Исходными материалами для цивилизации, так же как и для самой жизни, служат вещество и энергия, которые, как известно, являются двумя сторонами одной медали.Артур Кларк
Станет ли человечество космической цивилизацией?
Как появление первых живых существ на Земле означало великий переворот в ее истории, так и выделение из мира животных разумного существа и зарождение человеческого общества стало началом нового этапа в жизни планеты. Первое событие — зарождение земной биосферы, второе — рождение «разумной» оболочки Земли — ноосферы (термин, введенный в науку В. И. Вернадским). Когда именно Разум вошел в историю Земли, сказать трудно. По мнению В. И. Вернадского, это случилось 15–20 млн. лет назад. Другая крайность — утверждение, что первые разумные обитатели Земли выделились из биосферы 20 000—30 000 лет назад. Вероятно, истина находится где-то между этими экстремальными оценками. Для нас сейчас важно другое: биосфера имеет ряд общих черт с ноосферой, и эта последняя, сохраняя преемственность от животных и растений, вносит в историю Земли нечто небывалое.
На протяжении всей истории человечества численность народонаселения Земли неуклонно возрастала. Демографы утверждают, что за 7000 лет до нашей эры на всей планете обитало не более 20 млн. человек. В начале нашей эры во всей огромной, раскинувшейся на трех континентах Римской империи было всего 54 млн. жителей. К началу текущего века человечество насчитывало 1,6 млрд, человек, а в 1966 г. — 3,3 млрд. Изучая динамику роста народонаселения Земли, легко обнаружить, что общее число землян растет не пропорционально времени, а несравненно быстрее. Если до начала нашей эры число людей на Земле удваивалось каждую 1000 лет, то после 1850 г. это произошло за 100 лет. Удвоение населения Земли (6 млрд, человек) ожидается к 2000 году. Если темпы прироста не сократятся, человечество будет удваиваться за 2–3 десятилетия, а затем и за несколько лет!
Численный рост человечества можно изобразить графически откладывая по горизонтальной оси графика годы, а по вертикальной — число землян. Если бы общее число людей увеличивалось пропорционально времени, рост человечества изобразился бы некоторой идущей вверх прямой. На самом же деле график роста — стремительно взмывающая вверх кривая, называемая в математике экспонентой. Она представляет собой так называемый закон нормального роста, при котором годовой прирост пропорционален численности населения.
Допустим, что и впредь человечество будет увеличиваться по закону нормального роста. Тогда вырисовываются перспективы, несколько неожиданные и с первого взгляда устрашающие. В самом деле, легко подсчитать, что лет через 20 на всем земном шаре плотность населения станет такой же, как сегодня в Москве. Через пять столетий жизненное пространство каждого человека ограничится одним квадратным метром суши! А через полторы тысячи лет?
Надо заметить, что авторы этих оценок исходили из предположения, что годовой прирост останется неизменным и равным 2 процентам. Но так ли это на самом деле, можно ли доверять постоянству этой цифры?
За первые 1900 лет нашей эры годовой прирост населения Земли не превышал 0,1 %. Сейчас во многих странах он больше 2 и даже 3 %. Вот примеры (в процентах): Китай — 2,3; Турция — 3,0; Мексика — 3,4; Никарагуа — 3,6; Венесуэла — 3,8. Что касается развитых стран, то прирост там, как правило, не достигает 2 % (США—1,3; Англия —0,6; ФРГ — 0,7; Франция — 0,7). В Советском Союзе годовой прирост равен 1,7 %. Самое, пожалуй, удивительное в этих прогнозах то, что катастрофическое перенаселение Земли должно наступить в обозримом будущем, т. е. через какие- нибудь несколько столетий.
Грозит ли человечеству этот «демографический взрыв», это чудовищное перенаселение нашей планеты? Как и всякие прогнозы, предположение об «астрономической» численности будущего человечества не обладает абсолютной достоверностью и может стать реальностью, если закон роста по экспоненте сохранится и на все последующие века.
Пресловутый «закон Мальтуса» противоречит реальному ходу человеческой истории. Не должен он иметь силу и в будущем, потому что в нормально развивающейся цивилизации (а именно такой мы представляем себе коммунистическое общество будущего) экспонента роста производства энергии будет всегда идти выше экспоненты роста народонаселения. Иначе говоря, такое соотношение параметров этих экспонент обеспечит непрерывный рост материального благосостояния каждого члена общества.
Нет, не обнищание ждет человеческий род, а наоборот. Говоря словами К. Э. Циолковского, человечество в конце концов приобретет «бездну могущества». Однако это вовсе не значит, что наша планета сможет всегда удовлетворить веществом и энергией запросы земной цивилизации.
Как уже говорилось, через несколько веков на Земле станет, по-видимому, так тесно, что расселение человечества в Космосе — сначала на телах Солнечной системы, а затем и за ее пределами — окажется процессом совершенно неизбежным. (Вариант «консервации» человечества мы рассматривать не будем).
К расселению в Космосе толкают человечество ограниченные (хотя пока во многом еще не использованные) энергетические и вещественные ресурсы нашей планеты. Сегодня земные ресурсы еще очень велики и возможности их использования далеко не исчерпаны. Нет сомнений, что даже при современном уровне техники, рационально используя земные богатства суши и океанов, можно прокормить гораздо большее количество людей, чем то, которое сегодня населяет земной шар. Однако непрерывный научно-технический прогресс человечества и рост его численности могут быть обеспечены чисто земными ресурсами скорее всего только на ближайшие столетия. В грядущие века прогрессирующая земная цивилизация должна неизбежно расселиться на просторах Космоса.
Станет ли человечество космической цивилизацией? Встретится ли оно когда-нибудь с другими разумными обитателями Вселенной? Молодости свойственно увлекаться. Это относится не только к людям, но и к новым направлениям в науке. Первые успехи космонавтики породили у многих уверенность в достижимости самых удаленных объектов Космоса. И хотя первые орбитальные космические корабли, строго говоря, не выходили даже за границы земной атмосферы (верхняя граница которой находится на высоте 1–2 тыс. км), появились сотни статей и книг о межзвездных перелетах и даже о посещении соседних звездных систем! Этому немало способствовала теория релятивистских звездолетов, в которых (по Эйнштейну) должен проявляться эффект замедления времени. Несложные подсчеты показывают, что при постоянном ускорении, равном ускорению свободного падения (9,8 м/с2), звездолет доберется до центра нашей Галактики всего за 20 лет (по времени внутри корабля). Если втрое увеличить его ускорение, то до туманности Андромеды, соседней к нам звездной системы, удастся добраться всего за один год!
Расчеты эти и в самом деле головокружительны. А от «головокружения» нередко забывали о цели таких сверхдальних перелетов — ведь за время путешествия к туманности Андромеды и обратно на Земле по земным часам пройдет не год, а три миллиона лет! Есть ли тогда смысл возвращаться в отчий дом? Да и кому нужны сведения, добытые путешественниками три миллиона лет назад?
Постепенно пыл угас. Все больше и больше стало появляться работ, доказывающих, что полеты к звездам принципиально отличаются от полетов в Солнечной системе. И все чаще и чаще ставится вопрос о возможности межзвездных путешествий. Представьте себе, что с помощью известных нам двигателей мы разогнали космический корабль до третьей космической скорости (16,6 км/с). Если бы эта скорость сохранялась на протяжении всего полета (что нереально, так как требует непрерывного расхода топлива), то до ближайшей звезды Проксимы Центавра мы добрались бы за 77 000 лет. На самом же деле нынешние запуски проходят иначе. Разогнав корабль до нужной скорости, двигатели теряют все свое горючее и далее корабль летит «по инерции», или, точнее, в свободном пассивном полете, как брошенный вверх камень. Достигнув некоторой высоты, камень остановится на мгновение, а потом начнет падать. Так же и космический корабль: первоначально разогнанный до скорости 16,6 км/с, он примерно через миллион лет остановится на границе сферы действия Солнца, а затем начнет падать обратно, к центру Солнечной системы. Для полета на звезды с постоянным ускорением ни один из существующих космических двигателей не годится. К тому же и сроки полета устрашающе велики, что предполагает смену многих-многих поколений на звездолете — нечто совершенно утопичное.
Выход, казалось бы, заключается в постройке фотонных ракет, своеобразных исполинских «прожекторов», мощнейший пучок света которых создает реактивную тягу. Такой поток света мог бы дать аннигиляционный двигатель, в котором при соединении «сжигались» бы вещество и антивещество. Но, во-первых, пока совершенно неясно, где и как взять антивещество, да и существует ли оно вообще. Во-вторых, остается открытым вопрос и о способах хранения антивещества. Наконец, в-третьих, даже сконструировав аннигиляционный двигатель, мы должны построить для него межзвездную ракету такой массы и габаритов, что сделать ее на Земле будет невозможно, особенно из-за вредного воздействия излучений двигателя на среду, так что все создание межзвездного корабля придется вести подальше от Земли на околосолнечной орбите.
Не спасает положение и «прямоточный» двигатель, забирающий по пути межзвездное вещество. Расчеты показывают, что заборники вещества должны иметь фантастические размеры (в поперечнике — многие тысячи километров!). В серии весьма убедительных работ Б. К. Федюшин приходит к выводу, что в современной науке и технике не видно средств, которые сделали бы межзвездные перелеты осуществимыми.
Складывается впечатление, что реактивный способ движения, так блестяще оправдавший себя в окрестностях Земли, для освоения даже ближайших к нам районов Галактики просто непригоден. Кстати сказать, не годится для этой цели и «солнечный парус» — единственный пока в современной космонавтике нереактивный принцип движения. Такой парус, использующий световое давление со стороны Солнца, относится к двигателям малой тяги, так что полеты «под солнечными парусами» к звездам займут совершенно нереальные по продолжительности сроки. Другие же нереактивные способы полета к звездам пока неизвестны.
Из непреодолимости (для современного человечества) межзвездных пространств вытекает одно важное следствие: если где-то в Галактике есть другие разумные существа и они когда-то посетили Землю, то их техника заведомо непохожа на ту, которую сегодня использует космонавтика. Натужно взлетающие в небо ракеты-носители с жидкостно-реактивными двигателями (ЖРД), пассивные на большем участке космических траекторий полета, и многое-многое другое, чем мы гордимся, показались бы, вероятно, пресловутым «гостям из Космоса» младенческими забавами. Ошибаются те энтузиасты палеокосмонавтики, которые ищут в наскальных рисунках и иных «следах» какого-то сходства с нынешними средствами освоения Космоса.
Техника, или, как выражается Артур Кларк, технология визитеров из Космоса, как, вероятно, и их поведение, показались бы нам, землянам, чем-то «магическим», сверхъестественным, необъяснимым, например, таким, каким кажется сохранившимся на Земле дикарям столь привычный и вполне понятный многим из нас телевизор. Скорее же всего «магичность» техники и поведения инопланетян произведут на нас еще большее впечатление, так как внеземная цивилизация, посетившая нас, может оказаться старше человечества на многие тысячи лет.
Главное, что побуждает нас к звездным перелетам, это жажда общения с инопланетным Разумом, с другими обществами разумных существ. Для тех, кто считает Космос необитаемым, а человечество уникальным и эфемерным (неизбежность гибели!) образование проблемы межзвездных связей (и в частности, перелетов) вовсе не существует. Зачем и куда лететь? Не спокойнее ли дожить свой век на Земле? Впрочем, некоторые из этих скептиков готовы порассуждать о вселенской миссии человечества, о том, что оно ответственно чуть ли не за судьбы всего Космоса! Все это звучит малоубедительно, тем более что, как заметил Козьма Прутков, нельзя, «объять необъятное». Вместе с тем в ближайшие века скорее всего мы будем прикованы к окрестностям Солнца. К тому же сейчас уместнее думать не о «космической миссии», а о преодолении различных кризисов на нашей планете, из которых многие и впрямь угрожают существованию человечества.
Но ничто, конечно, не может остановить дерзания человеческого Разума, его жажду связи с внеземными цивилизациями. Если сегодня (и, по-видимому, еще долго) полеты к звездам должны быть признаны утопией, то нельзя ли связаться с инопланетянами какими-то иными способами?
Современной науке известны три метода поиска Внеземных Цивилизаций (ВЦ): 1) «астрофизический»; 2) «связной»; 3) метод поиска зондов Брейсуэлла. Рассмотрим главное в каждом из них.
До сих пор развитие земной цивилизации шло да и продолжает идти по так называемому ортоэволюционному пути. Он заключается во все большем и все убыстряющемся овладении веществом, энергией и информацией мира, который окружает человека. Эта взрывообразно растущая экспансия уже сегодня привела человечество к различного рода «взрывам» (демографическому, информационному и другим). Подобный, как его называют, экспоненциальный рост — явление сугубо временное. Рано или поздно сопротивление среды приводит к затуханию роста, к некоторой стабилизации, суть которой сводится к установлению гармонического равновесия организма (в частности, и такого коллективного, как человеческое общество) с окружающей природной средой.
Безудержное «покорение Природы» чревато гибелью не природы, а ее покорителей.
Среди разных кризисов и тупиков, грозящих гибелью человечеству, экологические проблемы безусловно занимают первое место. Они охватили все стороны деятельности человечества, даже космонавтику. Подсчитано, например, что 125 частых запусков такого ракетоносителя, как «Сатурн-5», или 85 запусков орбитального самолета «Шаттл» приведут к катастрофическому к необратимому разрушению озонового слоя Земли.
Казалось бы, все эти факты заставляют критически отнестись к ортоэволюционному пути развития. Принцип «больше, быстрее», грозящий человечеству роковыми последствиями, вряд ли может быть признан общим принципом развития всех внеземных цивилизаций. Между тем именно этот принцип положен в основу пресловутой концепции «космического чуда».
Предполагается, что ВЦ в процессе экспансивного «покорения Природы» рано или поздно перейдут к строительству таких грандиозных астроинженерных сооружений, что их удастся чуть ли не с первого взгляда заметить с Земли. Говоря конкретнее, астроинженерные сооружения должны быть, разумеется, не жидкими или газообразными, а твердотельными конструкциями, которые излучают в инфракрасном диапазоне или радиодиапазоне. И хотя с межзвездных расстояний детали конструкций невозможно будет «разглядеть» ни в один телескоп, их излучение и явится признаком «космического чуда».
Два соображения демонстрируют полную бесперспективность этого «астрофизического» метода поисков ВЦ.
1. Если когда-нибудь найдут загадочные космические источники с избыточным длинноволновым излучением, то наверняка весьма изобретательные теоретики-астрофизики придумают им естественные объяснения. Доказать же «разумность» такого излучения нечем, так как никаким кодом оно не обладает. Создание же исполинских конструкций, детали которых видны с межзвездных расстояний, выглядит утопичным даже для самых горячих сторонников «астрофизического метода».
2. Длинноволновое излучение астроинженерных конструкций — это в сущности отходы инопланетной техники, причем отходы колоссальной энергетической мощи, позволяющей обнаружить их с расстояний во много световых лет. Вряд ли такое безрассудство, бессмысленную трату энергии следует приписать инопланетным обществам разумных существ. Скорее всего, пережив на младенческой стадии развития экологический кризис, они «вписались» в Природу, т. е. свели экологические отходы если не до нуля, то до минимума. А тогда найти подобную экологически весьма разумную цивилизацию вряд ли удастся.
Так как из знакомых человечеству средств связи радиосвязь наиболее быстра и удобна, естественно, что именно ее и пытаются применить для связи с инопланетянами. Однако и здесь нас встретили трудности, заметно снизившие первоначальный энтузиазм.
Вообразите себе, что мы послали радиозапрос к ВЦ, отстоящей от нас на 100 световых лет. Допустим, что инопланетяне сразу нас поняли и тотчас же послали нам желанный радиоответ с интересующими нас сведениями. Так как он дойдет до Земли еще через 100 лет, то, следовательно, примут его не наши современники, а наши потомки. Принципиальная сложность такого радиоразговора очевидна. Посылая запрос, мы должны знать, что будет интересовать человечество через 200 лет, а этого никто не знает. Можно, конечно, уловить некоторые общие тенденции развития науки, но главным в будущем будет именно то, что сегодня неизвестно. Полезно вспомнить, что сегодня удвоение информации в области точных наук происходит за 10–15 лет. Иначе говоря, в науке 2000 года наши сегодняшние знания составят лишь около 10 %. Так можно ли с уверенностью предсказать, что будет через 200 лет и какие проблемы тогда будут волновать род человеческий?
Явно отрицательный ответ на этот риторический вопрос показывает, что проблема радиосвязи с инопланетянами теснейшим образом связана с прогностикой. В каком-то смысле радиоразговор с ВЦ похож на диалог двух призраков: мы запрашиваем не теперешнюю ВЦ, а ту, которая еще будет через 100 лет, а она посылает ответ, не тому, кто спрашивает, а тому, кого еще нет — будущему человечеству! С увеличением расстояния трудности быстро возрастают, а радиосвязь на расстояниях во многие сотни, а тем более тысячи световых лет теряет всякий смысл.
К перечисленным трудностям присоединяются и трудности «лингвистического» характера. На каком «языке» разговаривать с инопланетянами? Поймут ли они нас? А что, если у них «видение мира» и соответственная аксиоматика иные, чем у землян? Не исключено, что в таком случае мы будем говорить «на разных языках» и заведомо не поймем друг друга.
Когда в 1960 г. начались первые поиски космических радиосигналов искусственного происхождения, многие специалисты (не говоря уже о профанах) плохо представляли себе возможность успеха. Неудача первых попыток привела к поспешному выводу об уникальности земной цивилизации. Отсутствие сигналов было расценено как «сигнал отсутствия». Реальная оценка ситуации в полной мере сделана совсем недавно чл. — корр. АН СССР В. С. Троицким в статье «Развитие внеземных цивилизаций и физические закономерности». Убедительными расчетами В. С. Троицкий показал, что при существующих ныне средствах радиоприема уловить радиосигналы инопланетян вряд ли возможно. Они, эти средства «…переносят все трудности связи на передающую сторону, и эти трудности оказываются непреодолимыми даже для крайне развитой цивилизации». Именно поэтому «…мы не наблюдаем космических чудес» (с. 28). Для приема сигналов ВЦ, по мнению В. С. Троицкого, необходимо сооружение всенаправленной приемной антенны с максимально возможной площадью приема. Ее можно представить себе, например, в виде сферы с укрепленными на ней 60 000 обычных параболических антенн диаметром 21 м каждая. При этом сама сфера должна иметь минимальный поперечник 3 км. С таким антенным устройством, может быть (но не обязательно), какие-то разумные сигналы и удастся уловить.
Несравнимо труднее построить «радиомаяк» для передачи с Земли сигналов инопланетянам. Его сооружение станет реальным лишь в будущем с успешным развитием космического транспорта, так как по ряду причин такой «маяк» нельзя разместить на Земле, а придется его удалить от нашей планеты за пределы лунной орбиты. Те же гипотетические радиомаяки ВЦ, которые сегодня с нашими средствами мы ищем, должны обладать совершенно нереальными параметрами. Так, например, сооружение сферического всенаправленного «маяка» мощностью 1018 Вт на сфере с поперечником 5000 км потребует от ВЦ срока строительства не менее 3 млн. лет. Скорее всего в реальной обстановке этот исполинский срок времени надо «по крайней мере удесятерить» (с. 27).
Все эти расчеты В. С. Троицкого разрушают наивные утопии о скором установлении радиосвязи с ВЦ. Они, естественно, рождают и другой принципиальный вопрос: а пользуются ли ВЦ вообще радиосвязью? Не известны ли им иные, куда более быстрые и эффективные средства общения? Ведь всего два века назад человечество и понятия не имело о радиоволнах, а самым быстрым средством связи считалась почтовая карета.
Из убедительных расчетов В. С. Троицкого вытекает и другой важный вывод: цивилизации III типа (по Н. С. Кардашеву), освоившие энергетику в масштабе своей галактики, скорее всего просто не существуют. Из-за «светового барьера» цивилизация не может занимать как угодно большой объем пространства. Она останется связным целым лишь в окрестностях своей звезды (примерно в радиусе, не большем 0,1 светового года). Иначе говоря, реальны лишь цивилизации II типа. К тому же в цивилизациях III типа плотность энергии столь велика, что не только белковые организмы, но и твердые тела там существовать не могут. Вероятно, поэтому. И. С. Шкловский населил подобные цивилизации роботами, в которые, по его странной идее, в конце концов превратится все человечество. Вместо высказывания подобных идей следует начать, по мнению В. С. Троицкого, конкретные расчеты будущих приемно-передающих радиосистем и энергетики космического транспорта. «Это сразу, — пишет он (с. 21), — ограничит буйство фантазии о безграничных энергетических возможностях высокоразвитой цивилизации и поможет выработке правильной стратегии поиска цивилизаций в нашей Галактике».
Таким образом сегодняшние неудачи «связного метода» вполне закономерны. Лишь в будущем, быть может, он принесет успех.
Около двух десятилетий назад американский астроном Р. Брейсуэлл предложил начать поиск инопланетных зондов в Солнечной системе и даже на околоземных орбитах. По его идее, поддержанной рядом других ученых, такие зонды имеют целью «…привлечь наше внимание к существованию галактической системы обществ… Если так, то мы должны быть очень внимательными, чтобы не проглядеть необъяснимые радиосигналы, которые могут быть приняты. Мне кажется, что зонд, встреченный на межзвездных расстояниях от места его создания, должен быть набит информацией и обладать способностью разумно отвечать на вопросы».
В недавно опубликованной статье доктора физ.-мат. наук Л. В. Ксанфомалити «Проблема зондов внешней цивилизации»приводится подробный анализ таинственных радиоэхо, которые некоторыми объяснялись отражением земных радиопередач инопланетным зондом («эффект Штермера»). Время задержки таких радиоэхо слишком велико, чтобы их можно было легко объяснить какими-то земными причинами. Любопытно, что радиоэхо наблюдаются на всех частотах, независимо от свойств ионосферы на данной частоте. Еще более поразительно то, что загадочные радиоэхо регистрируются не всегда и их очередная «серия», похоже, связана каждый раз с введением в строй новинок радиотехники. По мнению Л. В. Ксанфомалити «…нельзя полностью исключить возможность связи задержанных радиоэхо с гипотетическим зондом внешней цивилизации или его вспомогательными устройствами», хотя по ряду признаков «…все это гораздо больше похоже на побочный продукт какого-то неизвестного процесса».
Скорее всего «зондов Брейсуэлла» в общепринятом их понимании вовсе не существует. Сама эта идея песет на себе печать младенческой стадии космонавтики, ее первых шагов по созданию искусственных спутников Луны и планет. Прилетев с расстояния в десятки световых лет, зонды Брейсуэлла ложатся на пассивные околосолнечные или околоземные орбиты. С помощью радиоволн они информируют человечество о своем существовании, а также передают сведения о нас своим создателям — далеким инопланетянам. Все трудности радиосвязи на межзвездных расстояниях тут налицо, и не видно, чем принципиально наивные «зонды Брейсуэлла» отличаются от межпланетных зондов, запускаемых человечеством. Совершенно неясным остается и вопрос, как такие зонды сумели преодолеть межзвездные пространства.
Если когда-нибудь с других планетных систем нас посетят зонды или космические корабли, то, как уже говорилось, наверняка они будут выглядеть совсем иначе.
Неисчерпаемость материи — краеугольный принцип диалектического материализма. Эта неисчерпаемость касается всех сторон объективного бытия. По словам известного советского философа профессора А. С. Кармина, «…применение принципа неисчерпаемости материи к пространству и времени ведет к выводу о неисчерпаемом многообразии их форм. С этой точки зрения бесконечность пространства и времени понимается не как их метрическая бесконечность, а как бесконечное разнообразие пространственно-временных структур, пространств и времен. Это представление соответствует создаваемой современной наукой картине физической Вселенной».
Неисчерпаемость материального мира (и на уровне явлений, и на уровне законов!) означает, что наука никогда не будет исчерпана и что впереди нас ждут не только «рядовые», но и фундаментальные открытия. С этой точки зрения и следует подходить к проблеме связи с инопланетянами. Да, сегодня мы не знаем, как установить с ними хотя бы одностороннюю радиосвязь. Не видно и средств, с помощью которых удастся уверенно отличить «отходы» ВЦ от естественных космических явлений. Совсем безнадежной выглядит проблема межзвездных перелетов.
Но это — сегодня. А завтра? Неужели навсегда человечество обречено на полную изоляцию в космосе и идеи К. Э. Циолковского о вселенском распространении Разума не больше, чем утопия? Думать так — значит не верить в силы науки, в мощь человеческого Разума.
Уже сейчас все чаще начинают поговаривать о «параллельных» мирах и об использовании для связи с инопланетянами иных пространственно-временных измерений. В книге У. Корлисса «Ракетные двигатели для космических полетов» (ИЛ, 1962, с. 451) смело утверждается, что «…нельзя догматически отрицать возможность существования других измерений, так как мы не обладаем способностью воспринимать четвертое или пятое пространственное измерение. Точно так же нельзя утверждать, что расстояние до Марса не может оказаться значительно меньшим в каком-либо другом измерении».
Известные специалисты в области космонавтики доктора технических наук В. П. Бурдаков и Ю. И. Данилов в капитальной монографии «Внешние ресурсы и космонавтика» (М. Атомиздат, 1976) обстоятельно обсуждают возможные, но пока что фантастические тяговые системы будущего. Среди них и искусственные гравитационные экраны, которые позволили бы при малом расходе энергии перемещаться с очень большими скоростями, и антигравитационные двигатели. Рассматриваются и возможности преодоления «светового барьера», и даже использование для нужд космонавтики биополей и психокинеза. Среди задач, которые стоят перед земной цивилизацией, член-корр. АН СССР И. С. Кардашев называет и такую, как «…изучение возможности перехода в другие измерения, например через заряженную черную дыру».
Приведенные примеры показывают, насколько широким становится фронт научных исследований. Кардинальные успехи на этом направлении так преобразуют современную технологию, что с теперешней точки зрения она неизбежно должна показаться «магией». Тогда и для многих из сегодняшних проблем связи с ВЦ, вероятно, найдутся неожиданные решения. Естественно думать, что далеко обогнавшие нас в развитии космические цивилизации знают многое такое о материи и сознании, о чем мы и не подозреваем. А тогда прямой контакт с инопланетянами (в форме ли дистанционной связи или прямого визита к нам) непременно будет сопровождаться явлениями и событиями, которые наше нынешнее миропонимание склонно считать чуть ли не «сверхъестественными», «магическими» и «принципиально невозможными». Неисчерпаемая Природа преподнесет нам еще много сюрпризов!
Ко всему сказанному следует добавить одно важное замечание. Все расчеты, основанные на экспоненте, показывают, что человечество в принципе обладает колоссальными возможностями численного роста и технического прогресса. Но это вовсе не означает, что будущее развитие человечества всегда будет происходить по экспоненциальному закону.
Экспонента таит в себе очевидные нелепости. Сегодня человечество использует для жизни и производства ежегодно 1017 граммов вещества. При годовом приросте вещества 4 % всего через 200 лет оно должно будет использовать 1051 граммов вещества, что равно массе 10 млн. галактик! Ясно, что это абсурд. Но отсюда следует, что развитие человечества по экспоненте — явление временное. Не знаем, когда и как, но оно непременно будет ограничено естественными причинами, и темп прогресса земной цивилизации замедлится.
Это — в будущем. А пока экспонента действует в полную силу, и это заставляет человечество искать ресурсы вещества и энергии как на Земле, так и в ближнем Космосе.
Богатства Земли и ближнего космоса
Когда по старинке некоторые рассуждают о «неисчерпаемости» земных ресурсов, эти «бодрые» слова можно в лучшем случае понимать в условном смысле. Ресурсы Земли при конечной величине ее массы несомненно исчерпаемы. Самую верхнюю оценку земных ресурсов можно получить, если подсчитать по уравнению Эйнштейна, сколько энергии выделится при полной аннигиляции (превращение в излучение) нашей планеты. Количество этой энергии (1041 Дж) хотя и очень велико, но при развитии человечества по экспоненте даже ее когда-нибудь, конечно, не хватит. Говоря серьезно, человечество должно оценить, надолго ли хватит ему тех вещественных богатств Земли, которые оно подчас безрассудно тратит сегодня. Такие подсчеты делались неоднократно, и мы ограничимся лишь некоторыми примерами.
Вот данные, приведенные американскими прогнозистами еще в 1968 г.:
Все эти подсчеты были сделаны при допущении, что уровень потребления 1948 г. сохранится (на самом деле он резко поднялся).
В книге акад. К. И. Лукашева весьма детально рассматриваются перспективы использования минеральных богатств Земли, однако автор воздерживается от каких-либо «точных» прогностических оценок, и это разумно, так как мы еще очень плохо знаем и Землю, и ее богатства. Лишь немногие буровые скважины достигли глубины 10–11 км, а чаще всего при разведке полезных ископаемых приходится ограничиваться скважинами глубиной 200–300 м. Ясно, что наши знания о богатствах земной коры крайне ограничены.
Тем не менее, используя земные ресурсы, надо твердо помнить, что многие из них (например, залежи нефти и ценных металлов) невозобновляемы. Во всяком случае, мы пока не знаем, как их получать из других, менее ценных веществ, если даже такой процесс технически возможен. Лишь атмосфера, гидросфера и биосфера демонстрируют нам постоянное самовозобновление в тех природных циклах, которые совершаются с самого начала геологической истории.
Но и возможности «возобновимых» ресурсов мы не должны переоценивать. Засорение среды, все еще пока продолжающееся в огромных масштабах, ведет к истреблению биосферы и даже угрожает дальнейшему существованию человечества. Биосфера до появления человека также создавала свои «отбросы», но эти «отходы» жизни снова вовлекались ею в казалось бы вечный круговорот. То, что нам теперь кажется идеалом (отходы одного производства— сырье для другого), давно уже осуществлялось в природе. Но «синтетика», новые искусственные минералы, которые создает человек, не усваиваются биосферой и не вовлекаются ею в вихрь жизни. Вот почему в сегодняшней ситуации говорить о возобновимых ресурсах трудно.
Разработка недр Земли должна сочетаться с интенсивной борьбой с загрязнением среды. В нашей стране достигнуты серьезные успехи в бурении. Используются новые машины для проходки тоннелей и выработки угольных пластов. В будущем «сверлении» земной коры предполагается использовать и ультразвук, и высокочастотные токи. Существуют разработки совершенных подземоходов, этих технических «кротов», которые сообщают с помощью автоматики тем, кто управляет ими с поверхности, о богатствах подземного мира.
Трудно сказать, как скоро мы «разработаем» всю земную кору и «примемся» за мантию или даже ядро — технические трудности на этом пути колоссальны. Но не видно принципиальных причин, мешающих глубинному освоению Земли.
Когда истощатся рудные запасы нашей планеты, человечество, вероятно, перейдет к использованию обычных горных пород. Это логично — ведь в 100 тоннах магматической горной породы, например гранита, содержится в среднем 8 тонн алюминия, 8 тонн железа, 0,5 тонны титана и многие другие ценные вещества.
А богатства океана, в каждом кубическом километре которого находится 38 тонн твердого вещества! Из них 30 тонн составляет поваренная соль, а остальные 8 тонн приходятся на ценные элементы (например магний — 4,5 тонны). Земные океаны содержат 1017 тонн водорода и 1013 тонн дейтерия — сырья для атомных и термоядерных установок.
Термоядерная энергия кажется нам панацеей. И в самом деле, солнечную энергию мы использовать эффективно пока не умеем, а остальные виды энергии (включая энергию воды, ветра и вулканов) явно не обеспечат энергетических нужд человечества. Использование нефти и угля в качестве топлива заставляет вспомнить знаменитое замечание Д. И. Менделеева: «Можно топить печь и ассигнациями!»
Но так ли хороша термоядерная энергия, как иногда об этом пишут? Да, энергии при термоядерном синтезе можно получить много, во всяком случае достаточно для человечества «на первое время». Но производство этой энергии «грязное» и опасное. Оно и останется таковым, пока не будут найдены (если это возможно!) способы обезвреживания ядерных «отходов». Предложение об атомных «свалках» на Луне вряд ли подходящее— ведь Космос мы все- таки собираемся осваивать, т. е. заселять.
Таким образом, проблемы вещественных и энергетических ресурсов человечества очень сложны. Безответственным оптимистическим заявлениям на этот счет надо противопоставить серьезную работу по созданию безотходного производства, обеспечению прогрессивного развития земной биосферы и поискам новых, «чистых» способов получения большого количества энергии.
Чем богат ближний космос? Насколько реально его освоение и использование на благо человечеству?
Пожалуй, нигде в другой области так не ощущается взрывообразный характер развития земной цивилизации, как в космонавтике. Ее успехи поистине изумительны. Всего за какие-то два десятилетия — срок, ничтожный в истории Земли, наша планета оказалась окруженной свитой из тысяч спутников, земные автоматические станции успешно исследуют Луну, Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн и межпланетное пространство. Окрестности Земли ежегодно бороздят пилотируемые космические корабли, и, наконец, состоялись первые экспедиции на Луну.
Калейдоскоп достижений современной космонавтики несколько притупил у большинства землян способность удивляться новому: к запуску очередного спутника многие из нас относятся столь же равнодушно, как к заурядному полету самолета. В этой адаптации человеческого сознания к успехам космонавтики можно усмотреть и положительную черту. Люди начали привыкать к космосу, а космонавтика постепенно становится таким же повседневным человеческим делом, как авиация. Но именно это и отражает важнейшее событие в эволюции Земли — переход человечества в космическую фазу своего существования.
Попробуем представить себе дальнейший ход событий. Попытаемся набросать близкие и далекие перспективы в освоении Солнечной системы.
Жидкостные ракетные двигатели — основа современных ракет- носителей. В качестве горючего в них используются, например, керосин, спирт, гидразин, жидкий водород, окислителем служат жидкий кислород, азотная кислота или перекись водорода. Эти двигатели очень шумны, прожорливы, но зато они развивают огромную тягу, способную придать космическим аппаратам требуемые космические скорости. Максимальные скорости истечения газов из сопла жидкостных ракетных двигателей не превышают 5 км в секунду, а оптимальное число ступеней в стартовых комплексах обычно заключено в пределах 2–4. По мере проникновения все в более и более отдаленные районы Солнечной системы размеры и масса ракет-носителей значительно увеличиваются. Необходимость в таких исполинах отпадает, если межпланетный комплекс собирать на околоземной орбите. Но для доставки отдельных блоков на эту орбиту опять же потребуются достаточно мощные стартовые ракетные системы.
Существует несколько вариантов ядерных ракетных двигателей. В них рабочее тело нагревается не за счет собственной химической энергии, как в жидкостных ракетных двигателях, а за счет тепла, выделяющегося при ядерной реакции. В качестве рабочего тела можно использовать водород или даже обычную воду. В двигателях с твердофазным ядерным реактором удавалось достичь (при наземных испытаниях) скоростей истечения до 8 км в секунду. В двигателях с жидкофазным ядерным реактором эта скорость может быть доведена до 20 км в секунду. Если же удастся в космических двигателях использовать газофазный ядерный реактор, скорость истечения можно повысить до 70 км в секунду.
Когда человечество научится управлять термоядерной реакцией, оно, несомненно, использует термоядерные реакторы и для космических полетов. В этом случае станут реальными скорости истечения до 100 км в секунду.
Следует заметить, что высокие скорости, истечения газов из сопла космических двигателей сами по себе еще не решают всех проблем космической тяговой энергетики. Даже если эти скорости будут огромными, а тяга ничтожно мала, двигатель не сможет сообщить космическому аппарату нужное ускорение. По-видимому, космические ядерные двигатели придется использовать главным образом как двигатели малой тяги, пригодные для коррекции, маневрирования, но не для старта с Земли и других крупных небесных тел. Возможно, что через несколько лет ядерные двигатели с твердофазными реакторами удастся использовать на верхних ступенях ракет-носителей (верхних потому, что на нижней ступени эти двигатели вызвали бы радиоактивное заражение). Во всяком случае, жидкостные ракетные двигатели будут служить еще долго.
Освоение Космоса человечеству пока обходится чрезвычайно дорого. За программу «Аполлон» американцам пришлось заплатить 25 млрд. долларов. Ясно, что рассматривать планеты как объекты, с которых ценные вещества будут доставляться на Землю, пока не приходится. Другое дело — «разработка на месте», т. е. организация космического производства прежде всего для жизнеобеспечения, скажем, постоянных лунных или планетных поселений. Этот этап освоения Космоса, собственно, начался на наших глазах.
Надо признать, что пока мы еще очень мало знаем о минеральных богатствах Луны, тем более планет. Вполне возможно, что на Луне и земноподобных планетах есть минеральные ресурсы, аналогичные земным. Наиболее ценные из них в небольшом количестве будут, вероятно, доставлены на Землю, остальные пойдут на организацию индустрии в Космосе. По-видимому, начинать надо с Луны и Марса, где создание сначала временных станций, а затем и постоянных поселений вполне реально. Труднее (из-за близости к Солнцу) освоить Меркурий. Сегодня даже представить себе невозможно освоение Венеры — слишком негостеприимен ее мир. Планеты-гиганты в далеких планах освоения Солнечной системы рассматриваются главным образом как источники термоядерного топлива. Более перспективны в смысле освоения крупные спутники, хотя конкретных проектов на этот счет пока не существует.
Заманчиво поймать какой-нибудь железный астероид и перевести его (с помощью ракетных двигателей) для разработки в окрестности Земли — при диаметре астероида 720 м его хватило бы для удовлетворения годовой потребности человечества в железе. Однако сегодня на полеты к астероидам, тем более на их «буксировку» потребуются колоссальные затраты.
Освоение ближнего Космоса не следует сводить к поискам и использованию вещественных богатств космических тел. Задачу можно сформулировать шире. Есть два пути приспособления человека к враждебным ему условиям космической среды. Первый из них состоит в том, что в кабинах космических кораблей системы жизнеобеспечения создают миниатюрный «филиал Земли», земной комфорт. В микромасштабе ту же функцию выполняют скафандры. На первых стадиях освоения Луны и других небесных тел придется довольствоваться этим. Но, «закрепившись» на Луне, построив первые лунные жилища, по характеру системы жизнеобеспечения напоминающие кабины космических кораблей, человечество, возможно, приступит к реорганизации самой Луны, к искусственному созданию на ней в глобальном масштабе обстановки, пригодной для обитания. Иначе говоря, не пассивное приспособление к враждебной внешней космической среде, а изменение ее в благоприятную для человека сторону, активная переделка внешней среды в «земноподобном» духе — вот второй путь, обеспечивающий возможность расселения человечества в Космосе.
Конечно, второй путь труднее первого. В некоторых случаях он неосуществим или кажется неосуществимым. Так, создание вокруг Луны постоянной атмосферы за счет газов, полученных искусственно из лунных пород, представляется нереальным, фантастическим, главным образом из-за слабой лунной гравитации. Гравитация на лунной поверхности в 6 раз меньше земной, и искусственная лунная атмосфера должна быстро улетучиться. Но тот же проект для Марса принципиально вполне осуществим, и возможно, что когда- нибудь усилия человечества превратят Марс в маленькую Землю. Впрочем, и для Луны могут быть открыты способы, обеспечивающие стабильность ее искусственной атмосферы. А тогда на Луне, быть может, удастся создать и гидросферу, и биосферу. Мертвый мир Луны будет оживлен человеческим Разумом.
Из всех планет Солнечной системы Марс, несомненно, первым подвергнется «колонизации». Пилотируемые полеты к Марсу проектируются на 90-е годы текущего века, а высадка первой экспедиции на Марс — до 2000 года.
Однако уже сейчас Марс обзавелся искусственными спутниками, и на его поверхность опустились советские автоматические станции. Это случилось всего через 5 лет после посадки таких станций на Луну, несмотря на то что даже при наибольшем сближении с Землей Марс почти в 150 раз дальше Луны — факт многозначительный, иллюстрирующий необычайно бурный прогресс космонавтики.
Если бы мы располагали двигателем, который на протяжении всего полета к Марсу придавал бы космическому кораблю ускорение, равное 9,8 м в секунду, то до Марса можно было бы добраться всего за неделю. Сейчас пока невозможно представить, как подойти к техническому решению такой задачи, но и утверждать, что средства межпланетных сообщений останутся такими же, как и сегодня, тоже нельзя. Впрочем, если речь идет о Марсе, то и при современном уровне техники его освоение вполне возможно. Вероятно, стадийность заселения Марса и Луны будет одинаковой.
Освоение Солнечной системы — это не только полеты на планеты, их спутники и заселение некоторых из них людьми и автоматами. Это прежде всего и раньше всего переделка нашей Земли по вкусу и требованиям человечества. Не все нравится нам в нашей космической колыбели. Пока человечество находилось в младенческом состоянии, с этим приходилось мириться. Но сейчас оно настолько повзрослело, что не только вышло из своей колыбели, но и почувствовало в себе силы заняться коренной переделкой собственной планеты.
Нет недостатка в проектах искусственного изменения климата. Например, предлагается перегородить плотиной Берингов пролив и перекачивать атомными насосами теплую воду Тихого океана в Ледовитый океан. Есть немало проектов изменения направления теплого течения Гольфстрим, в частности использование его для отепления североамериканского побережья. Большую популярность приобрели проекты поворота вспять крупнейших рек Сибири и обводнения с их помощью засушливых районов Средней Азии. Есть аналогичные проекты «оживления» Сахары и других пустынных районов Земли. Все эти проекты объединяет один недостаток — в них не учитываются последствия их реализации, которые могут оказаться катастрофическими (например, поворот Гольфстрима к побережью Северной Америки вызовет оледенение Европы). Теми же пороками страдают и проекты обширных водохранилищ, новых каналов и вообще всяких крупных искусственных изменений в физической природе Земли, в том числе искусственного уменьшения облачности или обильного дождевания.
Следовательно, переделке Земли должно предшествовать тщательное научно обоснованное прогнозирование последствий вмешательства человечества в установившееся равновесие природных явлений.
Не умея пока переделать собственную планету, человечество тем не менее обсуждает радикальные проекты переделки всей Солнечной системы. Нашу самоуверенность можно, пожалуй, оправдать тем, что реализация этих проектов — дело далекого будущего, дело неимоверно трудное, к которому надо готовиться загодя.
В астрономии по традиции принято называть планеты «небесными землями». Условность этого термина ныне очевидна — даже в нашей Солнечной системе, строго говоря, ни одна планета не похожа на Землю. При переделке Солнечной системы главной целью, очевидно, будет исправление этого «недостатка природы». Говоря яснее, человечество, вероятно, построит вокруг Солнца годные для жизни искусственные сооружения, максимально использующие запасы вещества планет и животворящую энергию Солнца.
Истоки этой идеи мы находим у К. Э. Циолковского в его проекте искусственных планет земного типа или гораздо меньших «космических оранжерей». С точки зрения чисто количественной запаса вещества в одних планетах-гигантах вполне хватило бы на изготовление нескольких сотен «искусственных земель» или нескольких сотен тысяч «космических оранжерей». В принципе можно было бы перевести все их на более близкие к Солнцу орбиты. Беда в том, что качественно планеты-гиганты для этой цели неподходящи — нельзя же строить «искусственные земли» из водорода или других газов (если, конечно, не предварить это строительство термоядерным синтезом тяжелых элементов).
Некоторые исследователи (И. Б. Бестужев-Лада и независимо от него Ф. Дайсон) предложили окружить Солнце исполинской искусственной сферой, на внутренней поверхности которой разместить все, почти неисчислимое к тому времени человечество. Такая сфера полностью улавливала бы излучение Солнца, и эта энергия стала бы одной из основных энергетических баз «бывших» землян («бывших» потому, что на постройку такой сферы придется израсходовать вещество всех планет, в том числе Земли). Несколько лет назад было, однако, показано, что такая сфера динамически неустойчива, а значит, и непригодна для обитания.
В некоторых проектах предлагается, не покидая нашу колыбель и не «стирая ее в порошок», наращивать Землю извне за счет вещества других планет. Очевидно, при таком наращивании все новых и новых этажей прогрессивно будет возрастать сила тяжести, что сильно затруднит не только строительство «новой Земли», но и обитание на ней чрезмерной «отяжелевших» людей.
В проектах проф. Г. И. Покровского взамен «Сферы Дайсона» предлагается создание вокруг Солнца из вещества планет различных устойчивых твердых динамических конструкций.
В последнее время большую популярность приобрели проекты американского исследователя О’Нейла, рассчитанные на реализацию в течение ближайшего полувека. О’Нейл предлагает постепенно расселить человечество в громадных металлических станциях-цилиндрах, где предполагается создать вполне земной комфорт вплоть до пастбищ и облаков, извергающих дождь. Вращение цилиндров вокруг оси создаст искусственную тяжесть, причем цилиндры должны быть ориентированы так, чтобы их основание постоянно было направлено на Солнце. Здесь в торце станции предполагается разместить электростанцию, дающую мощность 120 киловатт на каждого обитателя «искусственной планеты».
Первая станция рассчитана на 10 000 человек. При радиусе 100 м она должна иметь в длину 1 км. Скорость ее вращения — один оборот за 21 секунду. Станция второй очереди должна обладать внутренней поверхностью в 10 раз большей, чем у первой модели. К 2008 году спроектирована станция длиной 40 км и диаметром 7 км, в которой должны разместиться 20 млн. человек! Через полвека, если верить О’Нейлу, 90 % населения Земли переселится в его цилиндры!
Можно быть, однако, уверенным, что этого наверняка не произойдет. Цилиндры О’Нейла отнюдь не решат современных проблем человечества, в том числе социальных и экологических. Проекты американского ученого несут в себе явные черты утопии. Достаточно представить себе жизнь 10 000 человек внутри первого цилиндра длиной всего 1 км, чтобы ощутить физический и психологический дискомфорт, который ожидает землян, рискнувших покинуть надолго родную планету. Нет, еще много веков (если не навсегда) Земля останется для человечества не только его колыбелью, но и любимой отчизной.
Во всех этих кажущихся фантастическими проектах, безусловно, верна основная идея: освоение Солнечной системы человечеством завершится лишь тогда, когда оно полностью и наиболее удобным для себя образом использует вещество и энергию этой системы, в первую очередь Земли.
Путь к звездам лежит через недра Земли.
В режиме космического корабля
Примерно 100 лет назад в научный обиход был введен новый термин — «экология». В современном естествознании экологией называют раздел биологии, изучающий взаимоотношения организмов с окружающей средой. Хотя развитие человеческого общества подчиняется особым социальным законам, с биологической точки зрения человечество можно рассматривать как некоторую совокупность организмов, взаимодействующих с внешней средой. Исходя из этого экологические исследования могут и должны быть распространены на человечество с той, однако, весьма существенной оговоркой, что характер взаимодействия природы и общества определяется в первую очередь социальными законами.
На ранней стадии развития общества, когда основным источником существования были охота и собирательство, человек не отделял себя от природы, находился с нею в гармоничном единстве. Позже, когда слишком бурная деятельность человека привела его к необходимости искать себе новые источники существования и он перешел к земледелию и скотоводству, взаимоотношения человека и природы изменились. Засухи или, наоборот, наводнения уничтожали урожай, вызывали гибель скота. И природа стала восприниматься человеком как нечто враждебное. Борьба против засух и наводнений путем проведения каналов и строительства дамб вызвала к жизни такие понятия, как «покорение природы», «борьба с природой», — терминологию, прочно укоренившуюся даже в современном языке.
Но времена меняются. «Борясь» с природой, человек не задумывался об обратных связях, о последствиях своей «борьбы» и своих «побед», и природа начала жестоко мстить человеку за его неразумное к ней отношение. Обратные связи уже сегодня дают о себе знать все больше и больше, особенно в развитых капиталистических странах. Именно, капитализм, эта отживающая общественная формация, всячески поощряющая пресловутую «частную инициативу» с ее духом торгашества и делячества, породил то бездумное, потребительское отношение к природе, которое в капиталистических странах уже сегодня сделало экологическую проблему «проблемой номер один». И если бы капитализм не шел к своему концу, а остался надолго общественной формацией большинства стран, человечеству, вероятно, грозила бы экологическая катастрофа. Такой катастрофой была бы, конечно, и термоядерная война, способная уничтожить на Земле все живое.
Пытаясь извратить действительное положение дел, некоторые зарубежные социологи представляют существующий разлад человека с природой как неизбежное следствие бурного развития техники и индустрии. Спасение от экологической катастрофы они видят не в переходе всего человечества к высшей общественной формации — социализму и коммунизму, а в отказе от технического прогресса, в возвращении к патриархальным формам жизни.
Нелепость такой позиции вряд ли требует пояснений. Социальная и техническая эволюция человечества так же необратима, как и предшествовавшая ей эволюция животного и растительного мира Земли. Задача состоит в том, чтобы «вписаться в биосферу», чтобы мир «второй природы» вошел органически в ее состав, не губя живое, а, наоборот, способствуя переходу биосферы в ноосферу. Такую задачу в принципе может решить лишь общество социалистическое и тем более коммунистическое. Не следует это понимать, конечно, так, что в современных социалистических странах, в частности в СССР, экологической проблемы не существует. Эта проблема приобрела сегодня глобальный характер.
Земля — космический корабль. Это образное сравнение уже не раз использовалось в печати. Будет хорошо, если глубина этого сравнения дойдет до нашего сознания. Земля действительно «космический корабль» с непрерывно растущим в своей численности экипажем. Как и всякий космический корабль, Земля обладает ограниченными, хотя и весьма значительными запасами вещества и энергии. На Земле, как и на космическом корабле, действует практически замкнутый экологический цикл, правда использующий для своей реализации внешний источник энергии — Солнце, совершается замкнутый круговорот живого вещества — разложение умерших организмов и рождение новой жизни, вовлекающей в жизненный вихрь все новые и новые массы неорганического вещества.
Развитие человечества идет в направлении освоения для собственных нужд все большего и большего количества вещества и энергии. Этот естественный процесс роста осуществляется с помощью непрерывно прогрессирующей техники производства. Однако производство создает не только ценности, но и отходы. И эти отходы уже начали угрожать самому существованию человечества. Покажем это на конкретных примерах.
Загрязнение воздуха в промышленных и жилых центрах капиталистических стран дает чувствовать себя уже сегодня. Дымящие трубы бесчисленных предприятий, выхлопные газы миллионов автомобилей, радиоактивное заражение атмосферы, газы, выделяющиеся из гниющих отбросов, и многое-многое другое отравляют воздух. Хотя в США проживает всего 6 % населения земного шара, на их долю приходится 40 % мирового загрязнения окружающей среды. Как тут не вспомнить пророческие слова Карла Маркса: «Культура, если она развивается стихийно, а не направляется сознательно… оставляет после себя пустыню».
Индустриализация сопровождается колоссальным потреблением природных ресурсов и глубокими изменениями природной среды. «Распашка больших территорий суши (около 10–12 %), использование под пастбища (17 %), — пишет чл. — корр. АН СССР В. А. Ковда, — вырубка лесов, сооружение плотин и каналов, оросительных систем, обширные горно-геологические разработки, эрозия почв, применение удобрений, пестицидов, мелиорация, загрязнение почв, водоемов и атмосферы индустриальными отходами и многие другие виды деятельности человека вносят в природу большие изменения, которые нарушают сложившиеся системы и отношения в биосфере Земли. Часто эти изменения имеют негативный и, что особенно опасно для будущего человечества, необратимый характер».
Приведем примеры того, как незнание законов, управляющих биосферой, делает вмешательство человека в жизнь животных и растений нежелательным, а то и вредным (даже если это вмешательство вызвано самыми добрыми побуждениями).
На острове Бали (Индонезия) решили избавиться от москитов и опрыскали жилища рыбаков ДДТ. Москиты исчезли, но вскоре начали гибнуть ящерицы, питавшиеся этими насекомыми. За ящерицами наступил черед кошек, кормившихся ими. Вскоре на острове не осталось почти ни одной кошки, поэтому появились несметные полчища крыс, принесших с собой чуму. Срочно завезли новых кошек. Но тут начались новые беды: как только кошка вспрыгивала на крышу дома, крыша обрушивалась. Оказалось, что после исчезновения ящериц на острове развелось множество термитов, которые источили все балки в домах.
Биосфера как саморегулирующаяся система постоянно находится в динамическом равновесии. Если нарушить это равновесие, последствия могут быть самыми неожиданными. Казалось бы, для увеличения продуктивности сельского хозяйства надо всемерно увеличивать посевные площади. Но вот распахали плодородные поймы, степи, склоны. Усилилась эрозия почв. Ветры и паводки стали сдирать почву, началось быстрое образование оврагов. В итоге от непродуманного хозяйствования за последнее время для земледелия потеряны миллионы гектаров земли. Очевидно, что, планируя какое- нибудь мероприятие в биосфере, надо добиваться того, чтобы равновесие в природе сохранилось и последствия вмешательства человека были благоприятными и для него, и для природы.
Сооружение исполинских плотин и водохранилищ — доброе дело. Но при этом приходится учитывать, как изменяется режим реки, как заиляется ее дно и какой ущерб понесет рыбное хозяйство, когда во время нереста рыба из-за плотин не сможет подняться к истокам реки.
Уничтожение волков всегда считалось хорошей охотой. Казалось, есть и польза от этого занятия: ведь истребляются хищники. Но вот, когда в арктических районах Канады перебили волков, невиданно размножились олени карибу, на которых охотились волки. Уничтожив волков, погубили и пастбища, почти начисто истребленные оленями. Надо заметить, что хищники выполняют и важную «селекционную» роль: они истребляют преимущественно слабых и больных особей, что препятствует распространению болезней и закреплению наследственных недостатков. Эта «мудрость» природы— результат ее длительной эволюции, и вмешательство людей в жизнь живого вещества должно быть разумным.
В Советском Союзе и других социалистических странах загрязнение среды хотя и происходит, но далеко не в таких катастрофических масштабах, как в крупнейших капиталистических странах. А главное, сознательно регулируемое общество, т. е. общество социалистическое, способно так регулировать свое взаимодействие с природой, что результаты этого взаимодействия будут полезны и природе, и обществу. Важные обнадеживающие шаги в этом направлении уже сделаны.
Рассмотрим возможные пути оптимизации биосферы, т. е. гармонического соответствия деятельности человека и природы. Тема эта сложная, многоплановая, и потому мы ограничимся только несколькими примерами принципиального характера.
Производство и технические устройства создают отходы, грязь. Но неизбежно ли это? Кто-то из химиков метко сказал, что в химии нет грязи. Грязь — это химическое соединение в неподходящем месте. Если это так, то отходы — это вещество и энергия, которые мы пока не научились использовать для нужд человека и природы. Радикальный выход, очевидно, заключается в создании безотбросовой технологии, беструбных и бессточных заводов. Иначе говоря, идеальное производство будущего должно работать на замкнутых технологических циклах: сырье — производство — отходы — сырье и т. д. При этом, конечно, вовсе не обязательно, чтобы отходы превращались в сырье для того же производства. Важно, чтобы они с пользой были употреблены для человека, техники, природы, а не рассматривались бы как мусор, который нужно забросить как можно дальше.
В будущем производственная деятельность человека должна раздвоиться на деятельность производящую и компенсирующую последствия производства, т. е. обеспечивающую превращение отходов в сырье. Вторая сторона деятельности потребует уже сегодня, по- видимому, не меньших творческих усилий, чем первая. Но не здесь ли во всей своей мощи должен проявиться человеческий разум — основа ноосферы? Не на этом ли благородном поприще наглядно выявятся преимущества социалистической организации общества перед хищническим потребительством капитализма?
Не будем преуменьшать трудности создания безотходной технологии: они огромны, и в этом направлении делаются пока лишь первые, правда, весьма обнадеживающие шаги. А пока вполне реальным, хотя и далеко не совершенным средством борьбы с загрязнением среды является применение различных очистительных устройств.
В загрязнении среды немалая роль принадлежит транспорту. Современный автомобиль при пробеге 900 км расходует столько же кислорода, сколько использует его водитель для дыхания в течение целого года. А ведь уже сегодня по дорогам планеты снуют около 300 млн. автомобилей! Пассажирский же самолет за один трансатлантический рейс расходует 35 т кислорода. По подсчетам акад. Ф. Ф. Давитая, техника ежегодно извлекает безвозвратно из атмосферы более 10 млрд, тонн кислорода! Допустимо ли дальнейшее бесконтрольное и прогрессирующее расходование кислорода атмосферы? Не задохнется ли человечество когда-нибудь во всемирном смоге, который окутает Землю?
Радикальное решение проблемы, очевидно, заключается в создании таких средств транспорта и других технических устройств, которые не «воровали» бы кислород из атмосферы, не засоряли бы ее вредными газами и дымом. Электромобили и парокаты (автомобили на паровых двигателях), пневматический транспорт, возрождение дирижаблей на новой технической основе — вот лишь некоторые из возможностей, намечаемых уже сегодня. Пока же в качестве временного средства стараются загрязнение, создаваемое двигателями внутреннего сгорания и реактивными двигателями самолетов, свести к минимуму.
Раньше при застройке новых районов деревья вырубались безжалостно. Между тем крона большого дерева за час поглощает 2,5 кг углекислого газа — столько, сколько его содержится в 5000 м3 воздуха. Всего 25 м2 поверхности листьев за день выделяют столько кислорода, сколько нужно человеку, чтобы прожить сутки. А ведь кроны деревьев содержат сотни тысяч листьев! Значит, срубить дерево — это обеднить атмосферу кислородом, уничтожить долгодействующий источник его восполнения. Эта тривиальная истина теперь осознана всеми, и градостроительство в нашей стране предусматривает максимальное сохранение естественных растений и создание искусственных насаждений.
Экологическая проблема должна решаться глобально. Не только в Советском Союзе, но и за рубежом в ряде стран возрождению погубленной природы уделяется серьезное внимание. Наша страна активно участвует во всех международных мероприятиях, связанных с охраной природы, с борьбой против загрязнения среды. Эта борьба преследует, в сущности, единственную цель — постепенное превращение биосферы в ноосферу.
В истории жизни на Земле можно выделить три этапа. Первый из них продолжался до появления человека. Биосфера в ту пору характеризовалась «сбалансированной экологией», т. е. четким саморегулированием, обеспечивающим не только длительное существование живой оболочки Земли, но и ее прогрессивное развитие. Второй период характерен стихийной деятельностью человека. Бездушное, неразумное подчас и в общем потребительское отношение к природе поставило человека во враждебное отношение к биосфере. Теперь уже ясно, что «борьба» с природой, «покорение» ее грозит человечеству большими неприятностями. Третий период — период планового регулирования отношений человека с природой протекает на наших глазах.
Биосфера постепенно «насыщается» техникой, и человечество приступает к проектированию и созданию сбалансированных взаимоотношений с природой. Очевидно, что закономерности развития таких отношений не сводятся к законам развития природы. Познание законов взаимосвязи природы и общества, особенностей сочетания биосферы и производства с теми новыми условиями, в которые ставит биосферу человек, — одна из фундаментальных задач естественных и общественных наук.
Надо воспитать в себе такие человеческие качества, которые соответствовали бы глобальному пониманию экологической культуры. С высоты космических орбит космонавты и астронавты явно ощутили, как, в сущности, мала наша планета и как жизненно необходимо беречь все ее природные богатства.
Жить в режиме космического корабля — это значит всегда помнить об ограниченности Земли и о том, что, как остроумно заметил один эколог, «всякая вещь куда-нибудь девается». Воспитывать экологическую культуру в себе и других надо в большом и малом. Варварство и вандализм сегодня начинаются с брошенного окурка, с поломанной «просто так» ветки, с хулиганского разрушения памятника культуры и многих других действий, еще недавно казавшихся «безобидными». Только тогда мы отведем экологическую угрозу и сделаем Землю прекрасным, прочным домом человечества.
«Человечеству сейчас, по сути дела, не остается ничего иного, — пишет известный эколог Аурелио Печчеи, — как возможно быстрее приблизиться к следующей фазе своего развития — той, где оно, сочетая свое могущество с достойной этого мудростью, научиться поддерживать в гармонии и равновесии все дела человеческие».