, как будто вся масса этого тела сосредоточена в его центре. Следовательно, все, чем два человека перебрасываются на поверхности Земли, тоже движется по орбите, только часть этой орбиты проходит под поверхностью. То же самое можно сказать и о пятнадцатиминутном полете Алана Шепарда на корабле «Фридом-7» в рамках программы «Меркурий»[54], и о мяче для гольфа, запущенном Тайгером Вудсом, и о хоум-ране Алекса Родригеса[55], и о мячике, брошенном рукой ребенка, – все они движутся по суборбитальным траекториям. Если бы Земля не вставала на пути этих объектов, они двигались бы по идеальным, пусть и вытянутым орбитам вокруг центра Земли. И хотя с точки зрения закона тяготения все эти траектории одинаковы, НАСА придерживается другого мнения. Шепард поднялся на высоту, где атмосферы почти нет, и его полет по большей части проходил без сопротивления воздуха. Только по этой причине его гордо называют первым американским астронавтом.

Баллистические ракеты тоже движутся по суборбитальным траекториям. Как и ручная граната, которую метнули в свободное падение на цель, баллистическая ракета после запуска «летит» исключительно под действием силы тяжести. Это оружие массового поражения движется со сверхзвуковой скоростью, достаточно высокой, чтобы за 45 минут облететь половину окружности Земли и врезаться в землю на скорости в тысячи километров в час. Если такая ракета достаточно тяжелая, само по себе ее падение может нанести больший ущерб, чем взрыв боеприпаса, который она несет (конечно, если речь не идет о ядерном заряде).

Первой баллистической ракетой была немецкая «Фау-2», которую германские инженеры создали под руководством Вернера фон Брауна. Будучи первым объектом, вышедшем за пределы земной атмосферы, пулеобразная и крупноребрая «Фау-2» (название этой ракеты происходит от немецкого vergeltungswaffen, то есть «оружие возмездия») стала прототипическим изображением космического корабля. После того как фон Браун был взят в плен американскими союзниками, его перевезли в Соединенные Штаты, и в 1958 году он уже руководил запуском первого американского спутника. Вскоре после этого фон Брауна перевели в только что основанное НАСА, где он создал ракету, позволившую американцам высадиться на Луну.

Одной лунной полночью в начале октября 1957 года (в то время как у нью-йоркских клерков был обеденный перерыв) рядом с рекой Сырдарья в Казахской ССР советские ученые-ракетостроители запускали на орбиту отполированный алюминиевый шар размером около шестидесяти сантиметров. К тому времени как ньюйоркцы сели ужинать, эта сфера уже совершила два оборота вокруг Земли, а Советы проинформировали о своем достижении американскую администрацию в Вашингтоне: «Спутник-1», первый искусственный спутник Земли, изготовленный и запущенный человечеством, каждые девяносто шесть минут описывал эллипсы вокруг Земли, достигая максимальной высоты почти в тысячу километров.

На следующее утро, 5 октября, сообщение о запуске этого спутника появилось в «Правде», официальной газете правящей Коммунистической партии. После нескольких параграфов, где излагалась фактическая сторона дела, тон «Правды» приобретал торжественный оттенок, а завершалась статья чистой пропагандой:

Началась космическая гонка, где соревновались Дядя Сэм и Красные. Первый раунд закончился нокаутом. Радиолюбители могли следить за движением «Спутника» по его периодическому сигналу, транслировавшемуся на частоте 20,005 мегагерц, и свидетельствовать о реальности запуска. Астрономы-любители и орнитологи-любители тоже могли увидеть сверкающий маленький шар в свои бинокли (если знали, когда и куда посмотреть).

И это было только начало: Советский Союз выиграл не только первый раунд, но и остальные тоже. Да, в 1969 году Америка впервые высадила человека на Луну. Но давайте немного сдержим свой энтузиазм и обратим внимание на достижения Советского Союза за первые три десятилетия Космической эры.

Кроме запуска первого искусственного спутника Земли, Советы отправили на орбиту первое живое существо (собаку породы лайка), первого человека (пилота истребителя Юрия Гагарина), первую женщину (парашютистку Валентину Терешкову) и первого чернокожего (кубинского военного летчика Арнальдо Тамайо-Мендеса). Советы первыми отправили на орбиту экипаж из нескольких человек и первыми отправили в космос международный экипаж. Они первыми вышли в открытый космос, первыми построили космическую станцию и первыми совершили долгосрочный полет на обитаемой космической станции.

Они также первыми совершили облет вокруг Луны, первыми посадили на Луну автоматическую капсулу, первыми сфотографировали с Луны восход Земли, первыми сфотографировали обратную сторону Луны, первыми создали и прокатили по Луне луноход и первыми создали искусственный спутник Луны. Они первыми посадили аппараты на Марс и на Венеру. И если «Спутник-1» весил 83,5 килограмма, а запущенный месяцем позже «Спутник-2» – 500 килограммов, первый спутник, который Америка планировала отправить на орбиту, весил чуть больше полутора килограммов. Самое унизительное: когда Соединенные Штаты после запуска «Спутника» тоже попробовали запустить аппарат на орбиту в начале декабря 1957 года, ракета взорвалась на (суборбитальной) высоте в один метр.

Этот долгожданный год пришел и прошел. И невозможно было удержаться от непрестанного сравнения полного межзвездных путешествий будущего из эпопеи Стенли Кубрика «Космическая одиссея 2001 года» с нашей убого привязанной к Земле жизнью в настоящем 2001 году. У нас еще нет базового лагеря на Луне, мы еще не послали погруженных в анабиоз астронавтов в гигантских кораблях к Юпитеру, но тем не менее мы уже прошли долгий путь космических исследований.

Помимо финансирования и других политических факторов, на сегодня самая большая проблема пилотируемых исследований космоса – выживание астронавтов в условиях, неблагоприятных для живых существ. Нам нужно посылать в космос улучшенную версию самих себя – двойников, способных выдерживать экстремальные температуры, жесткое излучение, скудное снабжение воздухом и в то же время в полной мере способных проводить научные эксперименты.

К счастью, мы уже изобрели таких существ: это космические роботы. Они не выглядят похожими на людей, и мы не говорим про них «кто», но они осуществляют все наши межпланетные исследования. Их не нужно кормить или лечить, и они не расстроятся, если мы не вернем их домой. Множество наших космических роботов наблюдают за Солнцем, вращаются по орбитам вокруг Марса и Сатурна, пересекают хвост кометы, кружат около астероида, направляются к Юпитеру и к Плутону.

Четыре космических зонда, которые мы запустили в семидесятые годы прошлого века, были отправлены в путь с достаточным запасом энергии и по таким траекториям, что смогли выйти за пределы Солнечной системы, и теперь несут закодированные послания от людей разумным инопланетянам, возможно, способным расшифровать их.

Хотя нога человека еще не ступала на поверхность Марса или Европы, спутника Юпитера, наши космические роботы, побывавшие там, прислали убедительные свидетельства наличия там воды. Они воспалили наше воображение перспективой обнаружить на этих планетах жизнь в ходе следующих экспедиций.

У нас также есть сотни спутников связи и десяток космических телескопов, которые наблюдают вселенную в различных диапазонах электромагнитного излучения, в том числе в инфракрасном и в гамма-диапазоне. Наблюдения в микроволновом диапазоне позволяют нам увидеть край принципиально наблюдаемой вселенной, и там мы находим свидетельства о Большом взрыве.

Так что, хотя у нас нет инопланетных колоний и не все космические мечты реализовались, наше присутствие в космосе экспоненциально растет. В некотором отношении настоящие космические исследования в нынешнем 2001 году все же очень похожи на фильм Кубрика. Кроме стаи автоматических зондов, у нас в небе – целый флот. Как и в фильме, у нас есть космическая станция. Она была собрана из фрагментов, которые доставили на орбиту многоразовые пристыковываемые челноки (просто у них на борту написано «NASA» вместо «Pan Am»[64]). И как в фильме, использование туалетов на космической станции в условиях невесомости требует тщательного соблюдения сложной инструкции, а неаппетитная еда астронавтов упакована в пластиковые пакетики.

Насколько я могу судить, единственное, что есть в фильме Кубрика и чего нет у нас, – это наполняющий космический вакуум вальс Иоганна Штрауса «Голубой Дунай» и смертоносный компьютер по имени HAL.

В 2003 году космический шаттл «Колумбия» развалился на куски над центральной частью Техаса. Через год после этого президент Джордж Буш объявил о долгосрочной программе космических исследований, в ходе которой люди должны были вернуться на Луну, а потом отправиться на Марс и еще дальше. К тому времени и на протяжении еще многих лет после близнецы-марсоходы «Спирит» и «Оппортьюнити» своими навыками полевых геологов приводили в восторг ученых и инженеров, создавших их в НАСАвской Лаборатории реактивного движения (JPL)[66].

Сопоставление этих и некоторых других событий снова поднимает вечный вопрос: на фоне двух аварий на 135 полетов шаттлов за все время существования программы пилотируемых полетов, а также астрономической дороговизны пилотируемых полетов по сравнению с запуском автоматических миссий, имеет ли смысл пилотируемая космонавтика или нужно поручить всю работу роботам? Как астрофизик, просветитель и гражданин, я не могу не выразить свое мнение на этот счет.

Современное общество отправляет роботов в космос с 1957 года, а людей – с 1961-го. Факт, что роботы – намного дешевле; в большинстве случаев стоимость беспилотной миссии примерно в 50 раз меньше. Роботам все равно, насколько холодно или жарко в космосе; если снабдить их хорошей смазкой, они будут работать в широком диапазоне температур. Им также не нужны хитроумные системы жизнеобеспечения. Роботы могут на протяжении продолжительного периода времени перемещаться в межпланетном пространстве, будучи более или менее не подвержены воздействию ионизирующего излучения. Их кости не деградируют от длительного пребывания в невесомости. У них нет гигиенических потребностей. Их даже кормить не нужно. И самое главное: когда они выполнили свою задачу, их можно не возвращать домой, и они не будут жаловаться на это.

Так что, если научные исследования – моя единственная задача в космосе и я думаю только о выходе научной продукции на вложенный доллар, никаких оснований для отправки человека в космос нет. Лучше послать пятьдесят роботов.

Но у такого решения есть оборотная сторона. В отличие от самых лучших роботов, люди способны совершать непредвиденные открытия, опираясь на свой жизненный опыт. Пока не пришел тот день, когда инженеры-бионейрофизиологи и компьютерные специалисты смогут загрузить в робота информационное содержимое человеческого мозга, самое большее, на что мы можем рассчитывать от робота, – поиск того, что мы уже ожидаем обнаружить. Будучи машиной, в железо и программное обеспечение которой заложены человеческие ожидания, робот не может совершать революционные открытия и обнаруживать нечто принципиально новое. А ведь такие возможности нам не хотелось бы упускать.

Восьмого сентября 2004 года научный модуль НАСАвской экспедиции «Дженезис» (Genesis) разбился в пустыне штата Юта, врезавшись в землю на скорости в 300 километров в час после того, как его парашюты не раскрылись. Этот корабль провел три года на орбите в миллионе миль от Земли и собирал там микроскопические ядра атомов, которые Солнце постоянно выбрасывает в космос: химический состав этих выбросов отражает исходный состав вещества, из которого около 4,6 миллиарда лет назад сформировалась Солнечная система. Исследователи из НАСА сумели восстановить некоторые из данных, собранных «Дженезис», так что нельзя сказать, что их время и наши 260 миллионов долларов были потрачены совсем в никуда.

Но даже если бы вообще никакие данные и не удалось восстановить, сама по себе эта неудача просто лишний раз продемонстрировала бы, на каком уровне находятся наши космические исследования. Два марсохода-геолога, созданные НАСА, проработали дольше, чем планировалось, и прислали на Землю потрясающие изображения марсианской поверхности, сообщившие нам, что когда-то по ней текла вода и там были большие озера или моря. «Марс Глобал Сервейор» (Mars Global Surveyor), также работающий намного дольше, чем планировалось, продолжает вращаться вокруг Красной планеты и посылать нам изображения марсианской поверхности, снятые с высоким разрешением и четкостью. А созданный Европейским космическим агентством «Марс Экспресс» (Mars Express Orbiter) получил свидетельства наличия в марсианской атмосфере метана, который может быть результатом жизнедеятельности бактерий, живущих под поверхностью этой планеты. Космический аппарат «Кассини» (Cassini) вращается по орбите вокруг Сатурна, а запущенный с борта «Кассини» зонд «Гюйгенс» (Huygens) спустился сквозь дымную атмосферу Титана, крупнейшего спутника Сатурна, приземлился на его поверхности и подтвердил, что там существуют озера жидкого метана. Возможно, на Титане существуют пока что неизвестные нам формы жизни. А еще у нас есть «Мессенджер» – первый зонд, вращающийся около ближайшей к Солнцу планеты – Меркурия.

Если же обратиться к исследованиям безбрежного космоса, лежащего за пределами нашей Солнечной системы, в нашем арсенале обнаружатся потрясающие инструменты, установленные на спутниках, вращающихся вокруг Земли за пределами мешающей наблюдениям атмосферы. НАСАвская обсерватория «Чандра» (Chandra X-ray Observatory) получает рентгеновские изображения далеких сцен, где разыгрываются космические драмы, таких как, например, турбулентные окрестности прожорливых черных дыр; а НАСАвский телескоп «Спитцер» (Spitzer Space Telescope) строит изображения в инфракрасном свете: такое излучение – визитная карточка молодых звезд и областей звездообразования. Спутник «Интеграл» (INTEGRAL), созданный Европейским космическим агентством, изучает источники гамма-излучения – самой высокоэнергичной формы света, исходящего от взрывающихся звезд и других высокоэнергичных космических событий, а НАСАвский «Свифт» (Swift Gamma Ray Burst Explorer) ищет самые далекие источники гамма-всплесков по всей вселенной. В то же время космический телескоп имени Хаббла продолжит работать на орбите до тех пор, пока в космос не будет выведен его более крупный преемник, космический телескоп имени Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope). Этот телескоп заглянет дальше, чем любой из его предшественников, и исследует формирование галактик и крупномасштабных структур, которые они образуют.

Вооруженные искусственными глазами, глядящими на эту населенную космическую пустоту, мы должны иногда напоминать себе, что на земных континентах не начерчены границы между странами. Но самое главное, наша бесконечная малость в бескрайней вселенной должна преисполнять нас смирения.

Космический телескоп имени Хаббла, самый продуктивный научный инструмент всех времен, починили в пятый и последний раз весной 2009 года. Астронавты шаттла, запущенного из флоридского космического центра имени Кеннеди, вышли на орбиту телескопа, присоединили его к шаттлу с помощью специального манипулятора и провели обслуживание: замену вышедших из строя узлов и устаревшего оборудования, все прямо на месте.

«Хаббл», размер которого сравним с размером грейхаундовского автобуса[71], был отправлен на орбиту на борту шаттла «Дискавери» в 1990 году и уже проработал намного дольше номинального срока в десять лет. Для нынешних старшеклассников «Хаббл» всегда был главным источником сведений о космосе. Последняя сервисная миссия продлила его жизнь еще на несколько лет. Среди прочего астронавты заменили перегоревшие платы в обзорной камере ACS (Advanced Camera for Surveys). Она работает с 2002 года, и именно с ее помощью получены самые запоминающиеся изображения «Хаббла».

Обслуживание «Хаббла» требует исключительной сноровки. Недавно мне довелось посетить Годдардовский космический центр НАСА, расположенный в штате Мэриленд. Там я примерил пухлые накачанные перчатки астронавта, подержал в руках переносную космическую отвертку, воткнул голову в космический шлем и попробовал вытащить неисправную микросхему из макета неисправной камеры «Хаббла», которая была встроена в полномасштабную модель телескопа. Это было практически нереально. И это я еще был не в невесомости! И это на мне еще не было полномасштабного скафандра! И это еще Земля не проплывала мимо меня по космосу.

Обычно мы представляем себе астронавтов храбрыми и благородными. Но в данном случае «настоящий астронавт» должен быть еще и хирургом-электронщиком.

Там, наверху, «Хаббл» не одинок. Десятки космических телескопов разнообразных размеров и форм вращаются вокруг Земли и вокруг Луны. Каждый из них смотрит в открытый космос, не загороженный, не замутненный и не размытый турбулентной и пасмурной атмосферой Земли. Однако большинство этих телескопов – необслуживаемые. Их подвижные части изнашиваются. Гироскопы выходят из строя. Охлаждающая жидкость испаряется. Батареи разряжаются в ноль. Недолговечность оборудования ограничивает срок жизни телескопа.

Все эти телескопы двигают науку вперед, но про большинство из них широкая публика не знает, и они не служат объектом поклонения. Они разработаны для регистрации излучения, невидимого человеческому глазу, большая часть которого не может пройти сквозь земную атмосферу. Целые классы объектов и явлений в космосе проявляются только в одном или нескольких из таких «невидимых» космических окон. Например, черные дыры были обнаружены благодаря их рентгеновской «визитной карточке» – излучению, генерируемому окружающим такой объект вихрем горячего газа прямо перед тем, как он упадет в бездну. Еще один пример – фоновое микроволновое излучение – важнейшее свидетельство о Большом взрыве.

С другой стороны, «Хаббл» – первый и единственный космический телескоп, который наблюдает вселенную по большей части в видимом свете. Полученные с его помощью потрясающе четкие и многоцветные фотографии космоса делают этот аппарат чем-то вроде многократной улучшенной версии человеческого глаза, помещенной в космос. И все-таки привлекательность «Хаббла» связана не только с потоком красивых фотографий. Он начал стабильно работать в середине 1990-х, когда доступность Интернета росла огромными темпами. Именно тогда получаемые «Хабблом» цифровые изображения впервые попали в публичное поле. Как известно, все красивое, бесплатное и легко пересылаемое очень быстро распространяется в сети. И вскоре фотографии с «Хаббла», одна лучше другой, стали использоваться как обои рабочих столов и заставки на компьютерах множества людей, у которых прежде не было никакой возможности, пусть тихо и незаметно, ощутить наше место во вселенной и почувствовать причастность к космическим исследованиям.

В самом деле, «Хаббл» сделал вселенную чем-то домашним. Или, лучше сказать, раздвинул границы нашего дома, который теперь включает всю вселенную, и сделал это с помощью таких интеллектуально, визуально и даже духовно совершенных изображений, что в большинстве случаев к ним даже не нужно поясняющих подписей. Не важно, на что именно смотрит «Хаббл» – на планеты, на поля, насыщенные звездами, на многоцветные межзвездные туманности, на смертоносные черные дыры, на элегантно сталкивающиеся галактики, на крупномасштабную структуру вселенной, – каждое из этих изображений дарит вам вашу собственную космическую перспективу.

Научное наследие «Хаббла» неоспоримо. На основе его данных опубликовано больше научных статей, чем когда-либо с каким-либо научным инструментом в любой из дисциплин. Одно из достижений – завершение многолетних дебатов о возрасте вселенной. До «Хаббла» качество данных было настолько низким, что оценки этого возраста отличались в два раза. Одни астрофизики считали, что вселенной десять миллиардов лет, а другие – что двадцать. Но «Хаббл» позволил нам аккуратно измерить, как меняется яркость далеких звезд определенного типа. Если подставить эту величину в несложную формулу, можно определить расстояние до звезды. А поскольку вся вселенная расширяется с известной скоростью, можно открутить эти часы назад и определить, когда все вещество находилось в одной и той же точке. И каков же ответ? Наша вселенная родилась 13,7 миллиарда лет назад.

С помощью «Хаббла» удалось подтвердить еще одну давно выдвинутую гипотезу о том, что в центре каждой большой галактики, такой, как наш собственный Млечный Путь, находится сверхмассивная черная дыра, которая проглатывает звезды, облака газа и другое ни о чем не подозревающее вещество, которое оказывается слишком близко к ней. Центры галактик так набиты звездами, что наземные телескопы, глядящие в небо сквозь колышащуюся атмосферу, видят только пятнистое облачко света – мутное изображение сотен или тысяч звезд. Но взирающие из космоса остроглазые детекторы «Хаббла» позволяют нам разглядеть каждую звезду в отдельности и проследить за ее движением вокруг центра галактики. И вот оказывается, что эти звезды двигаются гораздо-гораздо быстрее, чем должны бы. Значит, на них действует маленький, невидимый, но мощный источник тяготения. Прокрутим уравнения, и будем вынуждены заключить, что в центре галактики прячется черная дыра.

В 2004 году, через год после катастрофы шаттла «Колумбия», НАСА объявило, что последняя сервисная экспедиция к «Хабблу» не состоится. Удивительно, но самый громкий протестующий голос раздался не со стороны профессионального сообщества, а со стороны широкой общественности. Будто современная версия толпы с факелами, люди громко выражали этот протест во всех доступных средствах массовой информации в формате от авторских колонок до коллективных петиций. В конце концов Конгресс прислушался к общественному мнению и изменил свое решение. Демократия восторжествовала, и «Хаббл» отремонтировали еще один, последний раз.

Конечно же, ничто не вечно, кроме, возможно, самой вселенной. Так что в конце концов и «Хабблу» придет конец. Но в то же время на горизонте уже маячит космический телескоп имени Джеймса Уэбба, создаваемый, чтобы заглянуть еще глубже во вселенную, чем это когда-либо удавалось «Хабблу». Когда «Уэбб» будет запущен на орбиту (если позволит финансирование), он позволит нам заглянуть в толщу газовых облаков в нашей собственной галактике Млечный Путь, чтобы увидеть «звездные ясли», где возникают молодые звезды, а также исследовать самые ранние эпохи существования вселенной, чтобы увидеть рождение самих галактик.

В 2011 году НАСА отправило стареющие шаттлы в отставку. При наличии политической воли этот шаг мог бы дать возможность инженерам, сборочным цехам и финансовым потокам сфокусироваться на создании нового класса космических кораблей, чтобы сделать то, что не могли шаттлы: вывести нас за пределы низкой околоземной орбиты к новым границам и перспективам.

Вашингтонский Национальный музей воздухоплавания и астронавтики не похож ни на какое другое место на этой планете. Если к вам приехали гости из-за рубежа и они хотят пойти в один-единственный музей, чтобы понять, что значит быть американцем, ведите их именно сюда. Тут они увидят «Флайер» братьев Райт 1903 года, «Спирит оф Сент-Луис» 1927 года[73], Годдардовскую ракету 1926 года[74]  и командный модуль «Аполлона-11» – безмолвные вехи аэрокосмической эры. Без готовых идти на риск исследователей общество редко способно продвигаться по пути прогресса.

Сегодня мы отмечаем сороковую годовщину высадки на Луну, произошедшей 20 июля 1969 года. Сорок – это много. Сколько дней плыл по морю Ноев ковчег? Сорок (и еще сорок ночей). Сколько лет Моисей бродил по пустыне? Сорок. Эпоха «Аполлонов» воспаляла амбиции. Благодаря этому многие из нас оказались тут. Но борьба еще не окончена. Еще не все смогли увидеть эту перспективу. Не всех она поразила. И мы виноваты в этом. Каждый энтузиаст космических исследований ощущает это. Мы знаем и понимаем, какие красоты встречаются на этом пути. Но есть те, кто не знает, кто даже никогда не думал об этом. Две трети живущих ныне людей родились после 1969 года. Две трети!

Помните комика Джея Лено и его «прогулки» во время вечерней передачи на канале NBC? Он выходил из студии на улицу и задавал прохожим простые вопросы. Однажды он подошел к одной недавней выпускнице колледжа и спросил: «Сколько спутников у Земли?» И вот что она ответила: «Неужели вы думаете, что я помню такие вещи? Астрономия была в позапрошлом семестре».

Это меня пугает.

В обыденной жизни человек редко думает о реактивном движении, по крайней мере о таком, которое поднимает вас ввысь и позволяет удержаться там. Можно отлично прожить без ракет-носителей, просто гуляя, бегая, катаясь на роликах, на автобусе или ведя машину. Все эти действия зависят от трения между вами (или вашими колесами) и поверхностью Земли.

Когда вы идете или бежите, трение между вашими ступнями и землей позволяет вам двигаться вперед. Когда вы ведете машину, трение между резиновыми колесами и мостовой позволяет машине двигаться вперед. Но если вы попробуете бежать или вести машину по гладкому льду, где трения почти нет, вы будете поскальзываться и проскальзывать и в целом окажетесь в глупом положении, потому что будете очень быстро… никуда не двигаться.

Чтобы продвигаться, не будучи связанным с поверхностью Земли, понадобится транспорт с двигателем, в который нагнетается большое количество топлива. При движении в атмосфере можно использовать двигатель с пропеллером или воздушно-реактивный двигатель; в обоих случаях понадобятся горючее топливо и свободный доступ кислорода, содержащегося в воздухе. Однако если вы мечтаете пересечь безвоздушный космический вакуум, придется оставить дома пропеллеры и воздушно-реактивные двигатели и искать механизм движения, которому не нужно ни трение, ни химический реагент из воздуха.

Один из способов заставить корабль покинуть нашу планету – направить его носовую часть вверх, а сопла двигателя – вниз и быстро сбросить заметную часть полной массы корабля. Выпустите такую массу в одном направлении, и корабль отскочит в противоположную сторону. В этом суть реактивного движения. Масса, вылетающая из корабля, – это горячее отработанное топливо, которое создает раскаленные и плотные струи газа, истекающие через заднюю часть корабля и позволяющие ему подниматься.

Реактивное движение основано на третьем законе Ньютона, одном из универсальных законов физики: сила действия равна силе противодействия. Как вы могли заметить, Голливуд редко подчиняется этому закону. В классических вестернах, когда ковбой стреляет из винтовки, он стоит на прямых ногах и почти не напрягает мышцы. В то же время злобный преступник, в которого он попадает, сбит с ног и улетает назад, приземляясь задницей в кормушку для скота, – явное противоречие между действием и противодействием. Супермен демонстрирует обратный эффект: он даже немного не отклоняется назад, когда пули отскакивают от его груди. Терминатор в исполнении Арнольда Шварценеггера в большей степени, чем другие, верен закону Ньютона: каждый раз, когда выстрел из дробовика попадает в киберзлодея, его слегка шатает.

Однако космические корабли не могут выбирать, как вести себя. Если они не будут подчиняться третьему закону Ньютона, они никогда не оторвутся от земли.

В  наши дни запуск космического корабля – обычная инженерная задача. Прикрепите баки с горючим и ракетные ускорители, воспламените химическое топливо, и ракета пошла.

Однако у современных космических кораблей быстро кончается горючее. Так что сам по себе корабль не может затормозиться, остановиться, разогнаться или существенно поменять направление движения. Его затейливая траектория полностью определяется гравитационными полями Солнца, планет и их спутников: корабль может пролетать мимо них, как быстрый экскурсионный автобус, который нигде не останавливается, а его пассажиры могут только следить за пробегающими за окном видами.

Раз корабль не может затормозиться, он не может нигде приземлиться, не разбившись, а такой сценарий обычно не входит в планы аэрокосмических инженеров. Однако недавно они придумали, как посадить корабль без топлива. Например, громадную скорость марсоходов, направленных к Красной планете, погасили за счет торможения в марсианской атмосфере. То есть они смогли приземлиться только с помощью парашютов, теплозащиты и воздушных подушек.

Величайшая задача современной астронавтики – придумать легкое и эффективное реактивное топливо с удельной тягой (тягой на килограмм собственного веса) значительно выше, чем у обычного химического топлива. Когда эта задача будет решена, космический корабль сможет отправиться в путешествие с полными баками, а небесные тела из участников парада планет превратятся в места назначения.

К счастью, человеческий гений не часто удовлетворяется ответом «нет». Сотни инженеров мечтают отправить нас и наши роботизированные суррогаты в космические дали с помощью новых двигателей самого разного типа. Самым эффективным было бы использование в качестве топлива антивещества. Если совместить вещество и антивещество, вся их масса превратится в энергию, которую можно использовать для реактивного движения, как это делается в сериале «Звездный путь». Некоторые физики даже мечтают о путешествиях с эффективной скоростью выше скорости света за счет какого-то туннелирования сквозь изгибы ткани пространства-времени. В «Звездном пути» этот способ тоже не обойден вниманием: двигатели такого типа, установленные на корабле USS Enterprise, позволили капитану Кирку и его команде проноситься по всей Галактике за время одной телесерии.

Первым пилотируемым аппаратом, покинувшим орбиту Земли, был «Аполлон-8». Этот факт остается одним из самых забытых достижений ХХ века. В нужный момент астронавты отделили третью (и последнюю) ступень могучей ракеты «Сатурн-5», и тогда космический корабль вместе с тремя пассажирами быстро достиг скорости в 11 километров в секунду. Согласно законам физики, выйдя на орбиту Земли, астронавты уже набрали половину энергии, необходимой для достижения Луны.

После отделения третьей ступени «Аполлона-8», двигатели стали почти не нужны, их включали только для небольшой коррекции траектории на полпути к Луне, чтобы не пройти слишком далеко от нее. На большей части пути от Земли до Луны длиной почти в 400 000 километров корабль постепенно замедлялся из-за того, что тяготение Земли пересиливало тяготение Луны. Но в то же время по мере приближения к Луне ее тяготение все усиливалось. Очевидно, что где-то по пути должна была быть точка, в которой противонаправленные силы притяжения Земли и Луны точно уравновесились бы. И когда командный модуль «Аполлона» пересек эту точку, его скорость снова стала расти, он начал ускоряться в сторону Луны.

В 2011 году «Звездному пути» исполнилось сорок пять лет. Телесигналы от всех его серий, когда-либо вышедших в эфир, продолжают со скоростью света распространяться по нашей Галактике, по Млечному Пути. Сегодня первая серия первого сезона, которая была транслирована 8 сентября 1966 года, достигла расстояния в 45 световых лет от Земли, пройдя через более чем 600 звездных систем, в том числе Альфу Центавра, Сириус, Вегу и все возрастающее число менее известных звезд, у которых мы уже обнаружили планеты.

Подслушивающим нас инопланетянам пришлось долго ждать этого события. Первым их столкновением с земной культурой, вероятно, стали детское шоу «Хауди Дуди» и «Новобрачные»[93]Джеки Глисона. И лишь через 15 лет после этого, когда вышел в эфир «Звездный путь», мы наконец-то смогли предложить внеземным антропологам нечто, чем наш вид мог бы гордиться.

С учетом всех его форм – телевизионных, кинематографических и книжных – «Звездный путь» стал самым популярным научно-фантастическим сериалом в истории. А все-таки, если посмотреть некоторые из первых серий, нетрудно понять, почему после трех сезонов его закрыли. И если бы не более миллиона писем, пришедших на канал NBC, закрыли бы после двух сезонов. Так случилось, что «Звездный путь» выходил в самые триумфальные для американской космической программы годы (1966–1969), которые одновременно были самым турбулентным периодом движения за гражданские права и кровавой войны во Вьетнаме. Хотя «Аполлоны» направлялись к Луне, сериал был закрыт в тот же год, когда мы впервые высадились на нее. К середине 1970-х годов, после завершения программы «Аполлон», Америка больше не стремилась на Луну, но публике хотелось живой мечты. Так что за счет большой поддержки зрителей перезапуск сериала в 1970-е оказался более успешным, чем его начало в 1960-е.

Несомненно, были и другие причины для успеха. Вероятно, сыграла роль «социальная химия» международной и межрасовой команды, в том числе первый межрасовый поцелуй, показанный по телевидению; а может быть, важной оказалась продемонстрированная экипажем при исследовании чужих культур и цивилизаций глубокая межзвездная мораль, попытка заглянуть в технологическое будущее, наполненное космическими путешествиями, или незабываемый императив начальных титров, произносимых капитаном Кирком: «Смело идти туда, где еще никто не бывал». А может быть, причина в красочном описании рискованных высадок на чужие планеты, во время которых то один, то другой член экипажа погибал из-за непредвиденных опасностей.

Не могу говорить за всех фанатов «Звездного пути». Особенно потому, что сам не отношусь к их числу: я никогда не запоминал планы палуб первого космического корабля «Энтерпрайз» и не надевал на Хэллоуин маску клингонца. Но как человек, профессионально интересовавшийся и интересующийся исследованиями космоса и будущими технологиями, которые откроют новые возможности для них, я хотел бы поделиться некоторыми размышлениями об этом сериале.

Мне стыдно признаться (пожалуйста, никому не говорите об этом), что, впервые увидев, как внутренние двери на корабле «Энтерпрайз» автоматически открываются, когда к ним подходит кто-то из членов команды, я был уверен, что такой механизм не будет изобретен на моем веку. «Звездный путь» рассказывал о событиях, происходящих через сотни лет после нас, и мне показывали технологию далекого будущего. То же относится к невероятно маленьким дискам с данными, которые герои вынимали из карманов и вставляли в говорящие компьютеры. А эти наладонные устройства, которые они использовали для разговора! А эта квадратная полость в стене, которая за секунды нагревает и выдает еду! «Не на моем веку, – думал я, – не при моей жизни».

Сегодня все эти технологии уже с нами, ждать до ХХIII века нам не пришлось. Более того, уже сейчас наши устройства для хранения данных и коммуникации еще более миниатюрны, чем в «Звездном пути». И в отличие от тех раздвижных дверей, издававших грубые свистящие звуки, наши автоматические двери практически бесшумны.

Самые захватывающие эпизоды первого сериала – те, в которых для преодоления трудностей требуется одновременно и логическое, и эмоциональное напряжение, а также немного мудрости и капелька политики. В них проявляется весь спектр человеческого поведения. Мысль, которая постоянно сообщается зрителям: жизнь не охватить простой логикой. Даже если нам показывают будущее, где нет стран, нет религий, нет недостатка в ресурсах, жизнь все равно остается сложной: люди (и инопланетяне) все еще любят и ненавидят друг друга, а жажда власти и доминирования по-прежнему распространена по всей Галактике.

Капитан Кирк хорошо знает этот социополитический ландшафт, и поэтому ему каждый раз удается перехитрить, перемудрить и переманеврировать инопланетных плохих парней. Межзвездная находчивость Кирка также позволяет ему постоянно крутить романы с инопланетными женщинами. Статные инопланетянки часто спрашивают его на ломаном английском: «Что такое поцелуй?» – а Кирк отвечает нечто вроде: «Это древний человеческий ритуал, которым люди выражают, насколько эмоционально они относятся друг к другу». И это объяснение всегда подкрепляется примером.

В «Звездном пути» иногда случаются и ляпы. В одном из эпизодов команде нужно разыскать пробравшегося на корабль злодея. В конце концов капитан Кирк создает умный детектор, который многократно усиливает звук сердцебиения каждого, кто находится на борту, независимо от того, где он прячется. Показывая команде, как работает этот детектор, Кирк уверенно заявляет, что детектор усиливает звук в «один в одиннадцатой степени» раз. Если сосчитать, сколько это будет, то, конечно, получится, что 1 × 1 × 1 × 1 × 1 × 1 × 1 × 1 × 1 × 1 × 1 = 1. Я уже был готов обвинить Уильяма Шетнера[94] в том, что он плохо выучил роль и должен был сказать «десять в одиннадцатой степени», но потом услышал, как в другой серии Спок делает ту же ошибку, и понял, что обвинять надо сценаристов.

Большинство людей, в том числе и продюсеры, никогда не понимали, что, даже когда корабль «Энтерпрайз» движется «медленно» и звезды плавно проплывают за его иллюминаторами, его скорость должна быть больше, чем световой год в секунду – более чем в 30 миллионов раз выше реальной скорости света. Если бы главный инженер Скотти знал об этом, он точно сказал бы: «Капитан, двигатели это не потянут».

Чтобы за короткое время перемещаться на большие расстояния, нужны гиперпространственные двигатели. Это блестящее изобретение научной фантастики, которое имеет под собой определенную физическую основу, пусть и нереалистичную с точки зрения технологии. Подобно тому, как вы сворачиваете лист бумаги, гипердвигатель сворачивает пространство между вами и пунктом назначения, и в результате вы оказываетесь очень близко к нему. Прорвите дырку в ткани пространства и проследуйте коротким путем, технически не превышая скорость света. Этот трюк и позволял капитану Кирку и его «Энтерпрайзу» проворно пересекать Галактику, а не тратить на это скучное путешествие долгие сотни тысяч лет.

Из этого сериала я усвоил три жизненных урока: 1) независимо от того, была ли ваша миссия успешной, в конечном счете о ней будут судить по ее цельности и профессиональной честности; 2) компьютер всегда можно перемудрить; 3) никогда не будьте первым, кто на чужой планете исследует светящийся сгусток плазмы.

С днем рождения, «Звездный путь»! Желаю тебе долгой жизни и процветания!

Верю ли я в НЛО или внеземных пришельцев? С чего бы тут начать? У человеческого сознания есть очаровательное слабое место, о котором хорошо известно психологам, называемое «доказательство от незнания». Вот как это выглядит. Помните, что означает «Н» в «НЛО»? Вы видите вспышки света в небе. Вы никогда раньше не видели ничего подобного и не понимаете, что это. И вот вы говорите: «Это НЛО!» Здесь «Н» значит «неопознанный».

Но потом вы говорите: «Я не знаю, что это. Должно быть, это пришельцы из космических далей, которые прилетели к нам с другой планеты». И вот дело в том, что не стоит интерпретировать то, чего вы не знаете. Не надо говорить, что это, должно быть, А, Б или В. Это доказательство от незнания. Так нередко случается. Я никого не виню, такой тип мышления, возможно, всего лишь отражает наше горячее стремление найти ответ, потому что нам некомфортно оставаться в незнании.

Но нельзя быть ученым, если незнание для вас некомфортно, потому что ученые живут на грани между известным и неизвестным. И эта жизнь весьма отличается от представлений об ученом, которые создают журналисты. Так много статей о науке начинаются словами: «Теперь ученым придется снова вернуться к формулам на доске». Как будто мы сидим себе в офисах с ногами на столе – этакие хозяева вселенной! – и вдруг говорим: «Ой, кто-то что-то открыл!» Нет, мы все время работаем за доской. Без этого не бывает открытий. Без такой работы вы не ученый, а кто-то другой. С другой стороны, публика зачастую требует однозначных объяснений и готова без колебаний перейти из состояния абсолютного незнания к состоянию абсолютной уверенности.

Стоит подумать еще вот о чем. Не только из исследований психологов, но и из истории науки известно, что свидетельства очевидцев – самое ненадежное доказательство. Это довольно страшно, потому что в суде считается с точностью до наоборот.

Вы когда-нибудь играли в испорченный телефон? Все участники выстраиваются в линию, ведущий рассказывает вам шепотом какую-то историю, вы рассказываете ее следующему, он передает дальше. И что же получается, когда история доходит до последнего участника? Она оказывается уже совсем иной, верно? Это потому, что передача информации основывалась на свидетельстве очевидца (в данном случае, скорее, ухослышца).

Так что, если вы видите летающую тарелку, это не имеет большого значения. Даже если речь идет о чем-то менее противоречивом, чем инопланетные пришельцы, наука так не работает. Даже если вы – мой коллега-ученый – придете в мою лабораторию и скажете: «Поверь мне, я видел это собственными глазами», я отвечу: «Иди домой и возвращайся, когда у тебя будет какое-то еще доказательство, помимо собственных слов».

У человеческого восприятия есть множество способов сбиться с толку. Нам неприятно признавать это, потому что мы высокого мнения о собственных совершенствах, но это правда. Вот пример: все мы видели изображения, которые вызывают оптические иллюзии. Это забавная штука, но по правде говоря, их стоит называть «сбой мозга». Именно это и происходит – сбой человеческого восприятия. Покажите нам несколько хитроумных картинок, и наш мозг не сможет понять, что происходит. Мы плохие датчики. И вот поэтому нам нужна наука, нужны приборы. Приборам все равно, с какой ноги они встали поутру, все равно, что им сказала супруга, все равно, выпили ли они с утра кофе. Они беспристрастные датчики, в этом их суть.

Стивен Кольбер: Получается, что мой сегодняшний гость уже в седьмой раз приходит сюда. В следующий раз он получит в подарок сэндвич длиной в фут. Поприветствуем Нила Деграсса Тайсона! Сразу должен спросить: ты не забыл взять с собой карту постоянного гостя?

Нил Деграсс Тайсон: Нет, не забыл.

СК: Нил, давай поговорим начистоту. Барак Обама намерен отменить программу «Созвездие» (Constellation), которая должна была привести нас на Луну к 2020 году. В своей инаугурационной речи он сказал, что собирается вернуть науке достойное положение. Не окажется ли это место свалкой истории? Дружище, что происходит?

НДТ: НАСА все еще делает хорошее дело. Эта система все еще работает.

СК: Не с людьми в скафандрах в космосе.

НДТ: Люди в скафандрах в космосе – это совсем другая история.

СК: Это наука. Мне так рассказывали, когда мне было шесть лет.

НДТ: Ну да, это тоже наука. Кое-что мы утратим с потерей пилотируемой космонавтики. Когда ты был школьником, кто был твоим героем?

СК: Ну уж конечно, не иранские космические черепашки[98]! Нил Армстронг! Астронавты – супермодели науки.

НДТ: Да, безусловно. Астронавт – единственная знаменитость, к которой люди выстроятся за автографом, даже не зная заранее, как его зовут.

СК: Похоже, мы это потеряем. Потеряем как нация.

НДТ: План Обамы подразумевает развитие некоторых технологий, и это хорошо.

СК: Развитие технологий. Это ты про роботов?

НДТ: Да. И что же в этом плохого?

СК: Мало кто захочет вырасти и услышать, как робот приземляется где-нибудь и говорит: «Это один маленький шаг для бип-пип»[99].

НДТ: Верно. Это было бы некоторым разочарованием. Однако развитие робототехники всегда полезно. Проблема в том, что не стоит делать это за счет программы пилотируемых полетов. В первую очередь потому, что пилотируемые полеты пробуждают в детях желание заниматься наукой.

СК: Хорошо. Обама попытался подлечить проблему скотчем и сказать: «Наши люди будут продолжать летать в космос, но мы собираемся кататься на попутке с русскими или европейцами». Если мы приземлимся на Марсе, как мы поймем, что США – первые, если американский астронавт будет стоять рядом с французским? Разве мы собираемся сказать: «Вперед, земляне!»? Нет, мы хотели бы сказать: «Вперед, Америка!» Верно?

НДТ: По-моему, нет проблемы в катании на попутке на низкую околоземную орбиту, это всего пара сотен миль вверх.

СК: Это ерунда. Игрушка. Я могу так прокатиться на воздушном змее. Как тот парень в шезлонге с воздушными шариками[100].

НДТ: Это как расстояние от Нью-Йорка до Бостона. Если уменьшить Землю до размеров школьного глобуса, это будет всего в дюйме от его поверхности.

СК: Чтобы увидеть Землю такой (поворачивается к экрану с увеличенным изображением The Blue Marble – фотографией Земли, сделанной астронавтами «Аполлона-17» по пути к Луне в декабре 1972 года), на каком расстоянии от нее нужно находиться?

НДТ: В следующий раз, когда ты захочешь показать изображение Земли, пожалуйста, поверни ее Северным полюсом вверх.

СК: Мы приближаемся к Луне! В космосе нет «верха».

НДТ: Это правда. Он прав!

СК: В космосе нет «верха». Шах и мат! Я принимаю твои извинения. Так насколько далеко мы находимся на этой фотографии?

НДТ: Почти в тридцати тысячах миль от Земли.

СК: Если бы у тебя была ракета и достойные люди (показывает на себя), куда бы, друг мой, ты ее отправил?

НДТ: С моей точки зрения, весь космос – это передний край.

СК: С моей точки зрения, весь космос наш. Продолжай.

НДТ: Я хотел бы приблизиться к следующему астероиду, который может ударить в нас, и познакомиться с ним получше. Один из них прошел совсем рядом всего пару часов назад.

СК: Сегодня? Мимо нас просвистел астероид?

НДТ: Астероид размером с дом проскользнул между нами и орбитой Луны. Прямо тут (показывает на фотографию). Сегодня!

СК: Так это война! Мы на космическом поле боя, Нил?

НДТ: В некотором смысле. Но я также хотел бы отправиться на Марс; куча народу хочет на Марс. И Луна тоже хороша. Туда можно добраться за три дня. Когда мы в следующий раз покинем низкую околоземную орбиту, мне не хотелось бы провести в пути три года с людьми, которые не помнят, каково путешествовать в космосе. С 1972 года мы ни разу не были дальше, чем в паре сотен миль от Земли, так что хотелось бы снова почувствовать, каково это.

СК: Нил, я разделяю твои чувства, я тоже хочу, чтобы Америка была первой.

Слушая, как энтузиасты космических исследований говорят о путешествиях в космосе, или просматривая научно-фантастические блокбастеры, можно подумать, что отправка людей к далеким звездам – неизбежное и близкое будущее. Однако проверка на реалистичность показывает, что это не так – наша фантазия намного опережает факты.

Логика оптимистических рассуждений, возможно, такова: «Мы изобрели самолет, когда большинство людей думало, что это невозможно. Через какие-то шестьдесят пять лет после этого мы отправились на Луну. Пора путешествовать к звездам. Те, кто говорит, что это невозможно, игнорируют историю техники».

Мои возражения позаимствованы из предостережения, сформулированного юристами инвестиционной отрасли: «Прошлые достижения – не показатель будущего успеха». Когда нужно извлечь из избирателей по-настоящему большие средства, чистая наука – в данном случае исследования ради исследований – не котируется. И все же в 1960-е годы главным мотивом космических экспедиций было ощущение космоса как нового рубежа, а причиной наших экспедиций на Луну – внутренняя потребность человека в исследованиях. В своем обращении к совместной сессии Конгресса 25 мая 1961 года президент Кеннеди красноречиво разглагольствовал о том, что американцам необходимо выйти на новые рубежи. В этой речи были такие, теперь широко цитируемые слова:

Эти слова пробудили в каждом из нас исследователя и гулким эхом раздавались на протяжении всего десятилетия. В то же время, почти всех астронавтов набирали из военных, что не очень-то сочеталось с возвышенной риторикой.

Всего за месяц до речи Кеннеди советский космонавт Юрий Гагарин стал первым человеком, запущенным на орбиту Земли. Шла холодная война, космическая гонка была в разгаре, и Советский Союз еще не взял верх в этом соревновании. И на самом деле в своем обращении к Конгрессу Кеннеди сформулировал военную доктрину всего несколькими абзацами выше впечатляющего космического призыва. Но этот пассаж почти никогда не цитируется:

Если бы политический ландшафт был иным, американцы, и в частности Конгресс, были бы несклонны расстаться с 4 % бюджета страны ради выполнения этой задачи.

В течение нескольких месяцев после трагического возвращения шаттла «Колумбия» в феврале 2003 года только ленивый не критиковал НАСА. После того как прошел первоначальный шок и траур, бесчисленное количество журналистов, политиков, ученых, инженеров, аналитиков и рядовых налогоплательщиков стали обсуждать прошлое, настоящее и будущее американской космической программы.

Меня всегда интересовала эта тема, а служба в президентской комиссии по аэрокосмической отрасли еще больше обострила мое восприятие. Когда случается очередная трагедия, во всех дискуссиях о космической программе в редакционных колонках и на телевизионных ток-шоу звучат одни и те же вопросы. Зачем отправлять в космос людей, а не роботов? Зачем тратить деньги на космос, когда их не хватает и для земных дел? Как снова увлечь людей космическими исследованиями?

Да, увлеченность сейчас находится на низком уровне. Но недостаток энтузиазма – это еще не апатия. Отношение к космическим исследованиям как к обычному делу просто показывает, что они стали частью повседневной культуры, так что большинство американцев просто не замечает, что в этой сфере что-то происходит. Мы обращаем внимание на нее, только когда что-то идет не так.

В 1960-е годы космос был экзотикой и фронтиром, куда отправлялись немногие храбрецы и счастливчики. Каждый шаг в небо вызывал у газет и телевидения бурный интерес к НАСА, потому что космос был еще неизведанной территорией.

Для многих людей, особенно для фанатов НАСА и для тех, кто работал в аэрокосмической отрасли, 1960-е были золотым веком американских исследований космоса. Целая серия все более и более амбициозных экспедиций привела к шести высадкам на Луну. Мы ходили по Луне, как и обещали. Было очевидно, что очередь за Марсом. Эти экспедиции будили беспрецедентный интерес к науке и инженерному делу и вдохновляли многих студентов. В результате мы получили технологический бум, который определил стиль нашей жизни на десятилетия вперед.

Я  родился на той же неделе, когда было основано НАСА. В этом же году родилось еще несколько человек: Мадонна (вторая, не первая), Майкл Джексон, ранее известный под именем Принц, Мишель Пфайфер, Шэрон Стоун. В этом же году запатентовали куклу Барби и вышел фильм «Капля». И в этом же 1958 году впервые состоялся Годдардовский мемориальный обед[107].

Я исследую вселенную. Это вторая древнейшая профессия. Люди уже очень давно смотрят в небо. Занимаясь академической наукой, я не вполне вписываюсь в аэрокосмический «клуб». Да, я с удовольствием провожу в нем время, в том числе работая в двух президентских комиссиях, но мое сердце все-таки отдано чистой науке. Это значит, что я не властвую ни над людьми, ни над территориями, не распоряжаюсь ценностями. Я не командую армиями, не руковожу профсоюзами. Единственная сила, подвластная мне, – это мой разум.

Когда я гляжу на наш многострадальный мир, меня одолевает беспокойство. Как немного людей думают о том, что они делают! Позвольте привести несколько примеров.

Однажды я читал газету (каждый раз это оказывается опасным занятием!) и увидел жалобный заголовок: «У половины школ в округе результаты оказались ниже среднего». В этом же и смысл среднего! Примерно половина выше него, а примерно половина – ниже.

Вот еще один пример: «80 % выживших в авиакатастрофах перед взлетом посмотрели, где находится аварийный выход». Можно подумать: «Хорошо, это полезная информация; отныне буду обращать внимание на аварийные выходы». Однако с этой цифрой есть одна проблема: представьте себе, что 100 % погибших тоже обратили внимание на аварийные выходы. Мы этого не узнаем, потому что они мертвы. И вот такое нечеткое мышление распространено сейчас во всем мире.

Еще пример. Часто говорят, что государственная лотерея – это налог на бедность, потому что люди с низким уровнем доходов тратят на лотерейные билеты непропорционально большую долю своих средств. Это не налог на бедность, это налог на людей, которые никогда не учились математике.

В 2002 году, когда я впервые в жизни прожил больше трех лет в одном округе, меня вызвали в жюри присяжных. Я явился вовремя и был готов послужить. Когда дело дошло до собеседования, адвокат спросил меня: «Я вижу, что вы астрофизик. Что такое астрофизика?» Я ответил: «Астрофизика использует законы физики для изучения вселенной – Большого взрыва, черных дыр и подобных явлений». Тогда он спросил: «Чему вы учите студентов в Принстоне?» – и я сказал: «Веду занятия по оценке доказательств и относительной ненадежности свидетельских показаний». Через пять минут я оказался на улице.

Пять лет спустя, снова жюри присяжных. Судья утверждает, что подсудимый обвиняется в хранении 1700 миллиграммов кокаина. Вещество нашли у подсудимого, его арестовали и теперь судят. В этот раз, после окончания опроса, судья спрашивает нас, есть ли у нас вопросы к суду, и я говорю: «Да, Ваша честь. Почему вы сказали, что у него было 1700 миллиграммов кокаина? Это то же, что 1,7 грамма. Тысяча сокращается с „милли“ и получается 1,7 грамма, что меньше, чем вес десятицентовой монетки». И я снова оказываюсь на улице.

Разве мы говорим: «Увидимся через миллиард наносекунд»? Разве мы говорим: «Я живу всего в 63 360 дюймах дальше по этой улице»? Это математически нечеткое мышление. В этих примерах – намеренно нечеткое.

Еще одна сфера нечеткого мышления – это движение, называемое «Теория разумного замысла». Она утверждает, что некоторые вещи настолько великолепны или настолько тонко устроены, что это невозможно объяснить. Таким образом, утверждается, что эти вещи неподвластны обычному научному подходу, оперирующему причинами и следствиями, и потому их создание приписывается некоторому разумному и целенаправленному конструктору. Это скользкий путь.

Так что давайте создадим движение под названием «Теория идиотского замысла» и посмотрим, к чему это приведет. Например, рассмотрим ваш аппендикс. Его главное свойство – способность убить вас. Это, определенно, пример идиотского замысла. А как насчет вашего розового ногтя на ноге? На него и лак-то трудно нанести; какой в нем смысл? А как насчет неприятного запаха изо рта и вообще насчет одного и того же отверстия для дыхания и питья, из-за чего некоторый процент из нас ежегодно давится насмерть? И вот последний пример. Готовы? Вон там внизу, между ногами, что это за парк развлечений, совмещенный с канализационным коллектором? И кто-то разумный придумал все это?

Некоторые люди хотят наклеивать предупреждающие надписи на учебники биологии, чтобы предостеречь о том, что теория эволюции – всего лишь одна из теорий. Религия намного старше науки и всегда будет существовать. Это не проблема. Проблема в том, что религия пытается войти в класс, где преподает наука. Ученые не выбивают двери в воскресной школе и не указывают священникам, что им преподавать. Ученые не пикетируют церкви. Вообще говоря, хотя сегодня это так не выглядит, но в течение некоторого времени религия и наука вполне мирно сосуществовали. Самые большие конфликты в мире возникают не между религией и наукой, а между религией и религией.

И это не просто академический вопрос. Вернемся на тысячу лет назад. В период c IX по XII век интеллектуальным центром западного мира был Багдад. Почему? Потому что его правители были открыты для всех, кто хотел поразмышлять о природе вещей: иудеев, христиан, мусульман, скептиков. Для каждого находилось место за дискуссионным столом, где происходил обмен мнениями и идеями. В тот же период в библиотеки Багдада со всего мира привозили и переводили на арабский язык записанную мудрость. В результате этого арабы достигли больших успехов в сельском хозяйстве, торговле, инженерном деле, медицине, математике, астрономии и навигации. Знаете ли вы, что две трети названий звезд – арабские? Когда вы что-то делаете раньше и лучше других, вы получаете право называть это по-своему. Право называть звезды появилось у арабов двенадцать веков назад, потому что их карты звездного неба были самыми лучшими. Арабы использовали только недавно зародившуюся в Индии систему цифр для создания новой науки – алгебры (тоже арабское слово), поэтому эти цифры теперь называются арабскими. Еще одно широко известное слово – «алгоритм» – происходит от имени багдадского математика, который также разрабатывал основы алгебры.

А что случилось потом? Историки говорят, что после захвата Багдада монголами в середине XIII века вся эта многоконфессиональная интеллектуальная конструкция рухнула, равно как и библиотеки, на которые она опиралась. Но если еще внимательнее проследить за культурными и религиозными тенденциями, можно обнаружить, что на отношение ислама к природному миру повлияли труды Аль-Газали, влиятельного мусульманского богослова XI века. Объявив вычисления дьявольским делом и продвигая идею о воле Аллаха как причине всех естественных явлений, Аль-Газали неосознанно способствовал прекращению развития научной мысли в исламском мире. И до настоящего времени это развитие так и не возобновилось. Хотя мусульмане составляют почти четверть населения Земли, из 543 нобелевских лауреатов, получивших премии за научные результаты в период с 1901 по 2010 год, всего двое были мусульманами.

Примерно так же обстоят дела у христиан-фундаменталистов и иудеев-хасидов. Когда общества и культуры пропитаны религиозной философией, наука, технология и медицина находятся в упадке. Наклеивать на книги по биологии предупреждающие надписи – плохая идея. Но если уж на то пошло, почему бы не потребовать аналогичных наклеек на Библию: «Некоторые из этих историй могут быть неправдой».

Человеческая изобретательность редко упускает возможность улучшить то, что уже создал человеческий гений. Каким бы поразительным ни казалось вначале его творение, оно почти наверняка не останется непревзойденным и когда-нибудь начнет казаться примитивным.

За 2000 лет до нашей эры пара коньков, сделанных из полированной кости и кожаных ремней, стала принципиально новым средством передвижения. В 1610 году телескоп Галилея, дававший восьмикратное увеличение, был потрясающим инструментом, позволявшим венецианским сенаторам разглядеть вражеские корабли еще до того, как они могли войти в лагуну. В 1887 году запатентованный Бенцем «моторваген» мощностью в одну лошадиную силу стал первым серийным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. В 1946 году тридцатитонный ENIAC, занимавший целый зал и содержавший 18 000 электровакуумных ламп и 6 000 ручных переключателей, открыл эру электронных вычислительных машин[113].

Сегодня можно скользить по асфальтированным дорожкам на роликовых коньках, всматриваться в фотографии далеких галактик, снятые орбитальными телескопами, мчаться по автобану на шестисотсильном родстере со скоростью 270 километров в час и сидеть за столиком кафе с полуторакилограммовым ноутбуком, подключенным к беспроводной сети.

Конечно, такие достижения не падают с неба. Их делают реальностью умные люди. Но проблема в том, что для превращения умной мысли в реальность кто-то должен выписать чек. А когда рынки колеблются, эти кто-то могут внезапно потерять интерес к идее и поток чеков может иссякнуть. Если бы компьютерные компании перестали развиваться в 1978 году, на вашем столе все еще стоял бы пятидесятикилограммовый IBM 5110. Если бы телекоммуникационное оборудование перестали совершенствовать в 1973 году, вы бы до сих пор пользовались мобильным телефоном весом в килограмм и длиной в двадцать сантиметров. А если бы в 1968 году американская аэрокосмическая промышленность не перестала делать все более мощные ракеты, чтобы отправлять астронавтов дальше Луны, мы бы никогда не превзошли ракету «Сатурн-5».

Ой!

Прошу прощения. Мы ведь так и не превзошли «Сатурн-5» – самую большую и самую мощную ракету, которую кто-либо когда-либо запускал. Этот монстр высотой с 36-этажный дом был первой и единственной ракетой, которая смогла перенести людей с Земли на другое небесное тело. Все экспедиции в рамках программы «Аполлон» с 1969 по 1972 год, а также первая американская космическая станция «Скайлаб-1», запущенная в 1973 году, отправились в космос на этой ракете.

Вдохновленные успехами «Сатурна-5» и программы «Аполлон», тогдашние предсказатели обещали нам будущее, которое так и не наступило: космические поселения, базы на Луне, запущенные в эксплуатацию колонии на Марсе, и все это – к началу 1990-х годов. Однако финансирование «Сатурна-5» испарилось, как только прекратились полеты к Луне. Заказы на запасные ракеты были отменены, специальные устройства, которыми пользовались производители, были разобраны, а квалифицированному персоналу пришлось искать другую работу. Сегодня американские инженеры не могут построить даже клон «Сатурна-5».

Какие же социокультурные силы заморозили «Сатурн-5» во времени и пространстве? Какие недоразумения привели к разрыву между ожиданиями и реальностью?

Пророчества можно разделить на два типа: сомнения и излишняя самоуверенность. Именно сомнения заставляли скептиков заявить, что мы никогда не расщепим атом, не преодолеем звуковой барьер и что людям никогда не понадобится домашний компьютер. Но в случае с «Сатурном-5» именно нездоровая эйфория от достигнутого заставила футуристов предположить, что это было многообещающее начало, не допуская мысли о том, что это мог быть и конец.

Когда меня попросили выступить с приветственной речью на нынешнем ежегодном обеде в Зале славы космических технологий[120], я подумал, что это немного странно, потому что я член совета «Космического фонда»[121], который финансирует не только этот обед, но и весь этот симпозиум, а члены совета обычно не выступают с такими речами. Однако в прошлый вторник, когда мне озвучили просьбу, меня заверили, что этот доклад не будет заменять чей-то другой. Так что я согласился и только потом взглянул на список тех, кто в прошлые годы открывал симпозиум: полковник Брюстер Шоу, заслуженный астронавт, полковник Фред Грегори, заслуженный астронавт, Джеймс Олбо, руководитель «Боинг Интегрейтед Дефенс Системс», Рон Шугар, руководитель «Нортроп Грумман», Дэвид Томпсон, руководитель «Спектрум Астро», Норм Огустин, руководитель «Локхид Мартин», глава экспертной комиссии по перспективам американской космической программы, руководитель еще нескольких ассоциаций и академий. Посмотрев на этот перечень, я понял, что буду самым нетитулованным из всех, кто когда-либо выступал с такой речью.

Это правда, я никогда не служил в армии. Я не генерал и не полковник. Вообще без звания. Может быть, я курсант. У генералов есть звезды и полоски. Но вы видели мою жилетку? У меня есть звезды – и солнца, и спутники, и планеты. Так что я космический курсант.

Все время, пока я работаю в совете «Космического фонда», я стараюсь соответствовать. Но это непросто, потому что я специалист по астрофизике и общаюсь с людьми, занятыми академической наукой. У нас свои конференции со своей спецификой. Так что каждый год, приезжая на Национальный космический симпозиум и бродя по выставочному залу, я чувствую себя антропологом, который исследует заморское племя. Я замечаю вещи, очевидные для антропологов, но не столь очевидные для большинства из вас.

Например, в среднем генералы выше полковников. В среднем полковники выше, чем майоры. Если подумать, кажется, что должно быть наоборот, потому что, если вы высокого роста, в вас удобнее целиться на поле сражения. И логично предположить, что чем выше ваше звание, тем меньше должен быть ваш рост. Но это не так.

И еще: люди, работающие у выставочных стендов, выглядят лучше других. Меня это не очень беспокоит, это просто наблюдение. Я знаю, что это отчасти вопрос о продажах. Но тогда что же сказать о вазе с конфетками? «Ага, вот ракетная система, которую я, может быть, куплю. Да, дайте три штуки. А, у вас тут маленькие сникерсы! Удвойте мой заказ, пожалуйста». Как это работает? Конфетки поднимают продажи? Кто-то должен исследовать это. Что лучше работает: M&M’s или сникерс? Я подумал: «Наверное, и на меня конфетки могут повлиять, ведь у трех стендов лежат батончики Милки Вэй[122]. Это уже моя территория – Галактика!»

Космический твит № 59

К вашему сведению: через две минуты после старта шаттл летит быстрее пули из штурмовой винтовки М16.

16 мая 2011 года 09:25

Вот еще немного антропологии: мужчины придумывают ракеты. Даже то, что не является ракетой, придумывается в форме ракеты. Все в форме фаллоса. Мне рассказывали, что когда испытания ракеты заканчиваются неудачей уже на стартовом столе, на пресс-конференции используются эвфемизмы вроде: «Благодаря этому эксперименту мы многому научились». Но на самом деле просто некоторые ракеты страдают прожектильной дисфункцией. Вот так это и должно называться – «прожектильная дисфункция»[123].

И вот я задался вопросом, выглядели ли бы ракеты так же, если бы их придумывали женщины? Это просто вопрос, ответа я не знаю. Но я готов поспорить, что знаю, о чем вы сейчас думаете. Вы думаете, что ракеты должны иметь такую форму, потому фаллосы – аэродинамичны. А ведь ракетам, движущимся сквозь космический вакуум, вовсе не обязательно быть аэродинамичными, потому что там нет воздуха. Так что для космической части пути кораблю вовсе не нужно быть похожим на ракету. В этом месте мы едины.

Но что же происходит, когда ракета пересекает атмосферу? Мне стало интересно, можно ли создать летательный аппарат с хорошими аэродинамическими свойствами, но без фаллической фиксации. После некоторых поисков я нашел конструкцию, в 1960-х годах выдвинутую Филипом В. Свифтом на конкурс бумажных самолетиков, организованный журналом Scientific American. Ничего фаллического! Можно даже сказать, что у этой модели, в некотором смысле, противоположный дизайн. Посмотрите, как это летает!

На это вступление ушло десять минут нашей единственной жизни.

Так что давайте поговорим о политике. Я занимаюсь академической наукой; я не властвую ни над народными массами, ни над городами, ни над предметами. Но мы, ученые, любим поспорить, потому что таким способом отшлифовываются новые идеи. Мы долго обсуждаем детали, придумываем, как улучшить эксперимент, смотрим, какой метод работает, а какой – нет. Так что ученые хорошо умеют посмотреть на задачу с разных точек зрения, и по мнению некоторых людей, это делает нас похожими на лицемеров. Мы можем сегодня принять одну точку зрения, а завтра – другую. Мы принципиально беспринципны. Мы принимаем множество точек зрения, но – и все ученые, принимающие участие в споре, знают об этом – в конце концов остается только одна правда. В результате спора все приходят к единому мнению. Что нечасто происходит в политике.

Позвольте привести несколько примеров. Я родился и вырос в Нью-Йорке. Политически я левее либералов. Так что в Колорадо я такая же диковина, как консервативный республиканец в Нью-Йорке. Как если бы где-то в Нью-Йорке собралось столько же людей, сколько сидит в этом зале, и вы бы сказали соседу: «Видишь того парня в галстуке-бабочке вон там в углу? Это у нас главный республиканец».

Вы заметили, что на ток-шоу приглашают одного либерала и одного консерватора, и они всегда только сражаются друг с другом? Не помню, чтобы я хоть когда-то видел ток-шоу, где обе стороны в конце передачи сказали бы: «Эй, мы согласны друг с другом» – и вышли бы из зала рука об руку. Этого никогда не происходит. Так какой смысл в таких столкновениях? Этот вопрос заставляет меня в любом споре искать нечто общее – что объединяет стороны. Я всегда ищу нечто общее с тех пор, как начал работать в президентских комиссиях. Эти комиссии – двухпартийные. Но нужно решать вопросы, несмотря на громкие заявления с обеих сторон. При совмещении одних и других получается взрывоопасная смесь. Так пусть она взрывается, пусть растает дым от взрыва, а мы посмотрим, что останется посередине: это и будет Америка.

Недавно я со своей семьей побывал во флоридском Диснейленде, и там мы пошли посмотреть на полноразмерные анимированные куклы, изображающие президентов Соединенных Штатов. Мои дети десяти и шести лет были со мной, и мы повторили имена всех президентов от Джорджа В. до Джорджа В.[124]Все они представлены там. Наблюдая, как куклы двигаются по сцене и разговаривают, я подумал: «Тут нет разделения на республиканцев и демократов, это просто президенты Соединенных Штатов. При каждом из них в стране происходило нечто важное. А когда они покидали свой пост, почти в каждом случае нечто важное оставалось и продолжалось после них».

Когда видишь, как сегодня люди клеймят друг друга: «Да ты просто миролюбивый, либеральный, демократ-пацифист», удивляешься, что же значат эти слова, поставленные в одну фразу. На протяжении всей Второй мировой войны мы сражались под началом президента-демократа, а другой президент-демократ сбросил атомные бомбы на Японию. Либеральный демократ – вовсе не синоним пацифиста. Обстоятельства со временем меняются. Решения, которые влияют на здоровье и благополучие страны, приходится принимать независимо от партийной принадлежности. Опросы общественного мнения говорят нам, что Джордж Вокер Буш не был популярен среди темнокожего населения. Однако через пятьдесят или сто лет его наверняка будут помнить как президента, впервые назначившего темнокожих американцев на самые высокие посты в своем правительстве. До него ни один президент не выдвигал темнокожего на четвертый пост в государственной иерархии, и именно президент-республиканец сделал это. Республиканцев также постоянно обвиняют в пренебрежении вопросами экологии. Но ведь американское Агентство по защите окружающей среды[125] было создано при президенте-республиканце Никсоне.

Так что я вижу, как с течением времени образы и роли партий пересекаются. Я вижу, как они влияют друг на друга. Люди склонны быстро переходить на критику, и тому есть множество причин, которые я понимаю, но в конечном итоге здесь, в Диснейленде, все президенты вместе стоят на сцене и все вместе показывают, что есть наша страна.

Вот вам еще одно пересечение, и это уже не о президентах. В моем профессиональном астрофизическом сообществе примерно 90 % людей – либералы, демократы и пацифисты. Но в то же время практически все оборудование, которое мы используем для регистрации небесных объектов, так или иначе связано с военной техникой. И эта связь уходит корнями в глубь веков. В начале 1600-х годов Галилей узнал об изобретенном в Нидерландах телескопе, который использовали для заглядывания в окна, и построил собственный. Почти никому не приходило в голову посмотреть через телескоп в небо, а Галилей догадался сделать это и обнаружил кольца Сатурна, фазы Венеры, пятна на Солнце. Но потом он понял, что телескоп можно использовать для обороны, и показал его венецианским дожам, которые немедленно заказали у него несколько штук. И конечно, когда Галилей угостил их сникерсами, заказ, наверное, еще удвоили.

Кстати, когда я говорю о середине, я не имею в виду предательство своих убеждений. Я говорю о поиске фундаментальных принципов, которые составляют основу национальной идентичности, и сплочении вокруг них. Наше присутствие в космосе воплощает один из таких принципов.

Это уже было сказано, но я повторю: как бы ни выглядела эта ситуация в тот или иной момент, космос – это не партийный вопрос. Это даже не двухпартийный вопрос. Просто внепартийный. Кеннеди сказал: «Давайте отправимся на Луну!» – однако на пластинках, которые наши астронавты доставили туда, стоит подпись Никсона. Стремление исследовать (или не исследовать) космос исторически не связано с либеральностью или консервативностью, принадлежностью к демократической или республиканской партии, к левому или к правому крылу. И это хорошо. Это как раз то, что остается посередине после того, как остывает разогретый газ.

Будучи американцами, мы воспринимаем некоторые вещи как должное. Их не замечаешь, пока не поедешь в другую страну. Мы всегда мечтаем. Иногда это плохо, потому что мы мечтаем о нереальных вещах. Но в большинстве случаев это хорошо. Это позволяет нам думать о завтрашнем дне. Целые поколения американцев мечтали о будущих переменах, о современном будущем – как не мечтала до них ни одна страна. Компьютеры изобрели в Америке. Небоскребы родились в Америке. Именно Америка не только предсказывала, но и изобретала новое и современное завтра, наполненное проектами и инновациями в науке и технологии.

Бедная страна вряд ли будет мечтать, потому что у нее нет ресурсов для реализации своих мечтаний. Для бедняков мечты – просто упражнение по фрустрации, непозволительная роскошь. Но и многие состоятельные страны тоже не проводят достаточно времени, всматриваясь в завтра, и Америке стоит избегать превращения в одну из таких держав. Хотя мы все еще хотим думать о будущем, есть опасность, что нам начнет не хватать подготовки для превращения будущего в настоящее.

В 2007 году я выступал с докладом в парижской штаб-квартире ЮНЕСКО, где торжественно отмечалось 50-летие «Спутника». Там было четыре приглашенных докладчика: один из России, один из Индии, один из Европейского Союза и я из Америки. Естественно, россиянин выступал первым, потому что «Спутник» полетел первым. Его речь была о том, что значил «Спутник» для Советского Союза – о гордости, о чести, о воодушевлении. Он говорил о том, как это достижение повлияло на самоощущение русских.

Затем пришла очередь представителей Индии и Европейского Союза, у которых не было такой истории космических исследований, как у России и Америки. Однако сегодня они серьезно вкладываются в космос. О чем же говорили эти докладчики? О мониторинге поверхности Земли. Индия хочет изучать муссоны, что вполне понятно. Но оба они говорили исключительно о Земле, и я подумал: «Это хорошо, мы все любим нашу Землю, мы все беспокоимся о ней. Но неужели вы хотите заниматься только этим, не обращая внимания на всю остальную вселенную?»

Вот в чем вопрос: вы смотрите на Землю и видите тут – облако, там – грозовой фронт, а в это время навстречу несется астероид. Так что вы думаете, что Земля в безопасности, до тех пор пока кто-то другой, кто дальновидно смотрит вверх, не скажет вам, что этот астероид готов стереть вашу страну с лица Земли, и тогда вам уже больше никогда не нужно будет волноваться из-за наступающей грозы.

Космический твит № 60

Если уменьшить Землю до размеров школьного глобуса, наша атмосфера будет ненамного толще слоя лака, которым он покрыт.

19 апреля 2010 года 06:13

И нам нужно думать не только об этом астероиде. Мы окружены планетами, на которых эксперимент зашел не в ту сторону. Слева от нас – планета Венера, названная в честь богини любви и красоты, потому что она так красива на вечернем небе и сияет на нем ярче всего (Кстати, Венера часто появляется сразу после заката, когда звезды еще не видны. Так что – между нами – если ваши мечты не сбываются, это потому, что вы загадываете желание на планету, а не на звезду.) Так вот, Венера, конечно, красиво выглядит на вечернем небе, но она пала жертвой разогнавшегося парникового эффекта. На поверхности этой планеты, часто называемой близнецом Земли из-за схожести размера, массы и силы тяготения, температура составляет около 500 градусов Цельсия. Пятьсот градусов. Если взять шестнадцатидюймовую пиццу пепперони и положить ее на венерианский подоконник, она будет готова через 9 секунд. Вот как обстоят дела на Венере: эксперимент с парниковым эффектом зашел не в ту сторону.

Справа от нас – Марс, по поверхности которого когда-то текла вода. Мы знаем об этом, потому что на нем есть высохшие русла рек, высохшие дельты, сухие пойменные террасы, высохшие ложа озер. Сегодня воды на поверхности нет. Мы думаем, что она могла просочиться вниз, в вечную мерзлоту, но, так или иначе, наверху ее нет. Так что и на Марсе что-то пошло не так.

Чтобы понимать, что происходит с Землей, недостаточно изучать только ее. Единичный пример – это не наука. Научный подход – это сравнение разных образцов, иначе вы будете обращать внимание не на те параметры, думая, что они важны, а на самом деле важны могут быть совсем другие. Я не имею в виду, что Землю не нужно изучать. Я имею в виду, что если вы изучаете Землю как некий изолированный остров посреди космоса, вы ошибаетесь. Возможно, это смертельная ошибка. Ведь и вправду есть один астероид, который движется нам наперерез.

Знаете всех этих людей, которые спрашивают, зачем мы тратим так много денег на НАСА? Каждый раз, когда я слышу, как кто-то произносит такие слова, я спрашиваю: «Как вы думаете, сколько именно стоит НАСА? Какую долю от доллара ваших налогов получает НАСА?» Мне отвечают: «Ну, десять, двадцать центов». Иногда даже называют цифры в тридцать или сорок центов. И когда я рассказываю, что это не десять, и даже не пять, и даже не один цент, они говорят: «Я этого не знал. Это, конечно, немного». Когда я рассказываю, что за полпенни с доллара мы получаем прекрасные снимки с космического телескопа имени Хаббла, шаттлы, МКС, все эти научные данные о внутренних и внешних частях Солнечной системы и слежку за опасными астероидами, люди меняют свое мнение. Увы, невежество процветает даже среди тех, кто должен был бы лучше знать такие цифры.

Одна из главных задач Конгресса – взыскивать и расходовать наши деньги. Порой люди рассуждают о том, что часть бюджета НАСА или весь этот бюджет стоит потратить на лечение больных, питание бездомных, подготовку учителей или иные социальные программы. Конечно, на все эти цели деньги уже тратятся, как тратятся и на многое другое. Полный список расходов, в некотором смысле, и определяет национальную идентичность. Я, к примеру, хотел бы жить в стране, которая ценит мечты и готова тратить средства на них. Бо́льшая часть этих мечтаний, если не все они, предполагают, что будущие открытия изменят нашу жизнь к лучшему.

Недавно я сделал одно грустное открытие. Оно относилось к первым образцам новой техники. Первый мобильный телефон выглядел как большой кирпич. Глядя на него, можно подумать: «Неужели люди действительно могли держать это около уха?» Помните фильм 1987 года «Уолл-Стрит», где богач Гордон Гекко разговаривает по такому телефону на своей прибрежной вилле в Хэмптонс?[126] Помню, как я думал: «Вот это круто! Он может гулять на пляже и разговаривать с кем-то по переносному телефону!» Но когда я сейчас думаю об этом, мне в голову приходит только одна мысль: «Как можно было пользоваться такой штуковиной?»

Подобные мысли показывают, насколько мы продвинулись. Когда вы смотрите на первый образец: мобильник размером с кирпич, автомобиль с маленькой заводной ручкой, самолет, который выглядит как насекомое, завернутое в тряпку, – вы говорите: «Отнесите это в музей. Пусть этот первый двигатель внутреннего сгорания лежит по ту сторону от шнура, а я поеду по шоссе на новом „мазерати“». Вы смотрите на эти первые образцы, отмечаете, какие они симпатичные и старомодные, и идете дальше. Вот такой и должна быть реакция на все, что когда-то было первым. Она гарантирует, что мы продвинулись дальше.

Так почему же каждый раз, когда я приезжаю в Космический центр имени Кеннеди и прихожу взглянуть на ракету «Сатурн-5», она производит на меня сильное впечатление? Я гляжу на нее и прикасаюсь к ней, подобно обезьянам, которые прикасались к Монолиту в «Космической одиссее 2001 года». И не я один стою там, подобно обезьяне, и таращу глаза. Все мы как будто думаем: «Как же это получилось? Как же нам удалось отправиться на Луну?» Если вы давно не были около ракеты «Сатурн-5», сходите туда. Она потрясающая. Но почему я смотрю на нечто, сделанное в 1960-е, и говорю, что это потрясающе? Мне хотелось бы бросить взгляд на «Сатурн-5» и сказать: «Разве это не старомодно? Посмотрите, как строили ракеты в 1960-е. Но теперь у нас есть кое-что получше».

Да, сейчас мы работаем над этим. Хотя уже немного поздно. Мы должны были делать это еще в 1970-е. Но все мы знаем, что тогда работы были прекращены, нет необходимости снова пересказывать эту историю. Так что если нужно доказательство того, что мы перестали развиваться, то вот оно: мы смотрим в прошлое, на первые образцы, и жалеем, что мы не так хороши. В тот день, когда вы говорите: «Надо же! Как они это сделали?», гонку можно считать оконченной. Если мы не будем совершенствовать технологии, это будут делать другие страны, а мы останемся позади и будем вынуждены отыгрываться.

Кстати, а кто совершенствует технологии? Инженеры, ученые, энтузиасты и даже гики. Люди, над которыми все крутаны смеялись на протяжении почти всего ХХ века. Но времена изменились. Теперь святой покровитель гиков – богатейший человек в мире, Билл Гейтс. Знаете, насколько богат Билл Гейтс? Не думаю, что знаете, так что я расскажу вам.

Так получилось, что у меня достаточно денег, и, когда на тротуаре лежит десятицентовик, а я спешу, я не наклоняюсь, чтобы поднять его. Но если я увижу четверть доллара, я остановлюсь и подберу их. За четвертаки можно постирать в автоматической прачечной, ими можно расплачиваться за парковку, и к тому же они большие. Так что даже с учетом моего состояния я все-таки подбираю их, но не десятицентовики. Теперь давайте перемасштабируем соотношение моего состояния к тому, что я подбираю, на Билла Гейтса. Насколько невелика должна быть сумма, лежащая на тротуаре, чтобы Билл Гейтс решил, что из-за нее не стоит наклоняться? Сорок пять тысяч долларов.

Помните то место в Библии, где сказано: «Блаженны кроткие, ибо они наследуют землю»[127]? Мне всегда казалось, что тут что-то не то с переводом. Может быть, на самом деле там сказано: «Блаженны гики, ибо они наследуют землю»?[128]

Мне хочется вернуться к тем временам, когда у нас была мечта, была перспектива. Чтобы изучать космос, нужно ставить некоторые вопросы, требующие перекрестного опыления из различных областей знания. Вот я ищу жизнь на Марсе. Мне нужна помощь биолога. Если на поверхности Марса жизнь существует в какой-то странной форме, я могу наткнуться на это открытие, но без помощи биолога не распознать. Если жизнь существует под почвой, понадобится геолог. Если поиски связаны с кислотностью почвы, понадобится химик. Если для изучения Марса понадобится построить станцию на его орбите, мне понадобятся инженеры-механики и специалисты по аэрокосмическому приборостроению.

Сегодня все мы – под одной крышей, и все разговариваем друг с другом. Сегодня мы понимаем, что космос – это не просто рубеж с точки зрения наших эмоций, это передний край всех наук. Так что, когда я стою перед школьниками, мне нужно иметь возможность сказать им: «Становитесь аэрокосмическими инженерами, потому что тут, на этом переднем крае, мы занимаемся потрясающей наукой».

Вы уже знаете об этом. Я тут проповедую не перед паствой, а перед хором. И поэтому я горжусь причастностью к «Залу славы космических технологий». Если мы хотим привлечь к этому делу следующее поколение, нужно работать над чем-то большим, над тем, о чем стоит мечтать, потому что такая работа и такие мечты определяют нашу идентичность.

Возможно, вас волнует уровень научной грамотности. В Китае больше научно грамотных, чем в Америке – выпускников колледжей. Как нам быть с этим? Чем притягивать людей? Я не знаю более сильного магнита, чем исследования вселенной. Ведь я не дергаю корреспондентов за рукав и не твержу им: «Сегодня же дайте в вечерний эфир вот этот рассказ о вселенной». Я сижу у себя в офисе, занимаюсь своими делами, и тут звонит телефон: оказывается, накануне вселенная вздрогнула, и новостникам нужна эффектная фраза на эту тему. Я откликаюсь на уже возникший интерес. Так что вопрос в том, есть ли у нас задор и желание этот интерес удовлетворять.

Космический твит № 61

Если спасшиеся чилийские шахтеры[129] – не жертвы, а герои, как же назвать инженеров НАСА и чилийских инженеров, которые спасли их?

17 октября 2010 года 07:47

Куда бы я ни приехал, семь из десяти незнакомых людей, узнающих меня на улице, принадлежат к рабочему классу. Мысленно я называю их синими воротничками – интеллектуалами. Это люди, которые то ли в силу обстоятельств, то ли из-за жизненных неурядиц не могли или не стали учиться в колледже. И все же они обладают интеллектуальным любопытством, которое не оставляет их на протяжении всей жизни. Поэтому в поисках ответов они смотрят такие каналы, как «Дискавери», «Нэшнл географик» и такие сериалы, как «NOVA»[130]. И нам нужно использовать стремление этих людей к поиску ответов так, чтобы оно способствовало преобразованию страны.

Экспозиция, создаваемая в «Зале славы космических технологий», – это только начало. Нам еще требуется то, что я называю космическим ви́дением. Это видение новой Земли и новых нас, нового завтра, которое будет не таким, как сегодня. Возможно, мы не понимаем, какая редкость и какая привилегия такие мысли о завтрашнем дне, поэтому я хочу быть уверенным – на основе уже сделанных изобретений и на основе должного долгосрочного финансирования программ, – что мы оставим в наследство следующему поколению право и привилегию мечтать. Ведь кто мы такие без этих мечтаний? Оглядываясь на несколько последних десятилетий, на то, как мы мечтали полвека тому назад и как потом двигались по инерции, я думаю: «Нет. Мы так сильны, мы так развиты, у нас так много амбициозных людей, что никак нельзя лишить следующее поколение привилегии изобретать будущее». Итак, пусть никто из нас никогда не сочтет возможность мечтать само собой разумеющейся.

Перед нами стоят трудные задачи. Они масштабнее, чем вы, может быть, думаете. Они серьезнее, чем вы, может быть, думаете. Недавно меня пригласили поработать в одной комиссии на канале ABC для программы «С добрым утром, Америка!» Нашей задачей было выбрать семь новых чудес света. Почему бы и нет? У нас уже ХХI век, пора обновить список. По итогам нашей работы программа приоткрывала бы перед зрителями по одному чуду в день – своего рода семидневный стриптиз.

Старые семь чудес света были рукотворными, но нам разрешили включать в список и природные объекты. Восемь из девяти членов комиссии много путешествовали по миру, поэтому в список вошли такие общеизвестные природные красоты, как австралийский Большой барьерный риф и бассейн Амазонки. Я предложил включить в этот список ракету «Сатурн-5». Алло! «Сатурн-5» – первая в истории ракета, преодолевшая притяжение Земли.

Когда я сказал об этом, все восьмеро враз повернулись и посмотрели на меня так, как будто у меня выросло три головы. Мне нужно было быть вежливым, потому что нас снимали, так что я выразил свою мысль в форме страстного прошения: «Сатурн-5» был первой ракетой, вышедшей за пределы низкой околоземной орбиты на скорости 40 000 километров в час, то есть 11 километров в секунду. Никакой другой корабль никогда не перевозил людей с такой скоростью. Эта ракета – венец достижений инженерного дела и человеческой изобретательности. И тут они снова все вместе посмотрели на меня. Я чувствовал, что у нас нет контакта. Нет связи. Однако когда обсуждались каньоны, водопады и ледники, беседа была вполне оживленной.

Тогда я подумал: «Хорошо, у меня есть запасной вариант» – и упомянул китайскую плотину «Три ущелья» – самое крупное[132] инженерное сооружение в мире, вшестеро крупнее плотины Гувера. Для Китая большие проекты – не новость, ведь у них и раньше было крупнейшее в мире сооружение – Великая Китайская стена. Так что они знают толк в этом деле. Другие члены комиссии снова повернулись, посмотрели на меня так, как будто у меня выросло три головы, и сказали: «Знаете ли вы, что эта плотина вредит окружающей среде?» Я ответил: «Мы не договаривались, что при создании этих семи чудес ни один человек не должен пострадать. И в любом случае от этого самая большая в мире плотина не перестает быть инженерным шедевром».

И в этом случае голосование оказалось не в мою пользу.

Через несколько месяцев меня снова позвали в эту комиссию: на этот раз нужно было выбрать семь чудес Соединенных Штатов Америки. Я решил, что если мне не удастся включить в этот список «Сатурн-5», я соберу чемоданы и перееду в другую страну – или на другую планету. Но на этот раз я преуспел, использовав некоторое дерганье за рукав, агрессивную риторику и торг.

Эта история показывает, что население просто не включено в то, что делаем мы – энтузиасты космоса, космические технологи и космические пророки. Большую часть того, что мы принимаем как само собой разумеющееся: ценность космических исследований с точки зрения безопасности, финансовой устойчивости и реализации национальной мечты, – публика не замечает, хотя ежедневно пользуется устройствами, созданными благодаря этим исследованиям.

Более того, некоторые люди даже гордятся своей научной безграмотностью. Она их совершенно не смущает. Наверняка вы бывали на коктейльных вечеринках, где гуманитарии ведут в каком-нибудь углу непринужденный разговор о Шекспире, о Салмане Рушди или о новом лауреате Букеровской премии. Но если к ним присоединится любитель науки и случайно упомянет о каком-нибудь простом вычислении в уме, кто-нибудь непременно скажет: «Я никогда не дружил с математикой», и все вокруг довольно засмеются. А теперь представьте себе, что вы – один из таких гуманитариев, и вы подходите в уголок, где беседуют любители науки, и упоминаете какое-то грамматическое правило. Как вы думаете, скажут ли они: «Я никогда не дружил с существительными и глаголами?» Конечно нет. Независимо от того, нравились ли им уроки грамматики, эти люди никогда не станут радостно смеяться в поддержку безграмотности. Так что налицо огромное неравенство между тем, что наше коллективное невежество считает приемлемым и неприемлемым.

Меня беспокоит такого рода безграмотность. В первую очередь, как известно, в мире есть два типа людей: те, кто делит людей на два типа, и те, кто не делит. Но на самом деле люди делятся, как говорится, на три типа: те, кто дружит с математикой, и те, кто не дружит с ней. Наша страна превращается в идиотократию. Например, многие граждане не понимают, что средняя величина выше одной половины и ниже другой. Не могут все дети учиться выше среднего! А почему у трех четвертей высотных зданий после двенадцатого этажа идет четырнадцатый (я изучал этот вопрос)? Посмотрите на их лифты. И это Америка в XXI веке: люди боятся числа тринадцать. В какую страну мы превращаемся? Что же будет дальше – люди станут усреднять то, что не усредняется? Ирландский математик и сатирик Дес МакХейл однажды привел пример такого арифметически верного, но биологически бессмысленного утверждения: в среднем у человека одна женская грудь и одно яичко.

Вопрос не только в математике. Вы понимаете, что что-то не так, когда читаете на этикетке очистителя Formula 409 надпись: «Не использовать для контактных линз». Это значит, что кто-то пытался сделать это. Как пошутил комик Сардж[133], Formula 409 хорошо убирает потертости с линолеума. Если вы используете этот очиститель для контактных линз, видимо, вы слишком тупы, чтобы почувствовать, как он жжется.

Недавно я выступал в Сент-Питерсберге, штат Флорида. Последний вопрос, который мне задали в тот вечер, звучал так (не знаю, действительно ли автор вопроса так беспокоился о результате выборов в Конгресс): «Что бы вы сделали, если бы в будущем году все ассигнования на науку и инженерные разработки были бы уменьшены до нуля, но Конгресс разрешил бы вам выбрать один-единственный проект для финансирования? Какой бы проект вы выбрали?» Я тут же ответил: «Я взял бы эти деньги, построил корабль и уплыл бы в другую страну, которая ценит инвестиции в науку. А в зеркало заднего вида наблюдал бы, как Америка возвращается в пещеры, потому что именно это происходит со страной, которая не вкладывает средства в науку и инженерное дело».

Никто не заметает это под ковер. Траектории обоих зондов-близнецов «Пионер-10» и «Пионер-11», запущенных НАСА к далеким звездам, в глубь Галактики в начале 1970-х, под действием неведомой силы отклоняются от расчетных. Сейчас эти корабли находятся на 400 тысяч километров ближе к Солнцу, чем должны были.

Эта нестыковка, называемая аномалией «Пионеров», впервые обнаружилась уже в начале 1980-х, когда «Пионеры» были уже так далеко от Солнца, что небольшое давление солнечного света уже не могло существенно повлиять на их скорость. Ученые исходили из того, что начиная с этого времени на скорость «Пионеров» будет влиять только ньютоновское тяготение Солнца и всего, что вращается вокруг него. Но оказалось, что это не так. Просто вначале небольшой дополнительный импульс от солнечного излучения маскировал эту аномалию. Когда «Пионеры» достигли точки, где влияние солнечного света оказалось слабее, чем влияние аномалии, у обоих зондов обнаружились необъяснимые постоянные отклонения от расчетной скорости, как будто на них действовала направленная к Солнцу сила, придающая им ускорение величиной чуть менее тысячной доли миллиметра в секунду. Может показаться, что это совсем немного, но со временем это небольшое ускорение привело к ежегодному отставанию на тысячи километров.

Вопреки распространенному мнению, ученые-исследователи не сидят по своим офисам, самодовольно наслаждаясь знанием космических истин. И научные открытия обычно не проявляются в возгласах «Эврика!» от людей, облаченных в чистые лабораторные халаты. Чаще всего исследователи говорят нечто вроде: «Хм, это странно». Такие скромные зачины чаще всего приводят к тупикам и фрустрации, но в некоторых случаях они заканчиваются глубоким проникновением в суть законов вселенной.

И вот, когда обнаружилась аномалия «Пионеров», ученые (вполне предсказуемо) сказали: «Хм, это странно». Они продолжали наблюдать, но эта странность никуда не девалась. Серьезные исследования начались в 1994 году, первая статья появилась в 1998-м, и с тех пор были выдвинуты самые разные объяснения этой аномалии. На сегодня многие из этих объяснений уже исключены, в том числе ошибки в программном обеспечении, протечки в клапанах системы промежуточной коррекции, взаимодействие солнечного ветра с радиосигналами, которые «Пионеры» посылают на Землю, взаимодействие магнитного поля зонда с магнитным полем Солнца, притяжение недавно открытых объектов из пояса Койпера, деформируемость пространства-времени и ускоренное расширение вселенной. Остающиеся объяснения варьируются от бытовых до экзотических. В числе последних есть предположение, что Ньютонова гравитация во внешних частях Солнечной системы работает не так, как на Земле.

Жаль, что я не получаю пятицентовую монетку каждый раз, когда кто-нибудь говорит: «Зачем мы тратим деньги там, наверху, когда у нас столько проблем здесь, внизу?» Самый первый и самый простой ответ на это состоит в том, что однажды в нашу сторону будет лететь астероид-убийца, так что не все наши проблемы имеют земное происхождение. В некоторых случаях приходится смотреть наверх.

Согласно космическому плану президента Обамы, НАСА будет развивать коммерческий доступ на низкую околоземную орбиту. Закон о космических исследованиях (The National Aeronautics and Space Act) 1958 года обязывает НАСА работать на переднем крае. А поскольку низкая околоземная орбита – уже не передний край, НАСА должно двигаться дальше. Нынешний план говорит, что мы больше не собираемся лететь на Луну, и рекомендует когда-нибудь отправиться на Марс, но когда именно, я не знаю.

Этот сценарий меня беспокоит. Без конкретного плана по продвижению куда-либо за пределы низкой околоземной орбиты нам нечем наполнить карьерные мечты молодых американцев. Насколько я могу судить, НАСА подобно самостоятельной природной силе, способной стимулировать в полях исследований рост ученых, инженеров, математиков и технологов – своего рода стволовых клеток[143]. Этих людей выращивают на благо обществу, потому что благодаря им наступает технологическое будущее.

Экономическая мощь в ХХI веке будет зависеть от вложений в науку и технологии. Эту зависимость мы наблюдаем с самого начала Промышленной революции: страны, максимально использующие такие вложения, становятся мировыми лидерами. Но сегодня Америка угасает. Больше никто не мечтает о завтрашнем дне. НАСА знает, как мечтать о нем, но эти мечты должны опираться на достаточное финансирование. Конечно, нужны хорошие учителя. Но учителя приходят и уходят, потому что дети переходят в следующий класс, на следующую ступень. Учителя могут зажечь пламя, но нужно, чтобы что-то поддерживало это горение. И это может делать НАСА, показывающее, что мы представляем собой как страна, какой страной мы были, и что мы принимали как должное. Сегодня самый мощный подземный ускоритель в мире находится в сотне метров под землей на границе Франции и Швейцарии. Самый быстрый на свете поезд сделан в Германии и используется в Китае. А в то же время здесь, в Америке, я вижу, как наша инфраструктура деградирует и никто не мечтает о будущем.

Все думают, что ту или иную проблему можно решить при помощи скотча или лейкопластыря. А при этом агентство, в наибольшей степени способное придать очертания национальной мечте, недофинансируется и не может в полной мере делать то, что должно: осуществлять наши мечты. Оно работает за полпенни на налоговый доллар.

А сколько бы вы заплатили за вселенную?

Закон о космических исследованиях (National Aeronautics and Space Act), положивший официальное начало деятельности НАСА, в исходном виде был принят Конгрессом в 1958 году и подписан президентом США Дуайтом Эйзенхауэром 29 июля 1958 года. Со учетом последующих поправок его текст, составляющий почти 70 страниц, содержит подробное описание задач нового агентства, его полномочий и механизмов его взаимодействия с другими федеральными структурами, а также с научными и инженерно-техническими организациями и корпорациями в США и за их пределами.

Полный текст этого закона опубликован, в частности, на официальной странице НАСА:

Согласно закону об образовательных партнерствах в сфере исследований космоса, принятому Конгрессом в 1987 году, во всех пятидесяти штатах США, а также в округе Колумбия и в Пуэрто-Рико была создана сеть из 52 консорциумов, целью которых является поощрение совместных образовательных и исследовательских программ НАСА и местных образовательных учреждений (университетов и отдельных колледжей), а также набор сотрудников в НАСА и на предприятия аэрокосмической отрасли США.

В тексте этого закона, в частности, сказано, что жизнеспособность страны и качество жизни ее граждан связано с масштабом космических исследований, осуществляемых государством, и темпами освоения космоса, и поэтому государство считает важной целью способствовать развитию образовательных программ по точным наукам и технологиям, имеющим значение для космических исследований, от средней школы до университетов.

Полный текст этого закона можно увидеть, например, на этой странице:

Астрофизик Нил Деграсс Тайсон родился и вырос в Нью-Йорке и там же учился в нескольких школах, вплоть до окончания Бронксовской научной гимназии. Он получил бакалаврскую степень по физике в Гарвардском университете, а затем защитил диссертацию по астрофизике в Колумбийском университете. Тайсон был членом двух президентских комиссий: по перспективам развития аэрокосмической промышленности (в 2001 году) и по перспективам развития НАСА (в 2004 году), а также членом консультативного совета НАСА. Среди девяти его предыдущих книг – мемуарная The Sky Is Not the Limit: Adventures of an Urban Astrophysicist («Небо не предел: Приключения городского астрофизика»), игривая и информативная, ставшая бестселлером «Нью-Йорк Таймс» «Смерть в черной дыре и другие мелкие космические неприятности» (изд-во «АСТ», 2017) и The Pluto Files: The Rise and Fall of America’s Favorite Planet («Дело Плутона: взлет и падение любимой планеты Америки»). Тайсон – почетный доктор 14 университетов и обладатель медали НАСА «За выдающуюся общественную службу» – высшей награды, присуждаемой этим агентством лицу, не находящемуся на государственной службе. Международный астрономический союз высоко оценил вклад Тайсона в популяризацию астрофизики и космических исследований, назвав в его честь астероид «13123 Тайсон». С другой стороны, в 2000 году журнал People назвал Тайсона «самым сексуальным из ныне живущих астрофизиков». Он первый, кто удостоен почетной должности директора планетария имени Хайдена, учрежденной на средства и в честь филантропа Фредерика П. Роуза. Тайсон живет в Нью-Йорке с женой и двумя детьми.

Авис Лэнг – писатель, редактор-фрилансер и преподаватель английского языка в Городском университете Нью-Йорка. Она много лет сотрудничает с Нилом Деграссом Тайсоном. С 2002 по 2007 год, будучи ведущим редактором журнала «Естествознание», Авис отвечала за ежемесячную колонку Тайсона под названием «Вселенная». Историк искусства по первому образованию, Лэнг написала множество статей об искусстве и курировала несколько больших выставок. До переезда из Ванкувера в Нью-Йорк в 1983 году она в течение 15 лет преподавала в канадских университетах и колледжах искусств.