В ГОРЯЧЕЙ РЕЧИ РИНСВИНДА МНОГОЕ – ПРАВДА. Если вы полагаете, что он перегнул палку, и Земля на самом деле – идиллическое место, заметьте, что он пробыл на планете гораздо дольше, чем вы, и повидал многое, с чем вам никогда не доведется повстречаться. Мы с вами наблюдаем за нашей планетой гораздо меньше времени, чем волшебники. Возможно, поэтому мы уверены, что планета – это здорово. Потому что мы здесь выросли. Мы прямо-таки созданы для нее, а она – для нас… в настоящий момент.
А теперь расскажите это динозаврам.
Ах да. Они куда-то подевались. То-то и оно.
Мы не предлагаем немедленно все бросить и начать строить Ноев ковчег. Но дело дошло до того, что даже Конгресс Соединенных Штатов озаботился вопросом о безопасности нашей планеты, а как вы сами знаете, политики обычно не способны думать о сколько-нибудь отдаленных перспективах. Зрелище кометы Шумейкеров – Леви-9, врезавшейся в Юпитер, заставило некоторых политиков изумленно вздернуть брови. Были рассмотрены предварительные разработки систем, способных защитить от комет и астероидов. Основная проблема в том, что этих «врагов» надо вовремя засечь. Обнаружьте их в срок, и скромная ракета спасет Землю от превращения в поджаренный бекон.
Удивительно, как земная жизнь смогла вынести все, что уготовила ей Вселенная. Эволюция имеет дело с Глубоким Временем, и периоды меньше, чем сто миллионов лет, ее не интересуют. Сама по себе жизнь чрезвычайно устойчива, а вот отдельные ее виды – нет. Они существуют считаные миллионы лет, а затем уходят в небытие. Жизнь продолжается благодаря своей изменчивости, ее книга состоит из сплошных введений. Люди же рассчитывают сделать из своей истории блокбастер минимум на десять серий.
Впрочем, кое-что может нас немного утешить. В натоящий момент нам нечего волноваться по поводу катастроф, которые могут свалиться Сверху. Куда серьезнее то, что происходит у нас Здесь Внизу: опасность ядерной войны, биологической войны, глобальное потепление, загрязнение окружающей среды, перенаселенность, разрушение среды обитания, сжигание тропических лесов и так далее. Впрочем, опасность того, что действия человека убьют планету, невелика. По сравнению с тем, что природа уже делала и обязательно сделает снова, наша деятельность ничтожна. Один-единственный астероид обладает большей разрушительной силой, чем все человеческие войны, вместе взятые, включая гипотетическую Третью мировую войну. Любой ледниковый период изменит климат сильнее, чем выбросы углекислого газа от всех автомобилей нашей цивилизации. А что до деканских траппов… Поверьте, вам бы очень не захотелось дышать воздухом той эпохи.
Нет, мы не можем разрушить Землю. Мы можем разрушить только самих себя.
Впрочем, вряд ли это обеспокоит кого-то, кроме нас. Тараканы и крысы вернутся, а если произойдет самое худшее, страницы «Книги Жизни» будут продолжены бактериями в толще горных пород. А потом кто-то их прочтет.
Если мы хотим заслужить гордое имя Homo Sapiens, нужно сделать по крайней мере две вещи, увеличивающие наши шансы на выживание. Во‑первых, нам надо резко сократить свое воздействие на окружающую среду. Тот факт, что природа временами способна наносить смертельные удары, не дает нам права ей подражать. Ведь именно мы изобрели этику. Окружающая нас среда достаточно настрадалась от различных сил, и последнее, что ей требуется, это чтобы человечество усугубило проблемы. Даже с точки зрения банального эгоизма таким образом можно попытаться выиграть немного времени.
Которое мы могли бы использовать для того, чтобы переложить часть яиц в другую корзину.
Люди всегда мечтали о путешествиях к иным мирам. Но сейчас эта отвлеченная идея превращается из забавы или расчетов на коммерческую выгоду в вопрос нашего выживания.
Правильнее всего сказать себе прямо сейчас, что все это уже не научная фантастика. Ну, то есть и фантастика, конечно, тоже, поскольку данная тема лежит в основе жанра научной фантастики, а многие из лучших писателей-фантастов (из тех, по чьим книгам не снимается кино) упорно писали об этом десятилетиями. Но это не означает, что все их фантазии не могут стать реальностью. Ледниковые периоды – это тоже реальность. Когда большие-пребольшие камни с диким визгом ворвутся в атмосферу, чтобы остановить их, нам потребуется нечто более серьезное, чем Брюс Уиллис на космическом шаттле в роли Сокола Тысячелетия.
Может быть, наше стремление исследовать Вселенную не более чем проявление обезьяньего любопытства. Но существует и иной, более рациональный импульс, побуждающий нас наносить на карты новые земли и завоевывать новые миры. А может быть, все дело в заложенном в нас изначально стремлении распространить свое присутствие как можно более широко: ведь леопард не может съесть всех, если вас – неисчислимое множество.
Эта потребность заставила нас проникнуть в каждый уголок и щель нашей планеты, от льдин Арктики до пустынь Намибии, от глубин Марианской впадины до пика Эвереста. Многие из нас придерживаются Ринсвиндовых взглядов на комфортную жизнь и предпочитают оставаться дома, но некоторые – слишком беспокойны, чтобы чувствовать себя счастливыми, сидя сиднем на одном и том же месте.
Все это вылилось в мощную движущую силу, превратив наш вид в нечто очень странное, чьи коллективные возможности превосходят понимание отдельного индивида. Мы не всегда используем их с умом, однако без них мы были бы намного слабее. Теперь же у нас они воплощаются в реальность.
Так мечта может сотворить чудо. Когда Колумб открывал (ну хорошо – переоткрывал) Америку и люди в Европе узнали о ее существовании, на самом-то деле он искал новый морской путь в Индию. Опираясь на сведения, которые ученые того времени считали фантазиями, он убедил самого себя, что мир – намного меньше, чем кажется. И рассчитал, что, поплыв на запад от Африки, можно довольно быстро добраться до Японии и Индии. Ученые оказались правы, а Колумб ошибся. Вот только помним мы именно Колумба, потому что в итоге он стал тем, кто уменьшил наш мир. Он взял на себя смелость отправиться туда-не-знаю-куда, поддерживаемый только убеждением, что там, на той стороне, обязательно есть что-то важное.
Мы по крайней мере видим цель нашего путешествия, Колумбу же пришлось довольствоваться лишь предчувствием.
Огромная ракета «Сатурн‑5» с приделанной к ней крошечной капсулой «Аполлона» стала первой попыткой человека уйти за пределы земной гравитации. Мы не имеем в виду, что гравитационное притяжение Земли станет равным нулю, если вы отлетите подальше, хотя это весьма распространенное заблуждение. Мы подразумеваем, что если вы летите достаточно быстро, то сила тяжести Земли никогда не сможет притянуть вас обратно. Небесная механика оперирует в фазовом пространстве дистанций и скоростей, ее «ландшафт» включает в себя не только скорость, но и расстояние. Лишь узнав достаточно много о гравитации и динамике, чтобы понять этот нюанс, мы обрели шанс воплотить проекты типа «Аполлона» на практике.
Вы легко поймете это на примере неких древних идей, которые были совершенно умозрительными (в приземленном смысле этого слова) и одновременно вполне фантастическими и непрактичными, по крайней мере по меркам Круглого мира. В 1648 году епископ Джон Уилкинс перечислил четыре способа покинуть Землю: заручиться поддержкой духов или ангелов; оседлать птиц; прикрепить крылья к телу; построить летательную колесницу. Из христианского милосердия мы могли бы интерпретировать последние два способа как самолеты и ракеты, но Уилкинс определенно думал, что земная атмосфера распространяется до самой Луны. Гравюра шестнадцатого века Ханса Шойфелина изображает Александра Македонского, улетающего в космос на двух грифонах. А что? Дешево и сердито. Бернардо де Заманья подумывал о воздушной лодке, в то время как другие – о воздушных шарах.
Каждая эпоха фантазировала в рамках существовавших тогда технологий. В романе Жюля Верна «С Земли на Луну прямым путем за 97 часов 20 минут», написанном в 1865 году, путешественники отправляются в космос на капсуле, выстреленной из огромной пушки, установленной во Флориде. В 1870 году вышло продолжение романа – «Вокруг Луны», и там уже описан целый космический поезд из подобных капсул. Жюль Верн не ошибся, выбрав Флориду. Он знал, что благодаря вращению Земли возникает центробежная сила, помогающая капсуле покинуть планету, и что сильнее всего она действует на экваторе. Поскольку героями книги были американцы, то Флорида вполне подошла. Когда НАСА начало запуск ракет, они пришли к тем же выводам и космодром был построен на мысе Канаверал.
У больших пушек, правда, имеются отдельные недостатки, такие, как стремление расплющить своих пассажиров по полу из-за слишком быстрого ускорения. Однако современные технологии помогают этого избежать благодаря постепенному росту скорости. С инженерной точки зрения ракеты пока наиболее предпочтительны, однако все еще может измениться. В 1926 году Роберт Годдард изобрел жидкое ракетное топливо. Первая его ракета поднялась на головокружительную высоту 40 футов (12,5 м). С тех пор ракеты проделали немалый путь, доставив людей на Луну и разослав наши приборы по всей Солнечной системе. Да и сами они стали куда совершеннее. И все же, все же… Не кажется ли вам, что способ покидать планету на гигантском одноразовом фейерверке не слишком элегантен?
До недавнего времени считалось, что запас энергии, необходимый для полета в космос, должен переноситься самим снарядом. Тем не менее у нас уже имеется, пусть и в зачаточном состоянии, способ покинуть Землю, оставив источник энергии на планете. Это лазерная двигательная установка: мощный луч когерентного света, направляемый на твердый предмет, буквально толкает его вперед. Подобный способ требует огромных затрат энергии, однако прототипы, созданные Лейком Мирабо, уже были испытаны в Центре высокоэнергетических лазеров на полигоне Уайт-Сэндс. В ноябре 1997 года небольшой снаряд достиг высоты 50 футов (15 м) за 5,5 секунды; в декабре того же года – уже 60 футов (20 м) за 4,9 секунды. Это может показаться не слишком впечатляющим, но сравните с первой ракетой Годдарда. Для достижения эффекта гироскопической стабилизации снаряд вращается со скоростью 6 тысяч оборотов в минуту. Лазерный луч частотой 20 импульсов в секунду направляется на специальную полость, нагревая воздух под ней и создавая волну сжатия в несколько тысяч атмосфер с температурой 30 000 °К. Именно это и толкает снаряд вперед. На большой высоте воздух становится разреженным, поэтому для аналогичной ракеты потребуется взять на борт топливо. Оно будет закачиваться в полость и испаряться под лазерным лучом. Для того чтобы вывести на орбиту снаряд весом в 2 фунта (1 кг), потребуется лазер мощностью 1 МВт.
А еще это может быть очень мощным оружием…
Другой вариант – это направленная передача энергии. С Земли можно направить пучок высокочастотной электромагнитной энергии. Это не просто фантазии: в 1975 году Дик Дикинсон и Уильям Браун переслали на расстояние в 1 милю пучок мощностью 30 кВт (чего достаточно для питания тридцати электроплиток). Джеймс Бенфорд и Мирабо предложили использовать для запуска космических кораблей волну миллиметрового диапазона, которая не затухает в атмосфере. Это одна из вариаций лазерного метода, при которой используются снаряды аналогичной конструкции.
Оба этих метода требуют огромного количества энергии. В них слышится отголосок старых инженерных предрассудков, что любой выход в космос потребует много энергии для преодоления гравитации Земли. Но их преимущество заключается в том, что источник энергии остается на планете, а электростанция мощностью 1000 МВт, которая потребуется для лазерного запуска, в промежутках может генерировать электроэнергию для бытовых нужд.
Более тонкий метод, основанный на принципе боласа, впервые был предложен в 50‑х годах ХХ века. Болас – это такое охотничье приспособление, представляющее собой 3 грузика, прикрепленных к ремешкам, концы которых связаны вместе. В полете болас вращается, растягивая грузики в стороны. Когда ремни достигают цели, грузики закручиваются по спирали и наносят смертельный удар. Похожее устройство, напоминающее гигантское колесо обозрения с треми спицами, на концах которых будут располагаться кабины, можно установить над экватором. Нижняя часть боласа будет располагаться где-то в нижних частях атмосферы, а верхняя – в космосе. Вы можете подлететь к нижнему «шарику» на самолете, пересесть в кабинку, а потом – рраз! – и вы уже в космосе. Самое большое препятствие на пути подобного проекта – это трос, который должен быть прочнее, чем все известные нам материалы. Впрочем, углеродное волокно – шаг в правильном направлении, поскольку сочетает прочность с легкостью. Атмосферное трение замедлило бы вращение боласа, но подобные потери можно компенсировать, установив в космосе солнечные батареи.
Впрочем, самым известным устройством подобного типа является космический лифт. Мы упоминали о нем в первой главе в метафорическом смысле, также в качестве технологической идеи. Теперь мы поговорим о нем подробнее. По сути, космический лифт первоначально представляет собой спутник на геостационарной орбите. Затем вы опускаете с него трос на поверхность Земли, сооружаете подходящую кабинку и находите подходящий материал для кабеля. Этот материал вы поднимаете наверх ракетами или системой боласов (а как только у вас будет первый такой трос, с его помощью можно соорудить и остальные). Все это вам нужно сделать лишь однажды, поэтому величина первоначальных расходов становится несущественной.
В начале книги мы уже подчеркивали, что, как только количество спускаемого вниз и поднимаемого наверх груза уравняется, преодоление гравитации станет абсолютно бесплатным и не потребует новых затрат энергии. С этого момента можно будет начать строить межпланетные корабли прямо в космосе, используя материалы, добытые на Луне или в поясе астероидов. Космический лифт станет новой отправной точкой нашей цивилизации, именно поэтому мы использовали его прежде как метафору, говоря о жизни вообще.
Идея космического лифта принадлежит ленинградскому инженеру Ю. Н. Арцутанову и впервые была опубликована в 1960 году в газете «Правда». Он назвал его «небесной канатной дорогой» и подсчитал, что таким образом можно доставлять на орбиту 12 тысяч тонн грузов в день. Благодаря Джону Айзексу, Хью Браднеру и Джорджу Бэкусу в 1966 году идея привлекла внимание и западных ученых. Этих ученых полеты в космос не интересовали, они были океанографами, то есть теми людьми, которых весьма занимает подвешивание тяжестей на тросах. Они предпочли бы протянуть тросы на дно океана, а не запускать в космос. Океанографы не знали о русской разработке, но вскоре идеи Арцутанова получили широкую известность среди западных ученых, после того как русский космонавт и живописец Алексей Леонов создал картину, изображающую космический лифт в действии.
Вероятно, столь простая, сколь и невыполнимая идея приходила в голову многим людям, но так и оставалась неизвестной широкой публике именно потому, что выглядит невыполнимой с точки зрения существующих или возможных в ближайшем будущем технологий. Это означает, что она время от времени будет заново изобретаться все новыми и новыми людьми. В 1963 году писатель-фантаст Артур Кларк размышлял о том, как можно увеличить количество геостационарных спутников связи. Для этого, по его мнению, со спутника, находящегося на геостационарной орбите, достаточно спустить трос и подвесить на него другой спутник. Позже он сообразил, что отсюда рукой подать до космического лифта, идея которого была им позже развита в романе «Фонтаны рая». В 1969 году А. Р. Коллар и Дж. У. Флауэр также пришли к идее подвешивания спутников на тросах, спускающихся со спутника на геостационарной орбите. А в 1975 году Джером Пирсон предложил создать «орбитальную башню», что по сути то же самое.
Естественно, как только вы соорудите один космический лифт, вы можете подвесить к нему несколько тросов. Раз все нужные материалы можно поднять, почти не затрачивая средств, зачем же останавливаться на достигнутом? Чарльз Шеффилд в романе «Паутина меж мирами» придумал целое кольцо космических лифтов, размещенное вокруг экватора. Именно его и увидели волшебники. По иронии судьбы, из-за высокой, по эволюционной шкале, скорости развития человеческой цивилизации нас с вами волшебники уже не застали.
Но случится ли когда-нибудь так, что космический лифт выйдет из области чистой фантазии? Можно ли построить подобное в ближайшем будущем? В 2001 году две группы ученых НАСА, проанализировав технические возможности, заключили, что это вполне осуществимый проект. Правда, Дэвид Смитерман, бывший руководителем одной из этих групп, считает, что воплотить подобное на практике можно будет лишь к 2100 году.
Главной проблемой остается трос. Нагрузка на трос будет меньше у поверхности, а чем выше – тем больше, поскольку каждый его отрезок должен удерживать вес троса, находящегося под ним. Таким образом, его нужно сделать толще. А теперь вопрос: какой материал обладает достаточной для этого прочностью? Сталь не годится: трос толщиной 4 дюйма (10 см) у Земли потребует толщины 2,5 триллиона миль (4 триллиона км) в верхней части. В переводе с языка инженеров, это означает: «Сталь использовать нельзя, так как она слишком тяжела». Кевлар подошел бы лучше (толщина троса в верхней части составила бы всего-навсего 1600 м – чуть больше мили), но тоже не годится.
Чтобы изготовить трос приемлемой толщины, нужен материал, прочность которого на разрыв составляет не менее 62,5 гигапаскаля: то есть он должен быть в 30 раз прочнее стали и в 17 раз – кевлара. И такой материал уже существует. Это углеродные нанотрубки: молекулы углерода, свернутые в полый цилиндр, которые можно рассматривать как половинки молекул знаменитого фуллерена, состоящих из 60 атомов углерода и имеющих форму футбольного мяча. Прочность на разрыв одной такой нанотрубки – не менее 130 гигапаскалей, то есть более чем в два раза превышает требуемую. Загвоздка в том, что пока мы научились создавать углеродные нанотрубки длиной лишь в несколько микрон. Но если удастся довести их длину до 4 мм, можно будет встраивать их в композитный материал подходящей прочности.
Вторая проблема – это база. Чем выше от поверхности Земли будет поднят трос, тем больше удастся сэкономить наверху, где сосредоточена основная масса. Вот почему у основания тросов в Круглом мире имеются огромные «зачахшие морские блюдца». По расчетам НАСА высота башни должна составлять по крайней мере 6 миль (10 км). Чтобы уменьшить высоту башни, логично построить ее на вершине горы, однако, поскольку в случае разрыва трос упадет на землю, лучше всего разместить такую башню в океане близ экватора. В принципе современные методы строительства позволяют возвести башню высотой 12 миль (20 км).
Ну и, наконец, третья проблема: как перемещать кабины вверх-вниз по тросу? Тут неважно, какой метод применить, главное, чтобы он был экономен в эксплуатации и обеспечивал высокую скорость. Магнитная левитация выглядит довольно симпатично.
Еще надо не забыть о защите троса от метеоритов и высокоэнергетических частиц. В общем, как говорится, осталось начать да кончить.
Построив космический лифт, вы получаете возможность приступить к колонизации других планет. Первой очевидной целью будет Марс. Отправляете туда целую армаду маленьких корабликов серийного производства. Прибыв на планету, первым делом прокладываете трос и сооружаете марсианский космический лифт. Раз вы все равно на орбите, так почему бы не обратить это в свою пользу? Вот и снова мы встретились с метафорическим значением, которое несет в себе космический лифт: как только вы заимеете первый, перед вами сразу же открывается масса новых возможностей. Правда, доставить на поверхность Марса команду для постройки там базы, к которой будет крепиться трос, придется каким-то иным способом.
Марс – это великолепное место для жизни, поэтому следующим шагом должно стать терраформирование, то есть превращение его в планету, напоминающую Землю. Достаточно правдоподобные методы достижения этого описаны в книгах Кима Стэнли Робинсона «Красный Марс», «Зеленый Марс», «Голубой Марс». Конечно, в смысле защиты от метеоритных ударов Марс ничем не лучше, но сложно представить, что марсианская колония будет уничтожена одновременно с населением Земли. А так как жизнь, как известно, воспроизводима, то если будет уничтожено одно поселение, другое в скором времени заново колонизирует опустевшую планету. Несколько веков спустя вы не заметите никакой разницы. Кстати, можно будет подумать и о более амбициозном плане: о путешествии к звездам. К тому времени мы будем готовы. У нас будут интерферометрические телескопы, которые позволят отыскивать звезды с подходящими планетами. Потом останется лишь найти способ до них добраться.
В общем, вариантов великое множество, нет смысла все их перечислять. Вспомните о том, как люди Викторианской эпохи воображали жизнь через сто лет. Экстеллект изменяется эмерджентно, иначе говоря, у нас нет ни малейшего представления, что придет в голову людям будущего. Одно можно сказать наверняка: это будет сюрприз.
Но даже если все пойдет прахом, в запасе у нас останется «Корабль поколений», гигантский ковчег, несущий в себе целое поселение, в котором люди будут жить, рожать детей, обучать их и умирать, совершая путешествие длиной в сотни веков. Сделайте такой корабль достаточно большим и интересным, тогда пассажиры могут даже потерять желание куда-либо добраться. Плоский мир – это один из таких кораблей. Он движется, но куда? Аборигены этого не знают. Создатели оснастили его небольшим управляемым солнышком (исключив, таким образом, негативные флуктуации) и пятью биоинженерными существами, которым нравится очищать локальное пространство от всяческого космического мусора…
Что касается нашего собственного мира, мы могли бы подумать о долгосрочной перспективе и засеять галактику бактериями, созданными методом генетической инженерии и разработанными таким образом, чтобы всякий раз, обнаружив подходящую планету, они когда-нибудь превратились в гуманоидную жизнь (ну, или хотя бы в какую-нибудь жизнь). Человечество, возможно, и исчезнет, но наша флотилия медленных, непритязательных корабликов засеет нашими спорами множество новых земель далеко-далеко в космосе.
Короче, в идеях недостатка нет. Некоторые из них, возможно, даже осуществимы. Звезды манят нас. Пытаясь их достичь, мы можем погибнуть, но ведь мы все равно умрем, так почему бы не попытаться?
Что ждет нас там? Вдруг мы найдем какой-то новый тип космического лифта? Например, если существуют инопланетяне, живущие на нейтронной звезде, вроде тех, которых описал Роберт Л. Форвард в книге «Яйцо Дракона», они вполне могли бы наклонить магнитную ось своей планеты, превратив ее в пульсар, и улететь на плазменной струе. Может быть, пульсары именно так и появляются. А все старый добрый космический лифт: достаточно один раз придумать трюк, все остальное – приложится. Говорят, обитателям одной такой нейтронной звезды это удалось, и они колонизировали остальные, основав Империю Пульсаров.
Поскольку мы можем вообразить новые типы физического космического лифта, наверняка найдутся и новые типы метафорического. Не только инопланетяне, похожие на нас, но и совершенно новые формы жизни.
А кто же еще может выжить на нейтронной звезде, по-вашему?
Кстати, они нас там ждут.