29.12.2016. - Есть ограничения, препятствующие дальним звездным экспедициям

Есть ограничения, препятствующие дальним звездным экспедициям

О технологических и философских проблемах космической деятельности с журналистом Николаем ДОРОЖКИНЫМ беседует начальник отделения НИИ космических систем – филиала ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, академик Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского Григорий ВОКИН.

– Григорий Григорьевич, одна из ваших книг называется «Космос и человек. Приглашение к размышлениям». К размышлениям – на какие темы?

– Результаты космических исследований (КИ) вызывают много вопросов мировоззренческого и социально-экономического характера, особенно в отношении учета ограниченных возможностей человека и окружающей его среды. Некоторые из них могут показаться наивными, например: кто же мы – земляне, как мы произошли, познаваем ли и объемлем для нас окружающий мир, по каким правилам должны жить люди в этом мире? Эти самые естественные и актуальные вопросы направлены на осознание кардинальной проблемы человечества относительно его миссии на Земле и законов его жизнедеятельности.

Вряд ли будет когда-нибудь найдено исчерпывающее решение упомянутой проблемы, но размышления на эту тему приводят к мысли, что актуальнее и важнее не столько познание исторических аспектов прошлого, сколько объективная оценка современного состояния ноосферы Земли и выявление потенциальных возможностей человечества, поиски рациональных путей организации устойчивого существования и поступательного развития ноосферы для обеспечения благоприятных условий жизни на Земле человечества, флоры и фауны. А оснований для беспокойства у людей более чем достаточно.

– Вы пишете, что в космонавтике сделано многое, но это только первые шаги…

– Да, результаты КИ не только серьезно расширили представления землян о пространстве в окрестностях Земли и ближайших к нам планет, но и способствовали расширению возможностей деятельности человека на Земле. Одновременно космические и другие фундаментальные исследования выявили те принципиальные ограничения, с которыми человек сталкивается или столкнется в относительно близком будущем.

Как показывает беспристрастный анализ, Земля не только является колыбелью человечества, но и останется скорее всего жилищем на все времена его существования. Прежние мечты о переселении на другие планеты или в другие миры утратили реальность. При этом, однако, не подлежит сомнению полезность прикладных аспектов использования результатов КИ применительно к организации глобальных сетей связи, телевидения, дистанционного зондирования Земли и к созданию оборонных систем.

– Что же вы считаете возможным и невозможным в космонавтике?

– Существует целый ряд принципиальных ограничений, которые препятствуют проникновению в микромир, вглубь вещества или в дальний Космос.

Во-первых, ограничения в энергетике и в получении материалов с желаемыми характеристиками. Например, мы не можем разогнать частицы в ускорителях до скорости света, если подключим даже все электростанции Земли.

Не можем создать такие мощные генераторы для радиолокаторов, чтобы получить отраженные сигналы от ближайших звездных систем. Имеется ограничение при создании мощных ракетных двигателей в силу конечного значения теплотворной способности топлива и прочности материалов. Не предвидится создание материалов большой прочности с исчезающе малой плотностью, что необходимо, например, для создания космических лифтов.

Во-вторых, множество принципиальных ограничений, связанных с нижними порогами чувствительности приборов. В метрологии известны минимальные размеры частиц, которые мы можем рассмотреть в оптический или электронный микроскоп; минимальная энергия излучения оптического или радиодиапазона, которую можем зафиксировать над уровнем теплового шума; минимальные погрешности измерения массы и времени, параметров движения тел, расстояния, различных физических и химических величин и т.д.

Например, это может быть ситуация, когда мы не можем принять информационные сигналы от рукотворного космического аппарата (КА), посланного за пределы Солнечной системы, потому что он обладает ограниченной энергетикой, а у нас приемник имеет порог чувствительности.

В-третьих, наше познание тормозит то обстоятельство, что до сих пор мы не знаем природы физических полей – электрических, магнитных, гравитационных, электромагнитных и т.д. Человек научился измерять их параметры, некоторые из полей даже генерировать, нашел способы их практического использования. Становится интересным другое: почему поля так взаимодействуют друг с другом, например, поля одноименных и разноименных зарядов или магнитов? Ответов на эти вопросы нет.

Что же касается микромира, то о межмолекулярных, межатомных и внутриядерных полях известно вообще мало. Не намного лучше обстоит дело и с изучением биологических полей, хотя это уже и макромир.

В-четвертых, группа ограничений, связанная с получением фундаментальных знаний о природе и социуме. О замедлении получения знаний фундаментального характера говорит то обстоятельство, что за последние десятилетия уменьшилось число открытий и пионерских изобретений по большинству научных направлений, за исключением, может быть, генетики и биотехнологии.

Есть основания полагать, что в обозримой перспективе в рамках устоявшихся естественнонаучных представлений трудно ожидать серьезных научных потрясений. Фундаментальная наука очень тяжела, сложна, требует много труда, больших затрат и соответствующего интеллекта. Это надо понимать и с этим считаться.

История науки свидетельствует, что фундаментальные результаты получаются в высшей степени неравномерно, непредсказуемо и не по чьему-то повелению. Английские короли не могли повелеть Ньютону сформулировать законы механики, а Резерфорду – расщепить атом; русские цари не могли повелеть Ломоносову открыть атмосферу на Венере, Менделееву – сформулировать периодический закон, а Циолковскому – найти способ полета человека вне атмосферы.

Конечно, хочется надеяться на лучшее. Ведь был же у человечества «золотой век» в последние 300 лет, когда оно шагнуло в атмосферу и в Космос, прошло путь от паровой машины до атомной электростанции и т.д. Но это совсем не значит, что так может продолжаться бесконечно. И многие космические проекты, не в обиду их создателям будет сказано, можно отнести к категории «голубая мечта дальтоников».

В-пятых, продолжительность жизни человека, надежность и ресурс аппаратуры космических аппаратов (КА) ограничены, что служит естественным препятствием для сверхдальних перелетов даже в пределах Солнечной системы. На сегодня в высшей степени проблематично построение замкнутой самодостаточной экосистемы для баз на планетах или для КА длительного автономного полета. А как это осуществить на огромном расстоянии? Опять сталкиваемся с их величеством ограничением. И это притом что для реализации таких экспедиций и полетов должна быть обеспечена высочайшая надежность техники и особенно людей.

Уже только эти приведенные обстоятельства дают основания сделать заключение о приоритете широкого использования космических аппаратов-роботов. Что же касается полетов к ближайшим звездам, то об этом даже говорить не приходится. Расстояние до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра составляет примерно 4 х 1013 км. Для его преодоления световому лучу требуется более четырех лет. И этот факт не оставляет поля для фантазии поборников дальних и сверхдальних космических полетов.

– А что вы можете сказать в этой связи о «тактико-технических данных» самого человека?

– Пять органов чувств человека имеют порог чувствительности и строго определенный диапазон. Например, мы воспринимаем только спектр длины волн 0,4–0,7 микрон, при этом интересно, что именно для этого диапазона атмосфера Земли достаточно прозрачна, а спектральная мощность излучения Солнца максимальна. Слышим мы только в диапазоне от 16 герц до 20 тыс. герц. Аналогично имеют ограниченную чувствительность и другие органы чувств.

Конечно, человек сначала усилил с помощью механических машин свои мускулы, затем с помощью приборов-преобразователей значительно расширил возможности органов чувств. Наконец человек создал вычислительные средства, усилив в связи с этим свои интеллектуальные способности. Но, расширив порог возможного в этих направлениях, снять их не удается по принципиальным причинам. Например, быстродействие самых высокопроизводительных ЭВМ на оптических элементах так же ограничивается конечной скоростью света.

Так что, если человек нашей эпохи в результате эволюции через миллионы лет и станет качественно другим, то нынешний человек со своими возможностями будет соответствовать «братьям нашим меньшим».

Что же касается экзопланет, можно только предположить, что там может существовать жизнь. Однако если она там и есть, то пока даже не просматриваются возможности ее дистанционного обнаружения на таком огромном расстоянии. Следует отметить, что реальность предположения о возможности занесения жизни на Землю из дальнего Космоса в высшей степени проблематична, учитывая невероятно тяжелые физические условия космического пространства. Но если даже жизнь занесена извне, то она тоже должна была где-то возникнуть.

– Тем не менее существует достаточно много перспективных проектов и предложений о дальних полетах, организации поселений-колоний в Космосе или на ближайших небесных телах, о создании баз на Луне и Марсе с целью проведения исследований и снабжения Земли. Один из последних примеров – проект американского инженера и предпринимателя Илона Маска по колонизации Марса.

– Как показывает беспристрастный анализ, всем этим проектам присущи однобокость и отсутствие должной системности в рассмотрении вопросов реализуемости. То есть весь комплекс проблем не прорабатывается, а рассматриваются только некоторые вопросы, наиболее интересные авторам. А наиболее трудные или вообще непреодолимые остаются вне поля зрения, на потом. В этих проектах и предложениях, как правило, не учитывается, что человек эволюционно сформировался в условиях Земли, так что об организации автономных поселений и создании пилотируемых КА для сверхдальних полетов можно рассуждать только гипотетически...

Представление о том, насколько непросто организовать самодостаточную экосистему, дает умозрительный эксперимент, если предположить, что аналог экосистемы можно попытаться создать в таких пустынях, как Сахара, Гоби, или на полярных островах. Трудно предположить, что найдется критическая масса людей, добровольно согласных на подобное переселение, даже экспериментальное. Хотя там человеку выжить несравненно легче, потому что есть родная земная атмосфера, привычный уровень земного притяжения и возможности свободного перемещения.

А ведь при космическом переселении речь идет не просто о выживании, но о развитии поколений. Если вспомнить классическую фантастику, тогда остров, на котором еле выжил Робинзон Крузо, покажется земным раем. Ведь в такой экосистеме людям надо есть, пить, обогреваться, чтобы выжить, так они же еще болеют, имеют культурные потребности, должны сохранять уровень цивилизации, а техника и аппаратура стареют, надежность и долговечность их ограничены... Как обеспечить их обновление? Фантазировать некоторые люди могут сколько угодно, но государства и народы могут позволить себе заниматься, как правило, только реальными делами.

Базируясь на современном научно-техническом представлении, в ближайшие 100–150 лет можно реально говорить только о вахтовом способе осуществления полетов на КА или пребывании на лунной или марсианской базах в основном с научной целью, без особой надежды на снабжение Земли энергией или материалами. Главное, что ожидается от реализации этих проектов: при решении научно-технических сверхзадач должны быть созданы новые материалы, технологии, приборы, аппаратура, конструкции, расширены наши знания о природе. И все это во имя земных дел, для человека. Другие задачи в космонавтике должны решаться автоматами-комплексами-роботами. Это и гуманнее, и надежнее.

Таким образом, ограниченные возможности Земли накладывают серьезные ограничения на организацию производственной, социальной жизни людей, в том числе и на реализацию космической деятельности.

Человек многого достиг, но в то же время перед силами природы он мал и слаб. Уместно в связи с этим привести слова Юрия Гагарина о том, что при взгляде на Землю с орбиты у него возникли эмоциональные мысли: как же мал человек, как мелки его кипучая деятельность, выяснение отношений между людьми, накопление богатства и т.д. – все это и похоже на «мышиную возню».

– Что же делать?

– Выход есть: переход человечества к жизнедеятельности по правилам космического мировоззрения.

Я понимаю, что от высказанных мной соображений может возникнуть впечатление: а не пессимистические ли это рассуждения? Однако при углубленном рассмотрении можно заключить, что речь идет о формировании реального взгляда на действительное положение вещей. Речь идет о далеко не безграничных возможностях человека и нашей Земли.

Из всех этих соображений можно сделать один общий вывод: настало время человечеству глубоко осмыслить свою миссию на Земле и сформировать новые правила построения своей жизнедеятельности. Правила эти могут быть представлены в таком емком понятии, как космическое мышление. Конечно, в настоящее время можно говорить только о начале формирования и начале наполнения его конкретным содержанием.

В тезисном виде, с учетом высказанных соображений можно назвать некоторые элементы, условно говоря, кодекса космического мышления:

Земля – наш вечный и единственный дом в обозримом окружающем мире;

мы, земляне, находимся все на одной небольшой по космическим масштабам планете. У всех наций, народов и государств есть только одно пространство для жизни – планета Земля, одна из всех, и Космос тоже один на всех со всеми вытекающими отсюда последствиями;

людям надо жить умеренно, разумно и не излишествовать в потреблении;

цель жизни надо видеть в духовном, интеллектуальном и физическом развитии, в гармоничном сосуществовании со всеми родными, близкими и чужими людьми, а также с природой;

человек, существуя сам и наслаждаясь радостью жизни, должен давать жить другим людям и живым существам, а также способствовать этому;

все государства и народы Земли – члены одной большой семьи или одного земного государства;

люди внутри государства или государства между собой должны жить одной большой земной общиной, не исключая священных прав личной свободы и прав собственности отдельных людей и государств;

людям планеты надлежит заботиться не только о себе и своей планете, но заботиться в меру своих сил о природе и Космосе, руководствуясь универсальным принципом «не навреди»;

околоземное пространство и небесные тела должны быть доступны для исследования и использования в одинаковой степени всем государствам Земли;

законы отдельных государств и межгосударственные соглашения должны соответствовать духу и положению космического мышления.

На первый взгляд может показаться, что перечисленные положения есть просто добрые положения с долей эмоций. Пусть в известной мере это так, однако есть все основания полагать, что по историческим меркам скоро поднятые вопросы остро встанут в повестку для практической деятельности людей и государств.

– А как быть с извечной мечтой людей о вечной жизни?

– Если коснуться более общих категорий мышления, можно отметить, что одним из фундаментальных вопросов, которые ставят, например, некоторые религии, является вопрос об индивидуальном спасении человека. В частности, о спасении души, чего достигать рекомендуется путем добросовестного выполнения норм, догматов и заповедей, выработанных применительно к материальной и духовной сферам жизнедеятельности человека как индивидуума.

Наука же, в силу своей роли и положения, должна ставить, по-видимому, вопрос о физическом и духовном спасении индивидуумов и человечества в целом. В то же время на базе анализа многих данных можно заключить, что идея вечной жизни – это высшее желание и высший приоритет человека и человечества в целом. При этом особенно надо подчеркнуть, что с моей точки зрения о вечной, то есть неограниченно продолжительной жизни, можно говорить только в отношении человечества, а не отдельных индивидуумов.

В выдвигаемой концепции путь к спасению человечества пролегает через сохранение прежде всего среды обитания человека, то есть Земли как сферы жизнедеятельности человечества и отдельных людей. Это, по существу, и составляет суть космического мировоззрения. В этом и состоит реальный путь к духовному и физическому спасению человечества в целом и его индивидуумов, причем к спасению, естественно, только в тех ситуациях, которые зависят от самого человека.

Это означает, что человек не всемогущ, ибо обладает ограниченными познавательно-созидательными, физиологическими и физическими возможностями. Это также один из краеугольных камней космического мировоззрения. И это требует учета в нашей практической деятельности.

http://www.ng.ru/science/2016-12-28/9_6896_space.html