Недоброжелатели могут сказать, что путь до Марса слишком долог и нам придется отложить старт до тех пор, пока мы не придумаем принципиально более совершенные типы космических двигателей, позволяющие сократить время полета. Это неверно. Используя существующие химические ракетные двигательные установки, мы можем добраться от Земли до Марса за шесть месяцев, фактически аппарат «Марс Одиссей» именно это и сделал в 2001 году. Люди способны выдержать такое путешествие. По сути, это стандартный тур, в котором побывало множество астронавтов и космонавтов во время полетов на станцию «Мир» и МКС.
Нам бы понадобился ядерный реактор, чтобы поддерживать существование базы на поверхности Марса, а у нас такого нет, сказали бы недоброжелатели. Но мы использовали в быту первый ядерный реактор в нашей стране, установленный на подводной лодке «Наутилус», в 1952 году, а законы физики мало изменились с тех пор. Мы использовали ядерную энергию до того, как появился цветной телевизор, реактивный пассажирский самолет или кнопочный телефон. Ядерные реакторы – это технологии 1940-х годов. Конечно же, мы в состоянии построить маленький реактор, который будет питать марсианскую базу.
Космические лучи, солнечные вспышки, влияние невесомости на здоровье, психологические нагрузки, пылевые бури, системы поддержания жизни, превышение расходов – список предполагаемых препятствий, выдвигаемых скептиками можно продолжать и дальше. Они неправы по каждому пункту.
В этой книге я вам это докажу. Я в деталях изложу план исследования Марса человеком на ближайшее будущее, который развеет или решит каждую из описанных проблем, используя известные нам технологии.
Изучение Марса – задача не для будущих поколений. Это задача для нашего поколения.
Как в 1776 году писал Томас Пейн, в наших силах начать новый мир.[3]
Давайте сделаем это.
Предисловие
Планета Марс – место, где будет развиваться действие в следующем веке. Это единственный мир в Солнечной системе, где высока вероятность обнаружить следы жизни или даже саму жизнь. Также мы можем достичь Марса – и выжить на нем – с доступными сегодня технологиями или теми, что появятся в ближайшем будущем.
Книга Роберта Зубрина, пусть она часто кажется забавной и содержит отступления, нелестные для НАСА, представляется мне самым исчерпывающим описанием прошлого и настоящего Марса, с которым я когда-либо сталкивался. Она объясняет, зачем мы должны лететь на Красную планету, как нам туда добраться и, возможно, самое важное из всего, как мы будем «вести хозяйство», когда долетим туда.
Лично я с восторгом думаю, что – если принять убедительные аргументы доктора Зубрина – первая экспедиция на Марс могла бы стартовать незадолго до моего девяностого дня рождения. А еще прежде, если все пойдет хорошо, российский исследовательский модуль[4] отправится к Марсу прямо перед моим семьдесят восьмым днем рождения, неся послание, которое я записал на видео для поселенцев следующего века.
Послание на Марс
Меня зовут Артур Кларк, я говорю с вами с острова Шри-Ланка, когда-то известного как Цейлон, что в Индийском океане, на планете Земля. Сейчас начало весны 1993 года, однако это сообщение предназначается для будущего. Я адресую его мужчинам и женщинам – возможно, некоторые из вас уже родились, – живущим на Марсе и слушающим эти слова.
На пороге нового тысячелетия планета, которая может стать первым настоящим домом для человечества после родного нам мира, кажется очень интересной. За время моей жизни мне посчастливилось наблюдать, как изменялись наши знания о Марсе от почти полного неведения – или обманчивых фантазий – до полного понимания его географии и климата. Конечно, мы еще по-прежнему безграмотны в некоторых областях и не имеем тех сведений, которые вы воспринимаете как должное. Но сейчас у нас есть точные карты вашего чудесного мира, и мы можем представить, как его изменить – терраформировать, – чтобы сделать таким, как мы желаем его видеть. Возможно, вы уже запустили этот многовековой процесс.
Между Марсом и моим нынешним домом есть некая связь – я использовал ее в своем рассказе «Молот Господень», который может оказаться последним. В начале XX века здесь, на Цейлоне, жил любитель астрономии по имени Перси Моулзуорт. Он потратил много времени на наблюдения Марса, и сейчас у вас в южном полушарии есть огромный кратер диаметром в 175 километров, названный в честь него. В моей книге я вообразил, как новый марсианский астроном мог бы однажды оглянуться на мир его предков, чтобы попробовать увидеть тот маленький остров, с которого Моулзуорт – и я – часто пристально смотрел на вашу планету.
Вскоре после первой высадки на Луну в 1969 году некоторое время мы были достаточно оптимистичны, чтобы представить, как мы могли бы добраться на Марс к 1990-м. В еще одном из моих рассказов я описал человека, выжившего после первой неудачной экспедиции и наблюдавшего проход Земли по диску Солнца 11 мая 1984 (!) года. Что ж, тогда на Марсе не было никого, кто мог бы увидеть это событие, но оно повторится снова 10 ноября 2084 года. Я надеюсь, к тому времени множество глаз будет смотреть на Землю, медленно пересекающую солнечный диск, напоминая маленькое, идеально круглое солнечное пятно. И я предложил людям Земли посигналить вам тогда мощными лазерами, чтобы вы увидели на самом лице Солнца звездочку, передающую вам сообщение своим мерцанием.
Я многократно отдаю вам честь сквозь космическую пропасть и шлю приветы и добрые пожелания из последнего десятилетия века, в котором человечество стало первым видом, покорившим космос, и отправилось в путешествие, которое может не иметь конца, пока Вселенная это терпит. Книга доктора Зубрина, где многие факты изложены смело и с уверенностью – как и моя собственная попытка терраформирования Марса, «Снега Олимпа», – будет казаться малозначимой на фоне будущих технологических достижений. Однако, вне всяких сомнений, она демонстрирует, что первая поддерживающая свое существование человеческая колония за пределами родной Земли будет создана поколением наших детей.
Ухватятся ли они за эту возможность? Прошло уже почти пятьдесят лет с тех пор, как я закончил мою первую книгу, «Межпланетный полет», в которой есть слова:
«Как однажды сказал Уэллс, или Вселенная, или ничего… Вызов, который бросает нам пропасть между этими словами, может быть пугающим. Но, если не удастся его принять, история нашей гонки быстро подойдет к финалу. Человечество развернется спиной к непокоренным вершинам и начнет затяжной спуск, тянущийся многие миллионы лет, к берегам первобытного моря».
Предисловие
Мы решили лететь на Луну. Мы решили лететь на Луну в этом десятилетии, а также сделать многое другое не потому, что это легко, но потому, что это трудно, потому, что эта цель поможет собраться и оценить наши силы и умения, потому, что этот вызов мы готовы принять и не готовы откладывать, здесь мы намерены добиться успеха… В некотором смысле это акт веры и предвидения, поскольку мы не знаем, чего мы достигнем… Но космос зовет, и мы собираемся покорить его.
Настало время, когда Америка должна поставить перед собой новую значимую цель в космосе. Недавние празднования двадцать пятой годовщины высадки «Аполлона» на Луну напомнили нам, чего мы однажды достигли как нация, и это достижение ставит новый вопрос: остаемся ли мы до сих пор нацией первопроходцев? Будем ли мы прикладывать все силы, чтобы продолжить движение в авангарде прогресса как люди будущего, или же мы позволим себе быть людьми прошлого, достижения которых увековечены в музеях? Будут ли наши потомки к моменту празднования пятидесятой годовщины чтить этот задел как первый шаг к тому рубежу который бы манил к новым горизонтам? Или они будут воспринимать его так же, как некий римлянин в VII веке мог бы разглядывать акведуки и другие величественные шедевры классической архитектуры, все еще заметные среди руин, восхищенно спрашивая себя: «Это действительно мы такое воздвигли?»
Без цели не может быть развития. Американская космическая программа, начавшаяся с блистательной миссии «Аполлон» и связанных с ней программ, следующие двадцать лет по большей части бесцельно буксовала. Чтобы наша космическая программа двигалась вперед, нам нужна первоочередная задача. На данный момент на эту роль могут претендовать только разведывательные работы и заселение Марса.
Марс – четвертая от Солнца планета, удаленная от него примерно в полтора раза больше, чем Земля, а значит, более холодная. Если дневная температура на Марсе иногда поднимается до 17 °C, то ночью столбик термометра падает до -90 °C. Сейчас жидкой воды на поверхности Марса нет,[5] так как средняя температура опускается ниже точки ее замерзания. Но так было не всегда. Фотографии высохших русел рек на поверхности Марса, полученные одной из орбитальных станций, показывают, что в далеком прошлом планета была более теплой и более влажной, чем сейчас. Это делает Марс первейшей в Солнечной системе целью для поисков внеземной жизни, не важно, существует ли она сейчас или существовала раньше. Продолжительность марсианских суток близка к земной – 24 часа 37 минут, угол наклона оси вращения Красной планеты составляет 24°, что почти равно аналогичному значению для Земли, и, таким образом, на Марсе есть четыре умеренно суровых времени года, чем-то напоминающих наши. Поскольку год на Марсе длится 669 местных суток (или 686 земных), каждое из времен года примерно вдвое длиннее аналогичного земного. На Марсе много места. Несмотря на то что диаметр Марса в два раза меньше, чем у Земли, отсутствие океанов на Красной планете означает, что полная площадь поверхности Марса равна площади всех континентов Земли, соединенных вместе. При самом «удачном» расположении Марс находится от Земли всего в 60 миллионах километров, при самом «неудачном» – в 400 миллионах километров. С использованием современных реактивных двигателей полет к Марсу в одну сторону занял бы около шести месяцев, то есть значительно больше, чем трехдневные полеты «Аполлонов» к Луне, но к путешествиям такой длительности человечеству не привыкать. В XIX веке переселенцы из Европы тратили примерно столько же времени, чтобы добраться до Австралии. И, как мы увидим, технологии, необходимые для такого путешествия, вполне доступны.
Когда эта книга готовилась к печати, ученые из НАСА объявили о поразительном открытии: найдено надежное косвенное свидетельство существования древней микробной жизни в образцах камней из Антарктики, которые когда-то откололись от Марса из-за падения метеоритов. В камнях обнаружены сложные органические молекулы, магнетит и другие типичные минеральные следы жизни бактерий, а также яйцевидные структуры, соответствующие по форме бактериям. В НАСА называют это свидетельство убедительным, но не окончательным. Если мы действительно обнаружили следы жизни, их могли оставить только самые скромные представители древней марсианской биосферы, самые интересные и сложные проявления которой до сих пор скрыты в залежах окаменелостей на Марсе. Однако, чтобы отыскать их, потребуется больше, чем камеры марсоходов и удаленное управление. Понадобятся человеческие руки и человеческие глаза, которые осмотрят всю Красную планету.
Почему именно Марс?
Выбор Марса как цели межпланетного путешествия – это вопрос не просто аэрокосмических достижений, а того, останемся ли мы обществом первооткрывателей. Марс благодаря своей уникальности среди тел Солнечной системы обладает всеми необходимыми ресурсами не только для поддержания жизни, но и для развития какой-нибудь технологической цивилизации. В отличие от сравнительно пустынной Луны на Марсе есть настоящие океаны, скрытые под почвой в виде вечной мерзлоты, также есть значительные количества углерода, азота, водорода и кислорода в форме соединений, легко доступных тем, кто достаточно находчив, чтобы их извлечь. Из этих четырех элементов можно получить не только еду и воду, но и пластик, дерево, бумагу, одежду и – самое важное – ракетное топливо. Далее, Марс испытал на себе те же вулканические и гидрологические процессы, которые привели к появлению разнообразных руд на Земле. Достоверно известно, что на Красной планете существуют химические элементы, важные для промышленности. Пока мы точно не знаем, существует ли жидкая вода на поверхности планеты, но есть все основания полагать, что источники геотермального нагрева способны поддерживать горячие жидкие водоемы под поверхностью Марса. Такие гидротермальные озера могут быть пристанищем для микробов, сохранившихся со времен существования древней марсианской жизни. Они также могут стать оазисами, которые дадут достаточное количество воды и геотермальной энергии будущим людям-первопроходцам. Марс с его двадцатичетырехчасовым суточным циклом и атмосферой достаточной толщины, чтобы защитить поверхность от солнечных вспышек, – единственная планета, кроме Земли, которая позволяет разбить огромные теплицы, освещенные естественным путем. Даже за тот короткий срок, что прошел с начала исследования Марса, стало известно, что он обладает необходимыми для жизни ресурсами, которые со временем можно будет вывозить в коммерческих целях. Дейтерий, тяжелый изотоп водорода, современная цена которого приближается к 10000 долларов за килограмм, на Марсе встречается в пять раз чаще, чем на Земле.
Марс может быть заселен. Для нашего и многих последующих поколений Марс станет новым миром.
Стать местными: быстрый путь на Марс
Если углубиться в историю, обычно оказывается, что те первые исследователи и колонисты, которые потрудились перенять навыки выживания и путешествий у туземных народов, преуспели там, где никто другой не смог. Что для чужака дикая местность, то для туземцев дом: неудивительно, что именно они лучше всех знают, как найти и использовать ресурсы родной земли.
На взгляд городского жителя, арктический пейзаж кажется пустынным, бедным ресурсами и непроходимым. Однако эскимосу он представляется богатым. Так, в XIX веке британский флот отправил дорогостоящие флотилии военных кораблей на паровой тяге для исследования канадской Арктики и поиска Северо-Западного прохода. Эти экспедиции, груженные углем и продовольствием, противостояли бы ледяным торосам многие годы до тех пор, пока нехватка запасов не вынудила бы их развернуться или даже привела бы к гибели всего экипажа.
Однако в то же время небольшие команды охотников, занятых пушным промыслом, свободно путешествовали по Арктике на собачьих упряжках. Переняв навыки местных жителей, они могли прокормить себя и стаи собак местной дичью и путешествовали налегке. При незначительных затратах они продвинулись в освоении местности куда дальше, чем военно-морской флот.
Из всего этого нужно извлечь урок для исследования космоса. Но марсиан все же не существует. А если бы они все-таки были, давайте зададим себе вопросы. Как бы они путешествовали? Стали бы они импортировать ракетное топливо с Земли? Как насчет их собственного кислорода? Откуда бы они брали воду и еду? Как бы они выживали? На это есть единственный ответ: когда ты на Марсе, поступай как поступил бы марсианин.
К Марсу на собачьей упряжке
Многие предложенные концепции пилотируемых миссий на Марс напоминали тяжелый поход Королевского флота в Арктику, описанный выше. Согласно этим планам необходимы огромные корабли, которые доставят к Марсу продовольствие и топливо, чтобы обеспечить всю миссию. Поскольку такие корабли слишком велики для единовременного запуска, требуется долговременное орбитальное хранилище сверххолодного (или криогенного) топлива. Следовательно, понадобятся большие орбитальные конструкции. Стоимость подобных проектов чрезмерно велика. Один такой план, известный как «90-дневный отчет», был разработан в 1989 году в ответ на предложение администрации президента Буша-старшего под названием «Инициатива исследования космоса» и оценивался в 450 миллиардов долларов. Сумма шокировала конгрессменов, и в результате программа Буша была обречена, а многие люди с тех пор не воспринимают планы полета человека на Марс всерьез.