Человек в космосе. Отодвигая границы неизвестного

Печатается с разрешения компании Starmus, Instituto de Astrofisica de Canarias.

© STARMUS 2014 (Впервые опубликовано на английском языке под заголовком Starmus: 50 Years of Man in Space)

© STARMUS 2016 (Впервые опубликовано на английском языке под заголовком Starmus: Origins of the Cosmos)

© STARMUS 2017 (Впервые опубликовано на английском языке под заголовком Starmus: Starmus: Beyond the Horizon)

© Перевод на русский язык. ООО «Издательство АСТ», 2020

Нил Деграсс Тайсон. Вступительное слово

Где бы на Земле и в какие эпохи ни расцветало бы искусство, поразительные достижения в науке обычно оказываются рядом. Как три великих примера можно привести Древний Египет пять тысячелетий назад, золотой век ислама тысячу лет назад и эпоху Возрождения пять веков спустя. В последнем случае, когда искусство открыло глаза тем, кто не мог видеть, наука поднялась и породила промышленную революцию, которая, в свою очередь, сформировала основные черты современной цивилизации. Это совместное действие требует определенного уровня благосостояния и свободного обмена идеями, которые не так часто встречаются в мире. Но у науки и искусства есть еще кое-что общее: в лучших своих проявлениях они оказываются высшим выражением человеческой любо-знательности и творческого начала.

Те культуры, которые подняли свое искусство и свою науку на великие высоты, обычно оказываются наиболее прогрессивными, наиболее запоминающимися и наиболее почитаемыми на историческом пути человечества. Можно представить себе страну без того и другого, но та ли эта страна, где вы захотели бы жить?

Раз так, неудивительно, что в лучших университетах имеются колледжи «искусств и наук» и что среди наивысших похвал таланту человека мы находим либо «ты возвысил это до искусства», либо «ты довел это до состояния науки». Не это ли свидетельствует, что искусство и наука могут попросту быть двумя сторонами одной монеты?

В наши дни существуют фестивали искусств и фестивали наук, но они редко совмещаются и еще реже сливаются в единое целое. Еще реже случается фестиваль, в котором участвуют самые почитаемые художники вместе с самыми глубоко мыслящими учеными. Starmus – редчайший случай подобного фестиваля, но этим он не ограничивается. Идея Starmus – прославление глубин – и высот – человеческого творчества.

Брайан Мэй, Гарик Исраелян. Предисловие

В июне 2011 года группа выдающихся астронавтов, космонавтов и ученых (в том числе два лауреата Нобелев-ской премии) собралась на острове Тенерифе, чтобы принять участие в первом фестивале Starmus. Их целью было подвести итоги первых 50 лет звездной эры и обсудить ключевые вопросы нашей будущей деятельности в космосе.

В тот год исполнилось 50 лет со дня первого эпиче-ского полета в космос Юрия Гагарина – первого полета человека за пределы земной атмосферы. За эти 50 лет астрономия и космические исследования существенно преобразились. Двенадцать человек прошли по Луне, а Международная космическая станция сегодня предоставляет нашему биологическому виду постоянный дом в космосе. Наши мобильные телефоны – продукт размещенных в космосе телекоммуникационных систем, роботы-зонды исследовали все планеты Солнечной системы, а запущенные на космические орбиты телескопы заглянули в самые отдаленные глубины космоса. Мы услышали слабое микроволновое эхо Большого взрыва, что позволяет отбросить мысли о том, что Вселенная может находиться в состоянии покоя. Почти ежедневно мы открываем новые миры, некоторые из которых похожи на Землю, а новорожденная наука экзобиология уже прошла путь от спекулятивных гипотез до целенаправленного поиска очагов инопланетной жизни.

На другом краю научного спектра биологи наконец добились расшифровки генома человека и двигаются к пониманию происхождения самой жизни. Впервые астрономы и биологи находят реальное поле для совместной работы, продвигая доныне привязанную к Земле биологию к новым горизонтам.

Звездный список выступивших на фестивале включал астронавтов «Аполлона» Нила Армстронга, Базза Олдрина, Джима Ловелла, Билла Андерса и Чарльза Дюка, россий-ских космонавтов Алексея Леонова (совершившего первый в истории выход в космос) и Виктора Горбатко, биологов Ричарда Докинза и лауреата Нобелевской премии Джека Шостака, астрофизиков Кипа Торна, Мишеля Майора, Джилла Тартера, получившего Нобелевскую премию космолога Джорджа Смута, Роберта Уильямса (президента Международного астрономического союза), Сами Соланки, главного редактора журнала Nature Лесли Сейджа и астронавта/астрофизика Клода Николье.

Выступавших попросили адаптировать свои речи для неспециализированной, но думающей и любознательной аудитории, и, по свидетельству тех, кому повезло присут-ствовать на этом событии, все лекторы превосходно справились с такой задачей.

Теперь пришло время свести потрясающе глубокие материалы, предоставленные нашими лекторами, в книгу. Эта книга предлагает замечательный взгляд на нашу судьбу и наше будущее, сформулированный самыми выдающимися исследователями, которых нам только довелось встретить. К сожалению, в 2012 году скончался один из величайших пионеров, Нил Армстронг, и мы решили по-святить книгу его памяти наряду с памятью Юрия Гагарина. Мы чествуем вас обоих!

Брайан Мэй и Гарик Исраелян

Часть 1

Человек в космосе

От Луны до Марса. Интервью с Баззом Олдрином

Базз Олдрин – фигура внушительная. Даже сейчас, в 81 год[1], в этом широко улыбающимся седовласом мужчине легко увидеть крепкого парня, пилота истребителя и всемирного героя. Эдвин Юджин Олдрин родился в Нью-Джерси 20 января 1930 года. Он получил прозвище «Базз», потому что его маленькая сестра выговаривала «buzzer» вместо «brother» и в семье прижилось такое сокращение.

Олдрин – кумир миллионов, второй человек на Луне, прославленный герой команды «Аполлона-11», знаменитость мирового масштаба. Множество образов поп-культуры отсылают к нему, включая диснеевского Базза Лайтера. Но карьера Олдрина началась отнюдь не с космических путешествий. Он выпустился третьим на своем курсе Военной академии США и совершил 66 боевых вылетов во время Корейской войны. Олдрин занимал должность помощника декана в Академии ВВС США, а затем получил докторскую степень в области аэронавтики в Массачусетском технологическом институте (MIT).

Хотя Олдрин никогда не работал летчиком-испытателем, в 1963 году его отобрали в третью группу кандидатов в астронавты. Он прославился в качестве пилота программы «Джемини» и в 1966 году вышел в открытый космос во время полета «Джемини-12» – финальной миссии этой программы. И, конечно, нельзя не сказать об историческом полете команды «Аполлона-11» – тогда, в июле 1969 года, Олдрин прошелся по поверхности Луны вместе с Нилом Армстронгом.

Базз Олдрин вышел в отставку из NASA в 1972 году, но до сих пор ведет активную деятельность, в основном, продвигая космические проекты, в частности, амбициозные идеи пилотируемого полета на Марс. Во время фестиваля Starmus Олдрин в формате живого интервью рассказал о своем опыте и о будущем международных космических инициатив.

Вопрос: Добро пожаловать в Тенерифе и на наш фестиваль, мистер Олдрин. Большая честь видеть здесь вас, одного из героев XX века. Сегодня мы празднуем пятидесятую годовщину первого пилотируемого полета в космос. Это важный день для нас и всего цивилизованного мира. Пользуясь выражением российского и советского новатора в сфере ракетостроения Константина Циолковского, мы «покидаем колыбель человечества» и уже сделали первые самостоятельные шаги. Теперь же мы уже бежим. Оглядываясь на наши успехи в исследовании космического пространства, как вы думаете, какое из достижений было самым важным за последние 50 лет?

Базз Олдрин: Что ж, давайте посмотрим на это в перспективе. Мы говорим о прорывах, которые Америка смогла совершить благодаря первым космическим аппаратам программы «Спутник» и полету Юрия Гагарина. Первый полет братьев Райт и высадку человека на Луну разделяет всего 66 лет. А сейчас прошло 50 лет с полета Гагарина и речи президента Кеннеди, в которой он поставил задачу высадить человека на Луну, – и то и другое произошло в 1961 году.

А если мы отсчитаем 66 лет от высадки на Луну – это будет 2035 год. Я полагаю, к этому моменту человек попадет на Марс. Все развивалось очень стремительно: от «Спутника» к Лайке, от Лайки к фотографиям обратной стороны Луны. И все это заслуга трех великих новаторов: Константина Циолковского, Германа Оберта и Роберта Годдарда.

Мне не довелось лично встретиться с Циолковским. В его честь назван прекрасный кратер на обратной стороне Луны. Но я познакомился с Обертом в Германии в день его рождения – ему исполнялось 90 лет. Оберт был учителем выдающегося конструктора Вернера фон Брау-на. Что до американца Роберта Годдарда, то он был профессором физики у моего отца в университете Кларка – отец через Чарльза Линдберга повлиял на Гарри Гуггенхайма и тем самым дал Годдарду возможность продолжать свои исследования.

Вообще в моей семье интересно все переплелось. Мама родилась в год первого полета братьев Райт. И – конечно же, это просто потрясающее совпадение – ее девичья фамилия была Мун (Moon). Когда я рос, в этом не было ничего необычного. Сестра и кузены называли мою бабушку Мама Мун (Mama Moon). И в этом не было ничего такого! Да, братья Райт сделали настоящий технологиче-ский прорыв, и тут началась Первая мировая война.

После войны государство предложило пилотам доставлять почту – так можно было поддержать и пилотов, и воздушный флот. Вскоре частные авиалинии стали перевозить пассажиров – большой шаг вперед! – думаю, это можно сравнить с сегодняшней ситуацией, когда на околоземной орбите частные инициативы потихоньку вытесняют государство. Это позволит правительству продолжить первопроходческую работу, стартуя с нашей орбиты к другим небесным телам – кометам, астероидам и, главное, к лунам Марса и на его поверхность.

Это прерогатива государства. Такие задачи просто-напросто требуют слишком много ресурсов и едва ли приносят прибыль. Зато частный сектор может получать прибыль, работая на околоземной орбите. Частные компании могут доставлять астронавтов на космическую станцию. Они смогут когда-нибудь возить туристов в дорогостоящие путешествия на орбиту – а со временем такие поездки будут становиться все дешевле.

Так что мы живем в очень интересное время. Мы (выражаясь языком экономистов) капитализируем технологиче-ские достижения последних 50 лет. И да, это происходит не слишком быстро на фоне упадка мировой экономики, но мы можем надеяться на улучшение в ближайшие 10 лет – тогда финансирование придет в норму. Нам необходимо государственное финансирование. Крупные проекты – полет на Марс или постройка большой космической станции – не могут спонсироваться частным сектором.

Многие из таких крупных проектов вовсе не приносят прибыли. Высадка на Луну – предприятие очень неоднозначное, если думать о доходах. Что тут привлекательного для бизнеса? Многие скажут, что на Луне можно добывать топливо, там может быть лед, можно заправиться водой для космических путешествий, но до этого еще слишком далеко. Нам придется платить за топливо, чтобы его добывать.

Вопрос: Астрономия как наука находится в тяжелой ситуации из-за сокращения финансирования, как со стороны штатов, так и федерального. Часто можно услышать, как астрономы и руководители обсерваторий говорят, что необходимо завлекать публику, поощрять посещение телескопов и наблюдение за небесными телами, чтобы помочь с финансами. Конечно, эти деньги не помешали бы, но на них невозможно строить большие телескопы – 10, 40 метров диаметром. Так что нам нужны серьезные вложения в науку.

Олдрин: Я помню, что планетарии часто устраивали различные лазерные и световые шоу – много красок и огня – это определенно привлекало посетителей. И люди узнавали что-то новое о звездах, о движениях галактик, о планетах и астронавтах. И нам очень нужно рассказывать о нынешней космической программе, потому что, когда все только начиналось, миссии «Меркурий», «Джемини» и «Аполлон» следовали практически друг за другом, очень быстро. Но когда мы начнем путешествовать на большие расстояния, будет здорово, если мы сможем делать хотя бы два важных запуска в год, а не шесть или восемь, как раньше.

Вопрос: Вы – герой нашего поколения, поколения 60-х, 70-х и 80-х. Многие из нас выросли на научно-фантастических фильмах, таких как «2001 год: Космическая одиссея», на Ваших достижениях, подвигах Гагарина и Алексея Леонова. В 1990-х и 2000-х все поменялось, пришло новое поколение. И сейчас мы видим меньше интереса к космическим путешествиям и астрономии, а героев заменили голливудские знаменитости.

Олдрин: Ну, я думаю, герои все еще существуют. Может, не такие классические герои, спасающие даму из лап дракона, гарцующие на белом коне и уходящие в закат. Сейчас все немного поменялось, в том числе и образ героя. Все меняется: у нас теперь герои – баскетболисты и бейсболисты, и люди предпочитают гитару скрипке.

Вопрос: Есть мнение, что для развития космической индустрии и межзвездных путешествий нужна новая холодная война. А как думаете Вы? Необходимо ли новое противостояние, например, между Китаем и США?

Олдрин: Во время Второй мировой я был юношей, подростком, и меня поражает, как быстро все тогда случилось: Европа в 1939 году, потом Америка подключилась в 1941 году, в середине 1945 года закончилась война в Европе, а к концу года все уже было кончено, в том числе и на Тихоокеанском театре. Все это произошло в достаточно короткий промежуток времени, но следствием этих событий стала холодная война, которая тянулась десятилетиями. Просто для наглядности: когда проходили первые запуски «Спутников», я был в Германии со своим сверхзвуковым самолетом, готовый по пятиминутной тревоге доставить ядерный заряд на территорию Польши, Чехо-словакии и в некоторые части Советского Союза.

Пятьдесят лет назад я отошел от армейских дел, чтобы продолжить обучение. Когда летел Гагарин, я работал над своей диссертацией о стыковке космических аппаратов на орбите. Это лучшее, что я мог сделать: перейти от изучения перехвата боевых самолетов к вопросам сближения спутников на орбите. На самом деле это очень похожие процессы. Сейчас, конечно, все эти расчеты по большей части выполняют компьютеры.

Вопрос: Можете вспомнить полет Гагарина? Как Вы отреагировали на новости в газетах и по телевидению о том, что человек вышел в космическое пространство? Что Вы ощутили?

Олдрин: Я знал, что существовала американская программа подготовки астронавтов, что она началась, и я прочел в журнале о наборе семи астронавтов в программу «Меркурий» в 1959 году – они все были пилотами-испытателями. Я не был пилотом-испытателем, и мне казалось, что моей подготовки недостаточно. Я постарался попасть во второй набор астронавтов в 1962 году, и хотя меня не отобрали, я хотел, чтобы в NASA знали, чем я занимаюсь в MIT. К счастью, в 1963 году требования изменили и меня выбрали в третью группу из 14 астронавтов.

Вопрос: Вы узнали о полете Гагарина из газет? Вы помните это? Ассоциировали ли Вы этот полет с холодной войной?

Олдрин: Так уж совпало, что 12 апреля – день рождения моего отца. Так что я был в довольно хорошем настроении, я тогда находился в MIT. Полет Гагарина не был таким уж шоком, все этого ждали. Почему Америка выбрала семь астронавтов для «Меркурия»? Да потому, что мы, конечно, ожидали подобных достижений от страны, которая запустила первый спутник, послала собаку в космос и сфотографировала обратную сторону Луны.

Конечно, СССР заметно опережал Америку, и мы понимали, что советский человек вполне может выйти на земную орбиту в апреле (незадолго до суборбитального полета Алана Шепарда). И потом Джон Гленн наконец-то вышел на орбиту в феврале 1962 года, почти десять месяцев спустя.

Так что да, было понятно, кто лидирует. Но тогда вообще все происходило быстро – гораздо быстрее, чем сейчас. Сейчас все растягивается во времени, темпы совсем не те. А нетерпеливая публика, конечно, хочет видеть все и сразу.

В то время на наших глазах одна за другой происходили потрясающие вещи. Мы совершили бросок к Луне, а затем появились очень дорогие космические аппараты, которые можно было использовать повторно. Но космическая станция, которую мы построили, заняла очень много времени и потребовала куда больших расходов, чем мы рассчитывали. Тогда все несколько замедлилось. Конструкторы рассчитывали, что шаттлы будут летать сорок–пятьдесят раз за год. А на деле они летали самое большее девять раз, а обычно – пять или шесть.

Вопрос: Знали ли Вы тогда о советской лунной программе?

Олдрин: Конечно. Леонов был бы командиром в команде с Гагариным и Владимиром Комаровым. Наверное, полет так и не состоялся потому, что инженер Сергей Королёв умер, Гагарин умер и Комаров умер. Почти все люди, которые отвечали за эту миссию, умерли в один год. И для СССР это был тяжелый удар.

Вопрос: В 1966 году?

Олдрин: В 1966 и 1967 годах. Эти два года оказались критическими. Вот что на самом деле убило советский космический потенциал. Но все еще оставался Леонов.

Вопрос: Да, Леонов и сейчас с нами[2]. Он похож на Вас – так же полон энергии. Как Вы считаете, состоится ли полет на Марс в ближайшие 20 или 30 лет? Когда можно этого ожидать?

Олдрин: Пару лет назад я начал составлять список того, что нам необходимо – в первую очередь, я говорю про требования к космическому аппарату. Нам нужен корабль, способный преодолевать большие расстояния, то есть мощный двигатель. Команда должна быть готова подвергаться облучению, жить и тренироваться в тесных помещениях корабля на протяжении года или двух лет. Нам нужно оборудование, нужна система жизнеобеспечения – чтобы лететь так далеко, нужно множество вещей: кислород, вода, питание, защита от радиации.

Многое еще необходимо узнать перед этим путешествием. Нужно будет использовать космическую станцию для тестирования аппарата, для конструирования прототипа и для самого полета. И я думаю, нам необходимо два корабля – маленький и большой: второй будет стартовать уже не с Земли.

Вопрос: Нужно ли подготовить базу на Марсе, прежде чем отправлять туда пилотируемую миссию?

Олдрин: О да, и думаю, логично сделать подобную базу и на Луне. Нам нужно организовать международную базу где-нибудь на Луне, а также создать аванпосты, чтобы сконструировать то, что в NASA называют Международным комплексом по исследованию Луны (International lunar research park). Это, несомненно, должно быть сделано, но сначала стоит собрать аналогичный комплекс на Земле, на одном из Гавайских островов. Там у нас будет пробная площадка для тренировки.

А затем мы сможем сделать то же на Луне. И мы сможем точно так же практиковаться на Земле, прежде чем полетим на Марс. Это должна быть четко скоординированная миссия с командными пунктами в Центре управления полетами NASA в Хьюстоне, штат Техас, в Москве, в Китае и во всех других странах, которые будут сотрудничать по полетам. Но для марсианской миссии будет нужен командный пункт на Луне. И это огромная разница.

Вопрос: Мы знаем, что у России есть огромный опыт в том, что касается систем жизнеобеспечения – станция «Мир» была на орбите много лет. Возможен ли проект подобного масштаба без сотрудничества между странами?

Олдрин: Сотрудничество уже началось. Пока множе-ство людей в США думают о том, что нужно снова лететь на Луну, в Канаде изучают возможность роботизированных миссий к Луне и Марсу. В России скоро запустят «Фобос-Грунт»[3] – он должен вернуть образцы почвы с поверхности спутника Марса. В этот проект вовлечены также Франция и Китай. И кто же первый доберется до Марса? Точно не США. Это будут Россия и Китай с участием Канады.

Вопрос: Спасибо Вам огромное за интервью. Может, Вы хотите сказать что-нибудь участникам фестиваля?

Олдрин: Всего, чего мы добились в космосе, мы добились благодаря Копернику, Кеплеру и Ньютону. Им мы обязаны описанием и пониманием движения планет и звезд в Галактике. И, конечно, нельзя забывать о Галилее с его телескопом, о тех первых наблюдениях спутников Юпитера – четырех больших спутников, движущихся вокруг этой планеты. Именно это навело людей на мысль о том, что центром нашей системы является Солнце, а не Земля. И что сама Земля представляет собой сферу, а не плоскость.

Мы прошли длинный путь в очень короткий срок.

Алексей Леонов. Открывая дверь в космос

Алексей Архипович Леонов (1934–2019) – один из величайших космонавтов в истории. 18 марта 1965 года он преодолел важнейший рубеж и стал первым человеком, вышедшим в открытый космос. Полеты с самого детства были страстью Леонова, и в 1960 году он оказался одним из 20 специалистов, отобранных в первый отряд подготовки космонавтов.

Изначально выход в открытый космос должен был состояться в рамках миссии «Восток-11», но этот запуск был отменен, и пилот Леонов с командиром Павлом Беляевым полетели на корабле «Восход-2» – тогда и состоялся исторический выход Леонова в космос. Этот отважный маневр продолжался 12 минут и 9 секунд: корабль совершал движение по земной орбите, а Леонов был связан с ним пятиметровым фалом. Но в вакууме околоземной орбиты скафандр Леонова раздулся, и при возвращении на корабль возникла проблема – космонавту пришлось стравить давление в скафандре, чтобы протиснуться в воздушный шлюз.

Затем Леонова назначили командиром советской миссии «Союз», целью которой был пилотируемый облет Луны, также предполагалось, что именно он станет первым космонавтом, ступившим на поверхность Луны, но обе миссии отменились. В 1975 году Леонов командовал советской частью миссии «Союз-Аполлон» – первой совместной миссии США и СССР. С 1976 по 1982 год Леонов был старшим инструктором-космонавтом и заместителем директора в Центре подготовки космонавтов, а в отставку вышел в 1991 году.

Алексей Леонов также является заслужившим признание художником: работы на космические темы укрепили его дружбу с великим научным фантастом Артуром Кларком. Леонов и сам написал несколько книг, связанных с его профессиональной детальностью.

У каждого человека есть своя история. Моя история началась, когда я первым вышел в открытый космос. Надеюсь, что меня будут помнить как первого, кто вышел в космос с 99 % вероятностью никогда не вернуться назад и стать первым гуманоидным спутником Земли. Мне было страшно.

Это было в 1965 году. Я был в полной темноте, абсолютной темноте – ни света, ни огней. Кроме того, я не мог стоять, я мог только держаться руками, только одной рукой. В одной руке я держал камеру, так что держаться мог только другой. В этих условиях я должен был втянуться в воздушный шлюз; не знаю, как мне это удалось в скафандре без возможности свободно передвигаться в нем. Но как-то мне это удалось, мне было нельзя потерпеть неудачу. Я сообразил, что, если я буду пытаться проникнуть в шлюз ногами вперед, я не смогу втянуть себя внутрь. Это была огромная проблема.

Я начал отсчитывать время – 30 минут моей жизни. Понимаете, никто не мог мне помочь в этом мире. Если есть Бог, он поможет, а больше никто. Паша, Павел Беляев, мог втянуть меня внутрь, но сначала я должен был сделать усилие сам.

Тогда я принял решение. Я должен был все докладывать на Землю. Великий инженер Сергей Королёв сказал мне: «я должен знать, когда твоя песенка будет спета». Это был мужской разговор, очень прямой. Тогда я буду петь! И я ничего не сказал! Никому! Я уменьшил давление и оказался в режиме, где кипит азот. Я почти пришел в состояние, когда ноги надуваются, как резиновые перчатки, глаза западают, а голова становится слишком велика для скафандра – человек, полностью лишенный подвижности.

И вот я не знал, что мне делать. Я не хотел говорить ни с кем на Земле. Только представить, что я бы сообщил всему миру, что у меня неприятности. Это был открытый канал – все слушали! Что с этим человеком? Он не может вернуться на корабль! Только представьте, как просто это казалось – войти на корабль.

Вот почему я хранил молчание. Дважды стравил давление. Все становилось серьезно. Я посмотрел на себя. Глаза еще не запали, но вот-вот могли. Следует ли мне идти дальше и рисковать еще больше? Это было очень непростое решение. Минуты утекали. А тренировок этого маневра мы не проводили!

И тогда я решился. Я взял кинокамеру. Вчера в Красногорске я разговаривал с людьми и сказал, что они у меня в долгу. В 1962 году они мне дали кинокамеру, и я заснял все, что делал, и вернул камеру им, но я сделал это, рискуя жизнью. Я мог бы оставить ее и легко вернуться, используя обе руки. Но я подумал о всех людях, которые разработали эту камеру и сделали ее для меня, целый завод, и теперь я бы вернулся и сказал, что оставил ее там? Поэтому я взялся за корабль левой рукой, камеру держал правой рукой, и впихнул себя в корабль. Как потом сказал кон-структор Борис Черток, я надел на себя корабль, как пуловер. Все это случилось за секунды.

Это был полностью новый метод, и я опробовал его на себе, прямо на месте. Начальство собиралось за это исключить меня из партии. Конечно, меня ждало суровое наказание. Я не сумел следовать инструкциям. Во-первых, я ничего не доложил. Во-вторых, я изменил всю процедуру на неизвестный и не отработанный метод. Это серьезное нарушение технологии. Но когда я объяснил все Королёву и другим тихо и спокойно, все молчали, ожидая решения Королёва. И он сказал: «Фактически Алексей прав!» Вот так – я оказался прав!

Леонов в открытом космосе. 18 марта 1965 г. Источник: NASA.

Я думаю, Королёв был потрясающий человек. Как он пережил пытки советского режима – это было невероятно. Они подвергли его таким невыносимым физическим страданиям, но он никогда не говорил об этом. Он умер потому, что его трахея была повреждена во время «допроса» и эту травму не удалось устранить при операции.

Один из самых интересных эпизодов моей жизни связан с фильмом Стэнли Кубрика «2001 год: Космическая одиссея» по знаменитому роману Артура Кларка. Премьера этого фильма состоялась в 1968 году во время всемирного философского конгресса в Вене. Кларк и Кубрик, автор и режиссер, оба присутствовали на премьере. Фильм произвел очень большое впечатление на нас и до сих пор производит впечатление выдающейся операторской работой и крупномасштабными изображениями. Звук был в стерео, и звучало так, как будто все происходило прямо там, в зале. Стереозвук в кино тогда был использован в первый раз.

Фильм начинается с первобытного человека, снимающего шкуру со своей жертвы, мертвого тапира. Человек бьет тапира по голове огромной костью и затем подбрасывает кость в воздух. Кость подпрыгивает, вращается и превращается в огромную орбитальную станцию. Все это происходит под звуки венского вальса. Вальс помогает создать красиво выдержанную сцену, представляющую мостик между глубоко доисторическими временами и сегодняшним днем.

Сопровождающий звук для сцен, где астронавты работают в открытом космосе – это только их тяжелое дыхание. Почти никакой музыки, никаких других звуков. На самом деле музыка есть, но она почти неразличима на фоне этого тяжелого дыхания.

Потом Кларк сказал всем, кто был там: «Расскажу вам секрет. Мы не могли решить, какой звук использовать для сцены работы астронавтов в открытом космосе. Потом мне попалась реальная запись работы Алексея Леонова в открытом космосе, и вот оно – получилось именно то, чего мы хотели».

С тех пор мы стали хорошими друзьями. Потом он использовал иллюстрацию из моего альбома «Космиче-ский лифт» для обложки своего романа «Фонтаны рая». Он относился ко мне не как к космонавту, но как к человеку с иной ментальностью. Он был замечательно интересный человек. Когда Кларк написал книгу «2010: Одиссея Два», он попросил меня о рецензии. Она предназначалась для журнала «Техника – молодежи». Я написал полстраницы, но роман дочитать так и не смог.

Прежде чем он закончил свой «2010», мы встретились, и он сказал мне: «Ты знаешь, есть секрет, который я хочу тебе сообщить. Как, по-твоему, называется суперкорабль в моем романе?» – «Понятия не имею, Артур», – ответил я. «Он называется "Алексей Леонов"! Что ты на это скажешь?» И я сказал: «Что ж, постараюсь быть хорошим кораблем». Он был поражен этой фразой. Он сказал, что ожидал от меня любого ответа, только не этого.

В этом романе Кларк демонстрирует большую теплоту к советским космонавтам. В конце концов меня вызвало самое высокое начальство и потребовало объяснений: «Как ты мог написать рецензию на эту книгу? Ты знаешь, что там экипаж космического корабля "Алексей Леонов"! «Ну и что?» – сказал я. «А их командир – Орлова!» – сказали они. «Кто такая Орлова?» – спросил я. Они сказали: «Она диссидент. Они все там диссиденты. Терновский и все остальные». Тогда я сказал: «Вы что, показывали мне список диссидентов? Я думал, Орлова – это Любовь Орлова, знаменитая советская актриса. Я думал, что она – персонаж романа».

А потом я сказал: «Но посмотрите, сколько в романе теплоты к нашей стране и нашим космонавтам». Кларк изобразил американцев не очень лестно. История разворачивается на борту этого космического корабля «Алексей Леонов». А когда я раскрыл книгу, там было посвящение, в котором говорилось буквально следующее: «Двум великим людям, Алексею Леонову, астронавту и художнику, и Андрею Сахарову».

Роман печатался частями в «Технике – молодежи». А потом власти прекратили публикацию и уволили Васю Захарченко, главного редактора. Прошло 10 лет, прежде чем мы смогли напечатать роман снова, и снова в том же журнале. Мы ничего не изменили в романе. Никто и не знал, что эти персонажи были диссидентами. Главное, что роман был написан.

Я много раз встречался с Артуром Кларком. На его 80-летие мы устроили церемонию в его честь в Англии. Он не знал, что я там буду. Он сидел на сцене. На экране появилось изображение человека в открытом космосе. Кларк смотрел на экран. В это время я вышел на сцену из-за экрана и остановился перед ним. Зажегся свет, и он увидел меня. Он спросил: «Как ты попал сюда оттуда?» Я сказал: «Как в фильме “Белое солнце пустыни” – ты сделал дубль, по-звал меня, и я пришел». Он был совершенно поражен.

На его 90-летие я снова был с ним в Шри-Ланке. Мы поздравили его и устроили ему роскошное шоу. Его очень любят в Шри-Ланке. Любили, к сожалению, он больше не с нами. Но он оставил нам свою библиотеку, свой исследовательский центр, хотя и пострадавший от наводнения. Вот история моих отношений с Артуром Кларком.

Мои отношения с американскими астронавтами начались еще до полета «Союз – Аполлон». В 1971 году экипаж «Союза-11» – Георгий Добровольский, Влади-слав Волков и Виктор Пацаев – погиб при выполнении задания. Они были нашим запасным экипажем, первый состав включал Валерия Кубасова, Петра Колодина и меня. Но из-за болезни Кубасова за 11 часов до старта экипаж был заменен. Это была трагедия, когда они погибли, и власти в Соединенных Штатах широко ее обсуждали. Они запретили астронавтам присутствовать на похоронах, но Том Стэнфорд принял всю ответственность на себя и нес гроб.

Были и еще грустные события. В 1970 году Паша, Павел Беляев, умер после операции. Главком ВВС, Павел Степанович Кутахов, вызвал меня и сказал: «Знаешь, прибыл этот американский генерал, Том Стэнфорд. Встреть его и позаботься о нем». Я ответил: «Я даже не знаю языка». «Ничего, – сказал он, – вы оба летчики, разберетесь». И так и вышло. Три дня, пока продолжались церемонии, я провел с Томом Стэнфордом, и мы хорошо узнали друг друга.

Еще до этого, в 1965 году, во время Афинского конгресса советские космонавты встретились с американ-скими астронавтами. Паша Беляев и я представляли Советский Союз, а Гордон Купер, Пит Конрад, который потом разбился на мотоцикле, и Дик Слейтон представляли Соединенные Штаты.

Дик Слейтон был ветераном войны. Он летал на бомбардировщике B-25, принимал участие в европейских операциях и бомбил Берлин. Он был настоящим человеком, очень преданным нам. Он был директором по летной работе, но сам не летал из-за проблем с сердцем. Однако он постоянно проходил тренировки и в конце концов в 1975 году отправился в пробный полет «Союз – Аполлон» командиром стыковочного модуля. Дик Слейтон был очень разумным человеком. Экипаж «Союз – Аполлона» состоял из Тома Стаффорда, Дика Слейтона и очень опытного астронавта Вэнса Бренда. Мы звали его Ваня Бренд. Я как раз вернулся из Лос-Анджелеса, позвонил ему и сказал: «Привет, Ваня!», а он говорит: «Привет, Леша!» И были мы с Валерием Кубасовым. Как я говорил, это был хороший экипаж.

Экипаж «Союз – Аполлон» был моделью международного сотрудничества, поскольку у нас даже были общие дети. Я помог Тому Стаффорду усыновить двух мальчиков из российского детского дома. Они уже выросли, заканчивают университет, летают. Мы встречаемся по крайней мере дважды в год: или я прилетаю в Соединенные Штаты, или он прилетает сюда.

Когда отношения Советского Союза и Соединенных Штатов стали напряженными, Том Стаффорд выступил с речью в Конгрессе США и сказал: «Мы должны работать с Россией. Я верю в это». Когда у нас были проблемы со станцией «Мир», он сказал, что это были чисто технические проблемы, и их легко можно было решить, и станция работала бы правильно. Этим он защитил нас от критики.

Но вернемся к нашей первой встрече в Афинах. Конрад, Купер и Слейтон не знали ни слова по-русски. Мы, русские, были более организованы, мы могли сказать all right. И мы провели вместе около четырех часов. Мы выпили бутылку виски, бутылку бренди и потом еще что-то. Не знаю, как мы разговаривали. Но, когда выходили из комнаты, мы сказали друг другу: «Смотрите, они разумные парни! Мы можем с ними летать!» И историки ссылаются на эту встречу как на образец высокой коммуникационной компетентности экипажа. Трудно даже представить беседу этих пятерых людей, но после пяти часов установилось полное взаимопонимание.

В 1965 году Паша Беляев и я сидели за одним столом с Вернером фон Брауном и его женой Евой. У нас был переводчик (потому что они были VIP-гостями), и мы могли многое обсудить. Интересно, как он отзывался о Королёве: «Я не знаком с ним, – говорил он, – но практика показала, что он выдающийся лидер. Я бы не смог сделать такое в ваших условиях. Я не такой хороший лидер, как он». Королёв правильно прекратил работы на V-1 и переключился на «Р-1», новую модель ракеты «Семерка», которая летает до сих пор.

Он вовремя понял, что «V-2» непригодна для серьезной работы. Ее можно рассматривать как ракету средней дальности. Королёв собрал самую значительную группу специалистов в разных областях. Это позволило создать ракету «Семерка», которая используется до сих пор. «Когда я был в Германии, я никогда не слышал о нем, хоть мы и работали параллельно над схожими задачами». Потом я встречал фон Брауна в Хантсвилле. Он говорил то же самое о Королёве – что Королёв был необычайным лидером. Он не говорил «инженером», потому что было понятно, что Королёв его перехитрил. Вернер фон Браун, конечно, превосходил Королёва как инженер.

В 1961 году Королёв начал работу над ракетой «Н-1». Он планировал сделать ее лучше «Сатурна», потому что в «Сатурне-5» использовала двигатели с низким давлением в камере, что было не очень эффективно, но надежно и безопасно. Королёв решил в пользу высокого давления в камере. Но потребовалась большая работа для избавления от высокочастотных колебаний, и инженеры сразу отказались от этого варианта. Конечно, Сатурн выполнил все миссии, для которых создавался, и последней моделью была двухступенчатая ракета в полете «Союз – Аполлон». Это были последняя миссия «Аполлона» и мой последний полет тоже.

Что если бы мы начали сотрудничество между Совет-ским Союзом и Соединенными Штатами в 1960-е? Мы могли бы достичь фантастических результатов с куда меньшими усилиями. Роджер Чаффи и Эд Уайт были членами первой американской миссии. Уайт был первым американцем, вышедшим в открытый космос. Гас Гриссом, Чаффи и Уайт, экипаж «Аполлона-1», погибли в ужасном пожаре на стартовой площадке. У нас такой эпизод был в 1961 году, когда Валентин Бондаренко погиб во время пожара в тестовом модуле. Он был в кабине с теми же параметрами, что у «Аполлона-1». После гибели Бондаренко мы решили отказаться от богатой кислородом среды и заменили ее на обычную. Американцы, однако, продолжали работу в этом направлении три их астронавта погибли из-за этого.

Советская лунная программа тоже началась очень рано. В 1962 году власти решили разработать ракету для выполнения лунной миссии. Она была названа «Север», а затем переименована в «Л-1», «Л-2» и «Л-3». В 1964 году партия и правительство издали резолюцию, подписанную Никитой Хрущевым. Она касалась полета на Луну, облета Луны, высадки на Луне и триумфального возвращения на Землю.

Первым этапом был облет Луны. По результатам первых трех миссий должен был быть отобран экипаж для высадки на Луну. В Советском Союзе было запланировано использование ракеты «Л-3», рассчитанной на одного космонавта. Ее применение было рискованным, но весовые характеристики не позволяли иного. Затем инженеры разработали для этой задачи ракету «Протон». Они рассматривали возможность использования ракеты-носителя совместно с космическим кораблем для достижения поверхности Луны. Параллельно с этим инженеры начали разработку ракеты «Н-1». Это был монстр в 1800 тонн с тридцатью двигателями суммарной тягой 4500 тонн. Это были двигатели Кузнецова тягой 150 тонн каждый, и их было много – всего 30 штук.

В то время уже существовали двигатели Глушко тягой 600 тонн. Они использовали очень летучую и взрывоопасную топливную смесь, и Павлович[4] говорил: «Мы не будем использовать эти грязные моторы». Думаю, возражения у него были не против топлива, а против личности конструктора, который однажды донес на него в КГБ. В результате он был приговорен к 10 годам каторжного труда.

Итак, первым шагом был облет Луны. Я был назначен руководителем лунной программы Центра подготовки космонавтов. После завершения общей подготовки были отобраны два экипажа – я с Олегом Макаровым и Валерий Быковский с Николаем Рукавишниковым.

Мы начали работу. В чем она состояла? Во-первых, мы должны были присутствовать на сборке и электрических испытаниях корабля. Во-вторых, мы работали на навигационных системах. В-третьих, мы отрабатывали систему ручного пилотирования на второй космической скорости. Корабль был установлен на центрифуге. В реальных условиях, согласно реальным измерениям, сделанным экипажем, мы определяли свое положение в космосе и составляли программу запуска. Это делалось на центрифуге. Я достиг около 196 оборотов центрифуги при нагрузке 14 g, корабль при этом летел на второй космической и имел два погружения.

Помимо этого я работал над системой для достижения лунной поверхности. У нас не было симуляторов. Я окончил школу летчиков-испытателей, получив свидетельство пилота вертолета – иначе мне бы не разрешили летать на вертолетах. Программа была рассчитана на посадку вертолета без двигателя, что было бы похоже на посадку на Луну.

Я совершил девять таких посадок, и они были очень трудными и опасными. Затем власти остановили эту программу, потому что она могла закончиться трагедией. Шесть ракет были запущены в облет Луны, и все они вернулись на Землю. С двумя были проблемы. Сначала на одном из кораблей отказал звездный датчик. Мы смогли решить это. Другая проблема была с пятой ракетой, которая при отстреле носового обтекателя потеряла и парашютные стропы, в результате корабль упал на Землю с высоты 4000 метров на скорости 25 метров в секунду. Конечно, все разбилось, но любопытно, что не пострадало оптическое оборудование. Потом мы напечатали очень хорошие снимки Луны с этой кассеты.

Последний космический зонд (шестой) облетел Луну и приземлился в 600 метрах от точки запуска. Время шло, и стало понятно, что для облета Луны нужно политическое решение. Мы были полностью к этому готовы, но нас удерживала бессмысленная нерешительность нашего правительства. Если бы Королёв был жив, я уверен, что мы бы первыми вышли на орбиту Луны, за шесть месяцев до полета американского «Аполлона-8». Они знали это и боялись этого, но мы не смогли достичь Луны раньше американцев.

Ракета «Н-1» вызвала множество проблем, она так и не полетела. Первая поломка случилась на 80-й секунде полета. Она была связана с особенностями конструкции. Последовали другие поломки, связанные с двигателями. Было четыре запуска и четыре поломки. Надо было принять схему, предложенную конструктором Владимиром Челомеем, с использованием четырех ракет «УР-500».

Но на этом история еще не закончилась. Юрий Гагарин и я написали письмо в Политбюро с просьбой принять нашу версию программы. Наш Луноход уже колесил по Луне, поэтому наше правительство расслабилось и решило, что все под контролем. Наши аргументы были такими: русские не отказались от программы окончательно, поэтому нам надо продолжать с Луной, хотя американцы уже это сделали.

К сожалению, с нами не согласились. Намного позже они сказали: «Надо было сделать, как предлагали космонавты, они оказались умнее нас». Такая вот история.

Что касается Луны, мы могли полететь туда сами, без помощи других стран. У нас было достаточно опыта для выполнения программы под названием «Луна». Нам нужно было лишь решение правительства, только и всего. Но и это был еще не конец. У нас теперь было две ракеты, называвшиеся «Энергия», более мощные, чем «Сатурн-5». «Энергия» выполнила два блистательных полета. Сперва на орбиту был выведен груз в 200 тонн. Затем на орбиту вывели «Буран», российский космический челнок.

Будущее поколение должно постараться, чтобы иметь хорошее правительство. Вот что я думаю о будущих перспективах: во-первых, расположение космодрома Свободный было выбрано правильно. В нынешней ситуации мы должны посчитать, сколько еще мы будем платить Казахстану за продолжающееся использование космодрома Байконур; сейчас мы платим 117 миллионов долларов в год, и нам не разрешают вносить особых изменений в его конструкцию.

Сейчас Казахстан управляется очень разумным человеком, Нурсултаном Назарбаевым, но мы не знаем, кто будет следующим. Все возможно. Может быть, они станут искать более прибыльную альтернативу. Все просто. Киргизы продали транзитный центр «Манас» Соединенным Штатам. Таким же образом Байконур может быть продан любой стране. Или, в любом случае, они пересмотрят условия контракта в части арендных платежей.

В России аэропорт Восточный в Ульяновске подходит лучше всего по всем параметрам. Климат там просто замечательный. Это место, где люди могут жить прилично, и вся застройка должна быть по принципам курортной архитектуры, чтобы люди могли там обосноваться. Здания должны строиться совершенно иным образом, как их строят американцы, они предлагают землю бесплатно или с субсидией, и тогда люди строятся самостоятельно. Они живут там, пока пользуются ими, а потом, если захотят, могут остаться.

Никто не хочет жить на Байконуре. Это тюрьма, и она была построена нашим правительством. Если вы посмотрите на коттедж Королёва, где он прожил всю жизнь, по девять месяцев в году, вы увидите, что это финский домик, построить его стоило 500 или 1000 рублей. Внутри вы увидите ванну на кирпичах и унитаз с ржавым бачком. И это дом выдающегося человека, который жил там. Никаких кондиционеров. Архитектор Байконура, Владимир Нестеров, награжден премиями, но я бы наказал его. Я бы его в тюрьму отправил за такой подход. Эти архитекторы были хороши площади проектировать, но не хотели думать о людях, которым приходилось жить в пятиэтажных бетонных зданиях в этих экстремальных климатиче-ских условиях. Какой позор!

Чтобы улучшить перспективы освоения космоса, вся система должна быть немедленно перестроена. Должны быть основаны школы для обучения молодых специали-стов. Без них мы ничего стоящего не добьемся. Нарисовать можно что угодно – идей много – но ничего не воплощается. Есть колледж, но только в исследовательском центре «Энергия». Есть проблемы с подготовкой специалистов и есть проблемы со строительством. В этом году я вместе с группой специалистов полечу на Восточный, посмотрим, что они мне скажут. Министр строительства сказал мне, что ничего не делается. Я спросил его: «А что с жильем?» Он сказал: «Есть пятиэтажки, оставшиеся от строительства аэродрома, используем их».

Могу только сохранять оптимизм.

Сергей Жуков. Российская космонавтика: тренды и перспективы развития

Сергей Жуков – исполнительный директор кластера космических технологий и телекоммуникаций фонда «Сколково» и член Российской академии космонавтики. Жуков родился в казахстанском городе Джезказган (теперь это главная посадочная площадка для модулей кораблей «Союз»).

С 1990 года Жуков возглавляет «Московский космический клуб», общественную организацию, нацеленную на поддержку национальных и международных космических инициатив. Жуков принимал участие в создании Российского космического агентства (основано в 1992 году), а с 2003 года является активным членом Отряда космонавтов. Он прошел обучение в Центре подготовки космонавтов им. Юрия Гагарина и квалифицирован для полета в космос. Перу Жукова принадлежат два поэтических сборника и несколько научных статей.

Национальные космические проекты – неотъемлемая часть российского научного, промышленного и духовного наследия. Более полувека наша страна остается одним из лидеров в освоении и использовании космического пространства. До недавнего времени российская космонавтика также приносила государству немалую прибыль, ставя страну в ряд ведущих развитых держав.

Развитие космических проектов укрепляет оборону России, ускоряет экономическую модернизацию и способствует прогрессу в научной, технической и социальной сферах. Следовательно, этот процесс является ключевым для социально-экономического прогресса, повышения благосостояния и национальной безопасности.

Использование космоса также позволяет решать вопросы связи, теле– и радиовещания, дистанционного зондирования Земли, мониторинга объектов и ресурсов, навигации и картографии. Все эти процессы создают надежную основу территориальной и системной целостности страны, информационного и духовного единства ее многонационального народа. Российская космонавтика и достижения в исследовании космоса внушают гордость за Родину.

Достижения космонавтики также преумножают научное знание и расширяют горизонты наших возможно-стей, что в перспективе делает космос доступным для всего человечества. Успехи России в освоении космоса обеспечивают ей статус активного и полноправного участника международных отношений.

Однако в настоящее время российские космические программы сталкиваются со сложными научными, технологическими, экономическими и институциональными проблемами. Некоторые из них являются следствием общего экономического положения в стране, в частности, краха 1990-х годов. Кроме того, изменилась сама структура экономики: промышленные районы сопротивлялись трансформации и продолжали действовать по инерции, унаследованной от советской эпохи.

В результате ведущие страны мира двинулись вперед, а Россия отстала в космических технологиях, адекватных системах гарантии качества, прибыльности государственных предприятий и далее по списку. Уровень дисциплины и ответственности упал до недопустимых значений. К сожалению, одна из лучших в мире систем научно-исследовательского образования претерпела огромный ущерб и естественная смена поколений ученых, вовлеченных в космическую промышленность, практически не произошла.

Российская космонавтика, несомненно, внесла свой вклад в ряд свершений. Российские ракеты обслуживают Международную космическую станцию, доставляют туда экипаж и грузы. Российское предприятие снабжает двигателями американские ракеты. Недавно с космодрома Куру (Гвианского космического центра) впервые была запущена ракета «Союз». Мы посылаем в космос более 40 % всех ракет (от числа запусков в мире) и лидируем на этом рынке. Но если мы оценим общемировой космический рынок (включая услуги для конечных пользователей – спутниковую связь, наблюдение за Землей из космоса и подобные вещи), объем которого в 2010 году превысил 200 миллиардов долларов, то доля российских предприятий составит всего 3 %. Эта ситуация должна измениться.

Сейчас российская космонавтика не может развиваться дальше, если космическая отрасль не будет существенно реформирована. Космические проекты должны стать настоящим инструментом инноваций и прогресса, а мощности производства увеличены во всех сферах государ-ственного и частного сектора.

Более полувека назад, в 1957 году, СССР запустил в космос первый «Спутник». С тех пор было успешно выполнено больше 6800 запусков спутников, пилотируемых аппаратов, долгосрочных проектов, рассчитанных на выживание в космосе, и автоматизированных межпланетных миссий.

На этом графике видно, что пик космических проектов в России пришелся на период между 1970 и 1991 годами. В Советском Союзе ежегодно запускали около ста космических аппаратов. Позже это число резко сократилось: Россия успешно запустила только 214 ракет в течение первого десятилетия XXI века, то есть в среднем больше 21 ракеты за год.

Рисунок 1. Число спутников, выведенных на орбиту с 1957 по 2010 г.

Всего до 2010 года Россия запустила 3479 космических аппаратов, и 3250 из них были успешно выведены на орбиту. Таким образом, Россия добилась успеха в 93,4 % случаев. После первых запусков средняя продолжительность периода активной работы российских космических аппаратов продолжала увеличиваться и достигла исторического максимума в 1990-х годах. Тем не менее в настоящее время средняя продолжительность жизни спутников уменьшается, поэтому количество российских спутников на орбите за последние десять лет сократилось.

График показывает, что в 1960-х годах США запускали в среднем около 70 спутников в год. С тех пор американ-ские ученые и инженеры усовершенствовали технологию производства, увеличив средний срок службы спутника с 10 до 15 лет, и в результате сократили количество запусков до 30 в год. Соединенные Штаты смогли сохранить это среднегодовое число в течение последних трех десятилетий. Пик запуска спутников в конце 1990-х годов обусловлен развитием низкоорбитальных систем спутниковой связи, таких как «Иридиум», «Глобалстар» и «Орбком».

В период с 1958 по 2010 год Соединенные Штаты запустили 2402 спутника, причем 2147 из них успешно вышли на орбиту (успех в 89,4 % случаев). Следует отметить, что производители из США создали более 300 спутников для других стран.

Какие тенденции характеризуют современное развитие глобальных космических проектов? Эксперты космического и телекоммуникационного кластера фонда «Сколково» выделяют ряд тенденций. Во-первых, конкуренция космических технологий на массовом рынке с альтернативными решениями на поверхности Земли. Во-вторых, растущая ценность международного сотрудничества при реализации космических проектов, особенно крупномасштабных. В-третьих, внедрение частных инициатив во все сегменты космических технологий. И, в-четвертых, сокращение интереса широкой публики к космическим путешествиям.

Эти тенденции затронули разные страны с разной интенсивностью. Давайте обозначим конкретные проблемы российской космонавтики.

Российские космические проекты последнего поколения характеризуются конкурентными преимуществами запусков, удовлетворением потребностей страны в стацио-нарной космической связи и радиовещании, завершением развертывания системы ГЛОНАСС (Глобальной навигационной спутниковой системы) и выполнением международных обязательств России в отношении Международной космической станции. Но другие области, такие как гидрометеорологические наблюдения и дистанционное зондирование Земли, орбитальный инструментарий для базовых космических исследований, личная спутниковая связь, а также ретрансляция и помощь в спасательных операциях – отстают.

Задача создания и поддержания современной телекоммуникационной инфраструктуры в Российской Федерации может быть решена путем широкого применения спутниковой связи. Спутники особенно эффективны для решения проблемы связи в отдаленных регионах и районах с суровыми климатическими условиями, таких как Кавказ, Сибирь и Дальний Восток.

По сравнению с 2000 годом в настоящее время на орбите находится на пять меньше российских спутников связи. Несмотря на уникальные космические технологии, Россия практически не может разрабатывать радиотехнические компоненты спутников из-за серьезного кризиса последних двух десятилетий. Это означает, что некоторые наши спутники связи последнего десятилетия состоят из компонентов низкого качества и имеют недостаточную мощность.

Хотя российские стационарные спутники связи и телерадиовещания развиваются более или менее стабильно (при государственной поддержке), ситуация с двумя другими перспективными направлениями развития космической связи (личная связь и передача данных) гораздо сложнее.

За последнее десятилетие методы дистанционного зондирования Земли развивались стабильно и динамично. Информация, поступающая из космоса, стала важным инструментом решения практических задач государственного и местного управления. Данные со спутников используются для изучения природных ресурсов, контроля и устранения последствий стихийных бедствий, техногенных чрезвычайных ситуаций. Они служат нуждам метеорологии, климатологии, картографии, геологии, геофизики, геохимии, океанографии и других наук о Земле. Эти же сведения используются для грамотного выстраивания городской, лесной и сельской экономики. Информация со спутников меняет повседневную жизнь человека на нашей планете.

Наряду с разработкой национальных и региональных программ дистанционного зондирования Земли, повышение качества технологий и оборудования спутников, а также качества обработки полученных данных, привело к быстрому росту числа спутников дистанционного зондирования Земли. Это новая технология для России и для всего мира, она развивается со скоростью около 15–25 % в год. Россия покрывает от 10 до 15 % нужд мирового рынка.

В разработке и развертывании радиолокационных спутников традиционно доминировали Соединенные Штаты, Япония, Китай, Германия, Франция, Канада, Италия, Индия, Израиль и Южная Корея. По радиолокационным космическим станциям Россия отстает от международного сообщества, а опыт советских ученых в этой области можно считать утерянным.

Чтобы задать курс на развитие дистанционного зондирования, представляется целесообразной модель независимого рынка для спутников такого назначения. Стоит также отметить, что излишняя секретность результатов анализа данных привела к окончательной потере некогда ведущей позиции России на мировом рынке. Еще в начале века иностранцы приходили к нам за данными, собранными спутниками «Комета». Сложившаяся ситуация заставляет думать, что российские предприятия могут преодолеть отставание в развитии этих систем, только заимствуя соответствующие технологии и обучение у европейских и американских компаний. Одной из возможных альтернатив является прямой импорт этих спутников, но это, в свою очередь, приведет к окончательной потере накопленного в этой области опыта.

России удалось внедрить систему ГЛОНАСС. В настоящее время эта система имеет сопоставимые по точности, доступности и функциональности характеристики с зарубежными аналогами (GPS). Основные проблемы со спутниковой навигацией проистекают из необходимости интеграции космических систем, первоначально разработанных для национальной обороны, в гражданскую сеть. Американская система GPS уже хорошо зарекомендовала себя. В будущем она должна быть интегрирована в европейскую систему Galileo, а также в китайскую и индийскую системы.

По очевидным экономическим причинам развитие космических исследований с использованием российских ракет обладает низким приоритетом. В период с 2001 по 2010 год было запущено 12 спутников-исследователей. Несколько более мелких и университетских спутников не смогли выйти на орбиту или не были задействованы из-за аварий с ракетами. Спутник «Фотон-М № 11» был потерян при выводе на орбиту. Только три спутника – «Коронас-Ф», «Фотон-М» № 2 и № 3 – работали на протяжении всего номинального срока эксплуатации.

Спутник «Коронас-Фотон» был запущен в 2009 году для наблюдения за Солнцем с земной орбиты. В ходе миссии было собрано значительное количество научных данных. Однако менее чем через год после запуска этот спутник вышел из строя из-за неисправного источника питания. Таким образом, разработка современных долгоживущих спутников для космических исследований является серьезной проблемой российской космической отрасли. Запуск исследовательской обсерватории «Спектр-Р» в июле 2011 года был серьезным успехом. Но четыре года спустя межпланетная миссия «Фобос-Грунт» (производства НПО им. Лавочкина), направлявшаяся на марсианскую луну Фобос, не смогла стартовать с низкой земной орбиты, – так был положен конец возрождению после двадцатилетней паузы российской программы межпланетных исследований. Можно заключить, что разработка сложных, уникальных, нестандартных многозадачных межпланетных миссий становится очевидной проблемой для российской промышленности. Современные подходы к планированию программ фундаментальных космических исследований должны быть коренным образом пересмотрены.

В то же время не следует забывать, что использование относительно дешевых космических аппаратов «Фотон-М» на основе одноразового спускаемого модуля позволило получить ряд результатов в области изучения микрогравитации. Сюда входит открытие новых эффектов в физике жидкостей, фазовых переходах и физике конденсированных состояний, новых биофизических и биохимических проявлений у испытуемых биообъектов и измерение физико-химических параметров процессов, происходящих в жидкой фазе. Мы получили контрольные образцы материалов для электроники, сплавов и композитов, штаммы микроорганизмов для решения экологических проблем и производства кормов для животных, а также трехмерные тканевые и хрящевые структуры для применения в клинической медицинской практике. Прикладные проекты в области микрогравитации открывают перспективы для коммерциализации космических исследований.

В то время как у России нет никакой возможности запустить межпланетную миссию, ученые Российской академии наук и российских университетов принимают участие в международных исследовательских проектах. Они проводят эксперименты на борту иностранных космиче-ских аппаратов. Так, например, «Марс-экспресс», выполняющий миссию Европейского космического агентства на марсианской орбите с 2003 года, оснащен россий-скими приборами SPICAM-M, OMEGA-M и PFS-M. «Венера-экспресс», миссия Европейского космического агентства, работающая на орбите с 2005 года, проводит эксперименты с использованием приборов российского производства SPICAM-V, OMEGA-M и PFS-M. «Марс Одиссей», миссия NASA, работает на Марсе с 2001 года и проводит эксперименты на оборудовании ХЕНД российского производства. Лунный разведывательный орбитальный аппарат NASA проводит эксперименты с использованием нейтронного детектора ЛЕНД российского производства. Марсианская научная лаборатория «Кьюриосити», запущенная 26 ноября 2011 года, имеет на борту детектор DAN, предоставленный Российским космическим агентством.

Новые игроки в освоении космоса – Китай, Индия, Япония и Европейский Союз – вызвали существенное оживление отрасли в последние десять лет. Их проекты и текущая научно-исследовательская работа поразительны по своим масштабам. Область постоянных исследований охватывает околоземную космическую среду, Солнечную систему, планеты и астрофизические процессы. Лунные полеты находятся в фокусе космических исследований последнего и грядущего десятилетий. Марсианская миссия также необходима для продолжения операций в космосе. Мы надеемся, что российские межпланетные миссии и обсерватории найдут свое уникальное место в международном научном сотрудничестве.

Сегодняшняя пилотируемая российская космическая программа неразрывно связана с расширением и эксплуатацией Международной космической станции, а также с комплексом научных и прикладных мероприятий, проводимых на станции. МКС работает на околоземной орбите с ноября 1998 года. Люди живут на ней с октября 2000 года. Сегодня МКС состоит из 14 основных модулей, в том числе пяти российских.

В соответствии с российской Федеральной космиче-ской программой к МКС будет добавлен многофункциональный лабораторный модуль, а в 2014 году будет подключен узловой модуль «Причал», позволяющий пристыковать до четырех дополнительных модулей к российскому сегменту МКС. Затем планируется стыковка двух научно-исследовательских модулей в 2015–2016 годах.

С 29 мая 2009 года на станции работает экипаж из шести человек, в том числе трое россиян. Транспортную и техническую поддержку оказывают российские космические корабли «Союз ТМА» и «Прогресс М», европейский транспортный космический корабль ATV и японский транспортный космический корабль HTV. Многолетняя эксплуатация МКС продемонстрировала высокий уровень надежности и гибкости инженерных и технических подходов, а также наличие определенных организационных и технических проблем. Задержки в строительстве МКС (в частности, ее российского сегмента) значительно сократили продолжительность и область ее целевого использования. Хотя станция автоматизирована в максимально возможной степени, почти постоянное присутствие экипажа все еще необходимо, что является недостатком. Станция недостаточно удобна для экипажа: хотя она имеет большие герметичные отсеки, большинство из них используются для размещения оборудования и систем обслуживания. Безопасное проведение некоторых важных экспериментов на МКС проблематично или даже невозможно.

Несмотря на все сложности, в российском сегменте МКС были получены некоторые важные результаты. К концу 2010 года было выполнено 38 экспериментов, в то время как 55 экспериментов находились на стадии выполнения и еще 79 экспериментов – на стадии наземной подготовки. Результаты этих экспериментов породили такие разработки, как костюм осевой нагрузки для немедикаментозного лечения неврологических нарушений, комплекс Cardiosleep-3, который используется для оценки состояния организма во время ночного сна, и компьютерная система скрининга сердечно-сосудистых заболеваний. Было также разработано несколько новых препаратов. Практические результаты были получены при разработке агентов биодеградации масел, а также при выделении клонов ДНК для исследовательской партии вакцины против гепатита В.

Результаты эксперимента по кристаллизации, направленного на изучение структуры кристаллов инсулина, выращенных в российском сегменте МКС, позволили запустить в России производство генно-инженерного инсулинового продукта для лечения тяжелой формы диабета.

Исследования, проведенные в рамках экспериментов с плазменными кристаллами, выявили ряд совершенно новых эффектов в плазме с сильно заряженными микрочастицами.

Несмотря на все разнообразие исследований и экспериментов, проводимых в российском сегменте МКС, эффективность станции с точки зрения важных научных и прикладных результатов недостаточно высока. Это связано с проблемами создания новых российских модулей, ограниченными ресурсами и непригодностью МКС для ряда исследований в области микрогравитации, энергетики, радиации и т. д. Реализация программы коммерче-ских прикладных исследований на МКС могла бы стать важным направлением инновационной деятельности.

Несмотря на сохранение конкурентоспособности на рынке, большинство российских ракет устарели. Почти все используемые в настоящее время ракеты-носители и космодромы были введены в эксплуатацию 20 и более лет назад. Ракеты построены из устаревших компонентов, а наземные комплексы подверглись многочисленным перестройкам. Кроме того, на легких и тяжелых ракетах по-преж-нему используются токсичные компоненты топлива.

Федеральная космическая программа на 2015 год предусматривает разработку системы ракет-носителей на базе таких ракет, как «Протон-М», «Русь» и «Ангара». Приоритетным направлением деятельности является завершение разработки и испытаний ракеты «Союз-2» с разгонным блоком «Фрегат» на космодроме Плесецк. Начиная с 2013 года ракеты «Ангара» потребуются для запуска будущих космических кораблей с этого космодрома.

Начались проектные работы по созданию унифицированного транспортного модуля, в котором будут использоваться солнечные электрические и ядерные реактивные двигатели. Ожидается, что летные испытания начнутся после 2015 года. Были рассмотрены технические предложения по разработке многоразового жидкостного ракетного двигателя для первой ступени многоразовой ракетной космической системы «МРКС-1». Ожидается, что результаты конкурса инженерных концептов этой системы будут объявлены в 2012 году.

Сегодня космодром Байконур остается основной российской площадкой для пилотируемых запусков и вывода космических кораблей на геостационарную орбиту. Начало работы над новым российским космодромом было объявлено в апреле 2007 года на совещании под руковод-ством президента Российской Федерации. Было принято решение о создании нового космодрома недалеко от города Свободный в Амурской области. В результате 6 ноября 2007 года президент подписал приказ о строительстве космодрома «Восточный».

Приоритетной задачей в рамках строительства нового космодрома является создание производственной базы, без которой в свое время будет сложно построить необходимую наземную космическую инфраструктуру. Коммерциализация ряда услуг, предоставляемых на космодроме, и развитие государственно-частного партнерства в ходе строительства и эксплуатации являются одними из перспективных направлений среднесрочного развития.

Новый космодром позволит России реализовать свою космическую политику, запуская пилотируемые космические корабли и космические аппараты, работающие на геостационарной орбите, со своей собственной территории. Президент одобрил несколько таких проектов 19 ноября 2009 года. Это, во-первых, развитие рынка услуг ГЛОНАСС. Во-вторых, создание систем контроля и управления жилыми объектами. В-третьих, создание интеллектуальных систем мониторинга и контроля состояния технически сложных приборов. В-четвертых, создание полного технологического цикла производства солнечных батарей нового поколения. В-пятых, создание на Земле транспортно-энергетического модуля для ядерно-энергетической установки мегаваттного класса.

Четыре человека также посетили МКС в качестве космических туристов, все из США и Канады, и один из них – дважды.

Накопленный опыт создания и длительной эксплуатации пилотируемых космических комплексов позволяет запускать совместные проекты за пределы околоземной орбиты, а возможно, и до Луны и Марса. С ноября 2008 года эксперимент под названием «Марс 500» позволил симулировать полет на Красную планету. В проекте участвовали три представителя России и по одному от Франции, Италии и Китая. Этот проект стал первым шагом в подготовке реальной пилотируемой экспедиции на Марс, которая станет возможна только при активном международном сотрудничестве.

Анализ финансирования космических исследований показывает, что гражданские космические программы в России в 2010 году впервые превысили бюджетную отметку в 100 миллиардов рублей. В течение первого десятилетия XXI века финансирование частных инициатив превысило 13 миллиардов долларов.

Согласно исследованию Минэкономразвития России, производительность труда в российской космической отрасли значительно отстает от тех же показателей в других странах. Судя по результатам исследования, ракетно-космическая промышленность России производит 14 800 долларов на работника в год, тогда как европей-ские работники производят 126 800 долларов, а Соединенные Штаты – 493 500 долларов на человека. Эта ситуация в целом обусловлена отставанием количественного и качественного уровня используемых и разрабатываемых российских космических аппаратов.

Производственный, научно-технический потенциал космической отрасли, созданной в Советском Союзе для крупномасштабного производства космических аппаратов, нуждается в серьезной реконструкции, направленной на преодоление растущего отставания России от других стран.

Наряду с очевидными проблемами разработки и эксплуатации космических аппаратов, институциональные проблемы вносят свой вклад в печальное состояние российской космонавтики. Эти проблемы касаются планирования программ и целей, институционального развития и общественной поддержки проектной документации, отсутствия гармонизированной системы государственного решения стратегических вопросов развития космической деятельности, секретности политических, программных и плановых основ космической деятельности, незрелости механизмов общественного обсуждения и независимой экспертизы; сохранения неопределенности распределения ролей между заказчиками и подрядчиками, отсутствия стратегического видения космических агентств и отсутствия крупных и средних предприятий по эксплуатации космических аппаратов.

Что касается наземной космической инфраструктуры, то в России не существует государственной сети наземных станций, соответствующих международным стандартам связи. В области организации применения результатов космической деятельности не хватает хороших управляющих, которые могли бы предоставлять услуги потребителям на соответствующих рынках (таких как дистанционное зондирование Земли).

В области функциональных космических технологий нам необходимо развивать долгосрочное производство отдельных спутниковых систем и целых космических аппаратов. Нам нужно активнее работать над перспективными космическими аппаратами, легче переходить на новые унифицированные космические платформы и улучшать условия для разработки электронных компонентов.

В области правовой безопасности нам нужно больше инвестиций в предпринимательство в сфере космической деятельности.

В ракетно-космической промышленности сохраняется неопределенность, связанная с промышленной конкуренцией, резервированием производственных мощностей и проектирования. Нельзя отрицать и игнорировать существующее в России отставание от других стран, обладающих развитыми технологическими возможностями, низкий уровень производительности капитала и труда, отсутствие качественных производственных систем, недостаточное количество квалифицированных специали-стов, высокий средний возраст работников и неразвитую систему подготовки кадров всех уровней.

Кадровые проблемы отрасли следует рассмотреть более пристально. Как и другие высокотехнологичные отрасли народного хозяйства, космическая отрасль пострадала во время смены государственной власти в 1991 году. В 1990-е годы финансирование космической программы сократилось более чем в 12 раз. Из-за этого с 1992 по 1999 год в отрасль пришло мало людей в возрасте от 20 до 40 лет, что вызвало в ней общий отрицательный эффект.

Теперь основная проблема заключается в том, как заменить поколение советских ученых (средний возраст которых достигает 60 лет), инженеров и квалифицированных работников (средний возраст – более 50 лет), которые составляют нынешнюю рабочую силу. К сожалению, эта проблема стала очень «российской» и касается не только космической отрасли, но и других отраслей, требующих технического, инженерного и научного персонала. По этой причине квалифицированных специалистов ракетно-космической отрасли так сложно найти.

Анализ показывает, что, если в течение следующих 5–7 лет Россия не сможет сократить отставание в космической отрасли от явных лидеров (США и Европы) или, по крайней мере, от лидеров «второго эшелона» – Китая и Индии, она уже никогда не сможет этого сделать.

Однако текущая ситуация с российской космонавтикой позволяет делать позитивные прогнозы. Наши преимущества включают уникальное географическое положение и хорошее распределение власти и ресурсов внутри страны, конкурентоспособное производство в ракето-строении, специальных материалах, системах и компонентах пилотируемых космических аппаратов и станций длительного пребывания на орбите, а также экономические решения, которые помогут построить новую работающую систему космических служб. Также накоплен большой опыт взаимодействия с западными партнерами. Существуют в нашей стране и значительные резервы «доброй воли» – позитивного имиджа в общественном сознании в России и за рубежом.

Фонд «Сколково» и его кластер космических технологий и телекоммуникаций также играют важную роль. В ответ на запуск Советским Союзом спутника в 1957 году Соединенные Штаты создали Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), предназначенное для развития перспективных высоких технологий для исследования космоса. Начались масштабные реформы системы образования, направленные на подготовку молодежи к новой реальности и новой технологической жизни. На мой взгляд, теперь мы должны действовать как российская DARPA в систематизации и консолидации прорывных технологий. Мы также должны создать «школу будущего», в которой достижения и возможности космонавтики станут основой для обучения естественным наукам от средней школы до последи-пломного образования. Только так мы сможем построить светлое завтра.

Билл Андерс. Рождение американской космической программы

Уильям Элисон Андерс родился в Британском Гонконге 17 октября 1933 года в семье американского военно-морского офицера и быстро пошел по его стопам. Юность Андерса прошла на юге Калифорнии, где он и увлекся полетами. В 1955 году Андерс окончил Академию ВВС США, затем получил степень магистра по ядерной технике в Технологическом институте военно-воздушных сил США.

Получив квалификацию летчика-истребителя, Андерс провел несколько лет, патрулируя воздушное пространство в связи с событиями холодной войны. В 1963 году он был отобран специалистами NASA в третью группу астронавтов, и к 1966 году стал дублером пилота миссии «Джемини-11». Два года спустя, 21 декабря 1968 года, Андерс стал пилотом лунного модуля на борту корабля «Аполлон-8», совершившего первый облет Луны. В экипаж входили также командир Фрэнк Борман и пилот командного модуля Джим Ловелл.

Во время этой исторической миссии Андерс сделал с лунной орбиты знаменитую цветную фотографию «Восход Земли», а также принял участие в чтении из Книги Бытия, которое с большим успехом транслировалось на весь мир.

С 1969 по 1973 год Андерс работал исполнительным секретарем Национального Совета по аэронавтике и исследованию космического пространства. Он занимался предпринимательством, а также руководил Комиссией по атомной энергии. Сейчас Андерс – генерал-майор ВВС США в отставке.

Чтобы понять, как появилась лунная программа, нужно знать предысторию «Аполлона». В 1950-е годы Советский Союз и США находились в состоянии довольно тяжелой холодной войны. Обе стороны не доверяли противнику, у обеих было ядерное оружие, и обе были готовы его использовать. Существовала доктрина «взаимного гарантированного уничтожения» – едва ли жизнь в то время можно было назвать спокойной. По крайней мере, в США мы копали бомбоубежища, – я не удивлюсь, если в СССР занимались тем же, – и на то были причины.

В начале своей летной карьеры я занимался перехватом советских бомбардировщиков, которые вторгались в исландское воздушное пространство – мы называли эти погони «игрой медведя и бизона». Возможно, кто-то из моих коллег-космонавтов занимался тем же самым, но с другой стороны. Там же, в Исландии, я летал на современном сверхзвуковом перехватчике, у которого – хотите верьте, хотите нет – было три ракеты с ядерными боеголовками, так что мы могли сбить не просто один самолет, а целый флот бомбардировщиков противника.

Когда сейчас думаешь об этом, кажется, что младший капитан, летающий над Сан-Франциско с этими штуками под крылом – это просто безумие какое-то. Но такова была холодная война. Америку охватила паранойя. Тогда проходили публичные слушания выступлений Джозефа Маккарти в Сенате. Маккарти заявлял, что каждый рабочий, вступивший в профсоюз – коммунист, а коммунисты в то время считались реальной угрозой. Но у нас были и настоящие проблемы: Эйзенхауэр (а затем и его преемники) признавал отставание США от СССР по количеству ракет. Если у тебя было ядерное оружие и ты хотел доставить его в другую точку мира – единственным способом были и остаются ракеты, и в этом отношении США были далеко позади.

Это стало еще более очевидно, когда СССР запустил «Спутник». Это было достижение, которое, как мне кажется, до сих пор не получило должного признания. Все были поражены, и появилась мотивация активно развивать свою собственную космическую программу. Сам аппарат был довольно маленьким, весом в 85 кг – не очень большой, не слишком утонченный по сегодняшним меркам, но это было огромное достижение. И для Америки это был шок.

Четыре года спустя последовал еще один прыжок выше головы – Юрий Гагарин – значительная веха в истории человечества.

Мы все собрались здесь, чтобы отпраздновать (с небольшим опозданием) пятидесятую годовщину полета Гагарина. Фигура Гагарина всегда привлекает огромное внимание. Он – герой Советского Союза, и я снимаю шляпу перед СССР и его партнерами, потому что они сделали возможным этот беспримерный подвиг и вывели человечество на новый уровень исследования вселенной. Полет Юрия проходил в очень надежном корабле. Гагарин 108 минут провел на орбите Земли и успешно вернулся, а остальное – история.

Наши же ракеты все время взрывались – была у них такая дурная привычка. Я шутил со своим (теперь уже) другом Алексеем Леоновым, что наши немцы оказались не так хороши, как советские немцы. В итоге на долгой дистанции Вернер фон Браун отыгрался, но сначала настрой относительно пилотируемых космических полетов был в Америке довольно мрачным.

Это побудило президента Кеннеди в 1961 году поставить перед нами задачу высадить человека на Луну до конца десятилетия. Когда президент сделал это заявление, многие были против. Многие считали, что это невозможно. Некоторые участники программы и позднее задумывались о том, насколько реально было достижение такой цели. И все же «Аполлон» начался именно с этого: с вызова президента Кеннеди.

Наши инженеры и руководители космической программы нашли способ сделать это. Крохотный одноместный корабль «Меркурий» должен был быть запущен ракетой-носителем «Атлас» – эта миссия призвана была показать, что люди могут жить и работать в космосе. Главный физиолог советской программы Олег Газенко уже запускал в космос животных и, конечно, полет Гагарина тоже подтвердил, что это возможно. Выживать и работать в космосе – многие строили теории, что это никогда не произойдет.

Затем мы запустили двухместный «Джемини», чтобы отработать методы сближения и стыковки, показать, что мы можем провести стыковку двух аппаратов в космосе. «Джемини» уже был предшественником «Аполлона». «Джемини» запускали с межконтинентальной баллистической ракетой «Титан», а программа «Аполлон» использовала уже ракету космического назначения «Сатурн-5» – тут мы должны отдать должное фон Брауну и его команде, без этого вряд ли «Аполлон» стал бы возможен.

В одноместной капсуле «Меркурия» было весьма тесно. В «Джемини» места было еще меньше, чем в «Меркуриях». Джим Ловелл провел с Фрэнком Борманом две недели в этой каморке. Эй, Джим [обращается к Джиму Ловеллу, сидящему в зале], вы по возвращении не обручились? Ладно-ладно, не буду спрашивать!

Выход Алексея Леонова в открытый космос стал еще одним шоком для нашей системы: американцы поняли, что им еще многому предстоит научиться. Это было до начала программы «Джемини-4» с Эдом Уайтом. Мы в США плелись далеко позади за мощной агрессивной космиче-ской программой СССР. А теперь перейдем к «Аполлону».

«Сатурн-5» – гигантская ракета. Не такая гигантская, как советская «Н-1», но все равно очень большая: первая ступень, вторая, третья и верхушка с лунным модулем. На «Аполлоне-8» лунного модуля не было.

С полными баками топлива эта ракета весит почти три тысячи тонн. Первая ступень сгорала примерно за 2,5 минуты и разгоняла нас до сверхзвуковой скорости. Эту ступень сбрасывали в океан. Вторая ступень почти выводила нас на орбиту. Третья ступень включалась сначала ненадолго, чтобы вывести нас на околоземную орбиту. Затем мы проверяли все системы и снова зажигали третью ступень, она разгоняла нас до 11 км/с, и тогда мы наконец вырывались из цепких объятий земной гравитации и направлялись в сторону Луны.

Если бы миссию вдруг пришлось срочно прервать, – а наши орбиты были несколько ближе к экватору, чем советские, – нашим кораблям пришлось бы садиться на воду, поэтому у нас были тренировки в большом бассейне. У нас также был курс выживания в пустыне.

Не думаю, что я сейчас осмелился бы разгуливать в таком виде в Штатах. Это в Неваде. Вот фотография нашей подготовки в джунглях. (См. рисунок 2 на вклейке.) Мне тут дают попробовать кусочек игуаны. Мне сказали, что эта ящерица на вкус, как курица, но могу вам сказать, что на самом деле на вкус она, как ящерица.

У нас была геологическая подготовка. Некоторым это не особо нравилось, но для меня это был один из любимых курсов. Когда я был маленьким, я коллекционировал минералы. В итоге эта подготовка мне не особо пригодилась, потому что мне не довелось взглянуть на Луну вблизи, но Чарли Дьюк может рассказать вам об этом побольше.

Мы изучали кратеры. В то время было еще неясно, имеют ли кратеры на Луне метеоритную природу, или вулканическую, или и то и другое. Так что мы объездили чуть ли не все кратеры, до которых могли дотянуться (в основном они были вулканическими), это было очень весело. Мы тренировались двигаться и ходить в условиях лунной гравитации, 1/6 g. Наши физики боялись, что астронавт не сможет подняться, если упадет на Луне. Мне, опять же, не довелось испытать это на себе, но Чарли может рассказать, что это оказалось довольно просто и даже весело – я думаю, вы смотрели видео, где парни смешно прыгают по поверхности.

Когда мы окончили курс подготовки, меня определили в запасной экипаж с Нилом Армстронгом.

Вот наша фотография с Нилом, Питом Конрадом и Диком Гордоном. (См. рисунок 3 на вклейке.) Я думал, что я уже точно полечу на Луну, но затем мы выбрали команду для «Аполлона-1» (Чаффи, Гриссом и Уайт).

Мы думали, что все идет отлично, и тут случился пожар на «Аполлоне». Это были просто кошмарные новости, настоящий шок. Мне пришлось сообщать Патриции Уайт о гибели ее супруга. Оглядываясь назад, мы понимаем, что это был большой просчет наших конструкторов и руководителей. Мы тестировали аппарат при содержании кислорода в 100 % и давлении примерно в 7 кг на квадратный метр. Практически все что угодно загорится в таких условиях: мы предполагаем, что парни каким-то образом высекли искру, убившую их почти моментально.

Это было очень плохо. Хорошие новости заключались в том, что инженеры кардинально пересмотрели дизайн «Аполлонов». Я думаю, мои коллеги согласятся, что, если бы не этот пожар, мы бы не смогли высадиться на Луну в срок, потому что, проводя эту ревизию, мы нашли множество изъянов в конструкции – в основном из-за небрежности производства. Дальше мы почти не сталкивались ни с какими проблемами. Приятно было, что, когда мои коллеги Джим Ловелл и Фрэнк Борман возглавили одну из ревизионных комиссий, руководство дало им абсолютный карт-бланш. Если ты находил проблему, какой бы глупой или мелкой она ни была, ты говорил о ней – и все исправляли. Я не уверен, что NASA сейчас поступает так же, но именно это спасло программу «Аполлон».

Еще одна плохая (для меня) новость – Ловелл и Олдрин так хорошо поработали во время своего полета на «Джемини», что наш с Нилом полет отменили за ненадобностью. Утешительным призом стала возможность тренироваться на экспериментальном летательном аппарате по отработке посадки на Луну. Мы с Нилом были одними из первых, кому довелось управлять этой штукой. Я думаю, было бы очень трудно выполнить реальную посадку без практики в этом аппарате. Мы все также практиковались на вертолетах в условиях нормальной гравитации (1 g). Но техника, аэродинамика, сопротивление – все работает абсолютно по-другому, когда гравитация меньше в шесть раз. Просто научиться взлетать, останавливаться и приземляться в таких условиях было очень важно.

Валери, моя жена, и пять наших ребятишек как-то утром пришли на нас посмотреть, а вечером того дня на симуляторе летал Нил. Мы этого не знали, но у аппарата оказался один скрытый изъян – испортился сенсор. В тот день Нил взлетел, но нормально приземлиться не смог. И у нас остался только один из двух тренировочных модулей. Вроде бы после этого только командиров допускали к полету на оставшемся аппарате. Так что мне повезло. Чарли, ты такое упустил!

Мы продолжили работать, экипажи перетасовали после пожара на «Аполлоне-1». Я оказался в команде «Аполлона-8» с Фрэнком Борманом и Джимом Ловеллом.

Во что NASA вкладывалось, не жалея, так это в наземные симуляторы. Просто потрясающе, насколько они были реалистичны. Не могу ничего сказать в этом отношении про программу «Меркурий», но я знаю про «Джемини». У «Аполлона» были самые аутентичные симуляторы и лунного, и командного модулей – мы неделями оттуда не вылезали. Нужно было решать на этих симуляторах разнообразные задачи, отыгрывать ситуации. Так что во время настоящего полета мы были даже слегка разочарованы. Мне казалось, что люди должны знать, как хорошо я могу приструнить этого зверя.

В чем заключалась цель нашей миссии? Изначально это должно было быть испытание лунного модуля на высокой орбите. В Центральном разведывательном управлении считали, что «Союз» собирается совершить высотный облет вокруг Луны. Они проводили беспилотные полеты, которые потом стали известны как программа «Зонд». Может быть, Леонов расскажет вам об этом. Так что наши занервничали: американцы думали, что их снова оставят с носом, плюс еще тот лунный модуль, к которому меня прикрепили, не укладывался в расписание.

Я думаю, руководство приняло смелое решение. Они поменяли порядок действий и решили: если «Аполлон-7» будет успешен (так и оказалось), то «Аполлон-8» полетит на «Сатурне-5», сойдет с земной орбиты и облетит Луну. И не просто облетит, а выйдет на лунную орбиту, чтобы протестировать фазы работы перед предполагаемой высадкой на поверхность.

Вот иллюстрация, изображающая нашу нашивку. Джим Ловелл – настоящий художник, это его дизайн, так что, если вам нужно придумать нашивку – это к Джиму. По сути, тут показана траектория нашего полета, хотя мы сделали 10 петель. Честно говоря, все мы немного переживали, потому что «Аполлон» был почти не объезжен, а тут мы собрались лететь на нем даже не на земную орбиту (что уже было бы достижением), а на лунную. В NASA всегда хорошо умели вовлекать семьи астронавтов, так что наши родные знали, что к чему.

Нашивка членов экипажа миссии «Аполлон-8»

Когда мы летели, у нас дома стояли «кричащие коробки», так мы их называли – передатчики с корабля, так что семьи могли нас слышать. Но у передачи специально была пятиминутная задержка на случай, если что-то пойдет не так, чтобы в центре успели отключить звук и наши родные не услышали бы звуки взрывов и крики.

Мы много тренировались в центрифугах. Фрэнк сидел в командирском кресле, мы с Джимом – по обе стороны от него. (См. рисунки 4, 5 на вклейке.) Наш корабль должен был приземлиться на воду. Наша страна далеко не такая огромная, как СССР, так что и места на суше у нас было меньше. Но вокруг много воды, и у нас большой флот, так что инженеры приспособили аппарат для посадки на воду, хотя в теории он был способен совершить своего рода жесткую посадку на поверхность Луны.

Вот фотография корабля с баллонами. (См. рисунок 6 на вклейке.) Эти баллоны были нужны, чтобы, если корабль перевернется в воде, вернуть его обратно с головы на ноги.

Вот фотография Центра управления полетами, расположенного в Техасе. Вот человек, о котором вы могли кое-что слышать – Джин Кранц – руководитель полетов, тот, что с короткой стрижкой. (См. рисунок 7 на вклейке.) Кажется, там на экране Фрэд Хейз с твоего полета, Джим. Эти ребята вели нас с того самого момента, как мы оторвались от земли.

И вот «Сатурн-5» на стартовой площадке, заправленный и готовый отправиться в путь. Хотя я тут выгляжу не слишком уверенным, но команда готова на все сто. (См. рисунок 8 на вклейке.) Поскольку в нашем корабле, как только он выходил на орбиту, устанавливалось кислородное давление 5,5 фунтов на квадратный дюйм, нас заранее накачивали кислородом, чтобы экипаж не прихватила кессонная болезнь, когда давление упадет. При запуске шаттлов, да и в советских запусках, использовался обычный воздух, что было в целом проще и разумнее.

Вот наш запуск утром 21 декабря 1968 года. (См. рисунок 9 на вклейке.) Ракета выдает 7,5 миллионов фунтов тяги, что позволяет поднять эту махину (6,5 миллионов фунтов) в воздух. Верхушка так тряслась, что я чувствовал себя мышкой в зубах огромного терьера. Шум стоял просто невероятный, все ходило ходуном, а я смотрел на индикаторную панель.

Если бы что-то пошло не так, не думаю, что я смог бы что-нибудь сделать. Если бы мы захотели катапультироваться, у нас все равно не было бы возможности обсудить это – так шумно было в кабине. Фрэнк Борман потом сказал мне, что он догадался специально снять руку с рычага экстренной остановки. Так что секунд 20 мы, по сути, работали как беспилотный корабль! Мы поднялись и набрали почти сверхзвуковую скорость.

Начинается процесс смены ступеней – одну мы отбрасываем и зажигаем ту, что над ней. Затем, примерно через 11 минут, мы уже на орбите. Нам открылся красивейший вид на Землю, просто завораживающий. Всю дорогу к Луне нам была видна Земля.

Мы летели, и Земля становилась все меньше и меньше. По дороге мы совсем не видели Луну, нам сказали не смо-треть на нее, да это было бы и непросто под таким углом. Когда мы летели, Луна была молодая, то есть Солнце находилось за ней, поэтому считалось, что экипаж может по-вредить глаза, если будет смотреть в ту сторону. Мы залетели за Луну, оказались с обратной стороны и летели как бы задом наперед, и тогда мы заглушили двигатель на четыре минуты, чтобы замедлиться. В этот момент мы были практически в ловушке, в ловушке лунной гравитации. Так что этому двигателю необходимо было сработать еще раз, чтобы привезти нас домой.

Обратная сторона Луны вся изрыта кратерами, куда ни глянь. Передняя часть гораздо более гладкая. Геологи до сих пор чешут затылки, пытаясь это объяснить. Вы знаете, что Луна не поворачивается к нам другой стороной, она немного виляет, но по большей части мы видим только одну половину – гладкую. Вот кратер Циолковский – надеюсь, я выговорил правильно – названный в честь российского ученого-ракетчика[5], что-то вроде американского Роберта Годдарда. (См. рисунок 10 на вклейке.) Думаю, эта фотография снята одним из первых советских «Зондов», тех, что сделали и первые черно-белые фотографии восхода Земли.

Рождественским вечером 1968 года мы читали первые строки из Книги Бытия. Не могу говорить за Джима или Фрэнка, но по крайней мере я делал это не по религиозным причинам, но потому, что это важные и серьезные слова, будь ты христианин, иудей или кто угодно еще. Почти во всех религиях есть история создания; мы подумали, что будет здорово подчеркнуть важность нашего шага, шага человека вдаль от Земли. Юрий сделал первый шаг на орбиту, мы сделали следующий. Мы дали двигателям импульс и набрали скорость, позволившую нам вернуться на Землю. Все было так четко запрограммированно, что нам даже не пришлось ничего корректировать, чтобы попасть в крошечное окошко приземления.

Кто-то спросил у меня, кто управлял кораблем, когда Джим и Фрэнк спали, и я ответил, что управлял сэр Исаак Ньютон, потому что мы всю дорогу падали со скоростью 10 км/с. В отличие от советской программы, где, как я понимаю, они отскакивали и ныряли, мы входили напрямую. Я думаю, тепловой щит снаружи от ионного покрытия разогрелся до 6000 оС. Мы бы сгорели, если бы это был однородный материал.

Мы приземлялись ночью. Я спросил Джима и Фрэнка, которые летали уже не первый раз, что это за свет. И они сказали, что это Солнце восходит. Я сказал, что если это рассвет, то мы летим прямо на Солнце, потому что свет становится все ярче и ярче. Я чувствовал себя, как маленький жучок, глядящий в пламя факела.

Мы приземлились ночью недалеко от Таити. Это была жесткая посадка, корабль перевернулся, и мы висели внутри вниз головой, покачиваясь на волнах. Было довольно неприятно. Мы с Джимом закончили военно-морскую академию, но Фрэнку Борману пришлось нелегко – его стало укачивать. Может, поэтому он больше не летал! Может, и я поэтому больше не летал! В общем, когда взошло Солнце, водолазы с вертолетов перестреляли акул, которые кружили вокруг нас, и спустили большой спасательный плот. Тут уже появился авианосец, и мы взошли на борт. Кажется, это была самая опасная часть миссии – когда мы болтались на этой веревке, спущенной с вертолета. Встать на твердую палубу авианосца – это было прекрасное ощущение.

Сам наш модуль, инженерное чудо, сейчас выставлен в Чикаго. (См. рисунок 11 на вклейке.) Нам позвонил президент Линдон Джонсон, и в нашу честь устроили парады в Чикаго и Нью-Йорке.

Мы проложили дорогу следующим миссиям «Аполлона». И Алексей Леонов правильно сказал: Земля – очень маленькая, очень красивая и очень хрупкая. Мы должны научиться заботиться о ней. Эко-движения уже усвоили, что Земля хрупкая, но люди все еще не осознают, насколько она крошечная. Благодаря снимкам восхода Земли и фотографиям с телескопа «Хаббл» мы видим, что Земля – и впрямь не центр вселенной.

Уолт Каннингем. Освоение космоса и вероятность опасного приключения

Уолт Каннингем – американский астронавт в отставке. В 1968 году он был пилотом лунного модуля «Аполлон-7» в рамках первого пилотируемого полета на корабле третьего поколения.

Каннингем исполнил все маневры, необходимые для того, чтобы экипаж потренировался в передвижении, стыковке кораблей на лунной орбите с использованием второй ступени (S-IVB) ракеты-носителя «Сатурн-1Б».

Каннингем работал пилотом истребителя, физиком, предпринимателем, венчурным инвестором, лектором, радиоведущим, а также написал мемуары The All-American Boys.

В 1951 году Каннингем вступил в Военно-морские силы США, а на следующий год начал изучать летное дело. Он служил пилотом истребителя в корпусе морской пехоты США с 1953 по 1956 год, затем ушел в резерв и вышел на пенсию в звании полковника в 1975 году.

Каннингем также работал в Rand Corporation, где занимался оборонными разработками и изучал магнитосферу Земли.

Я обожаю фотографии с миссий «Аполлона». Почти все вы представляете себе огромный научный и технический прогресс, который был достигнут благодаря успеху этих миссий. Поскольку вы сегодня уже слышали много всего про космос, я не буду особенно рассказывать об «Аполлоне-7», я хочу поговорить для разнообразия кое о чем другом. Я решил, что нужно рассказать о философских, психологических, мотивирующих и вдохновляющих вещах, которые обеспечили нам успех тогда, в 1960-х.

Некоторые из этих вещей сегодня, увы, уже не актуальны. Так что я расскажу немного об истории, о старых добрых деньках и поделюсь размышлениями, которые родились из моего опыта. Чтобы говорить о старых добрых деньках, нужно прожить достаточно долго и увидеть, что случилось потом. В этом отношении мне повезло. Для энтузиастов изучения космоса старыми добрыми деньками было, конечно, время «Аполлона».

То был золотой век космических путешествий. История «Аполлона» – это история открытий и приключений. Мы исследовали крайние рубежи – по крайней мере, тогда они были крайними. Мое поколение имело достаточно смелости, чтобы заглянуть на обратную сторону Луны и устремиться в космическое пространство. Мы не уклонялись от неизвестности, мы были готовы рисковать. И это сработало.

Весь мир гордится тем величайшим приключением в истории. Кто-то может спросить: что есть приключение? Мне нравится определение француза Ги Делажа. В 1994 году он собрал пресс-конференцию, на которой объявил, что собирается в одиночку переплыть Атлантический океан. Его спросили, зачем он это делает, и Деланж ответил: «Потому что это приключение». И он объяснил, что приключение должно удовлетворять трем критериям: оно должно расширять границы человеческого знания, содержать реальный смертельный риск и обладать неясными последствиями. Больше я про Делажа ничего не слышал. Но в 1998 году другой француз по имени Бенуа Лекомт переплыл-таки Атлантику.

В XV–XVI веках английские, испанские и португальские мореплаватели пересекали океаны, чтобы возвеличить свое государство. Пять сотен лет назад последним рубежом был Новый Свет. В 1519 году, когда Фернан Магеллан отправлялся в одно из самых великих путешествий в истории, он сказал такие слова: «С железной волей мы начинаем самое смелое из предприятий, чтобы без страха встретить туманное будущее и покорить неизвестное». Это было сказано перед отплытием в первое кругосветное путешествие – первая остановка которого, кстати, была прямо здесь, на Тенерифе. В 1960-е годы мы отправились в плавание по другому океану, берегов которого нам не достичь никогда. Этот новый океан был еще более девственным, чем Новый Свет до путешествий Колумба и Магеллана.

В XX веке мы достигли небес, и нам открылся новый рубеж. И как неизбежно было открытие Нового Света пять веков назад, так же неизбежны и космические исследования. То, что занимало у Магеллана и Колумба годы, астронавты сегодня совершают за 90 минут. Но это не всегда было так. Полвека назад многие предсказывали человеку в космосе катастрофу. Некоторые врачи считали, что у астронавта откажут почки или печень, что его глазные яблоки изменят форму.

На самом деле кое в чем они были правы. Но, несмотря на это, в 1961 году группа американцев решила, что в течение десяти лет мы высадимся на Луну, и об этом было объявлено всему миру. Президент Джон Кеннеди сказал тогда: «Мы высадим человека на Луну и вернем его на Землю в этом десятилетии. И мы сделаем это не потому, что это легко, а потому, что это трудно». Видите ли, президент был готов взять на себя риск. И это был не просто технический риск или игра человеческими жизнями.

В тот момент это был экономический и политический риск. Такой шаг требовал амбициозности и лидерских качеств. В момент произнесения этой речи ни один американец еще не бывал даже на орбите. И все же 45 лет назад мы преодолели этот важнейший в истории Америки рубеж. Всего 193 года прошло между моментом, когда наш флаг взвился на этой планете, и тем, как мы установили такой же флаг на другом небесном теле. Чтобы осуществить это, люди готовы были рисковать головой.

И хотя все члены команды инженеров, руководителей и астронавтов знали о возможности неудачи, мы никогда о ней не думали. Мы участвовали в соревновании, в гонке, и мы отказывались уступать кому-либо или чему-либо. Видите ли, у нас была общая мечта, мы хотели испытать границы человеческих представлений и дерзаний. Именно такое отношение помогло нам преодолеть все трудности на пути осуществления одного из самых смелых предприятий в истории – и не только для американцев.

Весь мир гордится величайшим путешествием, которое когда-либо совершил человек. Любой проект, сравнимый по сложности с «Аполлоном», требует трех вещей: ресурсов, технологий и страстного желания. Порожденные холодной войной, все три фактора сошлись в 1960-е, и мы отправились на Луну. Всего три поколения сменилось между тем, как люди оторвались от поверхности Земли, и выходом Юрия Гагарина на орбиту. Сейчас выросло уже два поколения, для которых выход человека в космос – это строчки в учебнике истории. Некоторые из них могут задаться вопросом: почему на орбиту в ревущей ракете запускали только летчиков-испытателей или пилотов истребителей, разменявших третий десяток?

В то время считалось, что для человека постарше это будет слишком тяжело. Думали, что только относительно юный пилот способен перенести все перегрузки. Мы верили, что это занятие молодых. Сегодня средний возраст астронавта выше 45 лет. В старые добрые деньки нас выбирали, глядя на опыт и квалификации. Мы все были мотивированными, конкурентоспособными – все хотели быть победителями.

Будучи пилотами истребителей, мы прошли отбор длинной военной карьерой, мы провели большую часть жизни лицом к лицу с риском. Это опасная и сложная профессия, она помогает хорошо осознавать, к чему ты стремишься и как этого достичь. И мы знали, что можем доверить друг другу свои жизни. Так как же я стал астронавтом? Что ж, в 1963 году я служил пилотом истребителя в корпусе морской пехоты и одновременно работал над диссертацией по физике в университете Калифорнии.

Оказывается, я был одним из 770 прошедших отбор претендентов и одним из 14 отобранных в третью группу астронавтов. Надо сказать, что многие достойные люди были отсеяны. Никогда не забуду, как нас осталось 34 человека – тогда нас пригласили для оценки физической формы. Мы пробыли там восемь дней. Моим соседом оказался военно-морской лейтенант по имени Боб Шумейкер. После пары дней, глядя на остальных офицеров, я начал понимать, на что замахнулся, и я видел, что Боб просто создан для этой работы. Я думал, что его уж точно выберут.

И вот прошло восемь дней, все разъехались по домам. Боба исключили из программы, потому что у него диагностировали мононуклеоз. Вернее сказать, ошибочно диагностировали. Он полгода возился с этими бумажками, а потом его дивизию отправили во Вьетнам. В следующий раз я видел лицо Боба на фотографии – его вели через вьетнамскую деревню со связанными за спиной руками. Боб был первым подбитым пилотом истребителя в этом конфликте. Он провел в плену семь лет.

Чудесным образом ему удалось вернуться на родину. Он чрезвычайно жизнерадостный человек, недавно отметил пятидесятилетие. Так кому же все-таки удалось пройти отбор? Без сомнения, все мы были одаренными, здоровыми, амбициозными, уверенными в себе и целеустремленными людьми на пике физической формы. Мы знали, куда мы идем. Кто-то мог бы назвать нас самовлюбленными. И мы, пожалуй, и впрямь верили, что впереди нас ждут лишь слава и удача.

В реальности не прошло и трех лет, как четверо из этих четырнадцати погибли. Подробнее я рассказываю об этом в своей книге The All-American Boys. Почему же мы стали астронавтами? Я могу точно сказать, что не ради денег. Когда я начал работать на NASA, мне платили 13 050 долларов в год, а когда уходил восемь лет спустя, моя зарплата составляла 25 000 долларов в год.

Я однажды посчитал, что за «Аполлон-7», именно за эту миссию, я получил чуть меньше 700 долларов. Если бы мне давали 50 центов за каждую пройденную милю, я заработал бы 2,25 миллиона долларов. Стоит также упомянуть, что, в отличие от других сотрудников NASA, на нас не распространялось страхование жизни. Если бы мы этого по-требовали, ставки для остальных сотрудников подскочили бы слишком сильно. Но в целом, скажу честно, это была лучшая работа в мире.

Шестидесятые и семидесятые были золотым веком полетов человека в космос. Это было похоже на двадцатые годы в авиации. Мы, конечно, летали не на бипланах, и у нас не было таких стильных шелковых шарфов, как у пилотов времен Первой мировой, но ощущали мы себя так же. Долгое время нас было 30 астронавтов и 30 сверхзвуковых тренажеров Т-38. Представляете? Мы обожали летать на самолетах и пилотировать ракеты.

Когда я был мальчиком, я считал Чарльза Линдберга своим героем. Линдберг – первый человек, перелетевший через Атлантику. В 1969 году он произнес такую фразу: «Когда мне было двадцать, и я учился летать, и авиация была делом куда более опасным, чем сейчас, я решил, что если бы у меня была возможность пролетать десять лет, прежде чем разбиться в катастрофе, то я не променял бы эту возможность на обычную жизнь». Примерно то же мы думали про космические ракеты.

И прекрасно, что дело обстояло именно так. Через пять лет после моего вступления в отряд семеро из тридцати погибли в авиакатастрофах или происшествиях с ракетами. Конечно, самое известное из таких событий – пожар на борту «Аполлона-1». Три достойных человека заплатили цену прогресса, а я потерял троих друзей. Наша команда (Уолли Ширра, Донн Айзли и я) в течение полугода считалась основным экипажем миссии «Аполлон-2», которая еще не была готова, и я помогал в том числе и конструкторам. (См. рисунок 12 на вклейке.)

Сроки все время растягивались, и «Аполлон-2» в итоге был отменен, потому что в NASA представили новую модель космического аппарата, так что мы три месяца были запасным экипажем «Аполлона-1». А потом случился пожар, и основной экипаж состав погиб, так что мы снова стали основными. Потребовался 21 месяц, чтобы восстановить утерянное и внести все необходимые изменения, устранить неполадки, вызвавшие пожар.

«Аполлон-7» стал амбициозной попыткой нагнать упущенное время. В отведенные 11 дней полета необходимо было протестировать все двигатели, все системы корабля и наземные системы, стыковки, маневры и еще множество всего. К нашему удивлению, «Аполлон-7» действительно продержался все 11 дней – и по сей день остается самым долгим, амбициозным и успешным тестовым полетом на новом аппарате в истории. И я должен сказать: это не было так уж сложно.

Этот корабль представлял собой воплощенное совершенство инженерной мысли, и, учитывая, какие проблемы были у предыдущих моделей, это было огромное достижение. Многие, кстати, не знают, но тогда впервые были устроены телевизионные передачи с борта корабля – мы получили за них премию «Эмми». Когда ко мне домой приходят гости, они даже не понимают, что это за статуэтка. Меня часто спрашивают (и на этом фестивале уже пару раз спросили), было ли мне страшно. Я могу сказать вам совершенно искренне: мы не боялись своей миссии.

Единственный страх, который я могу вспомнить – это страх перед неудачей. У всех членов экипажа в голове была одна мысль: если миссия провалится, то не по моей вине. Понимаете ли, нам не было страшно принять вызов, но, раз приняв его, мы боялись ударить в грязь лицом перед соратниками. «Аполлон-7» был первой ступенью в выполнении четкого плана по высадке человека на Луну. У этого плана было пять больших этапов. Я уже упомянул тесты, которые мы делали в рамках миссии «Аполлон-7». Затем с «Аполлоном-8» мы преодолели психологический барьер – покинули гравитационное поле Земли и облетели вокруг Луны.

«Аполлон-9» преодолел еще один рубеж. Они опробовали лунный модуль на земной орбите, провели много времени внутри лунного модуля, отделенного от командного модуля так, что нельзя было совершить переход между ними без теплового щита. Если бы экипаж не смог вернуться в командный модуль, астронавты бы погибли. «Аполлон-10» был генеральной репетицией высадки, они парили над поверхностью Луны на высоте 15 или 10 километров. Примерно так.

И затем последовал «Аполлон-11», вы, конечно, об этом знаете – они преодолели эти последние километры. Я однажды беседовал с Нилом Армстронгом, через некоторое время после его полета, и сказал ему: «Знаешь, Нил, единственное, что ты сделал впервые – ты покрыл те самые 10 километров». Он посмеялся, но не знаю, что при этом подумал про себя. Я скажу вам вот что: когда «Аполлон-11» приземлился с топливом, которого хватило бы еще только на 17 секунд, мы все выдохнули с облегчением.

Выдохнул и Чарли Дьюк. Он был оператором связи с экипажем в момент высадки, и я знаю, что он тогда надол-го затаил дыхание. Это было большое событие. И, конечно, Нил Армстронг вписал свое имя в историю. И когда я упоминаю программу «Аполлон», первое, что приходит людям в голову, это бессмертные слова Нила: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества». Такое точно навсегда остается в учебниках, но я помню и другие высказывания того времени.

К примеру, вы, наверное, не знаете, что «Аполлон-11» вез с собой на Луну и оставил там послания от лидеров всех свободных стран мира на микрофильмах. Кажется, их тогда было 117. Некоторые из вас еще помнят, что такое микрофильмы. В общем, какое-то время спустя мне довелось проглядеть эти сообщения. Одно из них я долгие годы носил в кармане, потому что в нем запечатлено то чувство, та идея, о которой я пытаюсь рассказать вам сегодня – это было послание австралийского премьер-министра Джека[6] Гортона.

Вот что Джек сказал (после пары хвалебных фраз): «Пусть огромная отвага и технический гений, сделавший возможным это подвиг, будут так использованы в будущем, чтобы человечество смогло жить в мире, где покой, самовыражение и возможность отправиться в опасное приключение будут доступны каждому». Замечательное пожелание. Понимаете, возможность отправиться в приключение предполагает, что вы принимаете возможность неудачи. А если вы не готовы рисковать, то не заслуживаете награды.

Но если вы готовы, то можете выиграть по-крупному, и я верю, что это справедливо в любой сфере человече-ской деятельности. Джек Шмитт – один из последних людей, побывавших на Луне, и единственный попавший туда геолог. Через три недели после возвращения команда «Аполлона-17» выступала перед Конгрессом, и я надолго запомнил слова Джека.

Джек поднялся и сказал: «Я хотел бы сначала рассказать вам об одном месте в Солнечной системе, которое я видел: о долине Тавр-Литтров. Дорога туда изменила нас сильнее, чем наше присутствие изменило саму долину». Так или иначе, космос – это лишь один из последних рубежей.

Рубежи всегда будут. Наука, медицина, бизнес, интернет – везде нас ждут достижения. Главное – замечать вызовы, а для этого необходимы проницательность, воображение, люди, готовые тянуться к недостижимому и раздвигать границы человеческого знания. Для этого необходимо принимать риски и быть готовым платить цену прогресса. Мы оглядываемся назад и видим, что у программы «Аполлон» было все – конкуренция, цель, воображение, лидерство, командная работа, технологические прорывы. А также были риски и неопределенность – вероятность опасного приключения.

И это был не просто смертельный риск, хотя одни умирали, а другие были спасены лишь благодаря героическим усилиям. Было совершено шесть высадок, 12 человек шагали по поверхности Луны. Чарли Дьюк, сидящий тут в зале, – один из таких счастливчиков. Мы продвинули человечество вперед в десятках областей знания. И в каждой миссии была доля неопределенности, вплоть до секунды возвращения на Землю. Так что они точно удовлетворяют критериям приключения по Делажу.

Мир, пожалуй, смотрел на это как на технологическое достижение людей, которые работают и думают подобно машинам, но мы не были похожи на роботов. Мы любили, заботились, переживали и были привержены своей цели, как и многие из вас. Через пять сотен лет лишь одно событие XX века останется достойным упоминания – высадка человека на Луну. Это было самое знаменательное и жизнеутверждающее событие на нашем веку. На короткое время, пока «Аполлон» был в работе, наше общество чув-ствовало духовный подъем, гордость. Эта миссия объединила нас, мы видели, что можем достичь чего угодно, стоит лишь захотеть.

Это приключение позволило нам заявить, что мы не намерены признавать никаких ограничений. Как астронавты мы были на самом гребне этой огромной волны, на нас свалилась слава, но успех программы «Аполлон» зависел от труда каждого из 400 000 членов нашей команды в государственном и частном секторах. Несмотря ни на что, группа инженеров, ученых и руководителей приняла вызов и риск – и изменила то, как мы воспринимаем окружающий нас мир.

Сегодня NASA превратилось в более бюрократизированное и менее эффективное агентство. Руководство стремится исключить все риски и ищет абсолютной уверенности в том, что нечто возможно сделать, прежде чем начинать работать над исполнением. На самом деле я считаю, что американская космическая программа в этом отношении отражает сегодняшний взгляд на риск вообще. Вы видите, как истинный американский дух и бурные инновации парализованы желанием создать «общество нулевого риска».

Я хочу сказать вам вот что: исследование – это не про исключение рисков. Это про управление рисками и оценку рисков. Сегодня нас придавливает к земле принятие политически корректных решений. Мы слышим бесконечные разговоры об ограничениях, которые, конечно, чаще всего выражаются в нехватке финансирования, тогда как реальные ограничения мы накладываем на себя сами. Любое великое стремление по определению не может нравиться политикам – людям, фанатично избегающим любого риска. Политики обычно стремятся сохранить собственную позицию, а не совершать подвиги.

Что ж, я не думаю, что мы можем всегда принимать политически корректные решения. Нам нужна воля, чтобы делать правильные вещи, даже если они непопулярны. NASA уже какое-то время катится под гору, и этооткрывает двери частной космической инициативе. На самом деле NASA всегда полагалось на частную индустрию и большинство сегодняшних частных компаний в космической отрасли субсидируются государством. Но сейчас NASA уже не может контролировать подготовку миссии и ее результаты. В агентстве не знают, что происходит внутри таких частных космических компаний.

Понимаете, частные космические компании руководствуются стремлением к возврату инвестиций и получению дохода. И, поверьте мне, исследование космоса не может удовлетворить эти стремления. Источник любых доходов здесь один – использование технологий, разработанных для космических путешествий, в других сферах индустрии. Нас окружает множество вещей, – технических приборов, – которые просто не были бы изобретены, если бы не программа «Аполлон». И я думаю, что в ближайшем будущем дела будут обстоять примерно так же.

Невозможно гарантировать безопасность при исследовании неизвестного. Для покорения новых рубежей необходимы люди, готовые погибнуть ради достижения цели. Иначе просто невозможно. Помните, я упоминал Магеллана, который отправился в кругосветное путешествие с пятью кораблями и, кажется, 270 моряками? Три года спустя вернулся только один корабль, и лишь 18 человек остались в живых.

Можно сказать, что мое поколение выполнило свое предназначение. Программа «Аполлон» соединила мечты тысяч людей в одну и дала им уверенность в своих силах. Эта программа начиналась в умах мечтателей, и чего же она достигла? Мы поразили умы и сделали наш общий мир больше. Мы показали, что если ты готов дерзать и рисковать, ты сможешь изменить взгляд человечества на будущее. Я очень счастлив, что мне довелось жить именно в это время, и я горжусь, что сыграл небольшую роль в этом великом достижении.

Теперь настала очередь вашего поколения. Наши дети и внуки выросли, принимая самолеты, телевидение, компьютеры, космические корабли – даже человека на Луне! – как должное. Какие великолепные возможности открыты перед вами, чтобы поразить воображение людей и оставить своим внукам новый мир. Для сегодняшнего поколения опасным приключением может стать исследование Марса. У нас есть ресурсы, технологии можно развить, но только от вас зависит, преодолеем ли мы этот новый рубеж – Марс.

Поверьте мне, в следующем столетии никому не будет дела до того, как осторожно и спокойно вы пережили XXI век. Новые поколения будут превозносить вас за упрямство, за готовность рисковать и вновь переворачивать представление о мире, если вы зададитесь целью высадить человека на Марс.

Алексей Леонов. Почему Советский Союз не отправил человека на Луну

Я хотел бы сказать пару слов о Ниле Армстронге. Мне самому чрезвычайно повезло с работой. Я присоединился к отряду будущих космонавтов в один день с Юрием Гагариным, и позднее мне выпала честь пройти по его стопам. Как и все остальные в нашей команде, я переживал и радовался во время полета и высадки Армстронга и его команды. Вся его жизнь была одной долгой подготовкой к этой миссии. Я знал астронавтов с миссий «Джемини», «Меркурий», «Аполлон», «Скайлэб» и «Спейс шаттл». Сегодня это уважаемые и высококвалифицированные исследователи и пилоты.

Армстронг выделялся в первую очередь благодаря своим личным качествам. Он уверенно шел по своему пути от бойскаута до пилота, затем – летчика-испытателя, и наконец ему доверили благородную миссию – то, о чем человечество мечтало тысячелетиями. Священное, божественное небесное тело: что оно скрывает? Каково побывать там? Полет Нила и его команды дал нам ответы. Как удачно выразился Армстронг: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества». Стивен Хокинг сформулировал еще точнее, сказав, что полет и высадка на Луну стали точкой отсчета новой эры в эволюции человечества. Мы вырвались из объятий Земли и прошлись по поверхности ее спутника!

Существует форма высшего признания достижений человека в науке и в жизни – я говорю о знаменитой Нобелевской премии. Эту премию вручают лучшим специалистам в области физики, химии, истории[7] и в других сферах. Есть номинация для политиков, которые заявляют, что работают во имя мира (а на самом деле чаще всего его разрушают). Но почему Нил Армстронг не получил Нобелевской премии?

Здесь, среди слушателей, есть несколько нобелевских лауреатов, и Армстронг прекрасно бы вписался в эту группу – и не только он. Я знаю, что Нобелевскую премию не дают посмертно и что формально не существует номинации «астронавт» или «человек, побывавший на Луне». Когда премия учреждалась, никому не могло прийти в голову, что такое произойдет. Но почему бы не изменить правила сейчас? Был и второй человек на Луне – Базз Олдрин. И нельзя забывать про Майкла Коллинза, который ждал их в командном модуле на орбите. Все они великолепно справились со своей миссией. Я уверен, что научное сообщество только выиграет, если нобелевский комитет наградит Базза Олдрина и Майкла Коллинза. И я думаю, многие здесь со мной согласятся.

Я хочу вас немного просветить, рассказать о событиях пятидесятилетней давности. Большинство из вас еще не родились, когда началась эта история. Я хочу рассказать вам об истории исследований Луны – обеих ее сторон. Как все начиналось? Я хочу, чтобы вы поняли – перед нами стояли чрезвычайно трудные задачи, их решение требовало огромных усилий. После полета Гагарина президент Кеннеди поручил Конгрессу профинансировать федеральную программу для высадки человека на Луну. В 1962 году Совет министров СССР и ЦК КПСС выпустили постановление об осуществлении высадки на Луну с возвращением экипажа на Землю к 1967 или 1968 году. Производство работало на полную мощность. Первый вопрос, на который необходимо было ответить: возможно ли вообще жить и работать в открытом космосе? Если возможен выход человека из корабля на орбите, то в тех же самых условиях можно находиться и на поверхности Луны. «Восход-2», из которого можно было выйти в открытый космос, был разработан специально, чтобы изучить этот вопрос. Этим мы и занялись 50 лет назад. У меня нет при себе документов, но вы только что видели фотографии космической прогулки.

Сейчас я постараюсь схематически нарисовать космический аппарат и поделюсь с вами парочкой секретов. (См. рисунок 13 на вклейке.) Вы будете первыми, кто их услышит.

Итак, вот «Восток», на котором Гагарин вышел в космос. Вот спускаемый модуль для возврата, служебный модуль и двигатель. У «Восхода-2» был еще запасной двигатель и атмосферный (воздушный) шлюз для выхода человека в космос. На этой миссии нас было двое. Один космонавт должен был зайти в атмосферный шлюз, который в неактивированном состоянии имел всего 700 мм в диаметре. Но когда внутрь нагнетали давление, эта гибкая конструкция расширялась. Шлюз состоял из 36 надувных секций, разделенных на три изолированные группы. Жесткости даже одной из них хватило бы, чтобы держать раскрытыми остальные две. При нагнетании давления воздушный шлюз надувался до размера 2,8 × 1,2 метра. Космонавт заходит в шлюз, за ним герметично закрывается дверь, и шлюз разгерметизируется. Затем космонавт выходит в открытый космос.

Что мы имеем? Необходимо было протестировать технику и команду в тех же физических условиях, с которыми люди столкнутся на поверхности Луны. И вот он я, летающий в 500 километров над Землей, уровень давления – 760 × 10–9 мм рт. ст. – так называемый высокий вакуум. Температура на солнечной стороне была 150 оС, а на теневой было –140 оС. Как видите, это огромный перепад температуры. Внутри корабля было 20–22 оС.

Так что по возвращении я доложил, что человек в скафандре может существовать и работать в таких условиях. Первая стадия была пройдена – мы точно знали, что на Луне возможно находиться при наличии подходящего скафандра.

Лунная программа, которая велась параллельно американской, предполагала две стадии. Сначала нужно было совершить облет Луны. Я сейчас нарисую корабль, разработанный для выполнения этой миссии. Это была секретная разработка. Вот возвращаемый модуль, служебный модуль, солнечные панели и узконаправленная антенна для коммуникации с командным пунктом на Земле. Дизайн был одинаковым для всех кораблей: «Л-1», «Л-2» и вплоть до «Л-6». Эти корабли известны как «Зонд-1», «Зонд-2» и так далее. Ракета-носитель «Протон» весом в 600 тонн использовалась для доставки восьмитонной капсулы на орбиту.

Вот Земля, отсюда корабль должен был попасть на опорную орбиту, вот остров Тенерифе. В определенный момент нужно было включить вторую ступень, чтобы повысить скорость с 8 км/с до 11,2 км/с. Вот Луна. Здесь делается корректировка № 1, чтобы направить корабль к Луне, здесь – корректировка № 2, она нужна, чтобы не врезаться в Луну. Потом приходит время для корректировок № 3 и № 4 – последняя задает угол входа в атмо-сферу Земли при возвращении. Спуск должен был проходить в две стадии – корабль сначала ныряет под орбиту, движется сквозь атмосферу и замедляется (с 11 до 8 км/с), а затем проходит приземление.

Конечно, многое должно было происходить автоматически, но было необходимо и управление в ручном режиме. Для этого команде нужно было держать в голове карту звездного неба – и не только часть, которою видно с северных широт, но и область Южного Креста, потому что мы должны были приближаться к Луне с юга. Чтобы хорошенько в этом разобраться, мы ездили в Сомали, нас увозили в пустыню, чтобы изучать звезды.

Итак, у нас было шесть беспилотных отработочных запусков. Интересная история произошла с «Зондом-5» – теплоотражающий экран был отброшен, но вместе с ним оторвались стропы парашюта, и аппарат просто обрушился на землю с высоты 4000 метров. Но пленка, отснятая во время миссии, была найдена неповрежденной. Мы тогда впервые получили фотографии Земли с Луны – ясно очерченные континенты и реки.

К огромному сожалению, тогда умер главный кон-структор Сергей Королёв. Не осталось никого, кто мог бы адекватно оценить и взвесить риски, поэтому начальство просто продолжало посылать корабль за кораблем. Итак, беспилотный отработочный облет Луны был совершен, миссии вернулись на Землю. Но к этому времени американский «Аполлон-8» совершил пилотируемый облет по лунной орбите, и советское правительство решило не повторять то, чего США уже достигли. Но программа высадки на Луну не была закрыта – мы к этому вернемся.

Что же мы сделали с аппаратами, которые остались неиспользованными? Мы добавили орбитальный модуль, стыковочный модуль, и получилось то, что мы называем «Союз». А что потом сделали китайцы? Они приделали к орбитальному модулю солнечные панели – и так родился корабль «Шэньчжоу».

Каковы были наши варианты высадки на Луну? Их было два. Первый – мы могли использовать ракеты «Протон». Второй – гигантская конструкция, трехступенчатая ракета, монстр 110 метров в высоту, 11 метров в ширину, весом 1800 тонн – просто красотка! – и совокупной тягой в 4500 тонн. Проблема была в том, что эта ракета требовала кластера из 30 двигателей, 24 по внешнему краю и еще шесть на внутреннем кольце, каждый тягой в 150 тонн.

Во время первого запуска ракета поднялась на 80 километров, но затем ее нижняя часть была уничтожена, и по команде системы безопасности ракета упала обратно на землю недалеко от казахского города Жезказган, в 350 километрах от места запуска. То же случилось во время последовавших запусков – одна ракета взорвалась после 10 секунд в воздухе, вторая – после 15 секунд. Этот проект в конце концов забросили.

Зато такого не случилось с американской ракетой «Сатурн-5», потому что она тестировалась на Земле, на стендовых сооружениях, а также потому, что она использовала двигатели низкого давления. Советская лунная программа использовала двигатели высокого давления и не проводила тесты на Земле – поэтому у нас на каждом шагу возникали проблемы.

Как же выглядел советский аппарат для посадки на поверхность Луны? Сейчас он выставлен в Москов-ском авиационном институте. Возможно, вы видели его на фотографиях. Он выглядит как некий космический шлем. Вот люк, платформа, стойки для посадки, посадочная ступень, лестница, узконаправленная антенна. Внутри был только один космонавт (это совсем не хорошо), глядящий в иллюминатор на поверхность Луны. (См. рисунок 14 на вклейке.)

Из-за жесткой экономии топлива у космонавта было бы всего 2,5–3 секунды, чтобы выбрать место посадки, используя две рукоятки. Это был огромный недостаток. У команды «Аполлона» было на ту же задачу 25–30 секунд – в десять раз больше времени. Но мы тренировались очень усердно, и я легко смог бы выбрать место посадки во время спуска, пользуясь точными координатами. Я уверен, что, если бы кто-то из наших космонавтов долетел до Луны, мы смогли бы провернуть эту посадку. Это опасное предприятие, но тренировки позволяют отточить любой навык до совершенства. А мы тренировались без устали.

Итак, шесть беспилотников не достигли цели – они лишь совершили облет Луны. Но я бы не сказал, что все это было совсем уж зря. Лунный модуль потом переделали в «Союз», который и по сей день является главной «рабочей лошадкой» нашего космического флота. Ракета «Протон», которую мы использовали, как и разгонный блок, используется и сегодня. Также для ракеты «Н-1» изначально было сконструировано 150 двигателей, и их в итоге использовали для ракеты «Зенит». США купили около двух десятков таких двигателей – они очень надежны, их разрабатывал Кузнецов. Таков был исход нашей программы пилотируемых полетов к Луне.

Подытоживая, я хотел бы обратить ваше внимание на разницу в финансировании – США влили в свой проект 25 миллиардов долларов, тогда как в СССР выделили всего 2,5 миллиарда. Но сильнее всего, конечно, сказалась потеря Сергея Королёва. Да, мы действительно не приземлились бы на Луну раньше американцев, но мы могли бы совершить облет на полгода раньше США, если бы у нас был Королёв, который смог бы взять на себя такую ответ-ственность. Взять хотя бы «Восход-2». Мы знали, что на этом корабле не было возможности аварийного снижения. И мы подумали – ничего, пассажирские самолеты тоже не имеют такой возможности, так что все будет нормально – со мной и с Павлом Беляевым.

Вторая причина, по которой наша пилотируемая миссия не отправилась на Луну – мы много времени уделили беспилотным кораблям. Мы послали к Луне множество автоматических аппаратов. В 1959 году «Луна-2» и «Луна-3» сфотографировали обратную сторону Луны, то есть в этом мы сильно опередили Америку. В 1966 году станция «Л-9» совершила мягкую посадку, сделала панорамную фотографию Луны и послала ее на Землю. В 1972 и 1976 годах были запущены «Луна-20» и «Луна-24». Корабль взял образец лунной почвы и доставил его на Землю. Образец был совсем небольшой, всего 55 грамм! Но мы его получили. Его много исследовали, изучали компоненты – кремний, титан, алюминий, хром, железо, магний, кальций, натрий и калий. К сожалению, мы не нашли там серебра или золота.

Наступление продолжалось. В ноябре 1970 года мы отправили «Луноход-1», и – первый в мире планетоход – он работал на поверхности Луны десять месяцев, собирая образцы почвы, делая фотографии и пересылая их на Землю. (См. рисунок 15 на вклейке.)

«Луноход-2» за 4,5 месяца прошел 42 километра. Эти миссии помогли нам весьма пристально изучить Луну. Мы щедро делились образцами почвы с коллегами из США. Они сами к тому моменту привезли огромную массу реголита с Луны, – 380 килограмм, – но он почти весь был из одного места. Мы делились образцами. Сегодня мы точно знаем, что у Луны и Земли – общая история: они состоят из одних и тех же элементов. Конечно, если копать глубже, то мы, возможно, найдем золото, но его все равно будет слишком дорого доставлять на Землю.

А сейчас я хочу вернуться к знаменательной миссии «Аполлон-11». 20 июля 1969 года Нил Армстронг, Базз Олдрин и Майкл Коллинз блестяще выполнили свою миссию. До них в космос отправились Томас Стаффорд и Юджин Сернан с миссией «Аполлон-10». Они подлетели к Луне, Стаффорд удерживал корабль на высоте около 110 метров и изучал площадку, на которую должен был потом приземлиться Армстронг с командой. Немногие об этом знают. Стаффорд проложил для Нила безопасный путь. Те 25–30 секунд, которые я упоминал, пришлись очень кстати, когда Томас выбирал точное место для приземления и вводил параметры в компьютер. Так что, когда Нил приближался к поверхности, система была заранее запрограммирована и обеспечивала безопасную посадку.

Не смог приземлиться только «Аполлон-13» – у него возникла проблема с одним из топливных баков. Всего их было пять, и в одном случилась неполадка. Они приняли правильное решение и не стали приземляться. Но гораздо интереснее, что вся Америка молилась за них, переживала об их безопасном возвращении домой. И они вернулись невредимыми. Вот так это и было: «Аполлон-11», «Аполлон-13» и последний «Апполон-17» – во время этой миссии Юджин Сернан и Харрисон Шмитт проехались по Луне на ровере, собрали всякие элементы с поверхности, сделали важную работу. Это была блестящая миссия.

Дурацкая и зловредная теория заговора – о том, что американцы не были на Луне – родилась в США. Это ужасно глупое утверждение, но его подхватили. Это случилось так. Когда мир праздновал 80-й день рождения Стэнли Кубрика (вы, наверное, знаете его как режиссера фильма «2001 год: Космическая одиссея»), журналисты спросили у вдовы Кубрика о последних годах карьеры режиссера. И она упомянула, что ему очень тяжело пришлось во время голливудских съемок американцев на Луне. Действительно, у американцев осталось два корабля – один выставлен в музее Смитсоновского института в Вашингтоне, а второй находится в Голливуде. Правда в том, что американцам нужны были дополнительные кадры, чтобы собрать их в хорошее кино. Но очень быстро этот тривиальный факт стали неверно интерпретировать как доказательство фальсификации высадки на Луну. Это абсолютная ложь. Я подтверждаю, что Америка блестяще выполнила все лунные миссии.

Некоторые говорят о провале «Аполлона-19», о погибших астронавтах. Это тоже неправда. Я принимал участие в миссии «Союз-Аполлон». Вы видели пленки. Я был на «Союзе-19», Томас Стаффорд – на «Апполоне-18», мы посетили корабли друг друга и вместе проводили научные эксперименты.

Об всем этом я хотел вам рассказать. Еще один важный вопрос, который в последнее время широко обсуждается – есть ли на Луне вода? Помните, я говорил про аппарат, который доставил на Землю 50 грамм лунной почвы? Действительно 0,1 % образца состояло из воды. Позднее индийская миссия «Чандраян» зарегистрировала ледяные шапки на северном полюсе Луны – примерно 600 мил-лионов тонн льда. Так что, если мы когда-нибудь решим устроить там научные лаборатории или базы, стоит делать это ближе к северному полюсу. На Луне также есть туннели шириной до 60 метров и глубиной до 80 метров. Там и должна быть вода. Большая часть воды – на дне больших кратеров. Так что перспективы у нас неплохие.

Итак, где мы находимся сегодня? Позавчера российские космонавты Александр Самокутяев и Елена Серова и астронавт NASA Барри Уилмор присоединились к команде МКС. В сфере космических исследований, несмотря на политику, продолжается сотрудничество. Мы понимаем друг друга, и у нас не возникает никаких проблем.

МКС – дорогостоящий комплекс, он весит 400 тонн и имеет объем в 1000 кубических метров. Станция состоит из двух частей – американский сегмент из семи модулей и российский из пяти модулей (шестой сейчас возвращен на Землю). Просто представьте: 1,5 гектара солнечных панелей – два футбольных поля. Томас Стаффорд сейчас руководит тем, то когда-то было комиссией «Гор – Черномырдин». Я встречался с Томасом неделю назад, и он сказал, что твердо намерен поддерживать программу МКС еще три года. Эта космическая станция раздвигает границы нашего понимания мира и является ярким примером достижений человечества.

Брайан Мэй. Что мы делаем в космосе?

Брайан Мэй известен во всем мире как гитарист, исполнитель и автор песен рок-группы Queen, одного из самых знаменитых и самых успешных в мире ансамблей современной эпохи. Начиная с 1970 года невероятный успех группы в составе Мэя, певца Фредди Меркьюри, барабанщика Роджера Тейлора и басиста Джона Дикона заново переписал историю рок-н-ролла; эта группа широко известна такими хитами, как We Will Rock You, Bohemian Rhapsody, We Are the Champions, Killer Queen, Radio Ga-Ga и многими другими. После смерти Меркьюри в 1991 году группа завершила совместные выступления, но и сегодня ее участники продолжают различную деятельность.

Большинство фанатов Queen знают и об увлеченности Мэя астрономией. Брайан Гарольд Мэй родился в Лондоне 19 июля 1947 года и увлекся астрономией в юности, прочитав книгу Патрика Мура. Он также проявлял большой интерес к музыке, живо интересовался животными и их благополучием, а еще – стереофотографией. Мэй выбрал астрономию в качестве своей карьеры. Он изучал математику и физику в Имперском колледже в Лондоне и почти завершил диссертацию о зодиакальной пыли в Солнечной си-стеме, когда стартовал проект Queen.

35 лет спустя, с подачи Патрика Мура и друга-астронома Гарика Исраеляна, Мэй вернулся к своей диссертации. В 2008 году он получил степень доктора философии и с тех пор написал две книги по астрономии в дополнение к своим разнообразным музыкальным занятиям, фото-проектам и чрезвычайным усилиям по защите прав животных.

Меня можно рассматривать как идеального участника конференции Starmus, поскольку я выступаю и от астрономии, и от музыки. Но в этой компании я чувствую себя очень скромно. Моя квалификация как астрофизика – это диссертация в Имперском колледже о движении межпланетной пыли, а моя квалификация как музыканта – это 40 лет записей и концертов по всему миру как члена рок-группы Queen. Как астроном я довольно легко могу вдумчиво и с уверенностью поговорить с вами о движении межпланетной пыли. Как музыкант я с некоторым авторитетом могу рассказать, как взять ля-мажорный аккорд на громкости в 10 000 Вт на стадионе Уэмбли.

Однако тема, которую я выбрал для сегодняшнего выступления, тема, на которую меня попросил высказаться Гарик – потому что мы много раз об этом говорили за те годы, что я его знаю, – это не тот вопрос, на который я могу ответить с уверенностью. Я подхожу к нему с некоторым волнением, потому что я не эксперт в этой области. И потому что я чувствую груз тревоги за то, что мой подход может показаться негативным и даже неблагодарным в компании наших замечательных гостей, которые шагали по Луне и в открытом космосе. Кое-что из того, что я скажу – спекулятивно, и я надеюсь, что наши астронавты потом поправят меня и скажут, в каких частях своего доклада я говорю от фонаря.

Я обращаюсь сегодня к вам не как ученый и не как музыкант, а как человеческое существо.

Я совсем не буду говорить о технических деталях. У меня необычная точка зрения, хоть и не такая необычная, как у наших уважаемых гостей-астронавтов, но я видел мир с дальних краев чистого искусства и чистой науки и повидал немало.

Я совершенно очарован разговорами на этой конференции. Очарован, стимулирован и потрясен, потому что докладчики смогли ответить на столько вопросов о том, что мы знаем о вселенной, в которой живем.

Для меня было потрясением встретить астронавтов и узнать, насколько они разделяют эту озабоченность – как много они думают о планете… о животных… о человечестве, человечестве, не разделенном на фрагменты.

Моя задача здесь сегодня – просто задать вопрос. Это вопрос, на который я не намерен давать ответ, но я надеюсь придать импульс дискуссии среди собравшихся здесь – большинство из вас не только находятся на вершинах современной мысли, но и пользуются влиянием в мире в целом.

И вот мой вопрос: что мы делаем в космосе?

В этом с виду простом вопросе больше одного оттенка смысла. На поверхности – простой фактический вопрос о том, что сейчас происходит с изучением космоса вокруг нашей планеты человеческой расой – на что уже частично дали ответ на этой отличной конференции – и это было очень интересно.

Но мой вопрос глубже – в чем наша истинная мотивация дальнейших исследований и, в конечном счете, соответствует ли эта мотивация нашему видению человече-ской расы в контексте вселенной как единого целого. Другими словами, чтобы не ходить вокруг да около: сейчас, когда дверь к покорению космоса открыта выдающимися учеными и инженерами и смелыми исследователями, готово ли остальное человечество, да и заслуживает ли, пройти в эту дверь?

И… если мы пройдем, всей кучей… что мы возьмем с собой в космос?

Как это началось? Поразительно, полвека прошло с тех пор, как человек в первый раз отправился за пределы поддерживающей нашу жизнь атмосферы, которая окружает нашу голубую планету. В 1950-х и 1960-х годах мы видели две сильные нации, – США и то, что тогда называлось СССР, – которые находились в состоянии так называемой холодной войны друг с другом, закачивая деньги и человеческую смекалку в создание ракет, чтобы доставить человека в космос. Первые шаги очень напоминали снаряд Жюля Верна – капсула, которой выстрелили в ближний космос, а потом позволили следовать по есте-ственной параболической траектории в свободном падении назад на Землю. Было показано, что человек может выжить в космическом вакууме, используя микроскопические системы жизнеобеспечения внутри металличе-ских контейнеров, первых управляемых космических кораблей, и даже вне этих капсул в первых космических скафандрах. Наш уважаемый гость Алексей Леонов подтвердил этой своей личной отвагой.

Итак, стало ясно, что человек может путешествовать в космос.

За этим последовала Космическая гонка, лихорадочная гонка за право стать первой нацией, которая ступит на Луну. Зачем? Был ли это дух исследования, открытия, или чистое человеческое любопытство? Да, все это. Мы знаем, что два человека, стоявшие за американской и русской инициативами, Вернер фон Браун и Сергей Королёв, всю свою жизнь мечтали о высадке на Луне. Но если человеческое любопытство было единственным побуждением, почему две нации не сотрудничали? Какая прекрасная возможность навести мосты, работать рука об руку над таким благородным проектом. Но, конечно же, нет. Почему? Потому, что весь подтекст этого предприятия был милитаристским, как и за 40 лет до того для фон Брау-на в Германии, где он работал над ракетой «Фау-2», чтобы бомбить Лондон. (В России Королёв занимался тем же.) Мечты разделяли все участники проекта: астронавты, инженеры, астрономы, работавшие над ним. Но почему на этот проект были выделены миллиарды долларов, позволившие осуществить его?

Что ж, не думаю, что мы сможем уйти от мысли, что это случилось по совсем иной причине. Покорение Луны не только давало, казалось бы, потрясающие разведывательные и огневые возможности для нации, которая доберется туда первой. Престиж, бравада, впечатление от военной мощи наверняка должны были напугать остальные нации, чтобы те почувствовали себя подчиненными. Сила, стоявшая за усилиями двух наций, была по сути милитаристской. Я должен подчеркнуть, что при этом я не имею в виду, что это была идея вооруженных сил. Нет, я говорю о том, что это были военные надежды политиков, которые должны были осуществлять вооруженные силы, зачастую вполне знакомые с пороками политической логики.

Как все мы знаем, гонка с высадкой на Луне была выиграна США. Но с тех пор поневоле задумываешься, что сталось с мотивацией, с движущей силой. Да, были и еще высадки на Луну, 12 человек ступили на нашу Луну. Но прошло 50 лет, и не кажется ли невероятным, что подъем того времени не трансформировался в колонизацию Луны сейчас, полвека спустя?

За эти 50 лет случились тысячекратные прорывы в экспертном знании, в компьютерных технологиях, родился интернет. Как случилось, что этот прорыв в космос завис? Базз Олдрин сказал нам в своем выступлении, что после того как первая задача о высадке на Луне была решена, стало труднее ясно формулировать цель и труднее поддер-живать дальнейшие исследования. Да, видимо, так и было. Но есть также искушение теоретически предположить, что политические силы больше не видели для себя непо-средственной выгоды в том, чтобы дальше идти этим путем. Они обратили свой взгляд в другие направления. И особенно этого не скрывали.

Джон Кеннеди говорил о стремлении человека исследовать космос в поисках чистого знания, но слово «Звездные войны» закрепилось за стремлением разместить автоматическое оружие в космосе, к чему призывал Рональд Рейган в 1980-е (так называемая Стратегическая оборонная инициатива). Тем временем мощные ракеты «Сатурн» больше не гремели, и Луну оставили в покое.

Я могу только догадываться, но вот я вижу, как не получила поддержки заявка на выделение 10 000 фунтов для дальнейших исследований движения межпланетной пыли и, в качестве контраста, как примерно 330 миллионов долларов были выделены NASA, чтобы попасть снарядом в комету Темпель 1, так что, пожалуйста, не говорите мне, что военные соображения не оказали влияния на принятие этих решений. Я не сомневаюсь в искренности ученых, которые провернули эту затею, но какая радость для политиков продемонстрировать, что Соединенные Штаты могут поразить цель на расстоянии 100 миллионов миль!

Основная мотивация для выделения большинства средств на космические исследования по-прежнему связана с военными и с политической властью.

Если это правда, рады ли мы этому? Подходящая ли это мотивация?

Это ли мы понесем в космос? Сквозь эту дверь? В будущее?

Принимаем ли мы военные амбиции? Экономические ли у нас амбиции? Политика, экономика и военные всегда как будто в сговоре. Возьмем ли мы в космос жадность и эгоизм большого бизнеса? Возрадуемся ли мы, когда сойдем с лунного челнока и увидим вывеску «Макдональдс»? KFC? «Гуччи», «Л’Ореаль», инвестфонды, страховые брокеры?

Но что еще мы возьмем в космос? Что же, пожалуй, сохраним наши нынешние привычки, да?

Нам ведь нужны новые земли? Земля уже недостаточно велика для нас? Правильно? Тогда, может, мы вкратце взглянем на тот ущерб, который мы уже нанесли нашей прекрасной планете – планете, уникальным образом полностью соответствующей нашим нуждам и нуждам всех существ, которые, как напомнил нам Ричард Докинз, делят эту планету с нами, каждый вид на вершине своего эволюционного развития?

Если посмотреть на нашу планету издалека, она выглядит такой мирной, чистой, нежной, незапачканной. Она развивалась миллионы лет, со своей флорой и фауной, своим хрупким балансом независимо появляющейся жизни. Но этот рай, этот Эдемский сад не показывает нам того ущерба, который он понес за какую-то пару сотен лет, с тех пор как человек стал всемогущ. Трудно представить себе, какой была Земля всего 300 лет назад, прежде чем мы покрыли ее дорогами, бетоном и сетями быстрого питания.

Она буквально кишела жизнью. Говорят, когда капитан Кук первый раз бросил якорь на Сейшелах, в море было столько черепах, что по ним можно было дойти до берега.

Говорили, когда последний рельс был уложен на первой железной дороге, проходящей через Соединенные Штаты, можно было проехать от побережья до побережья и в каждую минуту видеть бизона.

Когда же мы хотя бы начнем оценивать то воздействие, которое мы оказали на планету? Гарик Исраелян иронично сказал мне, что мы производим столько света, что больше не видим звезды в тех местах, где живем – может, нам надо отправиться в космос, чтобы увидеть их!

Уже сейчас тысячи обломков пролетают по орбитам вокруг Земли, остатки использованных ракет и разрушенные корабли, от больших фрагментов приборов до потерявшихся гаек и болтов – плохо будет, если они врежутся в вас на скорости 17 000 миль в час, когда вы отправитесь в космос.

Но давайте серьезно посмотрим на ту помойку, что мы устроили здесь, на рукотворное загрязнение и его воздействие на Землю.

Два дня назад в этой комнате Базз Олдрин сказал, что будет здорово добраться до Марса. Мы научимся сохранять и перерабатывать отходы на Марсе. Это научит нас быть лучшими людьми. Не могу не задать вопрос – а не лучше ли нам научиться сохранять и перерабатывать и быть лучшими людьми до колонизации Марса? Вряд ли необходимо упоминать каждую подробность того, как мы обошлись с нашей планетой, как за последние 200 лет мы истребили столько сухопутных животных и теперь близки к тому, чтобы проделать то же с теми, что живут в морях.

Те из нас, кто прожил достаточно, чтобы на протяжении 30 лет нырять с аквалангом, с горечью наблюдают, как опустели моря за время нашей жизни. Мы видим, как мы уничтожили на планете почти всю растительность, сами легкие нашего мира, от которых зависит наш воздух. Как мы настолько загрязнили воздух, что не можем понять – это мы вызываем глобальные изменения климата или еще нет.

И это поведение мы возьмем с собой в космос?

Каждый вид животных, проживающих сейчас на Земле, каждый триумф эволюции логически имеет те же права на достойную жизнь и достойную смерть, как и мы, люди. Но каким-то образом в лихорадочном продвижении нашего вида в наши головы попала идея, что человек – единственный вид, имеющий значение. И вот мы теперь спокойно оправдываем расходность каждого животного на планете во имя своего потомства. Предположим, завтра мы найдем ту самую разумную жизнь, поисками которой все так взволнованы. Как мы с ней поступим?

В этот момент миллиарды животных – разумных существ – содержатся в ужасных и унизительных условиях, многих разводят только для того, чтобы извлекать прибыль из производства еды. Коровы, свиньи, куры, индейки – многие из них так чудовищно изменены генетически, что не могут выдерживать собственный вес. Животные, которые живут в постоянной боли, только чтобы встретить насильственную, преждевременную смерть и отправить свои истерзанные тела в пластиковой упаковке на полки наших супермаркетов. Почитайте «Поедание животных» Джонатана Сафрана Фоера, если хотите подробностей.

И это поведение мы возьмем с собой в космос?

В настоящий момент миллиарды млекопитающих, разумных, сознательных существ, содержатся в жалких условиях, лишенные сенсорного восприятия, подвергаемые пыткам во имя научных исследований, медицин-ских исследований, изготовления косметики и под другими жалкими предлогами. Я работал с компанией «Хэдвен Траст» в Великобритании, которая уже продемонстрировала, что прогресс в медицине может быть ускорен отказом от использования животных в медицинских исследованиях, прекращением бессмысленных экспериментов, которые ничего не доказывают, по-скольку животные вообще иначе реагируют на лекарства, чем люди. Наиболее трагической демонстрацией этого был талидомид, препарат, признанный безопасным для людей после экспериментов над животными и рекомендованный как средство от тошноты при беременности. Результатом были многочисленные врожденные дефекты, оставившие трагическую метку на целом поколении детей.

И это мы возьмем с собой в космос?

Прямо сейчас в крохотных коробках разводят птиц, чтобы выпустить их на британских пустошах в таком состоянии, когда они толком не могут летать, чтобы их забавы ради перебили армии мужчин с ружьями. В этот момент группы людей на лошадях врут о том, чем они занимаются в сельской местности, утверждая, что своры их голодных собак «случайно» напали на лису и разорвали ее в клочья. Да, они называют охоту на лис, хоть она сейчас и запрещена в Британии, «спортом». Они утверждают, что замучить животное до смерти во имя спорта это «право человека», хотя эта концепция была полностью отвергнута в Европейском суде в 2009 году.

Вот это мы возьмем в космос?

В этот момент, поддерживаемые правительствами, которых они же и привели к власти, фермеры, чьи интенсивные методы хозяйствования привели к распространению болезней среди скота и заражению диких животных вокруг, требуют истребления диких животных, чья жизнь была искалечена этими болезнями. Британское правительство недавно заявило о своем намерении выбраковывать наших диких барсуков, несмотря на то, что научные эксперименты доказали отсутствие связи между выбраковкой барсуков и тем, чего они пытаются добиться – контролем туберкулеза крупного рогатого скота.

И это безразличие к благополучию животных мы возьмем в космос?

Если предположить, что нам повезет и мы найдем там животную жизнь, как мы с ней обойдемся?

Вот так мы обращаемся с другими видами на этой планете. Но как мы обращаемся с себе подобными?

Армстронг и Олдрин установили на Луне достойную табличку, фотографию которой мы видели на этой неделе, говорящую «Мы пришли с миром, от имени всего человечества». Я ни на секунду не сомневаюсь, что эта мысль была в их головах и сердцах. Но что мы сделали, пройдя через другую дверь много лет назад, дверь в Новый Свет, которую открыли наши миролюбивые отцы-пилигримы? Мы почти истребили коренное население, североамериканских индейцев, вместе с бизонами, с которыми они состояли во взаимозависимости. Мы поработили народ Африки, потому что считали его менее достойным свободы и уважения, чем себя. Это позорная история.

Рабство было запрещено усилиями Уильяма Уилберфорса всего 150 лет назад или около того. Но мы знаем, что торговля людьми все равно процветает. Молодая рабочая сила завозится во все страны Запада и содержится без контактов с окружающим миром. Детей похищают на потребу извращенцам в индустрии, которая охватила весь так называемый цивилизованный мир. Детей заставляют работать на свалках токсичных отходов, выискивая химикаты, которые в конце концов убивают их, а поработившие их люди еще и подвергают их сексуальному насилию в обмен на лучшие токсичные отходы. Мы ведем войны за территорию, за политиче-скую власть, мы называем себя миротворцами, но используем свою мощь, чтобы вести войны в странах, где царит нищета, зачастую защищая режимы сомнительной моральности. Мы играем в Господа Бога, пытаясь изменить руководство этих стран в наших экономических интересах.

Наши злоупотребления по отношению к таким же, как мы, не уступают нашим злоупотреблениям по отношению к животным.

Что же мы возьмем в космос? Вот это все?

Если мы позволим большому числу людей отправиться в космос, кто остановит какую-нибудь страну от строительства военной базы на Луне? Или на подходящем малозаметном астероиде? От использования этой базы, результатом которого станет очередная Хиросима? Очередной акт разрушения во имя поддержания мира или распространения того, что мы называем демократией? Может быть, следующей Хиросимой станет Нью-Йорк, или Москва, или Лондон. Неожиданно покорение космоса приобретает огромный, тяжелый обертон.

Мы все знаем историю встречи в Копенгагене, историю мук нерешительности Оппенгеймера и его коллег, которые не знали, отдать ли секреты изготовления атомной бомбы своим правительствам. Мы знаем, каким был результат. Уже поздно отнять атомную бомбу у политиков мира. Но, может быть, не слишком поздно заглянуть в ту дверь, которая ведет в космос – не для того, чтобы закрыть ее, но, по крайней мере, чтобы контролировать, не допустить распространения дурного нрава и агрессивного поведения человека в пока еще нетронутый космос.

Возможно ли для ученых, художников, людей с пониманием и эмпатией занять моральную позицию, взять в свои руки бразды будущего исследования космоса, принять законы для управления использованием пространств вне Земли? Для сдерживания зла, которое мы обрушили на наш мир, чтобы там вести себя достойно?

Возможно, на некоторое время дверь следует держать лишь приоткрытой, пока мы не обратим внимания на миллионы людей на нашей планете, которые голодают или умирают от болезней, если эти болезни излечимы, но лечение этим людям недоступно. Многие зададутся вопросом, следует ли запускать еще хоть одну ракету, пока хоть один ребенок умирает так бессмысленно, пока людей пытают за их убеждения, пока пытают животных для нашего удовольствия.

Проиграна ли эта партия? Следует ли нам заключить, что человек в массе своей недостоин сделать шаг вовне из того крошечного голубого мира, который он в своем безумии почти уничтожил?

Прошу прощения, если этот подход показался вам негативным.

Я глубоко сомневался, следует ли мне вообще вести такой разговор. Мало кто так любит поиски истины, как я. Я люблю простую красоту науки, которая обогащает наши жизни, я люблю простую красоту музыки, которая питает наши души. Я тоже был мальчиком, который мечтал о покорении космоса. Моим героем был Дэн Дэр, выдуманный человек чести, отваги и моральной стойкости, такой же, как у великих людей, с которыми мы делили этот фестиваль последние несколько волшебных дней, настоящих астронавтов нашего времени. Мы слышали убежденность каждого из этих людей в том, что будущее космоса должно быть общим для всех наций. Вчера вечером я сидел в своей комнате, и мне вовсе не хотелось быть тем, кто сомневается, что человечество с этим справится.

Но у этого есть и огромная позитивная сторона. У меня есть возможность задать этот вопрос сейчас. Это может послужить новой отправной точкой для человечества, и многие из людей, которые способны сделать будущее иным, находятся в этом зале. Если вы, если мы не зададим этот вопрос и не предпримем никаких действий, чтобы ответ был верным, то кто же сделает это?

Хорошо, в последний раз я задам вопрос: если мы широко распахнем дверь, сможем ли мы как обеспокоенные ученые, художники и человеческие существа найти путь для распространения только достойных, благородных сторон нашей цивилизации?

Не жестокости, а эмпатии и сострадания.

Не жадности, а щедрости.

Не конфликтов, но сотрудничества.

Не войны, но мира, в котором все мужчины, все женщины, все существа совместно получают прекрасные дары природы.

Прекрасный дар жизни.

Сейчас, в некотором смысле, мы все – участники новой Копенгагенской встречи.

Благодарю вас.

Брайан Мэй.

Юрий Батурин. Миссия астронавта на Земле

Юрий Михайлович Батурин родился в 1949 году в Москве. В 1997 году он прошел отбор и стал космонавтом, летал в качестве космонавта-исследователя на корабле «Союз ТМ-28» / «Союз ТМ-27» (этот полет на МКС примечателен тем, что на борту находился первый космический турист Деннис Тито), а в 2001 году – на корабле «Союз ТМ-32» / «Союз ТМ-31» в качестве бортинженера. Среди многочисленных академических достижений Батурина – окончание Московского физико-технического института в 1973 году и Московского государственного юридического университета (где он позднее получил степень доктора права) в 1980 году. Бывший политик, Батурин работал секретарем Совета обороны РФ и состоял в Научном совете при Совете безопасности РФ. Батурин – профессор МГУ и член-корреспондент Российской академии наук. Занимал должность директора Института истории естествознания и техники РАН им. С. И. Вавилова.

На заре человечества освоение новых земель происходило по частям, «рвано» – мир состоял из островков цивилизации, вокруг которых был великий океан неизвестности. Открытия в области навигации во многом помогли соединить эти островки между собой. Связи внутри этого пространства значительно окрепли с появлением авиации. Коммуникационные сети довершили начатое – мир стал целостным, замкнутым.

Восприятие земного пространства менялось не по щелчку пальцев – такие изменения можно поместить на временну́ю линию с точностью до века, в лучшем случае. Но качественное преобразование космоса в мышлении человека произошло мгновенно, – прямо у нас на глазах, – и мы даже можем указать день, когда это случилось. Космос открылся человеку 12 апреля 1961 года. Космиче-ское пространство внезапно оказалось не только открытым для нас, но и бесконечным.

В этот день Юрий Гагарин совершил первый в истории полет в космическое пространство. «Он пригласил нас всех в космос», – сказал про Гагарина американский астронавт Нил Армстронг. В «Договоре о космосе» 1967 года закреплен статус космонавтов как посланцев человечества. Эта формулировка призвана защитить законом космонавтов в случае аварии, бедствия или вынужденной посадки на территории другого государства. Однако точные формулировки всегда обретают и новые значения.

После завершения космического полета, когда астронавты возвращаются на Землю, их миссия как посланцев человечества продолжается. В чем же она состоит?

Построить космическую станцию – значит создать маленькую Землю со своей собственной атмосферой, комфортным климатом и крошечным населением. Это самая настоящая сверхзадача, и люди решили ее весьма успешно. Посланцы человечества регулярно прибывают на эту миниатюрную модель Земли. Они живут и работают в открытом космосе, наслаждаясь при этом почти идентичными земным условиями, они пользуются передовыми технологиями, их защищают рукотворные системы.

Учитывая размер МКС, физические границы этого нового мира – космической заставы – никак нельзя назвать широкими. Население этого мира настолько невелико, что все не только знают друг друга, но и общаются друг с другом каждый день.

Если член экипажа забудет закрепить какой-нибудь крохотный шуруп, тот может попасть в дыхательную си-стему товарища, а это очень опасно. Если один человек, проснувшись, не пожелает доброго утра своему соседу, это может разрушить дружескую атмосферу, а это неизбежно отразится на работе. Эгоцентрический взгляд на мир, характерный для землян, на МКС заменяется многополярностью – даже если ты командир, ничто не вращается вокруг тебя одного.

Астронавт очень четко понимает, что, если он заболеет, экипаж уменьшится на треть или на одну шестую, а работу придется распределить между коллегами. Поэтому все очень заботятся о своем здоровье.

Иногда к астронавту приходит осознание, что ему не стоило меньше времени уделять изучению какого-нибудь бытового прибора, чем работе систем жизнеобеспечения – потому что неисправность такого прибора подрывает нормальное течение жизни на борту. И так он начинает понимать, что все системы на МКС являются, в некотором роде, системами жизнеобеспечения.

В крошечном мирке любое незначительное действие может привести к серьезным последствиям. Человек в какой-то степени становится такой же угрозой собственному миру, как случайный метеорит.

Радикальное сужение границ ведет к тому, что гуманистические, духовные и чувственные отношения становятся частью отношений рабочих и технических, которым человека учили на Земле. К примеру, если опытный астронавт поучает коллегу-новичка вместо того, чтобы обучать его, он получит негативную реакцию, что, в свою очередь, отразится на командной работе. Компромисс должен быть достигнут в решении всех профессиональных и бытовых задач. Настоящее космическое путешествие – это уже не тренировка, не игра. Это опасное предприятие, в ходе которого астронавты имеют возможность почувствовать всю сложность, целостность и взаимосвязанность своего маленького мирка, отдельного от Земли. Я смею сказать, что сосуществование в космосе развивает гуманистическую жилку в человеке.

Иногда не требуется космическое путешествие, чтобы ощутить целостность мира. Мы можем осознать ее и тут, но для этого нам необходима трагедия. К примеру, авария на АЭС «Фукусима-1». Цунами (природа) уничтожило оборудование (реактор), что немедленно привело к катастрофическим последствиям для жизни людей.

Астронавт возвращается на Землю другим человеком. Его опыт помогает лучше вписаться в земную жизнь. Другие люди это чувствуют (но не формулируют), когда общаются с теми, кто поработал на орбите. Именно это делает астронавтов такими интересными для широкой публики фигурами. Люди чувствуют в астронавтах присутствие чего-то такого, в чем они на Земле так сильно нуждаются. Астронавты жили в более «простом» мире, где взаимоотношения и правила кристально прозрачны, и потому понимают базовые принципы, делающие жизнь безопасной и интересной. И именно в этом состоит миссия астронавта на Земле.

Мир – единое целое: человек, природа, рукотворные машины – все это связано между собой. Бытовые, духовные и чувственные отношения встроены в систему рабочих отношений. И все это зависит от окружающей среды.

Любая жизнь бесценна. В холистическом мире человеку необходимо стремиться к гармонии. Прими мир таким, какой он есть, не питай иллюзий и не предавайся самообману. Добросовестно исполняй любую работу. Если ты трудишься хорошо – ты выживешь. Не будь эгоистом. Уважай партнеров. Ограничивай себя. Находи компромиссы. Заботься о себе. Наблюдай красоту мира. И так далее.

Это простые истины. Но только астронавт, прошедший узкой дорогой, полной опасностей, до конца понимает, что все события в мире зависят друг от друга, и с уважением относится к каждому живому существу. Ты видишь ползущего по дороге жука и замедляешь шаг, меняешь траекторию, чтобы не наступить на него. Потому что не ты дал ему жизнь! И не тебе ее отнимать!

Космос меняет каждого, кто в нем побывал. Он меняет характер – то, что человек унаследовал от предков и впитал в детстве, состояние души.

Мне кажется, что у астронавта три личности: до полета, во время и после полета. И в последней личности гармонично соединяются все три – в этот момент астронавт готов к выполнению своей земной миссии.

Первые астронавты ощутили вес и необходимость этой миссии. Позднее процесс сложной технической подготовки к космическим перелетам оттеснил идею миссии на задний план. И не все нынешние астронавты исполняют свое предназначение.

Хороший пример в этом отношении показали члены Европейского корпуса астронавтов, в уставе которых значится: «Мы делим космос со всеми европейцами, разделяя с ними свое видение, цели, опыт и результаты миссий».

В трагических ситуациях (вроде природных катастроф), влекущих за собой большое количество смертей среди гражданского населения, ООН часто посылает актеров, футболистов и певцов в затронутые катастрофой регионы. Знаменитости выступают в качестве послов доброй воли, чтобы привлечь внимание к нуждам пострадавших, собрать средства и так далее. Было бы замечательно привлечь к подобным акциям и астронавтов. С апреля 1961 года в космосе побывали чуть больше 500 человек. К сожалению, многих уже нет с нами. Несколько сотен человек на всю планету – очень небольшое количество. Не каждый из них захочет выполнять официальные представительские функции для своей страны, но все они видели Землю «со стороны» и согласятся, что нашу планету нужно охранять и от войн, и от других катастроф. Каждый астронавт благодаря своему уникальному опыту мыслит в планетарных масштабах и уважаем повсюду.

Почти все международные организации пользуются услугами многочисленных агентов. Международный суд ООН в пояснительном заключении от 11 апреля 1949 года «Возмещение за увечья, понесенные на службе в ООН» уточняет, что понимается под этим словом: «Суд толкует слово “агент” в самом широком смысле, иными словами, как означающее любое лицо, которому, независимо от того, является или не является оно должностным лицом, получающим денежное вознаграждение и находящимся или не находящимся на постоянной службе, поручено органом Организации выполнять или помогать выполнять одну из его функций, короче, любое лицо, через которое он действует».

Это широкое определение включает не только международных функционеров, но и дипломатов, консультантов и экспертов, в том числе выполняющих временные поручения. Космонавты и астронавты со всего мира могут действовать как такие консультанты, эксперты и дипломаты. Было бы целесообразно наделить их соответствующими привилегиями, иммунитетом и выдать удостоверения ООН, позволяющие перескать границы без виз. Астронавты свободно пролетали над границами государств, и потому было бы честно дать им такое право и впредь, во имя интересов мира и всего человечества.

Юрий Гагарин как-то сказал: «Облетев Землю в корабле-спутнике, я увидел, как прекрасна наша планета. Люди, будем хранить и приумножать эту красоту, а не разрушать ее!»

Гагарин был первым посланцем человечества в космос. Он также был первым, кто исполнил свою земную миссию, и сделал это блестяще.

Крис Хэдфилд. Вокруг света за 92 минуты

«Доброе утро, Земля!» – каждый день таким сообщением в «Твиттере» полковник Крис Хэдфилд приветствовал мир в те пять месяцев, что провел на Международной космической станции. За свою многолетнюю карьеру астронавта (21 год, три космических полета и 2600 оборотов по земной орбите) полковник Хэдфилд стал международной знаменитостью. Он использует весь потенциал СМИ и социальных сетей, чтобы далекий космос стал доступен всем, чтобы вернуть нам ощущение чуда, которое человечество не испытывало со времен высадки на Луну. Криса Хэдфилда называют «самым известным астронавтом после Нила Армстронга», и он продолжает рассказывать о чудесах науки и о космиче-ских путешествиях всем, кого встречает на своем пути. Полковнику Хэдфилду не раз посчастливилось стать первопроходцем. В 1992 году Канадское космическое агентство отобрало Криса в качестве участника миссии NASA – так он стал первым канадским квалифицированным членом экипажа космического шаттла. Три года спустя на борту шаттла «Атлантис» он стал первым канадцем, управляющим роботизированным манипулятором «Канадарм», и первым канадцем на борту российского космического аппарата (Хэдфилд помогал строить станцию «Мир»). В 2001 году на борту шаттла «Индевор» полковник Хэдфилд дважды выходил в открытый космос – первый канадец, которому покорилось это достижение, – а в 2013 году его назначили командиром Международной космической станции – (пока что) единственный раз, когда канадец исполнял обязанности командира космического аппарата. Многогранная карьера Хэдфилда включала перехват советских бомбардировщиков в канадском воздушном пространстве, жизнь на дне океана, должность руководителя операций NASA в России, запись познавательных и музыкальных видео, набравших миллионы просмотров. Прославленный астронавт, инженер и пилот удостоен множества наград, среди которых Орден Канады, Крест «За выдающиеся заслуги» и медаль NASA «За исключительные заслуги». Крис Хэдфилд был назван одним из лучших пилотов-испытателей и ВВС, и ВМС США, а также получил заслуженное место в Зале славы авиации Канады. Он автор двух бестселлеров: «Руководство астронавта по жизни на Земле» (An Astronaut’s Guide to Life on Earth) и «Вы находитесь здесь» (You Are Here). Хэдфилд запечатлен на канадских марках, юбилейных монетах и новой пятидолларовой канадской купюре (вместе со своими коллегами Стивом МакЛином и Дейвом Уильямсом).

Я начну выступление с того, на чем закончил предыдущий спикер – с описания нашей удивительной планеты. Земля – своего рода космический корабль, экипаж которого – все человечество.

Мы все пришли из Африки. Можно по-разному определять человеческий вид, но, как ни посмотри, первые из нас по непонятной причине покинули этот континент примерно 1,75 миллиона лет назад. Может, климат изменился или дальние луга казались нам зеленее, может, детей стало раздражать соседство с родителями и они приняли решение переехать – так или иначе, наши первопредки ушли оттуда.

Подвид sapiens sapiens, широко представленный в этой аудитории, покинул Африку около 70 000 лет назад – совсем небольшая пешая группка, может, не больше 50 особей. Первые путешественники собрали скудные пожитки и двинулись в путь. Они добрались до двух материков Америки 20 000 лет назад или около того. Почти 70 000 лет нам понадобилось, чтобы вступить на архипелаг Новая Зеландия – это произошло только 800 лет назад. Наши технологии были так ограничены, что мы дотянулись до Антарктики только 120 лет назад.

На протяжении всего своего существования человече-ство исследовало мир, но циркумнавигация, о которой я сегодня буду говорить, «вокруг света за 92 минуты» – это очень новое явление. Ровно пять веков назад первая группа кругосветных путешественников отправилась в путь из Испании. И первая их остановка была прямо здесь, на Канарских островах. Начиналось это путешествие с пятью кораблями и двумя сотнями моряков, но почти все они погибли в пути. Они не могли знать, что их ждет. Только 18 человек вернулись домой. Так закончилось путешествие Магеллана.

Через полтора века, около 1770 года, Джемс Кук совершил еще одно кругосветное плавание. На сей раз миссия была научной. Целью этого путешествия были исследование мирового океана и наблюдение за проходом Венеры через диск Солнца. Плавание капитана Кука длилось столько же, сколько и путешествие Магеллана – 3 года, но Кук сделал по пути множество открытий, и не только географических. Это отражено в названии одного из открытых им заливов – залива Ботани.

Развитие подобных исследований вдохновило Жюля Верна, который написал роман «Вокруг света за 80 дней» спустя век после экспедиции Кука. Французский писатель осознавал, что современные ему технологии развиты до такой степени, что можно сесть на пароход, затем на поезд и так далее, и что теоретически путь вокруг земного шара можно уложить в 80 дней – потому он и отправил Филеа-са Фогга в этот вояж. Но в реальности только в 1924 году Авиапочта США попробовала обогнуть земной шар. Им потребовалось четыре аэроплана, пять сменных двигателей, дважды они меняли крылья – и 175 дней спустя они наконец завершили путь вокруг нашей планеты.

Поразительный процесс, который повторяется вновь и вновь: рождается безумная идея, а затем происходит технологический прогресс, позволяющий ее воплотить. Мой воображаемый космический корабль, тот, в котором я часами летал, будучи мальчишкой, превращается в реальный аппарат, который мы используем, чтобы впервые увидеть неизведанные доселе уголки Вселенной.

Увеличьте громкость и поглядите на запуск «Шаттла». Вот… Магеллан. Вот первые люди, покидающие Африку. Вот я в воображаемом космическом корабле, а вот реальность, где шестеро астронавтов уже 15 лет мчатся по орбите нашей планеты, совершая кругосветное путешествие каждые 92 минуты. Так выглядит поражающая воображение череда человеческих открытий, подарившая нам возможность взглянуть на самих тебя так, как мы не могли раньше.

МКС – это совершенно потрясающее место, где привычная нам физика, гравитация больше не работают. Если прольешь там воду – она будет парить рядом, и можно взять трубочку и впрыснуть в нее пузырь масла, и собственными глазами увидеть, как работают законы гидроаэродинамики. Можно подтянуть колени к груди и сделать тысячу сальто, отжиматься на кончиках пальцев и просто… летать, как в сказке. Это поразительно, и это прямой результат непреодолимой тяги к исследованиям. Впервые в истории человечества мы оказались в условиях, где статическое электричество оказывается доминирующей силой, где каждый может почувствовать себя супергероем.

Конечно, космическая станция – это не просто песочница для игр. Здесь проводятся сотни экспериментов, здесь мы наблюдаем за Вселенной. Это лаборатория, равной которой нет нигде: тут изучается влияние уникальной среды на человеческую физиологию – мы смотрим, как меняются наше тело, наше восприятие пространства. Ученые используют эту платформу, чтобы глядеть одновременно вверх и вниз, чтобы попытаться понять Вселенную, ее красоту. Вы смотрите в одну сторону и видите Кубу и Багамы, в другую – южную часть Тихого океана и берега Чили, ниже – атмосферная депрессия, превращающаяся в мощный шторм. Огромное количество людей и событий проносятся перед тобой всего за 92 минуты – целая планета! Можно увидеть трансформные разломы между литосферными плитами, – один из них от Сан-Франциско до Калифорнийского залива, – почти неописуемую красоту и сложность Земли. Если бы на борту МКС челюсть могла упасть, это и произошло бы с каждым из вас. Водные резервуары глубиной в два километра и в три метра друг рядом с другом (бесконечные оттенки синего!) и древние сложносплетения австралийской геологии. Это фантастически прекрасная, бесконечно изменчивая планета. Одна из величайших привилегий исследователя – наблюдать новое не только для себя, но и от лица всего человечества. И космическая станция – самое подходящее для этого место. МКС – первый глобальный шаг в сторону от привычного мира.

Мы прощупывали космос со времен «Спутника» и полета Гагарина в 1961 году. Люди следуют древнему шаблону – они посылают разведку, пробу, изучают территорию, затем говорят: «да, здесь неплохо бы остаться», – и начинают двигаться в нужную сторону. И мы посылаем своих разведчиков в космос с 1961 года, а в 2000 году мы начали там жить – и не как представители той или иной страны, а как вид. Пятнадцать стран-лидеров нашли способ работать вместе ради высшей цели – и теперь у нас есть застава вдали от родной планеты. Если вам меньше 16 лет, вы никогда не видели мира, в котором люди не живут на МКС. И наша культура путешествует вместе с нами. Идеи и ожидания, с которыми мы росли, начинают приживаться и развиваться в другом месте. Как звук волынки превращается со временим в блюграсс и джаз, так и представление о каком-то месте сначала отражает существующую культуру, а потом начинает ее трансформировать, развивать и менять. Международная космическая станция – первый внепланетный форпост эволюции человека. С ее создания прошло совсем немного времени, и потому астронавтов так захватывает возможность жить и работать там. И все это появилось так быстро! В Италии живет женщина по имени Эмма Морано[8] – ей было четыре года, когда братья Райт совершили свой первый легендарный полет. В течение одной человеческой жизни мы начали продвигаться в третье измерение и ушли так далеко!

Сейчас человек вроде меня может выйти в открытый космос, держаться одной рукой за космический корабль и чувствовать, что мир существует отдельно от него. Где этот мир – как Марс: ты не живешь там, не знаешь о нем. Ты один во вселенной. Что бы вы сделали, если бы у вас была возможность побывать в открытом космосе? Сначала я держался за корабль очень крепко. Если бы я мог увидеть свои костяшки, они наверняка оказались бы белыми. Но потом я понял, что мне нужно лишь слегка придерживаться пальцами, и в какой-то момент я просто остановился и разжал кисть. Чтобы оказаться во вселенной, отдельно от Матери-Земли, чтобы понять, что почувствуют первые люди, которые повернутся к этой планете спиной и покинут ее навсегда.

И пока я парил там, я представлял, что́ братья Уилбур и Орвилл подумали бы о том, куда нас завело их изобретение, и что думает Эмма Морано о переменах, произошедших за время ее жизни.

Если ты астронавт – ты источник вдохновения, хочется тебе этого или нет. Ты не можешь быть астронавтом только в рабочее время. Ты астронавт на всю оставшуюся жизнь, и это высокая привилегия. Я хотел бы закончить на том, что необходимо вдохновлять наших детей – это фундаментальный вопрос выживания нашего вида. Есть видео, где я пою Space Oddity Дэвида Боуи на борту МКС. Родители одной девчушки рассказали мне, что она снова и снова хотела пересматривать его, и я подумал: «Что для нее норма? Какие возможности она видит перед собой?» Потому что почти про все, что ты считаешь невозможным, никто не говорил тебе, что это невозможно. Ты просто посмотрел на мир вокруг и молча усвоил, что люди вроде меня не делают такого. Мы как коллектив, как общество просто обязаны предоставить детям все возможности, идеи, образование, расширить их горизонты, чтобы ни один блестящий ум не был потрачен впустую. Мы должны показать потомкам, какие возможности открыты нам на сегодняшнем уровне эволюции.

И, глядя на фотографию с МКС, где видны те самые острова, откуда отправлялся в свое путешествие Магеллан, я думаю о сути фестиваля Starmus. Здесь мы соединяем науку, которая делает возможными удивительные вещи, и потрясающее человеческое воображение, позволяющее раздвигать горизонты, за которые еще вчера мы не могли заглянуть.

Нил Армстронг. Размышления о Starmus и о будущем Земли

Нил Олден Армстронг (1930–2012) прославился на весь мир в июле 1969 года, когда стал первым человеком, ступившим на поверхность Луны. Армстронг родился возле городка Уапаконета, штат Огайо, и во времена его юности, когда Нил всерьез заинтересовался полетами, его семья много раз перебиралась с места на место в Каштановом штате. Армстронг получил ученическое летное свидетельство и изучал авиакосмическое приборостроение в университете Пёрдью. Его обучение прервала Корейская война, во время которой Армстронг служил пилотом военно-морской авиации. Обучение он завершил уже после войны, заодно получив степень магистра в университете Южной Калифорнии.

В 1955 году на базе ВВС Эдвардс в Калифорнии Армстронг стал летчиком-испытателем. Семь лет спустя он вошел во вторую группу кандидатов в астронавты, совершив первый полет в качестве командира «Джемини-8» в марте 1966 года. В 1967 году он начал подготовку по программе «Аполлон» и год спустя чуть не погиб, катапультировавшись из учебного самолета.

Армстронг был выбран командиром корабля «Аполлон-11» и вместе с коллегами Баззом Олдрином и Майклом Коллинсом совершил полет в июле 1969 года, который стал важной вехой в истории освоения космоса. А остальное, как говорится, история.

После «Аполлона» Армстронг преподавал аэрокосмическое приборостроение в университете Цинциннати, а затем занялся бизнесом, заработав легендарную репутацию своей нелюбовью к публичности и простой, несколько замкнутой жизнью. К сожалению, 25 августа 2012 года Армстронг скончался в возрасте 82 лет от осложнений при хирургической операции.

54 года назад проходила малоизвестная, но весьма важная исследовательская программа. Она называлась Международный год геофизики (МГГ). 66 стран объединили усилия в исследовании не неба, но Земли: океанография, метеорология, исследования солнечной активности, магнитосферы Земли и воздействия на нее космических лучей. Тяжелые ракеты разрабатывались для военного применения еще до начала МГГ. Ученые, особенно совет-ские и американские, вскоре додумались, что при помощи такой ракеты можно поместить на околоземную орбиту искусственный спутник с научными инструментами, и такой спутник позволит производить точные измерения и, возможно, раскроет некоторые тайны Земли, или хотя бы прольет свет на них.

И Советский Союз, и Соединенные Штаты заявили о своем намерении разработать искусственный спутник Земли. Сами того не осознавая, они начали соревнование, которое затем станет известно как Космическая гонка. Космическая гонка стала возможна благодаря появлению двух технологий: ракеты с жидкостным двигателем и цифровой электронной системы управления, которые появились почти одновременно. Инженерный прогресс ХХ века позволил не только выводить на орбиту небольшие объекты, но и выводить на орбиту вокруг Земли людей.

Возможности росли, мы сумели придать человеку скорость, достаточную для преодоления гравитационного притяжения Земли. За всю человеческую историю только 24 человека достигли этой скорости, известной как вторая космическая, что примерно в десять раз выше скорости пули, вылетающей из мощной винтовки.

Этот успех и предоставленные этими достижениями возможности могут позволить нам путешествовать по Солнечной системе. Возможно, технологии XXI века увеличат скорость космического корабля в 100 раз. Такая огромная скорость предполагает, что мы сможем достичь отдаленных целей в течение разумного времени. Но простая арифметика показывает, что и с такой скоростью полет к ближайшей звезде, Альфе Центавре, займет примерно 65 поколений. Это привело К. С. Льюиса к идее назвать трудности в общении с иными космическими сообществами, если они существуют, карантинными правилами Бога. Космос – это очень большое пространство.

Во время фестиваля Starmus д-р Брайан Мэй в своем заставляющем задуматься эссе справедливо задавал вопрос: следует ли нам лететь? Он выбрал 10 наименее привлекательных человеческих качеств и спросил: «В самом ли деле мы хотим распространить наши людские недостатки по всей Солнечной системе?» Это был риторический вопрос – конечно, не хотим. Он рассматривал нашу родную планету как красивое, благоприятное и отлично расположенное небесное тело, и это, конечно, наша обычная точка зрения.

Но у меня была возможность взглянуть на Землю из точки, расположенной высоко над атмосферой, где подо мной пролетали метеоры. Я видел гнев ночных гроз, похожих на гигантские грибы, освещаемые яростными молниями. Я видел огромные ураганы и ветра. Будь я капитаном космического корабля, подлетающего к нашей планете со стороны Веги, и увидь я это все это вкупе с предостережениями приборов об опасности землетрясений, цунами и других яростей Матери-Природы, скорее всего, я бы сказал: «Нет, эта планета слишком опасна, эта планета не для меня. Мистер Спок, варп 5, пожалуйста!»[9].

Д-р Мэй также представил обзор нашего отношения к другим видам на Земле, и эта картина неутешительна. В дикой природе почти нет спокойной смерти. Только люди прилагают усилия по защите некоторых существ, оберегая и сохраняя виды, находящиеся на грани исчезновения.

Важнейшей задачей для нас является улучшение человеческого вида. Будем надеяться, что наши внуки в нашем возрасте смогут оглянуться и сказать – XX век был веком улучшения и развития человеческих качеств. Это может позволить нам, людям с Земли, двинуться дальше и нести нашу культуру за пределы Земли. Брать с собой не наше худшее поведение, а наше лучшее поведение с желанием поделиться им.

Я не астроном, но я люблю читать про астрономию и хочу поделиться кое-чем из того, что я прочел и что меня восхитило. Относительно небольшая часть населения Земли изучала астрономию, но люди знают, что Земля согревается Солнцем и приливы зависят от положения Луны на небосклоне. Время посадки растений связано с фазами Луны, как и многие людские предрассудки. Но положение и движение небесных тел помимо Солнца и Луны большинству землян кажутся не имеющими отношения к их жизни.

Неудивительно, что некоторые спрашивают, в чем же важность астрономии для людей и их повседневной жизни. Я отвечу простым примером. Первые важные и довольно точные измерения положений планет и звезд были выполнены датчанином Тихо Браге до изобретения телескопа. Эти измерения привели к тому, что его молодой помощник Иоганн Кеплер открыл три основных закона движения планет. Законы Кеплера были использованы Исааком Ньютоном для формулировки законов динамики, применение которых оказалось настолько широким, что они в значительной мере запустили Промышленную революцию, и в результате наша жизнь полностью изменилась. Астрономия может существенно влиять на социальную деятельность и иногда делает это.

Астрономы считают, что они начали понимать жизненные циклы звезд: рождение, рост и смерть. Неизбежным следствием такого цикла будет смерть нашего Солнца, которое среди звезд – уже взрослое светило, если даже не сказать, что оно достигло середины своей жизни. За его смертью (пять или десять миллиардов лет спустя) последует и конец всей жизни на Земле, жизни, которая во всем зависит от энергии, выделяемой ядерным костром Солнца.

К счастью, нам не нужно беспокоиться о смерти Солнца. Задолго до конца Солнце достигнет стадии красного гиганта, океаны Земли выкипят, скелет нашей планеты будет поджарен, а может, и поглощен. Но нам не нужно беспокоиться и о поглощении красным гигантом, по-скольку задолго до этого станет очень заметен другой астрономический эффект.

Вращение Земли замедляется. Полагают, что главной причиной удлинения дня являются океанские приливы. Незаметно, но верно, постепенно дни растянутся на недели, эти недели превратятся в месяцы и в конце концов в год, пока наконец одна сторона Земли не окажется постоянно обращенной к Солнцу, как всегда обращена к Земле ближняя сторона Луны. Ближняя к Солнцу сторона обгорит, дальняя – замерзнет, обе будут непригодны для жизни, и все люди будут вынуждены перебираться к краям. Но блокировка фазы тоже не близкая проблема – до нее пройдут миллионы поколений.

Мы можем назвать сотни предположительных причин для миграции с Земли: перемены в атмосфере, перенаселение, рост радиационного фона и другие сценарии, которые могут закончиться исчезновением человечества (ядерная война, болезни, столкновение с кометой или астероидом). Последний раз, когда случился такой ката-клизм, 66 миллионов лет назад, согласно широко признанной гипотезе, большая часть жизни на Земле погибла, в том числе динозавры.

Любителям геологии известно, что магнитная полярность Земли время от времени меняется и при этом северный и южный магнитный полюса меняются местами. Этого не случалось уже 600 000 лет, но есть свидетельства, указывающие, что такая смена полярности может вскоре произойти. У нас нет даже самого смутного представления о последствиях такого события.

Я не провозвестник апокалипсиса и не думаю, что такие катастрофы должны сильно беспокоить каждого нас, но все это придает вес нашему пониманию, что дом человечества необязательно ограничен Землей. Вселенная вокруг нас – и вызов нам, и, возможно, наша судьба. Как сказал Гераклит около 500 лет до н. э., «кто не ожидает неожиданного, тот не найдет сокровенного и трудно находимого[10]». Тем не менее неожиданное случится. Кто может предсказать, какие открытия, изобретения и события ждут нас впереди?

Сейчас мы знаем в тысячу раз больше о вселенной вокруг нас, чем мы знали всего полвека тому назад. Можно ожидать, что знания продолжат расти, хотя бы и без прорывов. Возможно, что в будущем произойдет миграция людей с Земли как к природным планетам, так и к искусственным обиталищам. Мы пошлем зонды, чтобы узнать о звездах за пределами нашей Солнечной системы. У нас достаточно свидетельств того, что дальние звезды имеют планетные системы.

Долгая очарованность людей золотом сменилась очарованностью жизнью и тем, что мы, возможно, не един-ственный разумный вид во Вселенной. Но если мы хотим не просто выживать, а преодолеть все трудности, мы должны продолжать совершенствоваться. Мы должны подняться над нашими различиями и стать истинной семьей народов. Мы гордимся своим наследием и своими принципами, и справедливо – они усиливают нас, но они же и приземляют нас. Судя по нашей практике здесь на Земле, мы еще не годимся к тому, чтобы заселить большую, чем сейчас, часть вселенной и управлять ей. У нас может хватить, а может и не хватить времени на то, чтобы вырасти как вид, чтобы полностью управлять своей судьбой.

Но все же есть серьезное основание для надежды. И другого выбора у нас нет. Наши инстинкты, несомненно, будут подталкивать нас к действию. Размышляя об этом же два тысячелетия назад, Платон сказал около 400 года до н. э.: «нужно… принять самое лучшее и самое надежное из человеческих учений и на нем, точно на плоту, попытаться переплыть через жизнь»[11], – и так оно и есть, это мы и должны сделать.

Каждая из наших жизней – «Одиссея» в миниатюре. Как Улисс, мы отправляемся к новым местам, видим новые вещи, воспринимаем новые идеи и каждый день проникаем в главную неизвестность: в завтра. Для каждого из нас это должно быть и может быть увлекательным путешествием. Buen Viaje[12]!

Часть 2

Жизнь в космосе

Альфред Макьюэн. Поиск жизни на Марсе и на Европе

Альфред Макьюэн – профессор планетологии университета Аризоны и глава Лаборатории визуального исследования планет (PIRL). Он изучает поверхности планет уже более 30 лет (до получения в 1996 году должности в университете Аризоны Макьюэн работал в Геологической службе США). Исследовательские интересы Макьюэна лежат в области вулканологии, дистанционного зондирования поверхностей планет и процессов формирования кратеров и склонов. В 2011 году он был удостоен медали NASA «За выдающуюся общественную службу» – высшей почетной награды для негосударственных работников NASA. Только три года спустя эту медаль получил Уильям Шатнер. Макьюэн – также лауреат премии имени Фреда Уиппла, вручаемой Американским геофизиче-ским союзом. Эту награду он получил в тот же год (2015), когда стал членом Общества Галилео (Galileo Circle) на факультете естественных наук в университете Аризоны. Макьюэн – автор более 200 публикаций в рецензируемых изданиях, темы которых разделены примерно пополам между объектами Солнечной системы и более далекими телами. Его опыт в области космических исследований включает работу с аппаратами «Вояджер», «Галилео», «Клементина», «Кассини-Гюйгенс», «Марс Глобал Сервейор», «Марс Одиссей», «Лунный разведывательный спутник» (Lunar Reconnaissance Orbiter), «ЭкзоМарс» / Орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы Марса» (ExoMars Trace Gas Orbiter). Макьюэн руководил созданием и работой Особой камеры высокого разрешения (HiRISE), установленной на Марсианском разведывательном спутнике (Mars Reconnaissance Orbiter) в 2001 году, а также похожей камеры (EIS) для будущей, еще не названной миссии к Европе. В 2016 году он стал главой команды NASA по оценке внешних планет (OPAG).

Я дам вам передохнуть от астрофизики и поговорю о более близких объектах: о поиске жизни на Марсе и на Европе. NASA и Европейское космическое агентство (ЕКА) чрезвычайно заинтересованы в этих двух локациях. NASA очень активно развивает программу по изучению Марса, а у ЕКА есть миссия «ЭкзоМарс». NASA также начало работу над межпланетной станцией Europa Clipper, которая должна будет облететь Европу более 40 раз, а ЕКА проектирует станцию для изучения системы Юпитера (JUICE). Все эти начинания завязаны на поиск внеземной жизни, и эти два небесных тела считаются многообещающими в этом отношении.

Первая проблема, с которой мы сталкиваемся – как дать определение жизни? NASA в свое время дало такое определение: «самовоспроизводящаяся автономная химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Звучит неплохо, но мулы, например, не могут размножаться, вирусы и паразиты не могут существовать сами по себе, а для наблюдения за дарвиновской эволюцией нужно слишком много времени. Получается, жизнь описать очень сложно. Но что мы можем увидеть и понять, так это «обитаемость». Для развития жизни абсолютно необходимы жидкая вода, энергия и базовые питательные элементы. Везде на Земле, где есть эти условия, мы находим жизнь, даже если окружающая среда вроде бы совсем к этому не располагает. Живые организмы обитают в зонах с экстремально низкими и высокими температурами, при любых солености, кислотности, уровне pH, перепадах давления и так далее. Жизнь всегда протаптывает себе дорожку, если у нее есть на руках эти три базовых элемента. Так что первым делом мы можем смотреть на планеты, удовлетворяющие этим трем условиям – так мы выделяем немногие из тысяч.

Давайте сначала поговорим про Марс. Вот слон, которого мы там нашли. (См. рисунок 16 на вклейке.).

Поиск жизни на Марсе начался 40 лет назад с программы «Викинг». Через пару недель будет сороковая годовщина приземления автоматической станции «Викинг-1», а еще примерно через месяц – и «Викинга-2». Главная цель той миссии, весьма смелой для своего времени, состояла в поиске сохранной жизни на Марсе, но результатом стало разочарование. На «Викинге» было четыре инструмента, созданных для обнаружения признаков жизни (с характеристиками, подобными земным). С помощью этих инструментов никаких признаков жизни обнаружить не удалось. Точнее, один из членов команды исследователей считает, что ему удалось обнаружить жизнь, но это мнение тогда не было поддержано.

В частности, есть один метод – газовая хроматография с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС), – с помощью которого можно обнаружить органику в концентрации несколько частиц на миллион. Но на этом уровне никакой органики обнаружено не было. Все выглядело весьма безнадежно. Ничто не может жить на Марсе, если там совсем нет органики. Так все много лет и думали – до недавнего времени. В 2008 году модуль «Феникс» приземлился недалеко от северного марсиан-ского полюса и начал проводить эксперименты другого рода. В ходе этой миссии на поверхности Марса были обнаружены перхлораты. Это такие высокоокисленные соединения хлора, которые при нагревании (как раз таком, какое происходит при исследовании методом ГХ-МС) вступают в реакцию с органикой и разрушают ее. Так мы поняли, что 40 лет назад органика вполне могла быть в наших пробах. И действительно с помощью других методов марсоход «Кьюриосити» смог обнаружить органику на Марсе.

После «Викинга» в научном мире разгорелась дискуссия: стоит ли вообще дальше искать сохранную жизнь на Марсе или надо сосредоточиться на древней жизни? Орбитальные станции «Викинг» сняли поверхность Марса в куда больших деталях, чем было доступно до этого, и ученые заметили специфические системы долин, наличие которых предполагало, что когда-то, миллиарды лет назад, на Марсе было куда больше воды. (См. рисунок 17 на вклейке.)

Мы не слишком хорошо знаем, как выглядела наша планета миллиарды лет назад, потому что такие свидетельства стерты с лица Земли движением тектонических плит и эрозиями. Но на Марсе все стоит по-прежнему. И (об этом я подробнее скажу позже) если на Марсе есть жизнь, то она, скорее всего, связана с нашей, земной. Поиск древней жизни на Марсе может обернуться открытиями в области происхождения жизни на Земле.

Так получилось, что после разочаровывающих результатов миссии «Викинг» внутри NASA началось жесткое сопротивление поиску сохранной жизни как таковой. Эта ситуация изменилась совсем недавно в связи со спутником Юпитера – Европой. И еще кое-что произошло за это время. В 1996 году был опубликован доклад ученых, исследовавших марсианский метеорит. Сначала все считали, что это просто камень, упавший с неба, но в результе сравнения газов, заключенных внутри этого камня, и параметров марсианской атмосферы, зарегистрированных станцией «Викинг», мы узнали, что этот камень прилетел с Марса. Итак, ученые обнаружили определенные признаки существовавшей когда-то жизни (микробов) на марсианском метеорите. Объявил об этом в том числе и Билл Клинтон, президент США. Некоторое время все были чрезвычайно увлечены этой новостью. Сегодня лишь горстка ученых верит, что на том метеорите и правда были следы жизни. Но эта «ложная тревога» привела к новой волне интенсивного исследования Марса, которая продолжается по сей день. На рисунке (см. рисунок 18 на вклейке) вы видите аппараты, в данный момент собирающие информацию о Красной планете.

Прямо сейчас на орбите Марса находится пять активных станций, а шестая – «Орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы» (Trace Gas Orbiter), совместный проект ЕКА и «Роскосмоса» – летит с Земли. На поверхности планеты на сегодняшний день два активных ровера, и еще один посадочный модуль в пути. Довольно впечатляющая картина. Еще четыре миссии, начавшиеся после нашумевшего падения метеорита, уже завершены.

Мне выпала честь быть ведущим исследователем проекта HiRISE для «Марсианского разведывательного спутника». В рамках этой миссии мы отправили самый большой на сегодняшний день телескоп на другую планету. Он, конечно, просто крошка по сравнению с наземными телескопами, но те громадины мы пока не можем запускать в космос. С помощью разработанной нами камеры можно получать с орбиты изображения в масштабе около 30 сантиметров на пиксель – очень высокое разрешение для подобных устройств. Так мы делаем гигантские, гигапиксельные снимки с цветопередачей чуть хуже средней.

Мы исследуем Марс уже десять лет, и я хотел бы рассказать вам лишь о малой толике тех открытий, что мы сделали, пока искали органическую жизнь. На Марсе есть область, называемая Долиной Мавра – там очень много глинистых пород. Богатые алюминием и железом глины в конкретных стратиграфических образцах говорят нам о долгом периоде присутствия жидкой воды. Найдены также залежи кремнезема – похожий состав почвы можно наблюдать у горячих кремниевых источников Йеллоустоу-на. Кремнезем – отличная среда для жизни, в которой, к тому же, миллиарды лет способны сохраняться биосигнатуры. Марсоход «Кьюриосити» в данный момент работатет в ударном кратере Гейл – я надеюсь, что рано или поздно мы доберемся до интересующих нас там залежей. На Марсе есть так называемые грязевые вулканы – они извергают породы, лежащие под поверхностью планеты, а те являются самой подходящей средой для жизни, так как защищены от радиации.

Мы нашли больше пяти сотен следов от падений на Марс малых небесных тел. Обычно мы узнаем о новом падении в течение пары месяцев и можем буквально изучать фотографии «до» и «после». В некоторых свежих кратерах можно увидеть ярко-белое вещество, спектр излучения и другие свойства которого указывают на то, что это замерзшая вода. Интересно, что это очень чистый лед, почти без примесей, и находим мы его в том числе в удивительно низких широтах: вплоть до 39° северной широты – это сравнимо с земными широтами, на которых располагается Средиземное море, так что речь идет вовсе не о полярных областях. Этот факт особенно важен для будущих пилотируемых миссий на Марс, потому что людям необходима вода – не только чтобы пить, но и чтобы выращивать еду, производить кислород и ракетное топливо.

Еще одна особенность Марса, всегда привлекшая огромное внимание наблюдателей – каналы на его поверх-ности. На прошлой неделе в Лондоне состоялась конференция Геологического общества, посвященная марсианским каналам. Ранее считалось, что эти каналы совсем недавно образованы потоками жидкой воды – это позволяло предположить, что и сейчас там существует обитаемая среда. Мы наблюдали за каналами и выяснили, что они действительно активно формируются и сегодня, но наше внимание привлекло кое-что другое: каналы всегда возникали зимой в тех местах, где на поверхности был диоксид углерода CO_2 (сухой лед). Температура этого льда очень низкая. Там нет никакой жидкой воды. Каналы, очевидно, образуются тающими залежами углекислоты, которая оседает на поверхности в период заморозков. Это стало для всех неожиданностью.

А затем мы обнаружили еще одну интересную особенность: в самые теплые месяцы на Марсе в некоторых местах возникают темные потоки, медленно скатывающиеся по склонам. Эти потоки исчезают, когда прекращается их активное движение, а затем возобновляется с приходом следующего теплого сезона. Это очень похоже на то, как земная вода каждую весну стекает по земным склонам, такой механизм мог бы объяснить наши наблюдения. Но мы не знаем, откуда берется эта вода. Обнаруженные в этом регионе гидратированные соли и температура, при которой мы наблюдаем активность потоков, очень сильно напоминают поведение соленой воды на Земле. Вполне возможно, что мы смотрим на современную обитаемую марсианскую среду. Я, впрочем, ставлю на то, что жизни там нет. Но ситуация в целом означает, что мы многого еще не знаем о поверхности Марса.

Прошлой осенью мы опубликовали результаты спектрального анализа, предполагающие наличие гидратированных солей. Можно сравнивать спектры, полученные с Марса, с лабораторными данными и делать выводы о составе почвы и атмосферы. Пробы, о которых я говорю, безусловно, связаны с сезонными потоками на теплых склонах Марса. Когда эта статья вышла, NASA устроило пресс-конференцию, поднялась довольно большая шумиха – и все это случилось за пару недель до выхода фильма «Марсианин». Такое занятное соседство породило смешную картинку – постер фильма, но вместо слогана «Верните Уотни домой» кто-то прифотошопил фразу «Дайте Уотни соломинку». Еще мне понравилась карикатура Роберта Мэтсона: «Натуральная родниковая вода прямо с Марса, $2,000,000 за бутылку (плюс доставка)». Хотелось бы мне, чтобы образец с Марса можно было получить всего за два миллиона долларов!

Ну хорошо, то есть на сегодняшний день Марс – безжизненная пустыня? Я не думаю, что что-то живет в сезонных потоках, но геологические данные свидетельствуют о наличии жидкой воды в коре планеты – в месте, защищенном от радиации. Планетная кора обладает сложной структурой, в которой есть карманы для жидкости – вроде тех, из которых мы на Земле добываем газ и нефть. На глубине в несколько километров достаточно тепло, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии. На Земле мы находим жизнь и очень глубоко под поверхностью. Если на Марсе когда-то была органическая жизнь, то она могла сохраниться и до наших дней в этих подземных карманах.

Более того, почти наверняка между Землей и Марсом в какой-то момент состоялся обмен биотой. Марс находится не слишком далеко от нас. Метеориты с Марса до сих пор нередко достигают Земли. Вероятно, и камни с Земли достигали Марса в прошлом. В эту сторону, правда, двигаться сложнее, так как нужно вырваться из крепких объятий земной гравитации и двигаться как бы наружу из Солнечной системы. Но и такое почти наверняка случалось за время существования нашей планеты. Жизнь здесь зародилась около четырех миллиардов лет назад, и в тот же период на Землю падало большое количество метеоритов. Существуют бактерии, устойчивые к крайнему обезвоживанию, ультрафиолетовому и ионизирующему излучению, большим ударным нагрузкам (хотя камни с Марса как раз испытывают умеренные ударные нагрузки). Микроорганизмы или споры могли пережить путешествие от Марса до Земли. В связи с этим встает вопрос: жизнь возникла на Земле и переехала на Марс или все обстояло совсем наоборот? В любом случае вероятно, что жизнь, суще-ствовавшая на Марсе со времен предполагаемого обмена, сохранна и сегодня – под поверхностью планеты.

Что касается грядущих миссий, которые могут ответить на некоторые из этих вопросов, то в 2020 году[13] в путь отправятся два марсохода: один, совместный проект ЕКА и «Роскосмоса», оснащен буром и способен проводить весьма чувствительные тесты для обнаружения жизни. Второй марсоход сделан в NASA, он должен собрать различные образцы и вернуться с ними на Землю. Так что оставайтесь с нами – вас ждет еще много новостей с Марса.

А теперь я перейду к обсуждению Юпитера, у которого имеется четыре крупных спутника: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Три ближайших из этих спутников исполняют вокруг Юпитера причудливый орбитальный танец: в то время как Ганимед совершает один круг, Европа проходит два, а Ио – четыре. Периодически они выстаиваются в одну линию и, хотя планеты и спутники склонны двигаться по круговой орбите под действием приливных сил, такое положение провоцирует резонанс орбит и искажает их круглую форму. Поэтому расстояние от спутников до Юпитера меняется со временем, а это меняет форму спутников и вызывает приливной разогрев их недр – особенно на Ио, где можно обнаружить множество активных вулканов, извергающих потоки силикатной магмы.

На Европе приливной разогрев куда слабее, но его вполне достаточно, чтобы поддерживать в жидкой форме глобальный океан воды под относительно тонкой (может, около десяти километров) ледяной оболочкой. Это значит, что Европа находится в так называемой «зоне Златовласки» (обитаемой зоне) системы Юпитера и потому представляет огромный интерес для искателей внеземной жизни. Предполагается, что на Европе есть все ингредиенты для зарождения жизни: сколько хочешь жидкой воды, необходимые химические элементы и источники энергии.

Мы годами пытаемся вернуть космические аппараты на Европу, ведь последняя подобная миссия, «Галилей», завершилась еще в 2001 году, но все безуспешно. Недавно, впрочем, шестеренки все же закрутились – я говорю о проекте Europa Clipper – и благодарить за это надо джентльмена по имени Джон Калберсон. Он, республиканец, член Движения чаепития (Tea Party) родом из Техаса. На первый взгляд не кажется, что такой человек поддержит миссию к Европе, но Калберсон – ярый фанат науки. Его чрезвычайно занимает астрономия, особенно загадки Европы. В Палате представителей Калберсон возглавляет подкомитет, принимающий решения о финансировании, и хотя администрация Обамы не хотела так скоро устраивать новый полет к Европе, каждый год Калберсон выделял деньги и говорил: «Сделайте это».

Миссия Europa Clipper сейчас в стадии подготовки. Отобрано множество научных инструментов, работающих на различных длинах волн, для изучения магнитосферы, облаков, поверхности, измерения гравитации глубоко внутри спутника; созданы радары, способные заглянуть под лед. Это будет очень обстоятельная миссия. Проект разрабатывается с надеждой на запуск в 2022 году – может показаться, что это слишком долго, но для такой миссии сроки очень сжатые.

Не так давно наш друг Джон Калберсон предложил добавить к миссии посадочный модуль. Он считает, что мы не можем просто полететь туда и поизучать занятную геофизику Европы, но что мы должны найти там органическую жизнь. Так что он очень горит этой идеей, и со временем мы загорелись тоже. Если все получится, то это будет отдельная миссия, и запущена она будет тоже позже. Спикер Палаты представителей говорил о 2024 годе – это нам даже на руку, так как у первого (орбитального) аппарата будет время понаблюдать, прежде чем мы предпримем попытку сесть на поверхность. Нужно рассмотреть предполагаемое место посадки вплоть до метра, чтобы точно знать, где садиться безопасно. Лед и активные процессы, происходящие на Европе, могут привести к весьма жесткому приземлению. Одна из главных задач аппарата Europa Clipper – понять, что происходит на поверхности, прежде чем туда прилетит посадочный модуль. Вне зависимости от того, обнаружим мы жизнь на Европе или нет, мы все равно узнаем много интересного, прямо как в проекте «Викинг».

Я хочу задать вам вопрос. Не Европе есть огромный океан соленой воды. В два-три раза больше воды, чем на Земле. Как вы думаете, справедливо ли утверждение «больше воды – больше жизни»? Что ж, давайте взглянем на нашу родную планету и подумаем. Здесь мы имели возможность изучить, например, глубоководные осадки. Жизнь формируется в океане и оседает на дно, и мы можем точно сказать, что в осадках у побережья в тысячу раз больше организмов, чем на глубине. Больше воды не означает больше жизни, потому что необходимы также питательные элементы.

Большинство океанической жизни также живет рядом с поверхностью и потребляет энергию солнечного света. Океан на Европе покрыт километрами льда. Лучшим земным аналогом были бы, пожалуй, озера в Антарктике, также скрытые под очень толстым льдом. Лед над этими озерами бурили и узнали, что в них действительно есть жизнь. Это хорошие новости. Жизнь в антарктических озерах – хемосинтетическая. Она зависит от химических элементов, а не от солнечного света – очень похоже на то, что могло бы происходить на Европе. Но это очень скудная жизнь с небольшим количеством органического материала – в десять раз меньше, чем даже на дне глубокого океана.

На Марсе недостаточно воды, так что организмы, если они вообще есть, весьма немногочисленны. Скорее всего, они находятся в изолированных карманах глубоко в коре планеты. Жизнь на Европе, если она вообще есть, тоже, вероятно, скудна, потому что там недостает питательных веществ и энергии. Науке неважно, насколько многочисленна жизнь. Если она есть, мы ее найдем и изучим и тем самым внесем значительный вклад в наше понимание мира, экзопланет и прочего. Но иногда я думаю о том, что главный вывод, который мы можем сделать из всего сказанного – это мысль о том, насколько уникальна наша планета. Единственная известная нам планета с многообразной и многочисленной жизнью.

Мишель Майор. Экзопланеты нашей Галактики

Швейцарский астрофизик Мишель Майор родился в Лозанне 12 января 1942 года. Майор – заслуженный профессор факультета астрономии Женевского университета и до сих пор активно работает во многих областях исследований. Слава пришла к нему в 1995 году, когда он (совместно с Дидье Кело) впервые в истории обнаружил экзопланету 51Peg b, обращающуюся вокруг звезды солнечного типа.

Майор был награжден швейцарской премией имени Марселя Бенуа в знак признания его работы и ее значения для человечества. В 2000 году ему была присуждена премия Бальцана, а в 2004 году он получил медаль Альберта Эйнштейна. В 2005 году Майор получил премию Шо по астрономии. Его команда ответственна за обнаружение примерно половины экзопланет, найденных на сегодняшний день методом доплеровской спектроскопии. В 2019 году ему была вручены премия Вольфа по физике. В 2019 году за открытие экзопланеты 51Peg b Мишель Майор (совместно с его коллегой и учеником Дидье Кело и Джеймсом Пиблсом) был удостоен Нобелевской премии по физике.

Мишель Майор – ведущий исследователь проекта HARPS (высокоточный спектрограф для измерения лучевых скоростей и поиска экзопланет), в рамках которого ученые отрывают все больше нетяжелых планет класса «суперземля» и нептуноподбных планет. В 2010 году Майор вместе с Гариком Исраеляном и Нуно Сантосом был награжден международной научной премией имени Виктора Амбарцумяна по астрофизике.

Еще в античные времена греческие философы обсуждали возможность существования во вселенной «множества миров» и даже «множества обитаемых миров». Больше двадцати веков прошло с того момента, как философ Эпикур выразил глубокое убеждение в том, что другие миры должны в бесконечном количестве существовать во вселенной.

На протяжении последовавших двух тысячелетий этот вопрос оставался предметом философской дискуссии. Не так давно, в XX веке, предположение о существовании иных миров (и иных форм жизни) легло в основу множества художественных произведений. И все же до 1940-х годов астрономы склонялись к тому, что количество планетных систем в галактике Млечный Путь чрезвычайно мало: где-то между нулем и парочкой. Это интересная оценка, потому что мы знаем, что количество звезд в нашей Галактике – более сотни миллиардов. Такой пессимистичный прогноз стал следствием повсеместного распространения приливной теории формирования планет, предложенной сэром Джеймсом Джинсом. По его предположению, для формирования газовой туманности (без которой не могут появиться планеты) должно произойти очень редкое событие.

В сценарии Джинса динамическое взаимодействие проходящих очень близко друг к другу звезд считалось главной причиной образования газообразных туманностей. А встреча двух звезд – весьма маловероятное происшествие. В 1940-е годы теория Джинса была отвергнута, и тут же предполагаемое количество планетных систем в Млечном Пути выросло до миллиардов.

Современная точка зрения состоит в том, что туманность формируется не в результате исчезающе редкого близкого прохождения двух звезд, а в процессе рождения самой звезды. Во время коллапса турбулентного и неоднородного молекулярного облака возмущения плотности естественным образом формируют новую звезду, которая окружается быстро вращающимися дисками частиц газа и пыли, образуя так называемый аккреционный диск.

Существование таких дисков сначала было выведено теоретически, а затем обнаружено в наблюдениях – ученые зарегистрировали инфракрасное излучение от пыли такого диска. Прекрасное подтверждение существования (и распространенности) этих аккреционных дисков было получено космическим телескопом «Хаббл» в 1995 году. На подавляющем большинстве изображений молодых звезд, находящихся между Землей и молекулярным облаком в туманности Ориона, имеется небольшой темный ореол – это пылевой компонент аккреционных дисков, поглощающий рассеянный свет этой туманности. (См. рисунок 19 на вклейке.)

Наиболее широко принятая теория формирования планет была предложена в 1969 году российским астрономом Виктором Сафроновым. В этой модели частицы пыли протопланетного диска постепенно срастаются, что приводит к медленному образованию планетезималей, которые продолжают расти и в конце концов создают маломассивные скалистые планеты. В областях диска, достаточно удаленных от звезды, присутствие частиц льда делает процесс формирования более эффективным и ускоряет создание того, что в итоге станет ядром планеты. Когда такое протоядро достигает массы, примерно в 10 раз превышающей массу Земли, происходит быстрый гравитационный коллапс газа в окружающем аккреционном диске, и это завершает образование газового гиганта (вроде нашего Юпитера).

Последняя фаза (гравитационный коллапс) может произойти только в течение нескольких миллионов лет, соответствующих времени жизни аккреционного диска. Это значит, что образование массивных планет может иметь место только в том случае, если первоначальный этап аккреции ледяных частиц и планетезималей происходит достаточно быстро по сравнению со временем жизни аккреционного диска.

Удивительно, что этот сценарий был предложен всего четыре с небольшим десятилетия назад. Если принять за истину, что планеты являются непосредственным побочным продуктом формирования звезды, мы сразу же приходим к выводу, что у большинства звезд должны быть свои планетные системы. Если действительно существует очень большое количество планет, их масса будет варьироваться от звезды к звезде. Наиболее массивные планеты, газовые гиганты, должны встречаться реже всего. Большая полуось орбит планет-гигантов (по крайней мере, в эпоху формирования) не может быть меньше пяти астрономических единиц (астрономическая единица равна расстоянию между Землей и Солнцем). На таком расстоянии частицы льда перестают сублимироваться и потому могут быть использованы в качестве строительных блоков. Такая большая полуось примерно соответствует орбитальному периоду в 10 лет.

Представления о механизмах формирования планет коренным образом изменились за XX век. Изучая научную литературу прошлого, можно оценить смену парадигмы, произошедшую в середине прошлого столетия. Лишь после 40-х годов астрономическое сообщество признало вероятность высокой частоты появления планетных систем. (Данные: Dick, 2001.)

Несмотря на ожидаемо высокую частоту появления планетных систем, увидеть их непосредственно очень сложно, даже те, что обращаются вокруг ближайших к нам звезд. Трудности возникают из-за того, что яркость звезды обычно в миллиард раз больше, чем яркость планеты. Мы абсолютно ослеплены светом звезд. Именно поэтому первые экзопланеты были обнаружены с помощью методов непрямого наблюдения.

Два гравитационно связанных объекта образуют систему и совершают движения относительно центра тяжести системы. Звезда, будучи намного более массивной, чем планета, имеет орбиту, которая демонстрирует очень небольшие колебания. Скорость звезды вдоль луча зрения (радиальная скорость), тем не менее, будет демонстрировать небольшие периодические изменения, которые можно зафиксировать. Анализ звездных спектров с помощью очень стабильного спектрографа обнаруживает эти небольшие изменения скорости благодаря эффекту Доплера. Изучение этих колебаний скорости позволяет астрономам определять орбитальный период планеты, эксцентриситет ее орбиты и ее примерную массу по амплитуде сигнала.

В 1994 году мы с коллегой-астрономом Дидье Кело инициировали систематический поиск экзопланет в обсерватории Верхнего Прованса с целью обнаружить потенциальные спутники очень малой массы, вращающиеся вокруг звезд-аналогов Солнца. В то время нас интересовали как возможные массивные планеты, так и предполагаемые редкие коричневые карлики. Коричневый карлик – звезда с очень низкой массой и без ядерных реакций в ядре. Самые легкие коричневые карлики могут быть всего в несколько раз массивнее Юпитера.

Диапазон масс коричневых карликов (которые, как полагают, образуются, подобно звездам, путем гравитационного коллапса облака межзвездного вещества) может пересекаться с диапазоном масс наиболее тяжелых планет (которые, видимо, образуются в результате вышеупомянутой аккреции частиц пыли и льда в аккреционном диске). Мы сделали выборку из 142 подобных Солнцу звезд (критерий отбора – относительная близость к нам и отсутствие звезды-компаньона). Мы начали искать, используя новейший спектрограф ELODIE). Нам выделили семь ночей раз в два месяца на двухметровом телескопе.

Спустя всего несколько месяцев, поздней осенью 1994 года, мы обнаружили первый намек на периодическое изменение скорости одной из наблюдаемых звезд. Мы обнаружили, что период составляет всего 4,2 дня, и получили приблизительную массу – около половины массы Юпитера. Планета-гигант с таким коротким периодом обращения вокруг звезды солнечного типа на дистанции всего в 5 % расстояния от Земли до Солнца? Наше открытие входило в серьезное противоречие с теорией формирования планет, которую я описал выше. Чтобы исключить другие возможные интерпретации полученных данных, мы решили отложить на год объявление об открытии столь удивительного небесного тела.

Новые наблюдения в начале следующего сезона подтвердили стабильность периода, амплитуды и вариации фазовой скорости звезды 51 Пегаса. Доказательств вполне хватало, чтобы с уверенностью заявить о том, что колебания вызваны обращающейся вокруг звезды планетой!

Короткий период обращения планеты-гиганта вокруг 51 Пегаса, однако, оставался загадкой. Вскоре после объявления об открытии этой первой экзопланеты в 1995 году другая команда ученых (Лин, Ричардсон и Боденхеймер) решила эту дилемму. Они предположили, что во время жизни аккреционного диска гравитационное взаимодействие молодой планеты с диском может вызвать очень эффективное сжатие большой полуоси орбиты, что и приведет к очень коротким орбитальным периодам. Эта так называемая орбитальная миграция планет является ключевым процессом, необходимым для понимания удивительного разнообразия орбитальных характеристик экзопланет.

Теперь количество обнаруженных планет постоянно увеличивается. К концу 2013 года у нас на руках есть по-дробные орбитальные характеристики более 1000 экзо-планет. За последние 19 лет мы не только изучили значительное количество планет, но и смогли расширить критерии поиска (включить в него планеты с меньшей массой) благодаря разработке новых чувствительных спектрографов. С момента открытия планеты, вращающейся вокруг 51 Пегаса, было достигнуто более чем стократное увеличение чувствительности спектрографов.

За обнаружением 51 Пегаса b последовали находки еще нескольких газовых гигантов. Эти открытия выявили удивительное разнообразие в структуре экзопланетных систем. Во-первых, орбитальные периоды иногда оказываются короче одного дня. Во-вторых, орбиты большин-ства газовых гигантов с периодами, превышающими несколько месяцев, имеют довольно большие эксцентриситеты. В некоторых случаях мы можем измерить экстремальные эксцентриситеты, например, эксцентриситет планеты HD 80606 b равен 0,93. В-третьих, максимальная масса, наблюдаемая для экзопланет, четко не установлена. Несколько планет, обращающихся вокруг звезд солнечного типа, имеют массы в 15, а может быть, и в 20 раз больше массы Юпитера.

Очевидно, что существует некоторая двусмысленность относительно точного статуса редких очень массивных планет, поскольку в этом диапазоне масс они пересекаются с коричневыми карликами. Нижний предел массы коричневого карлика, образованного фрагментацией коллапсирующего облака, вероятно, составляет несколько масс Юпитера. Самые последние статистические данные показывают, что 14 % звезд солнечного типа имеют в своей системе по меньшей мере одного газового гиганта (с массой в 50 раз больше земной и периодом обращения менее 10 лет). Вокруг примерно одной из семи звезд солнечного типа вращается газовая планета, подходящая под упомянутые выше характеристики.

При этом существует четкая корреляция с металличностью звезды. Звезды с самой высокой (в три раза больше солнечной) концентрацией тяжелых химиче-ских элементов в атмосфере с вероятностью 25 % имеют в своей планетной системе газового гиганта. Тогда как у звезд, концентрация тяжелых элементов в которых не превышает трети солнечной концентрации, эта вероятность снижается до 5 %.

Разработка спектрографов повышенной стабильности и чувствительности позволила обнаружить планеты с гораздо меньшими массами. Например, спектрограф HARPS, установленный в обсерватории Ла-Силла в Чили, продемонстрировал способность измерять радиальные скорости звезд с точностью лучше 50 сантиметров в секунду. Теперь мы можем обнаружить колебания звезды со скоростью, сопоставимой со скоростью пешехода! Прямым следствием такого технического прогресса стала способность обнаруживать планеты с массами, сопоставимыми с массами Нептуна или даже меньше, и определять статистические свойства популяции таких планет.

Поиск экзопланет, проведенный в обсерватории Ла-Силла с помощью спектрографа HARPS, привел к открытию внушительной популяции небольших систем, состоящих из планет с малой массой. Характеристики этого класса планет удивительны. Около 50 % звезд солнечного типа удерживают вокруг себя системы с планетами малой массы (менее 30 масс Земли) на близких орбитах (перио-ды короче 50 дней). Для сравнения, период орбиты Меркурия составляет 88 дней. Более 70 % этих систем содержат по несколько планет, в том числе планеты с массой, сравнимой с массой Нептуна, и планеты с массами в диапазоне от 1 до 10 масс Земли (их называют суперземлями). Как ни странно, эти чрезвычайно распространенные суперземли не представлены в нашей Солнечной системе и потому составляют новый для нас тип.

Я назову несколько таких загадочных систем. HD 69830, обнаруженная в 2006 году, была первой системой, состоящей из трех планет с «нептуноподобной» массой. HD 40307, об открытии которой было объявлено в 2009 году, стала первой известной системой с тремя суперземлями. На сегодняшний день несколько планет с массами, не более чем в два раза превышающими массу Земли, были обнаружены в рамках проекта HARPS. В 2011 году мы обнаружили HD 10180 – систему с семью планетами, большинство из которых – суперземли или «нептуноподобные» планеты.

А сейчас я хотел бы рассказать о том, какой огромный вклад в изучение экзопланет был сделан благодаря транзитной фотометрии (явление, при котором одно небесное тело проходит, с точки зрения наблюдателя, на фоне другого). Тут мы уже можем упомянуть потрясающую орбитальную обсерваторию «Кеплер», позволившую нам подтвердить существование большого количества легких планет с короткими орбитами.

Среди этих планет с короткими орбитами вероятность транзита на фоне родительской звезды достаточно велика (несколько процентов), чтобы обеспечить открытие новых планет «просто» путем поиска периодического затемнения такой звезды. Если планета, похожая на Юпитер, проходит перед звездой солнечного типа, мы можем наблюдать периодическое снижение яркости звезды примерно на 1 %. Если похожая на Землю планета проходит перед такой же звездой, снижение яркости составит всего 0,01 %. Мы проводим систематический поиск таких затмений с помощью наземных телескопов, а также с помощью двух специальных космических обсерваторий (CoRoT и «Кеплер»).

Важным событием в астрономическом сообществе стала первая регистрация транзита экзопланеты. В 1999 году две команды независимо друг от друга обнаружили экзопланету с типичной для планеты-гиганта массой. Планета обращалась вокруг звезды солнечного типа HD 209458. Обнаруженная с помощью доплеров-ской техники планета (орбитальный период – 3,5 дня) была хорошим кандидатом для наблюдения ее прохождения перед звездой. Используя эфемериды, полученные с помощью измерений радиальной скорости, можно было предсказать время этого прохождения при некоторых предположениях об ориентации ее орбиты относительно луча зрения.

Точно в предсказанное время, ночью 9 сентября 1999 года, яркость звезды HD 209458 упала чуть больше, чем на 1 %. Тот же эффект наблюдался через неделю (через два орбитальных периода). Снижение яркости звезды было, очевидно, пропорционально размеру планеты. Зная массу планеты по данным спектрометрии и ее диаметр из наблюдений за транзитом, мы смогли высчитать ее плотность. Она составила 0,3 грамма на кубический сантиметр – так астрономы подтвердили, что наблюдаемый объект – газовый гигант[14]. Для самых упорных скептиков это стало решающим доказательством того, что эти странные «горячие Юпитеры» – действительно планеты.

После этого первого обнаружения несколько других планет со схожей массой и радиусом были исследованы с помощью обсерваторий. Однако атмосфера Земли препятствует систематическому поиску очень малых (с массой Нептуна или Земли) транзитных планет. Чтобы их обнаружить, мы должны отправиться в космос. Первая космиче-ская обсерватория, предназначенная для изучения колебаний звезд, а также планетных транзитов, была построена и запущена французским Национальным центром космических исследований (CNES). Один из результатов этой миссии – открытие транзитной планеты CoRoT-7b. С периодом всего 0,86 дня, радиусом всего 1,7 радиуса Земли и массой в пять раз больше земной эта планета стала первой суперземлей, плотность которой мы смогли оценить. В пределах погрешности измерений такая плотность типична для скалистой планеты земного типа. Однако близость CoRoT-7b к звезде означает, что ее поверхность покрыта расплавленными силикатами, по крайней мере, на полушарии, обращенном к звезде (вращение планеты, скорее всего, синхронизировано с периодом ее обращения).

Когда планета проходит перед своей звездой, излучение небольшой части звездного диска блокируется. По мере вращения звезды транзитная планета вызывает небольшую аномалию наблюдаемой скорости этого вращения. Детальный анализ этой аномалии (так называемого эффекта Росситера – Маклафлина) позволяет нам оценить угол между плоскостью орбиты и экваториальной плоскостью звезды. Орбитальная миграция планеты-гиганта из-за ее гравитационного взаимодействия с аккреционным диском на этапе формирования планет должна, скорее всего, сохранить компланарность между двумя вышеупомянутыми плоскостями. Сначала анализ нескольких аномалий Росситера-Маклафлина подтвердил это ожидание. Но совсем недавно астрономы обнаружили несколько планет, орбитальные плоскости которых значительно наклонены относительно экваториальной плоскости звезды. Хуже всего то, что на «неправильных» орбитах было найдено даже несколько планет, вращающихся в направлении, противоположном вращению их звезд!

Эти наблюдения показывают, что миграция, ожидаемая как результат взаимодействия с аккреционным диском, безусловно, не является ключевым фактором, объясняющим существование «горячих Юпитеров». Физические механизмы, которыми можно было бы объяснить разнообразие структур планетных систем, оказались довольно сложными.

Массы и радиусы транзитных планет можно оценить. Очевидно, что соотношение между радиусом и массой зависит от состава конкретной планеты. Наблюдения за транзитными планетами демонстрируют удивительное разнообразие внутренних структур таких планет. Например, мы можем заметить большой разброс в радиусах планет с массами в несколько раз больше земной. Очевидно, что не все эти небесные тела являются скалистыми планетами. Внутренний состав планеты – это результат истории ее формирования и эволюции. Аккреция частиц льда и/или частиц пыли связана с траекторией ее миграции. Когда сокращение орбиты планеты малой массы приводит к тому, что она проходит совсем рядом со звездой, приходится принимать во внимание возможное испарение веществ с ее поверхности и из ее атмосферы.

В качестве примера сложной игры различных факторов можно представить себе планету, образовавшуюся на довольно большом расстоянии от звезды в результате аккреции частиц льда. Если в этой первой фазе не успеет сформироваться ядро, достаточно массивное для притяжения газа из диска, такая планета завершит фазу формирования в виде ледяной планеты, похожей на Уран или Нептун. Если мы добавим в этот сценарий сильную орбитальную миграцию, будет реальный шанс получить ледяную планету, достаточно близкую к звезде, чтобы ее льды растаяли и превратили ее в «планету океанов». И такой тип планет может встречаться во вселенной довольно часто, несмотря на то, что в нашей Солнечной системе он не представлен!

Тщательный анализ спектров, полученных во время транзита планеты, в сравнении со спектрами, полученными в другое время, многое говорит нам о составе планетных атмосфер – и здесь мы тоже наблюдаем удивительное разнообразие!

Невозможно было бы завершить этот разговор, не упомянув потрясающие результаты, достигнутые миссией NASA «Кеплер». Имея гораздо большую апертуру по сравнению с его предшественницей, обсерваторией CoRoT, «Кеплер» обнаружил уже более 2000 потенциальных планетных систем. Особо стоит отметить открытие планет с кратной орбитой (внешней по отношению к двойной звезде), планет с радиусами меньше земного и, возможно, самое интересное – мультипланетных транзитов. «Кеплер» обнаружил несколько сотен систем, в которых несколько планет (до шести штук!) поочередно проходят перед звездой, пересекая наш луч зрения.

Сравнение распределения планет в мультитранзитных системах со статистикой обнаружения планет по эффекту Допплера позволяет оценить взаимные наклоны различных орбитальных плоскостей. Результат (с точностью до 1°) указывает на невероятную компланарность этих систем, свойство, которое еще предстоит понять, когда мы попытаемся изучить их формирование и эволюцию. Поле обзора «Кеплера» представляет собой довольно узкий луч, при этом большинство звезд, к сожалению, довольно неяркие. «Кеплер» позволяет определять радиусы планет, но физическая интерпретация этих богатых данных стала бы намного богаче, если бы мы могли измерить их массу.

Спектрограф HARPS, установленный в обсерватории Ла-Пальма в апреле 2012 года, уже помог узнать кое-что о самой маленькой планете, обнаруженной Кеплером. Действительно, Кеплер 78b похожа на Землю: с массой 1,86 от земной и радиусом 1,16 от земного. Ее средняя плотность говорит о том, что она состоит из железа и камня. Эта планета представляет собой настоящий ад, так как расстояние до родительской звезды составляет всего 0,0089 астрономических единиц (в 100 раз ближе, чем от Земли до Солнца).

Массив данных, полученных за последние 19 лет, будет и далее способствовать нашему пониманию физики формирования планетных систем и, в частности, нашей соб-ственной системы. Однако мы не можем игнорировать самую амбициозную и долгосрочную задачу: поиск жизни в различных уголках вселенной. Конечно, этот кружащий голову вопрос может касаться и нескольких мест в Солнечной системе, таких как Марс или спутники Юпитера и Сатурна Европа и Энцелад. Но я не буду сейчас обсуждать наших ближайших соседей. Мне интересно: реально ли обнаружить признаки жизни на экзопланетах?

Первый шаг, необходимый для ответа на этот вопрос – поиск планет с подходящими характеристиками химиче-скимого состава, содержащих элементы, необходимые для развития живых организмов. Скалистые планеты, расположенные в так называемой «обитаемой зоне» своих родительских звезд, считаются многообещающими объектами для грядущих поисков жизни вне Солнечной системы. Обитаемая зона соответствует расстоянию, при котором на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Но одного этого, безусловно, недостаточно для развития жизни. Например, масса планеты также имеет важное значение, поскольку слишком маленькая планета не сможет удержать атмосферу. Слишком большой орбитальный эксцентриситет также является неблагоприятным фактором, поскольку температура атмосферы планеты будет колебаться слишком сильно.

Вероятно, необходимо учитывать и другие условия, такие как тектоника плит, магнитные поля, отсутствие приливного захвата и так далее. Однако уже сейчас мы можем идентифицировать планеты, отвечающие минимальным требованиями – есть жидкая вода на поверхности, массы достаточно, чтобы предотвратить потерю атмосферы, а орбита не слишком эксцентрична. К физическим условиям нужно добавить условия наблюдаемости. При проведении любого поиска признаков жизни на экзопланетах мы вынуждены выбирать родительские звезды, наиболее близкие к нам. Принимая во внимание огромное отношение яркостей звезды и планеты, угловое расстояние между планетой и ее звездой не должно быть слишком маленьким, иначе мы не сможем измерить спектр планеты. Кроме того, чтобы измерить такой спектр с необходимой достоверностью, нужно собрать достаточно фотонов, излучаемых из атмосферы планеты. Эти условия мы можем соблюсти только для планетных систем на ограниченной дистанции – порядка 50 световых лет или ближе.

Число транзитных «двойников» Земли на таких близких расстояниях, вероятно, весьма ограничено. Поскольку все амбициозные проекты астрометрических миссий такого рода были отклонены, единственным оставшимся способом обнаружить потенциально обитаемые планеты на близких расстояниях является доплеровская спектро-скопия. Но мы сталкиваемся с трудностями, пытаясь обнаружить колебания радиальной скорости звезд, так как они составляют всего лишь доли метра в секунду и при этом накладываются на колебания, вызванные другими причинами. Амплитуды собственных колебаний звезд, возникающих в результате их циклической магнитной активности, составляют порядка 1 метра в секунду для самых тихих звезд, а для активных они могут быть в 10 раз выше. Несмотря на эти сложности, спектрограф HARPS уже обнаружил три суперземли в обитаемой зоне их звезд: планета Gliese 581d (семь земных масс, у звезды в три раза меньше Солнца), планета HD 85512b (3,6 земной массы, вращается вокруг звезды с массой в 75 % от солнечной) и планета Gliese 667Cc (4,3 земных массы, также вращается вокруг маломассивной звезды из нижней части главной последовательности). (См. рисунок 20 на вклейке.)

Эти первые находки стали возможны еще и потому, что маломассивные звезды гораздо тусклее Солнца. По-скольку обитаемая зона в этом случае находится ближе к звезде, легче зарегистрировать возвратное движение звезды, вызванное притяжением планеты. Низкая масса звезды также является благоприятным параметром. Мы все еще не способны обнаружить настоящий «двойник» Земли, но астрономы вполне уверены, что эта цель достижима. Интересно отметить, что все планеты, о которых я сейчас говорил, находятся совсем недалеко от Солнечной системы.

Все еще трудно оценить количество двойников Земли в обитаемых зонах звезд солнечного типа. На данный момент расходящиеся оценки, которые можно найти в научной литературе, являются хорошим показателем уровня нашего невежества в этом вопросе. Если исходить из предложенного несколькими научными группами сценария коллапса газа из аккреционного диска на ядра протопланет, можно прийти к выводу, что маломассивные планеты должны встречаться очень часто. Мы обнаруживаем планеты во множестве звездных систем. И мы только начали делать это.

Джек Шостак. Происхождение жизни на Земле

Джек Уильям Шостак (родился в 1952 году в Лондоне) – профессор генетики Гарвардской медицинской школы и обладатель статуса «Выдающийся исследователь» им. Александра Рича в Массачусетской больнице общего профиля (Бостон). В 2009 году Шостак вместе с Элизабет Блэкберн и Кэрол Грейдер получил Нобелевскую премию по медицине за открытие механизма, с помощью которого теломеры (особые последовательности ДНК) защищают хромосомы.

Шостак вырос в Канаде – в Монреале и Оттаве – и уже в 19 лет получил степень бакалавра клеточной биологии в университете Макгилла. После этого он получил докторскую степень по биохимии в Корнеллском университете, а затем занял исследовательскую должность в Гарварде.

Работа Шостака сфокусирована в основном на генетике – он сделал ключевой вклад в проект «Геном человека».

Сегодня я буду говорить о современном состоянии проблемы происхождения жизни на Земле. Это потрясающая область исследований, потому что в ней соединяется множество разных наук. Астрономы обожают этот вопрос, так же как и планетологи, химики и биологи, потому что все мы заинтересованы в том, чтобы понять, – в самом широком смысле слова, – как началась органическая жизнь. Нам интересно все, начиная с формирования звезд и планет, эволюции молодых планет, развития все более сложных химических соединений и заканчивая переходом от сложной химии к элементарной биологии – что обозначает начало дарвиновской эволюции. Когда на сцену выходит эволюция, мы уже имеем убедительное объяснение появлению новых форм жизни.

Для начала нужно обозначить контекст современных научных изысканий касательно происхождения жизни. Он определяется двумя большими научными открытиями. Первое открытие я считаю одним из самых крупных прорывов в биологии, и оно заключается в растущем понимании того, насколько плотно и глобально заселена наша планета. Еще совсем недавно мы не осознавали масштабов этого явления.

Наверняка все вы слышали о черных курильщиках, гидротермальных источниках на дне океана: температура выплескиваемой ими воды, как и ее давление, очень велика. Несмотря на суровейшие условия, гидротермальные источники полны жизни. Это стало для всех большой неожиданностью.

Примерно в это же время мы выяснили, что микробы живут в порах и трещинах камней по всей Земле. На открытых поверхностях скал в порах часто можно найти тонкий зеленый слой фотосинтезирующих клеток (цианобактерий). Но исследования глубоких шахт говорят нам, что организмы обитают и в тех камнях, что находятся на глубине в несколько километров под поверхностью. Жизнь можно обнаружить и в чрезвычайно кислых или чрезвычайно щелочных средах. К примеру, река Рио-Тинто (в Испании) имеет pH ниже 2, но, несмотря на это, она полна разнообразной жизни. Организмы обитают и в еще более экстремальных условиях, вроде мест дренажа кислых шахтных пород, где условия приближаются к концентрированной серной кислоте.

Все эти примеры свидетельствуют о том, что как только в игру вступает дарвиновская эволюция, жизнь адаптируется к новым условиям и может колонизировать бессчетно разнообразные территории и среды. Если совместить понимание этого факта с другим крупнейшим научным прорывом – обнаружением внесолнечных планет – выводы напрашиваются сами собой. Если экстраполировать результаты Мишеля Майора и многих других астрономов, получается, что в одной только нашей Галактике может находиться до 500 миллионов планет земного типа, вращающихся вокруг солнцеподобных звезд. Я думаю, что, учитывая адаптивность жизни, можно сделать вывод, что почти наверняка жизнь существует по крайней мере на некоторых из этих планет.

Действительно ли где-то там есть жизнь? Все мы очень хотели бы знать ответ на этот вопрос. В целом он сводится к тому, насколько просто (или трудно) органической жизни возникнуть в химических условиях молодых планет. Пока что мы не знаем этого точно. Было бы проще и надежнее всего выяснить это с помощью съемки экзопланет камерой высокого разрешения. Очевидно, что в ближайшие десятилетия мы будем активно пытаться взглянуть на атмосферы некоторых экзопланет, но почти наверняка пройдет еще очень много времени, прежде чем мы получим прямые свидетельства, способные ответить на вопрос о наличии или отсутствии жизни на других планетах.

Чем же нам заняться, пока мы ждем железных доказательств? Я уверен, что интересные подсказки мы можем получить в обычной земной лаборатории, выполняя несложные эксперименты: они могут помочь нам понять, как совершается переход от простых химических соединений к сложным, затем к простым клеткам, и наконец, к сложным клеточным организмам. Если мы с помощью лабораторных исследований докажем, что каждый шаг этого процесса относительно несложно выполнить, то разумно будет предположить, что да, «где-то там» почти наверняка есть жизнь.

С другой стороны, результаты экспериментов могут показать, что один шаг – или несколько шагов – этого процесса выглядят, несмотря на все наши усилия, очень сложными (то есть почти невероятными), и это будет означать, что, несмотря на обилие вроде бы подходящих планет, мы, скорее всего, одни во вселенной. Такого рода размышления и приводят нас в лабораторию, где мы проводим разного рода эксперименты, о которых я вам расскажу.

И есть еще один вопрос, который я хочу кратко упомянуть. Если «где-то там», в других условиях, есть жизнь, насколько она похожа на нашу в химическом смысле слова? Используют ли организмы на других планетах молекулы вроде ДНК и РНК для зашифровки и передачи по наследству полезных навыков и функций? Есть ли в них что-то похожее на белки, позволяющие земной жизни катализировать биохимические реакции и строить сложные ткани? А может, внеземная жизнь пользуется совсем другими – или немного другими – методами?

Опять же, мы в принципе можем ответить на некоторые из этих вопросов, проводя относительно несложные лабораторные тесты.

Как мы изучаем происхождение жизни? Какие эксперименты нам доступны? Откуда мы вообще знаем, какими вопросами задаваться? Существует два фундаментально различных подхода к исследованию происхождения жизни. Можно начать «сверху», с современной биологии, и двигаться как бы назад во времени. А можно начать «снизу», отталкиваясь от химии, и двигаться вперед к возникновению органической жизни.

Давайте сначала рассмотрим подход «сверху вниз». На протяжении почти всей человеческой истории логически рассуждать о возникновении жизни было очень трудно – и тому есть причина. Современная жизнь – вся современная жизнь, даже простейшие бактерии – невероятно сложна. В ней много подвижных деталей, а в геномах закодированы огромные массивы информации. В современных клетках мы находим прекрасные, но сложные и запутанные структуры, отвечающие за их форму и механику. В основе этой сложной структуры лежат еще более сложные химические процессы. Даже крошечная часть схемы, описывающей метаболизм, будет содержать десятки химических реакций. И все эти реакции ускоряются сложными белковыми ферментами, аминокислотные последовательности которых закодированы в генетической информации клетки.

Если мы отбросим детали и попытаемся взглянуть на самую базовую организацию современной жизни, мы увидим, что и она чрезвычайно замысловата. ДНК является носителем для архивного хранения информации, и эта информация транскрибируется в РНК, химически очень похожую молекулу. Получающийся в результате транслятор РНК (матричная РНК, или просто мРНК) кодирует синтез белков, которые отвечают за большую часть процессов в современных клетках. Другие РНК помогают производить эти белки, например, катализируя синтез белка в рибосоме. В дополнение к линейному переходу от ДНК к РНК и от РНК к белку (этот переход известен как «Центральная догма молекулярной биологии») мы знаем, что ДНК требуется, чтобы сделать еще больше ДНК, и оказывается, что определенные молекулы РНК нужны для создания других молекул РНК. Также, чтобы сделать ДНК и РНК, нужны белки, и даже чтобы сделать белки, нужны другие белки. Получается, что в современной клетке буквально все зависит от всего остального!

Как такая система могла спонтанно возникнуть? Эта головоломка долго оставалась нерешенной. Правильный ответ впервые прозвучал в конце 1960-х годов из уст нескольких очень умных людей, в частности, Фрэнсиса Крика, Лесли Орджела и Карла Вёзе. Они предположили, что жизнь началась с одного биополимера, и это наверняка была РНК – связующее звено Центральной догмы молекулярной биологии. В те годы никто обратил особого внимания на эту идею, потому что она казалась диковинной и нелепой.

Однако в начале 1980-х годов Том Чек и Сидни Олтман экспериментально показали, что эта молекула-посредник (РНК) может катализировать (то есть ускорять) химиче-ские реакции. Это дало ученым возможность взглянуть на зарождение жизни совершенно по-другому. Вместо сложной современной жизни мы можем представить себе более простую раннюю форму, где у клетки, по сути, всего два компонента: мембрана и внутри нее сколько-то молекул РНК. Мембрана может состоять из «мылоподобных» молекул, которые образуют границу, похожую на мыльную пленку, между внутренностями клетки и внешней средой. Такая клетка была бы способна расти и делиться, прямо как современные клетки, но гораздо более простым образом. Внутри такой примитивной клетки, как я уже сказал, могла бы находиться способная к репликации РНК, так что информация переходила бы к дочерним клеткам. Самое интересное, что эти молекулы РНК могли бы делать что-то – мы не знаем, что именно – полезное для выживания или репликации клетки.

На следующем рисунке (см. рисунок 21 на вклейке) видно, как могла бы выглядеть примитивная клетка (или протоклетка). Примитивная клеточная мембрана образует пузырь, о котором я расскажу более подробно, а внутри пузырька находится некий генетический материал. Этим генетическим материалом может быть РНК, но сейчас ведутся жаркие споры о том, был ли первый генетический материал на самом деле РНК или какой-то родственной ей молекулой, возможно, даже ДНК. Это могла быть и какая-то родственная нуклеиновая кислота с определенными химическими модификациями, которые облегчили ее возникновение или репликацию. Ученые в разных лабораториях по всему миру пытаются понять и воссоздать возможные химические пути, ведущие к появлению различных генетических материалов. Работа исследователей позволяет нам составить более точное представление о том, была ли РНК или другая кислота (или что-то еще) первым генетическим материалом.

Одна из задач, которыми занимаются в моей лаборатории, – это попытка создать структуры протоклеток и провести наблюдение за тем, как они растут и делятся. Для этого, конечно, нужно подумать о том, из каких молекул такая протоклетка будет состоять. Из чего будет сделана мембрана? Из чего будет сделан генетический материал? Давайте перенесемся назад и подумаем о том, когда и на каком этапе развития планеты произошло зарождение жизни, чтобы мы имели некоторое представление о доступных в ту эпоху биологических «кирпичиках».

Мы довольно точно знаем дату возникновения Земли – примерно 4,56 миллиарда лет назад. До сих пор ведется серьезная дискуссия о том, когда Земля достаточно остыла, чтобы на поверхности могла появиться жидкая вода, но некоторые свидетельства говорят о том, что это могло случиться гораздо раньше, чем отмечено на представленной шкале (4,2 млрд лет назад). Возможно, это произошло примерно в то же время – плюс-минус сто миллионов лет, – что и столкновение, приведшее к рождению Луны. Если заходить с другого конца шкалы, то первые неоспоримые доказательства бактериологической жизни на земле относятся к периоду не ранее 3,5 млрд лет назад. Так что у нас есть «окно» почти в миллиард лет (как минимум – в 800 миллионов) между жидкой водой на поверхности примитивной планеты и органической жизнью.

В этот промежуток должно было проходить множе-ство интересных процессов, приведших к синтезу все более сложных молекул, «кирпичиков», которые в конце концов собирались вместе и образовали первые клетки. В какой-то момент «мир без РНК» породил РНК – катализаторы, которые позволили начать дарвиновскую эволюцию. Наши непосредственный интерес и задача – заполнить эти туманные предположения описанием конкретных и реалистичных химических процессов. Отчасти трудность заключается в том, что мы так мало знаем об условиях на ранней Земле, поэтому наш прогресс во многом завязан на открытия ученых-планетологов, а также биохимиков и биологов.

На химическом уровне мы хотели бы понять, как самые простые «кирпичики», такие как вода, азот, аммиак, окись углерода, водород – те исходные материалы, про которые мы можем практически наверняка сказать, что они присутствовали на молодой Земле – начали реагировать друг с другом, формируя более сложные биологические структуры? Жирные кислоты («кирпичики» мембран), нуклеотиды («кирпичики» ДНК и РНК), аминокислоты («кирпичики» пептидов): как они были созданы и как они все собрались вместе, чтобы создать первые клетки?

Первопроходцем в этой области был Стэнли Миллер, который в 1953 году провел вошедший в историю эксперимент: взял различные смеси газов и, передавая в эту систему энергию посредством искровых разрядов, обнаружил, что в течение нескольких дней эта смесь дала смолистый осадок. Удивительно, но оказалось, что полученная масса содержит множество разнообразных соединений, в том числе большинство аминокислот, составляющих белки. Так что изготовление аминокислот выглядит достаточно просто. Эксперимент Миллера на многие годы определил повестку в этой научной области: до него ученые думали о белке, так что доступность аминокислот казалась фантастической новостью. Дело в том, что у нас еще не было информации о центральной и главенствующей роли РНК. Сейчас мне думается, что самой важной частью эксперимента Миллера было не создание аминокислот самих по себе, но появление одного из промежуточных продуктов – элемента, который способствует появлению не только аминокислот, но и других соединений. Я говорю о цианидах. Цианиды – это очень реактивные химические вещества, и в результате ряда реакций они могут генерировать множество любопытных молекул. Это один из центральных источников сырья для создания нуклеотидов, из которых потом можно получить РНК и ДНК.

Все это наводит нас на мысль – могло ли что-то подобное произойти на юной Земле? Мне кажется, что, принимая во внимание природу современных вулканов, это вполне возможно. Например, недавно извергнувшийся чилийский вулкан Пуеуэ окружали заметные облака пепла. Вокруг этих облаков собралась невероятная грозовая буря, насыщенная молниями. Когда Земля была молода и в ее атмосфере еще не было кислорода, подобные разряды молний могли стать причиной локального формирования цианидов. Возможно, кое-где цианиды возникали даже в количествах, достаточных для формирования «кирпичиков жизни» более высокого порядка.

Я мог бы еще долго говорить о химических процессах, ведущих к появлению нуклеотидов, но я не хочу вдаваться в технические детали. Вместо этого я расскажу о молекулах, из которых состоят мембраны примитивных клеток. Они гораздо проще, чем нуклеотиды, и, оказывается, могут быть получены множеством разных способов. Материалы для них есть даже в метеоритах, содержащих в изобилии органические компоненты. Извлеченная из метеоритов органика способна формировать в воде структуры вроде пузырьков, внутри которых могут быть заперты другие молекулы. Проводились эксперименты с тонкими ледяными пленками из метана, аммиака, углекислого газа и подобных молекул – они показали, что под воздей-ствием ультрафиолета спонтанно образуются полые мембранообразные структуры, способные удерживать внутри другие молекулы.

Еще один вариант – молекулы, образующие мем-браны, могли возникнуть на ранней Земле в условиях высокой температуры и давления возле океанических гидротермальных источников.

Хотя ученые все еще ломают голову над конкретными деталями химического процесса, кажется, что эти красивые мембранообразные структуры получить не так уж сложно.

Интересно поразмышлять об условиях на ранней Земле, которые могли бы способствовать образованию жирных кислот. Стоит обратить внимание на гидротермальные источники, которые можно обнаружить в геотермально активной зоне, например, в парке Йеллоустоун в США или на гейзерных полях Исландии.

Глубоко под землей, где температура и давление намного выше, чем на поверхности, такие металлы, как железо и никель, находятся в форме оксидов и сульфидов. На поверхности этих кристаллов (которая в этих условиях является катализатором) водород и углерод могут соединяться, образуя открытую углеводородную цепь с кислородом на конце. Затем такие цепи благодаря подземным течениям могут оказаться на поверхности, и в результате различных геохимических сценариев их концентрация может оказаться достаточно велика. Эти молекулы представляют собой, по сути, просто мыло (да, обычное мыло). Если эти мыльные молекулы встряхнуть в воде вместе с какими-нибудь солями и чем-то вроде амортизаторов (например, аминокислотами), они образуют красивейшие структуры, собирающиеся в полотна, которые затем смыкаются и таким образом могут удержать внутри крупные молекулы вроде РНК.

У этих везикул (защищенных мембраной емкостей) есть интересные и весьма необычные свойства. Одно из них – постоянное движение. Когда смотришь на фотографию, они кажутся жесткими и неподвижными, но на самом деле эти пузырьки очень гибкие, а молекулы, из которых состоит мембрана, непрерывно перемещаются. Поразительно, но эти молекулы снуют не только по самой поверхности, но и внутрь и вовне нее – и все это происходит очень быстро, за секунду или даже меньше. Такие протомембранные структуры очень, очень динамичны, и это, как оказывается, необычайно важно для того, чтобы сделать первый шаг к примитивной клеточной мембране.

Другое интересное свойство везикул – они относительно долговечны, несмотря на то, что составляющие их молекулы появляются и исчезают довольно быстро. На следующем рисунке (см. рисунок 22 на вклейке) можно увидеть красные и зеленые везикулы. Они помечены красителем, который не перемещается между пузырьками. Эта фотография сделана через день после того, как красные и зеленые пузырьки были смешаны. Мы знаем, что такие пузыри ежесекундно в случайном порядке обмениваются составляющими их молекулами, и все же отдельные структуры сохраняются в течение нескольких дней, недель или даже месяцев. Они сохраняют свою «идентичность», даже если молекулы, из которых они сделаны, постоянно меняются местами. Дело, по сути, обстоит так же, как и с нашими телами, молекулы которых меняются год от года. Только здесь скорость изменений меряется секундами.

Чтобы понять, как могла возникнуть первая примитивная клетка, нужно вообразить такой сценарий, в котором генетический материал оказывается внутри подобной мембраны. Это может произойти случайно: когда полотно мембраны сворачивается, образуя замкнутую структуру, внутри может оказаться что угодно из окружающего раствора. Если в растворе есть РНК, какая-то ее часть попадет в мембрану. Но оказалось, что кое-какие простейшие минералы могут сделать этот процесс куда более эффективным. Например, девять лет назад мы изучали возможную роль глины в образовании примитивных клеток. Я говорю об особом виде глины, монтмориллоните, он образуется при выветривании вулканического пепла. Та же вулканическая геохимия, что обеспечивает нам цианиды и другие химические «кирпичики», ответственна и за появление большого количества пепла – какая-то его часть оседает в океан, вступает в реакцию с соленой водой и превращается в глину.

Удивительным образом эта глина помогает сформировать РНК – этот процесс много лет назад изучил и описал Джим Феррис. Мы же обнаружили, что эта глина также способствует появлению мембран. Наш эксперимент состоял в следующем: мы поместили окрашенную РНК на поверхность глиняных частиц и использовали их для формирования везикул из жирных кислот.

Удивительным образом глина помогает формированию и генетических молекул, и мембран, а также сводит их вместе. Все это наводит на мысль, что эта простая и распространенная минеральная порода могла сыграть ключевую роль в образовании примитивных клеток.

Основываясь на экспериментах с глиной, можно утверждать, что образование мембран с РНК внутри выглядит не слишком сложно. Следующий вопрос, о котором надо подумать – как такая структура может расти и делиться? Техническая проблема заключается в том, что эти везикулы очень неоднородны. Они разных размеров, и обычно у них больше одной мембраны. Если вы встряхнете в воде жирные кислоты, на выходе получите полный бардак: гигантские везикулы, крошечные везикулы, одни везикулы внутри других (взгляните еще разок на рисунок с «мыльными» пузырями).

Если вы захотите посмотреть на то, как такие структуры растут, вам придется нелегко. Если каждый пузырь немного увеличится в размерах, вы почти наверняка не увидите этого – смесь везикул будет выглядеть так же, как и раньше. Мы топтались на этой проблеме, пока несколько лет назад к нашей лаборатории не присоединился блестящий студент Тин Чжу (Ting Zhu). Он сказал: «Я знаю, как сделать везикулы примерно одного размера». Его идея состояла в том, чтобы избавиться от крупных везикул, продавив всю смесь через фильтр с небольшими отверстиями, а затем избавиться от крошечных, дав им уплыть через еще более мелкий фильтр. Я одобрил первый шаг, но сказал, что второй никогда не сработает, потому что на него потребуется слишком много времени. К счастью, я ошибался. На следующий день Тин вернулся с прекрасной выборкой одинаковых везикул – примерно четыре микрона в диаметре каждая.

Как только это было сделано, нам стал доступен простой и показательный эксперимент. Мы добавили в раствор пищу для везикул – другими словами, больше мылообразных жирных кислот – и приготовились наблюдать их рост. Мы думали, что раз мы начинаем с маленьких сфер-пузырьков, они должны просто вырасти в большие сферы. Мы также считали, что если поверхность будет расти быстрее объема, наши пузырьки станут немного вытянутыми. Но этого не случилось. То, что произошло, стало для всех нас большим сюрпризом. В течение буквально нескольких минут мы наблюдали, как из каждой сферической везикулы появлялись тонкие волнистые нити. Эти нити постепенно становились длиннее и толще, и в конце концов сферы превратились в длинные волокна. При этом никакое содержимое не покинуло оболочку, все осталось внутри.

Схематичная диаграмма цикла роста и деления везикулы. Изначальная сферическая везикула начинает расти, образуя тонкую нить, и в итоге превращается в длинную вытянутую структуру, которая с легкостью делится при несильном встряхивании, образовывая дочерние везикулы. Источник: Тин Чжу.

Этот удивительный результат породил много захватывающих вопросов. Как это происходит? Какие условия благоприятствуют такому типу роста? Но важнее всего было то, что феномен, который мы наблюдали, помог решить одну из наших сложнейших задач – мы поняли, как происходит деление. Видите ли, очень сложно разделить сферическую везикулу на сферы меньшего размера, для этого необходимо слишком много энергии. Но чтобы заставить длинную нитевидную везикулу разделиться, достаточно легонько потрясти ее, и она распадется в случайном месте. В результате примитивная клетка окажется способна делиться на дочерние клетки просто в результате мягкого воздействия волн. Мы сняли видео о таком процессе деления, где сначала виден странный переход от гладкой нити к чему-то похожему на бусы, которые затем распадаются из-за движения жидкости на маленькие дочерние везикулы. Этот процесс схематически проиллюстрирован на финальном слайде.

Шаги, ведущие к появлению органической жизни, кажутся намного проще, если существует больше одного способа сделать каждый из них. Поэтому мы очень рады тому, что существует и совершенно другой способ деления – фотохимический. Серия химических реакций запускается светом и приводит к делению. Нитевидная везикула также превращается в подобие бус, и, наконец, распадается, образуя дочерние везикулы. Опять же, множество интересных вопросов можно задать о том, как именно это происходит, но весьма обнадеживает, что деление протоклеток, выглядевшее поначалу почти невозможным, на деле оказалось достаточно простым процессом.

Итак, мы теперь знаем, что один компонент примитивной клетки – ее мембрана – может расти и делиться простым и надежным способом. Оставшаяся большая проблема заключается в том, как заставить генетический материал размножаться без ферментов (поскольку до возникновения жизни ферментов не было). Вернемся к изображению протоклетки (см. рисунок 21 на вклейке) – у нас есть модель примитивной клетки, состоящей из мембраны и нескольких генетических молекул внутри. По мере роста мембраны генетические молекулы копируются, поэтому, когда происходит деление, они распределяются по дочерним клеткам.

И вот мы там же, откуда и начали, но цикл роста и деления уже может повторяться бесконечно. Я хочу подчеркнуть, что на этой стадии повторяющийся цикл подразумевает начало эволюции – все из-за информации, зашифрованной в нуклеотидах (тех, что составляют генетические молекулы – ДНК, РНК или что-то еще). Нуклеотиды проходят через процесс репликации, неизбежно возникают ошибки, так что спустя определенное время мы получаем множество разных последовательностей. В какой-то момент одна из этих последовательностей случайно делает что-то полезное для выживания клетки. Потомки этой клетки постепенно распространяются по всей популяции, и генетическая структура всех организмов меняется – основной признак дарвиновской эволюции. Было бы очень здорово увидеть спонтанное проявление дарвиновской эволюции прямо в моей лаборатории, засвидетельствовать переход от химической системы к биологической.

Чтобы создать протоклетку, способную эволюционировать, нужно решить, какими будут ее генетические молекулы и как они будут копироваться. Какие химические процессы могут привести к копированию простых генетических молекул (или даже сложных, таких как РНК)? Это проблема, которая занимает людей на протяжении десятилетий. Покойный Лесли Орджел сначала добился впечатляющего прогресса в этой области, но в конце концов за двадцать лет он убедился в том, что химическая репликация РНК просто неправдоподобна. В результате он пришел к мысли, что, возможно, существовала более простая генетическая молекула, которая появилась до РНК. Ученые по сей день ломают копья по этому поводу, но и эту гипотезу мы можем проверить экспериментально. Например, мы можем создать молекулы, которые немного отличаются от РНК, попытаться, по сути, создать версии РНК, которые, возможно, легче копировать.

Именно этим мы сейчас и занимаемся в моей лаборатории. Другая возможность состоит в том, что первыми генетическими молекулами были ДНК, которые намного более стабильны, чем РНК. Их может быть труднее сделать и труднее скопировать, но если на этой стадии все получится, эффект будет длиться дольше, поэтому, возможно, мы начались с ДНК. Есть много других альтернатив – много молекул, которые в принципе могут работать как генетические полимеры, поэтому мы должны создать их, проверить их свойства и подумать о том, как они могли образоваться на ранней Земле.

Я уже упомянул о том, что распространенный глини-стый минерал монтмориллонит может помочь собирать РНК. Этот глинистый материал состоит как бы из множества тонких листов, сложенных стопкой, и потому у него очень большая площадь поверхности. Если в окружающей среде присутствуют правильные «кирпичики» (активированные нуклеотиды), они будут прилипать к поверхности этих тонких глиняных листов. Эти мономеры могут затем объединяться и превращаться в довольно длинные цепи РНК благодаря каталистическому эффекту глинистой поверхности. Возникает действительно большой, интересный и сложный вопрос: как скопировать эти цепи РНК?

Поиск подходящих химических процессов и условий для копирования РНК является сейчас основным нашим занятием. Мы хотели бы начать с цепей РНК и посмотреть, как активированные нуклеотиды находят себе «пару» и постепенно выстраивают вторую, дополнительную цепочку, создавая в итоге двойную спиральную структуру. На данном этапе мы уже можем копировать ограниченное количество РНК, но пока это получается недостаточно быстро и недостаточно точно. Это задачи на будущее. Я снова хотел бы обратить ваше внимание на то, что эти сложные молекулы нужны нам потому, что именно они отвечают за наследственность. РНК, которые выполняют функции, полезные для клетки, например, помогающие ей размножаться или выживать, должны передать эти «навыки» новым поколениям клеток. Вот почему понимание химии, ответственной за репликацию РНК, составляет такую большую часть ответа на вопрос о том, как появилась жизнь на молодой Земле.

Зная только то, что мы знаем сейчас о росте и делении везикул, а также о химической репликации РНК и подобных молекул, мы находимся в точке, когда мы можем начать делать некоторые выводы о типах сред, которые могли бы позволить примитивным клеткам размножиться. Хотя это немного умозрительно, очень интересно подумать о том, что химия говорит нам об окружающей среде. На следующем рисунке показана модель: теория о том, как мог бы выглядеть примитивный клеточный цикл. В его начале какая-то генетическая молекула, возможно, РНК, оказалась внутри мембранного пузырька.

Гипотетическая клетка, реагирующая на среду. Большая часть роста и копирования РНК происходит при низких температурах. Иногда клетку подхватывает поток горячей воды, выбрасываемой из геотермального источника; кратковременное воздействие высокой температуры позволяет разделиться нитям ДНК, а также обеспечивает приток питательных веществ. Источник: Джеймс Симондс.

Какое-то время спустя нуклеотидные «кирпичики» проникают внутрь мембраны и копируют цепочки РНК. Затем, чтобы продвинуться дальше, две цепи РНК должны быть разделены, и единственный разумный способ сделать это – нагревание. Похоже, нам нужна среда, которая была бы достаточно прохладной для работы химического копирования, но при этом нам нужна высокая температура, чтобы разделить цепочки. Среда, в которой такое возможно – мелкий пруд в очень холодном месте, возможно на большой высоте или в Арктике либо Антарктике. Также, подходит – и это самое вероятное с учетом состояния молодой Земли – вулканическая среда.

Геотермальное нагревание приводит к появлению струй горячей воды из источника, затем они смешиваются с холодной водой пруда. По мере того, как примитивные клетки увлекаются потоком и поднимаются сквозь него из источника, они нагреваются, позволяя цепям РНК разделиться. В тот же момент в клетку попадает большое количество питательных веществ. Как только клетки возвращаются в окружающую холодную воду, цикл копирования, роста и деления может начаться снова.

Размышления об условиях зарождения жизни неизбежно приводят ученых к новым вопросам. Правдоподобна ли эта модель с геофизической точки зрения? Этот вопрос заставляет меня, химика и биолога, говорить с геологами о том, где мы могли бы найти такую среду. Одна из интересных для нас локаций – антарктические озера, постоянно покрытые льдом. Озера остаются жидкими из-за тепла земной коры, и по крайней мере в одном случае на скалистой поверхности растут очень симпатичные строматолиты. Это не совсем то, что нам нужно, по-скольку здесь нет струй очень горячей воды, но, может быть, такие озера и были средой обитания бактерий на ранней Земле.

Более геотермально активная территория, такая как Йеллоустонский национальный парк, может быть даже более подходящей, так как там мы находим десятки горячих источников, изливающих потоки воды в холодные озера. Я верю, что в долгосрочной перспективе совместные усилия геологов, химиков и биологов приведут нас к все более и более детальному пониманию полного пути создания химических «кирпичиков» и объединения их в протоклетки. Мы узнаем, как растут такие простые клетки, как они делятся и эволюционируют. Мы даже сможем сделать некоторые выводы об окружающей среде, в которой все это могло бы произойти.

Я хочу закончить эту беседу кратким рассказом о теме, которую я затронул еще в самом ее начале.

Может ли существовать форма жизни, кардинально отличающаяся от того, что мы себе представляем? Нам известно, что в Солнечной системе есть места, где в изобилии присутствуют жидкости, например, на спутнике Сатурна Титане есть огромные озера жидкого метана и этана. В атмосфере этого спутника творится всякая интересная органическая химия, и для детального исследования этой среды планируется все больше межпланентных миссий. Один только взгляд на озера, состоящие не из воды, заставляет задуматься: а что же там происходит?

Может ли такая внеземная химия вести к появлению живых организмов? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать, возможно ли в растворе такого состава возникновение мембран. И тут мы узнаем, что покойный профессор Куниеда в Японии сумел создать пузырьки-мембраны в растворе декана, который по составу весьма похож на метан и этан (но с ним физически проще работать). Так что создание мембран вроде бы реально, но мы не знаем, насколько возможно провернуть это с теми молекулами, что доступны на Титане. Еще более сложный и захватывающий для химиков вопрос: возможно ли создание генетических молекул, способных выжить в столь специфиче-ской среде? В этой области исследования практически не проводились, но потенциал для интереснейших экспериментов огромен.

Надеюсь, я убедил вас, что очень простые эксперименты, которые мы можем поставить в лаборатории, могут пролить свет на некоторые этапы сложного пути от химии к биологии, пройденного на ранней Земле. Я знаю, что в этой области есть еще множество интересных неотвеченных вопросов, которые мы рассмотрим в ближайшем будущем. Бо́льшая часть работы, представленной вам сегодня, была проделана при поддержке, полученной из самых разных источников, оказанной талантливыми студентами и молодыми исследователями, уже много лет работающими в моей лаборатории. Спасибо за внимание.

Ричард Докинз. От простоты к сложности: эволюция и экзобиология

Родившийся 26 марта 1941 года в Найроби, Кения, английский этнолог и эволюционный биолог Клинтон Ричард Докинз – почетный профессор Нового Колледжа Оксфордского университета в Англии. Он упорный исследователь и знаменитый автор, получивший известность в 1976 году благодаря своей книге «Эгоистичный ген». Докинз – не только популяризатор гено-центричного взгляда на эволюцию, но и автор идеи о фенотипических эффектах – характеристиках индивидуального организма, не ограниченных телом конкретного организма.

Отец Докинза был в Кении государственным служащим. Молодой Докинз изучал зоологию в Оксфорде и окончил университет в 1962 году. В 1966 году он получил степень доктора философии и преподавал в Калифорнийском Университете в Беркли вплоть до возвращения в Оксфорд в 1970 году.

Кроме того, Докинз – прославленный атеист. Он широко критиковал креационизм и идею о разумном творении. Ряд бестселлеров, в том числе «Бог как иллюзия» (2006), написаны Докинзом в поддержку его идей в области биологии, генетики и религии.

Я хочу несколько отойти от темы происхождения жизни и использовать мою интуицию биолога для рассуждений о том, можем ли мы делать эрудированные догадки о том, как могла выглядеть внеземная жизнь, когда зародилась на далеких планетах.

Наиболее выпуклой и впечатляющей чертой жизни является иллюзия разумного замысла. Живые существа часто очень сложны, очень красивы и выглядят так, как будто некий инженер задумал их для какой-то цели. И эта иллюзия разумного замысла простирается до мельчайших деталей живых существ. Вспомните, что нам только показывал Джек Шостак, когда рассказывал о метаболизме клетки. Вы видите, насколько это ошеломительно сложно, и это происходит в каждой клетке. Например, человеческий глаз, – прекрасно разработанный механизм зрения для фокусирования изображения на сетчатке: переменный фокус, переменная диафрагма и затем сетчатка сзади с миллионами – назовем их – пикселями. Странная особенность в том, что светочувствительные клетки направлены назад (от света) и «провода», которые соединяют сетчатку и мозг, идут по поверхности сетчатки – это неудачная конструкция. Вот чего нам следует ожидать согласно теории исторической случайности.

Сегодня мы знаем, что на этой планете создает иллюзию замысла. Это дарвиновский естественный отбор – эволюция путем естественного отбора – и это невероятно мощная идея. Я определяю силу теории как то, что она объясняет, деленное на то, что нужно предположить, чтобы ее объяснить. Мощная теория – та, которая не требует больших предположений для объяснения чертовой уймы вещей. В случае теории Дарвина она объясняет все про жизнь, а предположить нужно не более, чем точную наследственность. Когда у вас есть точная репликация, этот важнейший шаг в докладе Джека Шостака, все остальное следует из нее, поскольку точная репликация никогда не может быть полностью точной. Всегда будут неточности, соответственно, будет разнообразие, следовательно, будет соревнование, которое неизбежно приведет к естественному отбору – если не привет к полному вымиранию – и это питает истоки всей жизни.

Должна ли жизнь на других планетах быть дарвинов-ской? Можем ли мы предположить какую-либо иную движущую силу, создающую иллюзию разумного замысла? Что ж, единственная альтернатива, которая была предложена в истории науки, это теория Ламарка. Теория Ламарка начинается с предположения, что животные стремятся к чему-то, стремятся чего-то достичь, добиться чего-то. Второе допущение в том, что чем больше используешь какую-нибудь часть тела, например, мышцу, тем больше она становится. Как если жираф стремится добраться до верхних веток на дереве и вытягивает шею, и его шея вытягивается, и вытянутая часть потом наследуется очередным поколением. Ламарк верил, как и большинство людей в его время, в наследование приобретенных качеств. Предполагалось, что эволюционный процесс идет за счет того, что животные пытаются сделать что-то, используя специальные мышцы или кости. Мышцы, которые они использовали, становились больше, потому что они их использовали, а потом эти более крупные мышцы или кости, что бы это ни было, наследовались следующим поколением.

На самом деле этого не случается. На этой планете приобретенные качества не наследуются, и этот довод часто выкатывают как главное возражение теории Ламарка. Но даже на планете, где приобретенные качества наследовались бы, это бы не работало. Эта теория все еще недостаточно хороша для эволюции сложной жизни по двум причинам. Первая в том, что приобретенные качества – обычно не улучшения, а ухудшения – сломанные кости, износ, шрамы и т. д. Если бы мы наследовали приобретенные качества, мы бы все хромали на сломанных ногах наших предков, чего очевидно не происходит. Даже на планете, где такое бы случалось, это все равно не обеспечивало бы механизм для прогрессивной эволюции.

Принцип использования и неиспользования тоже недостаточно хорош, он не срабатывает для этой задачи. Можно, конечно, говорить, что мышца становится больше, если используешь ее чаще. Это может быть верно, но не объясняет сложное устройство чего-то вроде глаза. Точные, острые резцы естественного отбора хороши для создания тонко настроенных органов, таких как уши или глаза, но неправда, что, если глаз использовать больше, он станет видеть лучше. В этом нет смысла, как нет смысла в утверждении, что прохождение фотонов через линзу делает ее прозрачнее или что-то в этом роде. Так что мы можем отвергнуть теорию Ламарка не только на этой планете, но и повсеместно. Это попытка найти объяснение эволюции, но негодная попытка, и негодная в любых условиях.

Никакой другой теории, которая бы работала, не было предложено. Разумный замысел – не объяснение, потому что он провоцирует вопрос: а откуда же берется сложность? Главный смысл того, что мы пытаемся сделать и что успешно делает дарвинизм, – объяснить иллюзорность разумного замысла, объяснить кажущуюся статистически невозможной сложность. Ее легко объяснить, двигаясь от древней простоты медленными, постепенными шагами к сложности. Вот что делает дарвинизм и чего не делает разумный замысел, потому что он начинает со сложности, он начинает с разработчика, который должен быть чрезвычайно сложным и разумным, чтобы запустить процесс.

Так что нашей рабочей гипотезой будет то, что жизнь где угодно во вселенной должна быть дарвиновской жизнью. Остается возможность, что есть и другие теории, до которых еще никто не додумался. Но мы должны сказать, что любая теория, которая хочет чего-то стоить, должна по меньшей мере делить с дарвинизмом концепцию вывода последующей сложности из первоначальной простоты. Если она этого не может, это не та теория, которая нам нужна.

Теперь, насколько вообще вероятно, что на других планетах есть жизнь? Однажды за обедом с коллегами Энрико Ферми задал знаменитый вопрос: «А где вообще все?» – и его коллеги, очень умные люди, сразу сообразили, о чем он говорит. Он спрашивал, почему нас не посетили существа с других планет или почему мы не перехватили их радиопередачи. Мы просто не знаем, как сказали на этой конференции несколько докладчиков, есть ли жизнь на других планетах. У нас недостаточно данных чтобы хоть как-то сузить ответ.

Вероятности неясны во всем диапазоне от экстремальных случаев («мы совершенно одни во вселенной», во что некоторые люди верят) через некоторые промежуточные (вроде «жизнь появляется один раз на Галактику» – все равно невероятно редко) до экстремальных с другого конца («жизнь появляется в среднем раз на звезду») – в каковом случае у нас было бы что-то вроде 10^22 отдель-ных форм жизни во вселенной.

Разные люди облюбовали себе разные места в этом диапазоне. Довольно многие считают, что мы одни во вселенной – что жизнь буквально зародилась лишь однажды. Это все хорошо, но позвольте мне указать на одно следствие, на один вывод из этого убеждения. Если вы хотите придерживаться этого убеждения, что мы одиноки, это означает, что зарождение жизни – это потрясающе маловероятное событие. Это событие настолько невероятное, что люди вроде Джека Шостака и его коллег совершенно напрасно теряют время, пытаясь разработать рабочую химическую теорию для зарождения жизни, потому что, если вы хотите верить, что мы одни во вселенной, тогда то, что мы ищем в нашей теории происхождения жизни – это не рабочая гипотеза, а совсем, совсем, совсем нерабочая гипотеза. Нам стоило бы забеспокоиться, если бы кто-нибудь выдвинул рабочую гипотезу о том, что мы одни во вселенной.

Не знаю, как вам, а мне презентация Джека Шостака кажется чрезвычайно правдоподобной, и это означает, что я склоняюсь к мнению, что жизни во вселенной довольно много. С другой стороны, поскольку основанием так думать является само по себе огромное количество планет, сохраняется возможность такого варианта, когда жизни во вселенной пусть и много, но она все же довольно редка. Учитывая, что планет так много, острова жизни во вселенной могут быть так далеко разнесены, что шансы любого из них встретиться с каким-либо другим очень низки, что было бы грустно.

Встретить иную жизнь непосредственно, телесно, намного менее вероятно, чем встретить электромагнитное излучение разумных форм жизни. Если нас решат навестить, иная форма жизни должна будет намеренно прицелиться и высадиться на нашей планете, крайне маловероятной цели. С другой стороны, если форма жизни вещает по радио или используя другой вид электромагнитного излучения, сообщение будет излучаться во всех направлениях, охватывая все более широкую сферу, и шансы, что мы можем оказаться в этой расширяющейся сфере, высоки. С другой стороны, сообщение затухает по вселенскому закону обратного квадрата расстояний, так что после прохождения значительного пути сигнал ослабнет и станет неотличим от фонового шума. Эту проблему можно преодолеть, сведя сигнал в пучок, как луч лазера толщиной в карандаш, но тогда мы возвращаемся к проблеме, что такой луч должен быть очень точно нацелен. Мы теряем преимущество широковещания.

Какого рода событием является зарождение жизни? Джек Шостак так хорошо рассказал об этом, что мне нет нужды повторять. Ключевое событие – это появление высоконадежной самореплицирующейся сущности, одним из примеров которой является ДНК. Как сказал Джек Шостак, могут быть и другие примеры, причем, они могли появиться раньше, но ДНК со временем перехватила инициативу. Должна ли жизнь быть углеродной? Углерод имеет способность образовывать цепочки, и кольца, и сложные структуры, которые очень подходят для жизни, и существует своего рода предположение, что углерод довольно вероятен, но мы можем ошибаться.

Углерод может создавать большие, сложные молекулы, которые имеют эту замечательную способность скручиваться, завязываться в узлы, их форма придает им каталитические способности, буквально благодаря трехмерности. Трехмерная форма белка определяется одномерной последовательностью аминокислот в цепочке, а это в свою очередь определяется одномерной последовательностью закодированных букв – нуклеотидов – в ДНК. Поэтому теоретически возможно придать белковой молекуле любую форму, если вы способны создать правильную последовательность аминокислот, и тогда белок соберется сам, сам затянется в узел, необходимый для того, чтобы форма обладала нужными каталитическими способностями.

Я сравниваю клетку с химической лабораторией, в которой химикаты не расставлены аккуратно по полкам, но все они – сотни – слиты в одну большую емкость. Это было бы крайне безответственно, но в живых емкостях, клетках, присутствие энзимов и определенных катализаторов не позволяет, чтобы подавляющее большинство реакций, которые могли бы случиться, если бы вы слили все химикаты в одну емкость, не случались, а случалась одна или две – только то, что нужно данной конкретной клетке. По всей видимости, энзимы, специфические катализаторы, чрезвычайно важны, во всяком случае для жизни в той форме, как мы ее понимаем.

Тогда следующим вопросом будет: «Должна ли жизнь на других планетах основываться на белках? Должна ли она иметь двойную белковую функцию ДНК, разделение, назовем его так, между каталитической частью жизни и ее реплицирующей частью?» – в нашей форме жизни они хорошо разделены. ДНК – прекрасный репликатор, но плохой энзим, белок – прекрасный энзим, но не может реплицировать себя. Возможное решение – это мир РНК. РНК как хороший репликатор и хороший катализатор может быть предшественником обоих.

Думаю, будет полезно посмотреть на особенности известной нам жизни и задать себе вопрос: «Какие из этих особенностей фундаментальны, а какие просто случились с нами?» Я уже отмечал дарвиновский естественный отбор как то, что я считаю фундаментальным. Я могу ошибаться. Дарвиновский естественный отбор зависит от высоконадежной репликации, наследственности. ДНК – высоконадежная репликация, потому, что она цифровая[15].

Но должна ли наследственность быть цифровой? Полагаю, что, скорее всего, должна; по нашему опыту, цифровое кодирование – более точное, более надежное, чем аналоговое кодирование, но мы можем подумать и о форме жизни на другой планете, у которой будет аналоговая генетическая система, а не цифровая. Если она цифровая, должен ли это быть одномерный код, как у нас, как в ДНК, или можно представить двумерную матрицу, которая будет считываться в процессе передачи наследственности? Я уже задавал вопрос: «Должна ли она иметь дело с белком?» «Должна ли она иметь полинуклеотидную ДНК, РНК или что-то в этом роде как отдельный репликатор?» «Должна ли она иметь пол?»

Скорее всего, не обязана, потому что довольно много существ на нашей планете пола не имеют и мы не до конца понимаем, что делает пол, так что пол, наверное, не обязателен. Должна ли она иметь отдельные клетки? Вся жизнь, которая известна нам на этой планете, либо одноклеточная, либо, если она большая, состоит из множества маленьких клеток. Можете ли вы вообразить форму жизни, которая не поделена на клетки? У клеток есть замечательная особенность: полная копия генетической информации содержится в каждой клетке, что немного странно, даже в клетках, где это не нужно. Это необходимая характеристика жизни или это просто про запас? Так просто получилось в той жизни, которую мы знаем?

Один из вариантов ответа на эти вопросы предложен Стюартом Кауфманном, видным биологом-теоретиком, который задал вопрос: «Если бы мы гипотетически повторили эволюцию, представили, что эволюция началась снова, с зарождения жизни, с первой клетки-эукариота (т. е. первой клетки не бактериального, а нашего типа: большой клетки с отдельным ядром и митохондриями и всякими такими штуками), если вы повторите эволюцию статистически значимое число раз, скажем, тысячи раз, в своем воображении – в реальности это повторить нельзя – будете ли вы ожидать того же самого или вы будете ожидать каждый раз иного результата?» Такой вопрос уместен и когда мы спрашиваем, насколько отличной от нашей может быть жизнь на других планетах. Если бы вы могли по крайней мере сказать, что повторение эволюции на этой планете будет давать те же результаты после стольких сотен миллионов лет, тогда это уже говорит вам что-то о предсказуемости жизни в целом – не так много, возможно, но кое-что.

Что же, мы не можем буквально повторить эволюцию – уж точно не с зарождения жизни, не с появления клетки-эукариота – но мы можем привести небольшие примеры повторения; например, млекопитающие, эволюция млекопитающих, которая началась задолго до того, как вымерли динозавры. Млекопитающие заняли свое место и достигли расцвета после того, как 66 миллионов лет тому назад вымерли динозавры.

Случилось так, что примерно тогда же, когда вымерли динозавры, великий южный континент Гондвана развалился и эволюция пошла отдельными путями в Австралии, на Мадагаскаре, в Новой Зеландии, в Южной Америке и даже в Африке. Млекопитающие в этих местах развивались независимо или почти независимо. Лучший пример – это Австралия, где из всех млекопитающих оказались одни сумчатые, а может быть, только один вид сумчатых, это интересная мысль. Это раннее сумчатое положило начало всему распространению австралийских млекопитающих в то время, когда другие млекопитающие параллельно развивались в Африке, в Азии, в Южной Америке и, в меньшей степени, на Мадагаскаре.

То, что вы видите на рисунке, выглядит, как собака – но это не собака, это сумчатое, и меня впечатляет, что оно выглядит, как собака, и ведет себя, как собака. Они вымерли только в 1930-е годы – они выглядели, как собаки, и вели себя по-собачьи. На этих рисунках (см. рисунок 23 на вклейке) – еще один пример. Есть три пути стать кротом, совершенно не связанных, полностью независимых эволюций кротового образа жизни, копания под землей, поедания червей и подобных вещей. Слева – наш европейский крот, по центру – золотой крот из Южной Африки, афротер, не имеющий ничего общего с настоящим кротом. Он независимо развился до кротового образа жизни. Справа – австралийский сумчатый крот, который опять-таки эволюционировал до кротового образа жизни и выглядит как крот, ведет себя как крот, но это не крот.

Тилацин, или сумчатый (тасманийский) волк Источник: WIKIMEDIA COMMONS.

Есть два пути стать летающей белкой: грызун и австралийское сумчатое. Они выглядят и ведут себя почти одинаково. Эти два пути к сходному образу жизни развились независимо в Австралии и в Старом Свете.

И есть два способа быть саблезубым тигром: Thylacinus (это настоящий представитель кошачьих) и Thylacosmilus (сумчатое существо, которое происходит не из Австралии).

Многие существа обладают поразительными способно-стями, такими как умение впрыскивать яд. Медузы, скорпионы, пауки, сороконожки, насекомые, змеи, ящерицы, скаты (из хрящевых рыб), акулы, костистые рыбы, бородавчатка – у нее смертельный яд – и даже млекопитающие. Задний коготь самца утконоса может впрыскивать яд, а среди растений есть крапива. Кажется, что развить в себе способность к трансдермальной инъекции яда очень просто.

Затем есть электролокация, нечто для нас совершенно чуждое, мы представления не имеем, каково это: быть рыбой, которая обнаруживает предметы по искажениям электрического поля, испускаемого самой рыбой. Эта способность развилась дважды. Есть два семейства рыб – так называемых электрических рыб – которые развили эту способность. Они генерируют электрическое поле, измеряют его маленькими вольтметрами, расположенными по бокам туловища, сравнивают измерения и по искажениям понимают, что их окружает – есть ли вблизи добыча или что-то еще. Совершенно ясно, что эти две группы рыб эволюционировали независимо в Новом Свете и в Южной Африке.

Между этими группами существует интересная разница, которая о многом говорит. Чтобы производить электролокацию, рыба должна держать тело совершенно прямо. Когда она плывет обычным для рыбы образом, она не может осуществлять электролокацию – слишком много искажений. Когда рыбы заняты электролокацией, они держатся прямо. Чтобы плыть во время электролокации, им надо использовать другой способ плавания. Рыбы добиваются этого, не изгибая все тело, как змеи, а совершая изгибы одним плавником, который идет вдоль всего тела. Но поразительным образом у южноамериканского семейства этот плавник идет по поверхности брюха, а у африканского – по поверхности спины. Это своего рода подтверждающее свидетель-ство, что их эволюция шла независимо. Но сам по себе прием тот же, физика электролокации одинакова у обоих видов.

Вы понимаете, что я делаю: я пытаюсь собрать картину эволюции, в которой некоторые способности развить просто, и я показываю, сколько раз они развивались независимо; а некоторые способности развить трудно. Сколько раз развился настоящий полет? Очевидно, только четыре раза – у насекомых, они сделали это первыми; у птерозавров – птеродактилей и им подобных; затем у птиц и у летучих мышей. Это настоящие летуны, которые могут летать неопределенно долго, используя маховые движения. Есть еще множество других групп животных, которые развили способность планировать, иногда на значительные расстояния, и их гораздо больше. Можно вспомнить белку-летягу и летучую рыбу, и есть еще много таких. Сколько раз развилось реактивное движение? Очевидно, дважды, независимо, и оба раза в моллюсках. Кальмары делают это, и они плывут назад, они выбрасывают воду из сифона в передней части тела и движутся назад очень, очень быстро, настолько быстро, что некоторые развили у себя ту же способность, что и летучие рыбы – они выпрыгивают из воды и снова погружаются далеко-далеко. Они делают это за счет реактивного движения назад. У морских гребешков тоже есть реактивное движение, устроенное весьма необычным образом. Они захлопывают клапаны и выталкивают воду через маленькие сопла у соединения двух раковин, и это толкает их вперед.

Сколько раз появлялось колесо? Колесо эволюционировало в человеческой технологии, но и это заняло много времени. Как известно, колесо потребовалось изобрести, и в человеческой истории оно было изобретено не очень рано. Единственное настоящее колесо нечеловеческой природы, которое я знаю, это двигатель, ось флагеллума бактерий. Вы знаете, что многие бактерии имеют похожий на бич длинный хвост, который торчит с одной стороны. С его помощью они плавают. Этот хвост, флагеллум, действительно вращается. На этой иллюстрации можно увидеть маленький молекулярный мотор, который его поворачивает. Он проходит через подшипник, настоящий вал буквально вращается и, я думаю, это единственный пример колеса в природе. Так что можно сказать, что колеса не спешат рождаться в ходе эволюции.

Возможно, основываясь на научной фантастике, некоторые люди раздумывали о том, что на других планетах могли развиться подобные людям двуногие существа с большим мозгом, направленными вперед глазами и умелыми руками. Но могли ли они развиться дважды на нашей планете? Некоторые биологи предполагали, что если бы динозавры не вымерли от кометы или метеорита 66 миллионов лет назад, они могли бы произвести что-то вроде человека. Многие динозавры были двуногими, они ходили на двух конечностях, так что, вполне вероятно, их высвобожденные руки могли быть для чего-нибудь использованы. Это чистая спекуляция.

Любители научной фантастики знают, что авторы, зачастую не обладающие особой выдумкой, населяют свои далекие миры гуманоидами, и такое отсутствие воображения часто вызывает критику. Однако один известный геолог из Кембриджа, Саймон Конвей Моррис, сообщил о своих подозрениях, что нечто, подобное человеку, дей-ствительно могло бы появиться. Это соответствует его общему настрою, но аргументы у него весомые. Я думал, я совсем один в моей приверженности конвергентной эволюции, но Конвей Моррис идет дальше.

Он указывает, например, что у насекомых есть ряд определяющих особенностей: выраженный экзоскелет, составные глаза, шестиногая походка, при которой три из ходовых ног всегда на земле, что определяет стабильный треугольник (две ноги на одной стороне, две поочередно с другой), дыхательные трубки, известные как трахеи (небольшие трубочки, по которым воздух проходит сквозь тело, принося кислород и удаляя окись углерода), и, у некоторых насекомых, сложные социальные группы, как у пчел-медоносов и муравьев.

Все эти особенности выглядят довольно странными, но Конвей Моррис идет по этому списку и показывает, что все они развивались неоднократно в разных частях животного царства. Поэтому было бы неудивительно, если бы насекомые развились дважды. Это могло бы случиться. Он использует это как своего рода слабый аргумент в пользу того, что не слишком невероятно было бы для двуногих гуманоидов с большим мозгом, глядящими вперед глазами и умелыми руками появиться более одного раза.

Я не говорил тут о религии, но я подумал, что этим лучше было бы закончить. Могут быть существа настолько более развитые, чем мы, что если бы мы когда-нибудь их встретили, мы бы пали ниц и поклонялись им как богам. Но если они существуют – а для меня нет проблемы в это поверить, – они должны были пройти через какой-нибудь объяснимый процесс, если не через дарвиновскую эволюцию, то через другой процесс, выполняющий ту же работу, ту же объяснительную работу, как и дарвиновская эволюция, выводящая сложность и, соответственно, способность делать умные вещи и создавать вещи на основе разумного замысла, из первоначальной простоты.

Сложность не может просто появиться в реальности каким-то «магическим» путем. Нельзя просто постулировать первобытную сложность как начальный пункт. Это не наука, это жульничество. Сложность, замысел, разумность, назначение, цели: эти вещи во вселенной появляются поздно. Возможно, они много раз появились во вселенной, но они появляются после длительного периода развития, долгого периода ученичества, эволюции. Их нельзя внедрить в вашу логику на раннем этапе, потому что это больше создает вопросы, чем отвечает на них.

Сверхъестественные объяснения – это вообще не объяснения. Это трусливое уклонение от обязанности объяснять, а я рассматриваю обязанность объяснять как одну из высших обязанностей, к которым наш вид может стремиться.

Благодарю вас!

Марк Бослоу. Как защитить наш единственный дом

Марк Бослоу – физик из Сандийских национальных лабораторий министерства энергетики США, известный своими исследованиями в области космических столкновений и взрывов в воздухе. В сфере интересов Бослоу – физика, геофизика и математическое моделирование. Его проекты связаны с воздействием астероидов и планетарной защитой, изменением климата, воздействием ядерного оружия и оценкой рисков.

Марк Бослоу стал первым ученым, использовавшим компьютерные программы, созданные для для расчетов воздействия ядерного оружия, чтобы моделировать взрывы в атмосфере, вызванные кометами и астероидами. Эта методика помогла правильно предсказать многие явления, связанные с падением на Юпитер кометы Шумейкеров – Леви 9 в 1994 году. Исследования Бослоу показали, что воздействие от воздушных взрывов, подобных Тунгусскому событию 1908 года, оказывается сильнее, чем от ядерного взрыва с сопоставимым энерговыделением. Бослоу утверждает, что воздушные взрывы составляют не только значительную, но и растущую со временем долю в общей оценке риска столкновения небесных тел с Землей.

Марк Бослоу также возглавяет экспертную панель проекта «День астероида».

On a sleepy endless ocean when the world lay in a dream

There was rhythm in the splash and roll, but not a voice to sing

So the moon shone on the breakers and the morning warmed the waves

Till a single cell did jump and hum for joy as though to say

This is my home

Dave Carter, Gentle Arms of Eden[16]

Второй фестиваль Starmus собрал под одной крышей лекторов, выражающих полный спектр мнений о том, откуда появилась Вселенная, как сформировалась наша планета, как возникла жизнь и, наконец, каким образом появились мы с вами. На одном конце этого спектра физик Стивен Хокинг, эволюционный биолог Ричард Докинз, палеоантрополог Катерина Харвати и несколько нобелевских лауреатов говорили о голых фактах, о законах физики и биологии, формирующих наше (основанное на доказательствах) научное знание. На другом же конце спектра находятся герой-астронавт «Аполлона» Чарли Дьюк и другие лекторы, продвигающие идею о всемогущем Создателе. Я бы хотел отложить на время эти разногласия, потому что в своем выступлении я фокусируюсь на мысли, согласиться с которой может каждый: все мы любим нашу родную планету и испытываем благоговение перед силой, создавшей ее, будь то вездесущий Господь или изумительные законы природы.

Любовь и благоговение – религиозные или же натуралистские – вдохновляли ученых, путешественников, поэтов и музыкантов на протяжении всей истории. Фестиваль Starmus – это собрание таких вдохновленных людей, и его дух можно выразить в таких словах:

This is my home, this is my only home;

This is the only sacred ground that I have ever known.[17]

Каждый живущий сегодня человек получил благословение в виде плодородной и богатой планеты, которая как будто бы создана специально для нас. Но дела не всегда обстояли так. Динозавры тоже в какой-то момент могли чувствовать себя комфортно на планете, беспрестанно выкармливавшей их на протяжении миллионов лет. Если бы они с восхищением глядели на небо, они могли бы видеть точки света – звезды. Если бы у них была способность наблюдать и анализировать, они бы заметили, что некоторые из этих точек движутся по небу относительно других. В последние столетия или тысячелетия своего существования они, возможно, отметили бы одну конкретную точку, которая временами становилась очень яркой, когда проходила вблизи Земли и пересекала ее орбиту.

Но, так или иначе, настал очень неудачный для динозавров день. Земля перестала быть гостеприимной после того, как яркая точка на небосводе превратилась в гигант-ский камень, рухнувший в неглубокое море у берегов Северной Америки. Последовавший взрыв перевел огромную кинетическую энергию этого камня в тепло и давление – по сравнению с этим глобальная термоядерная война показалась бы детской забавой. Космический мусор дождем посыпался на планету, превращая атмосферные слои в духовую печь, полную раскаленных осколков астероида и паров горных пород. Огненная буря бушевала какое-то время, а затем тьма, холод и лишения обрушились на динозавров. Они не выжили.

Наверняка динозавры по-своему, по-ящерски, любили свой дом. Если бы у них были своя наука и развитые технологии, имели бы они шанс защитить его? И, даже если бы у них была техническая возможность, хватило бы им воли и целеустремленности? Может, попытки спастись потонули бы в политических дрязгах, в спорах о том, кто будет платить, а кто пользоваться благами спасенной цивилизации и как распределить риски между многочисленными видами существ?

Законы движения планет не изменились за прошедшие 66 миллионов лет. Еще до того, как Ньютон описал классическую физику гравитации, управляющую механикой орбит, Иоганн Кеплер сумел предсказать траекторию движения небесных тел. Если бы у динозавров был такой ученый – скажем ВелоцеКеплер – предвидел бы он грядущую катастрофу? Подумал бы БрахИсаакНьютон о том, что астероид можно отклонить с курса, если применить достаточную силу? Ученый ящер ФонБраунозавр разработал бы ракету-перехватчик? Или, возможно, динозавры смогли бы произвести способный оттолкнуть астероид взрыв, полагаясь на технологию ТрицератОппенгеймера?

К счастью, нам, людям, не нужно беспокоиться о том, что падение десятикилометрового астероида класса «вымирание» сотрет нас с лица Земли. Мы уже два десятилетия наблюдаем за движением в небе угрожающих астероидов. Если бы такой объект находился на траектории столкновения, мы бы уже об этом знали. Если же говорить о более мелких астероидах, размера которых все же достаточно, чтобы вызвать серьезное изменение климата, экологическую катастрофу, смерть миллионов и конец цивилизации – то да, такие все еще могут к нам попасть. Я думаю, многие из вас согласятся, что любой риск глобальной катастрофы – даже если он совсем небольшой – это неприемлемо.

Астрономические наблюдения – первая линия обороны. Мы не сможем защитить свой дом от врага, о котором не знаем. Если в ходе наблюдений объявится астероид на траектории столкновения, нам понадобится технология перехвата, предотвращения падения. Изменить траекторию астероида можно, изменив его скорость – этого будет достаточно, чтобы он не столкнулся с Землей.

В теории у нас есть все необходимые технологии: межпланетные ракеты и ядерная взрывчатка. На практике эти инструменты никогда не использовали в такой комбинации и в дальнем космосе, и у нас совсем небольшой опыт перехвата астероидов. Даже если нам повезет и мы заметим угрожающий астероид достаточно рано, у нас будет всего одна попытка. Миссия по перехвату потребует нескольких лет, а то и десятилетий подготовки, так что обнаружить все возможные астероиды – довольно срочная задача.

Участники второго фестиваля Starmus Григорий Рихтерс и Брайан Мэй вместе с астрономом Мартином Рисом написали декларацию Дня астероида. Этот документ подписали более двухсот ученых, астронавтов, просветителей и исследователей, и в нем содержатся такие призывы:

1. С помощью правительств, частных и благотворительных организаций использовать все доступные на сегодняшний день технологии для отслеживания околоземных астероидов, угрожающих населению планеты.

2. В течение следующего десятилетия стократно ускорить процессы обнаружения и отслеживания околоземных астероидов (до 100 000 в год).

3. Информировать население по всему миру об угрозе столкновения и наших усилиях по предотвращению такого столкновения, насаждая традиции Дня астероида (30 июня).

Мне выпала честь возглавлять экспертную панель проекта «День астероида». Эта группа сформирована для того, чтобы убедиться в строгой научности всех утверждений от имени проекта и мероприятий, проводимых в его рамках.

Увеличить темпы обнаружения астероидов в 100 раз – непростая задача, и поначалу я сомневался, что это вообще возможно. Для ее осуществления потребуются инвестиции как минимум в один инфракрасный космический телескоп, а также в огромное количество наземных оптических телескопов – сумма таких вливаний может достигнуть сотен миллионов долларов.

Обоснование потенциальным тратам на защиту планеты следует из вероятностной оценки риска – инструмента, разработанного для подсчета и сравнения рисков, связанных с возможными поломками сложных инженерных устройств (самолетов, космических аппаратов, АЭС и мощных орудий). Сбой в любой такой инженерной системе влечет за собой катастрофические последствия. Вероятностная оценка рисков – это, по сути, метод анализа выгод и издержек, включающий в себя элемент неопределенности и потому позволяющий определить выгоду снижения определенного риска в сравнении с издержками на такое снижение. Этот метод позволил нам отправить астронавтов на Луну и вернуть их обратно.

Вероятностная оценка рисков перестает работать, когда речь идет о почти невероятных глобальных катастрофах, ведущих к вымиранию человечества. Как оценить планету, цивилизацию, человечество? Кто-то скажет, что для нас их цена равняется бесконечности. Если вероятность потерять эти вещи бесконечно маленькая, но не нулевая, не должна ли разумная стоимость предот-вращения катастрофы тоже быть бесконечной? Стоит ли влезать в долги и разрушать экономику, чтобы исключить ситуацию, которая и так, скорее всего, никогда не произойдет? На подобные вопросы сложно ответить, используя количественные аргументы.

Если на минуту отойти от этой проблемы экстремума, все же можно постараться провести анализ с реалистичными цифрами, используя те же методы, что мы используем для оценки риска изменения климата. Бесспорно, что глобальное потепление – не миф и что продукты горения ископаемого топлива – главная (если не единственная) его причина. И все же мы не можем с уверенностью говорить о масштабах грядущего потепления. Еще меньше мы знаем о том, насколько сильно мы пострадаем от его последствий – повышения уровня моря, штормов, засух, потерь экосистемы и сельскохозяйственных территорий, вымирания видов. Можно описать эту неопределенность с помощью уравнения равновесной чувствительности климата. Это уравнение описывает меру реакции климатической системы на удвоение содержания двуокиси углерода в атмосфере. Вероятностная оценка риска позволяет измерить климатическую угрозу даже при том условии, что мы не знаем масштабы потепления. Используя это уравнение, мы получаем шаблон, применимый и к оценке риска столкновения с астероидом, так как имеем дело со схожей неопределенностью и неограниченными, но неисчисляемыми последствиями.

На рисунке (см. рисунок 24) вы можете видеть столбчатую диаграмму – результат мысленного эксперимента, иллюстрирующего вероятностную оценку рисков в твердых и грозных терминах. Представьте, что вы – подопытный в лабораторном исследовании. Его проводит безумный профессор, она хочет узнать, как люди принимают решения об индивидуальной безопасности перед лицом неопределенности. Профессор выкладывает на стол три револьвера. Револьвер А заряжен полностью – шесть пуль в барабане. Если нажать на курок, вероятность, что этот револьвер выстрелит, составляет 100 %. В барабане револьвера Б три пули – соответственно, вероятность выстрела – 50 %. Револьвер В заряжен всего одной пулей в случайном цилиндре барабана – вероятность выстрела при нажатии на курок составляет один к шести, или 16,7 %.

Профессор говорит вам, что она направит три револьвера на разные объекты в комнате, но решать, на какой курок нажать, будете вы. Будет ли ваше решение зависеть от вероятности выстрела или также от объекта, на который направлено дуло револьвера (а это определит исход эксперимента)? Предположим, револьвер А нацелен на ваш дорогой смартфон, револьвер Б – на вашу ступню, а револьвер В упирается дулом вам в лоб. Перед вами проблема выбора с учетом вероятности и последствий. Рискнете ли вы своей жизнью, чтобы спасти новомодный гаджет? Или ваша мысль повернется в сторону болезненной, но не смертельной раны?

Что если профессор разрешит вам вынуть из любого револьвера одну пулю, чтобы затем нажать на курок того же револьвера? Основываясь исключительно на цифрах, логично было бы минимизировать конечный риск и вынуть единственную пулю из револьвера В (того, что нацелен вам в голову) и нажать курок. Шанс вышибить себе мозги нулевой, и конечный риск также нулевой. Но многие ли сделают именно это? Даже Национальная стрелковая ассоциация США (чья философия не то чтобы завязана на избегании рисков) учит своих участников никогда, НИКОГДА не указывать пистолетом на другого человека, не говоря уже о нажатии на курок при этом. Почему? Потому что эмпирические данные показывают: множе-ство людей погибает из-за того, что стрелок был уверен, что его оружие не заряжено.

Если вы на 99,999 % уверены, что пистолет не заряжен, то вероятность, что он выстрелит, все еще ненулевая. Если цена вашей жизни, скажем, миллион долларов (для вас), то риск (вероятность, помноженная на последствия) все равно выше, чем стоимость нового телефона. Я подозреваю, что большинство людей скорее пожертвуют гаджетом, чем рискнут головой.

В случае, когда из пистолета В вынута пуля, статистическая вероятность равна нулю, но существует проблема неопределенности, следующая из недостатка знания. Насколько внимательно вы смотрели, когда профессор вынимала заряд? Откуда вам знать, что она не злой гений с ловкими руками? Вы посмотрели на другие цилиндры барабана? Вы уверены, что достаточно хорошо разбираетесь в револьверах? Этот мысленный эксперимент демон-стрирует разницу между алеаторной и эпистемической неопределенностью. Алеаторная неопределенность используется для оценки риска случайных событий, вроде выигрыша в кости, выстрела частично заряженного пистолета и столкновения с астероидами. Эпистемическая же неопределенность описывает риск, связанный с недостатком данных, например, не шулерские ли это кости, сколько зарядов на самом деле в револьвере или сколько в космосе не обнаруженных нами астероидов.

Рисунок 24

Что до проблем реального мира, они лучше иллюстрируются ситуацией, когда необходимо нажать на все три курка. В этом случае суммируется риск всех вероятностей. Общий риск равняется сумме этих вероятностей, помноженных на последствия всех трех событий. Нахождение оптимального метода снижения риска становится упражнением из разряда «издержки-выгоды». Когда речь идет об общем риске, не мы держим палец на курке. И экспериментатор все так же дает нам возможность вынуть столько пуль, сколько мы захотим – но за каждый вынутый заряд придется заплатить. Если можно позволить себе вынуть только одну пулю, было бы глупо не вынуть ее из револьвера В. Заплатив за это, мы избавимся от риска смерти (кроме крохотного эпистемического аспекта), хотя риск этого события изначально составлял всего 16,7 %. Большинство людей сделали бы именно это, вместо того чтобы снизить риск ранения стопы или даже гарантированный риск утери смартфона.

Люди, занимающиеся планетарной защитой, провели те же вычисления. Количество астероидов можно сравнить с числом пуль в нашем мысленном эксперименте, но последствия теперь зависят от размера астероида, а не от направления дула. Чем больше астероид, тем страшнее последствия – вплоть до полного вымирания (как показал пример динозавров). Но оценить последствия тоже чрезвычайно сложно. Насколько большим должен быть астероид, чтобы стереть человечество с лица земли? Пять километров? Десять? А насколько большим он должен быть, чтобы вызвать экологическую катастрофу и потерю сельскохозяйственной продукции, ведущую к голоду и вымиранию? Один километр? Три километра? Эти вычисления затруднительны, потому что мы не понимаем до конца механизмы нанесения урона, а системы Земли сложны и связаны друг с другом нелинейно.

Существуют доказательства что десятикилометровый астероид, положивший конец динозаврам, еще и навсегда изменил нашу планету: сначала напрямую – создал огромный кратер и облака космического мусора. Взрыв выплеснул в атмосферу часть свой энергии (100 миллионов мегатонн), и та нагрелась до неизвестных нам значений. Атмосфера была забита таким количеством пыли и мусора, что стала непрозрачной, а это привело к долгосрочному изменению ее состава и многолетней суровой зиме. Результатом стало массовое вымирание, но его конкретный механизм все еще неизвестен, и об этом ведутся научные споры.

К счастью, столкновения с астероидами такого размера происходят примерно раз в 100 миллионов лет, и на сегодняшний день риск столкновения с таким большим астероидом исключен, потому что мы его уже обнаружили бы (но все еще существует ненулевая вероятность падения большой кометы). И хотя у нас почти нет доказательств, что даже одно из остальных четырех доисторических массовых вымираний было вызвано столкновением, сейчас мы своими руками создаем потенциальное шестое массовое вымирание, грозящее нашему собственному виду.

Пятикилометровый астероид в диаметре наполовину меньше убийцы динозавров, но его масса меньше в восемь раз, так как объем пропорционален диаметру в кубе. Масса – лучший показатель «размера», чем диаметр, по-этому при столкновении с пятикилометровым астероидом деструктивной энергии будет в восемь раз меньше. Но астероидов такого размера гораздо больше, так что на Землю они попадают чаще (примерно каждые 30 миллионов лет). В этом временном интервале на Земле не случалось массовых вымираний, так что разумно полагать, что столкновение с такими объектами не влечет за собой уничтожения – по крайней мере, не каждый раз. Но, основываясь на расчетном энерговыделении (около 10 миллионов мегатонн) и количестве обломков и мусора, можно говорить о том, что и падение пятикилометрового астероида приведет к глобальной катастрофе и гибели миллиардов людей.

Как и в случае с частично заряженными револьверами в нашем мысленном эксперименте, количество астероидов снижается по мере увеличения их размера (и послед-ствий столкновения). Существуют веские физические доказательства, подкрепленные данными геологических находок, что менее масштабные столкновения могут иметь локальные, региональные или даже континентальные по-следствия, но не приводить к значительным изменениям климата и глобальным катастрофам. Значит, есть некий порог массы астероида, за которым следует глобальная катастрофа, хотя мы и не знаем точно, где проходит эта черта. Больше того: черта эта подвижна. Астероид, упавший на суше, может высвободить огромное количество CO_2, нагревающего планету, или вызвать огненные бури, ведущие к многолетней зиме. Но если тот же астероид упадет в океан, изменение климата может вовсе не быть таким критическим. Порог глобальной катастрофы не только не известен точно, но и сам по себе размыт.

В 1994 году Кларк Чапмен и Дэвид Моррисон опубликовали первую комплексную оценку рисков падений астероидов. Высчитывая последствия падения небольших астероидов, ученые основывались на уроне, который способен нанести ядерный взрыв такой же мощности (эти данные мы получили в ходе атмосферных ядерных испытаний и с помощью законов масштабирования). Для более крупных астероидов законы масштабирования перестают работать, так как на сцену выходят глобальные послед-ствия. Исследователи эвристически экстраполировали кривую до предполагаемой черты глобальной катастрофы (астроида размером от 1,5 до 3 километров в диаметре), за этой чертой, по их предположениям, погибнет четверть населения планеты. Так они получили относительно разумную «кривую вымирания» для приблизительной оценки риска, чтобы с помощью этого графика решить, как снижать этот риск.

Риск столкновения с астероидом совершенно аналогичен угрозе глобального потепления. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) создала схему, иллюстрирующую такой метод оценки риска. Перед вами график (см. рисунок 25) распределения вероятности какого-либо события или эффекта (черный), степени связанных с этим последствий (пунктир) и итогового риска (заливка), который представляет собой площадь под кривой – произведение двух других кривых. График слева использует данные о последствиях, нелинейно растущих в зависимости от события или эффекта. Он показывает, что наиболее вероятное событие или эффект (лучшая оценка или пик на черной кривой) не является основным фактором, определяющим риск. Это происходит от того, что риск пропорционален области под кривой, образующей заштрихованную площадь, и на него значительно влияют менее вероятные, но более тяжелые в плане последствий события. График справа иллюстрирует ситуацию, когда возможен переход черты, за которой глобальное потепление или падение астероида приведет к глобальной катастрофе и миллиардам смертей. Площадь, заданная заливкой, и, соответ-ственно, конечный риск гораздо выше, когда не исключена вероятность глобальной катастрофы.

Рисунок 25. Источник: Межправительственная группа экспертов по изменению климата

В отличие от мысленного эксперимента с револьверами, где количество пуль дискретно для каждого из трех сценариев, распределение размеров астероидов и чув-ствительности климата непрерывно. Если бы мы были злыми богами со сколь угодно большим количеством Земель для экспериментов, мы могли бы использовать эти распределения для проведения статистически значимого числа экспериментов, многократно разрушая наше творение и кладя на алтарь науки большое количество наших детей. Что касается угрозы падения астероидов, мы могли бы поражать Землю случайными ударами в количестве, пропорциональном плотности населения, и складывать количества погибших. Для изучения климатической угрозы мы могли бы менять количество CO_2, варьируя химический состав и непрозрачность атмосферы, и смотреть, что произойдет. Альтернативный вариант (для великодушного и смертного ученого) – использование массированного компьютерного моделирования по методу Монте-Карло – стандартная процедура для оценки рисков. Однако «убийственный потенциал» и астероидов, и глобального потепления сложен и плохо изучен. В случае с астероидами особенно трудно просчитывать по-следствия падения в океан, потому что в научном сообще-стве нет консенсуса о том, как в результате такого падения возникает цунами. Существует еще большая неопределенность в отношении угрозы глобального потепления и воздействий астероидов, ведущих к изменяющим климат глобальным катастрофам, поскольку климат представляет собой нелинейную динамическую систему с неизвестными пороговыми величинами и реакциями. Но чем выше неопределенность, тем выше оцениваемый риск.

Что до проблемы глобального потепления, то чувствительность климата также может быть проиллюстрирована графиком ожидаемого парникового эффекта в этом столетии с учетом реалистичной оценки скорости увеличения количества CO_2 в атмосфере. Эти значения можно выразить в функции плотности распределения случайной величины, но неопределенность всегда остается эпистемической, потому что у нас всегда есть недостаток знаний – особенно в том, что касается непрозрачности атмосферы (это можно сравнить с неопределенностью количества пуль в револьвере, направленном вам в лоб). Функция плотности вероятности глобального потепления может быть изображена в виде плавной кривой, аналогичной столбчатой диаграмме количества пуль в револьвере (рисунок 26). Форма кривой выражает неопределенность.

Рисунок 26

Наука уже давно приняла реальность антропогенного глобального потепления, но ученые все еще обсуждают масштабы потепления и то, насколько быстро оно произойдет. МГЭИК в основном фокусируется на наилучшей оценке (best estimate), но, как показано на рисунке (см. рисунок 24), существует и ненулевая вероятность большего потепления. Люди, отказывающиеся принимать эту неопределенность, справедливо характеризуются либо как «отрицатели» (они утверждают, что глобальное потепление – обман), либо как «паникеры» (уверенные, что глобальная катастрофа неизбежна). При фактическом расчете неопределенности нулевое потепление не попадает в категорию возможных сценариев. Однако туда попадает глобальная катастрофа, поэтому тревога оправдана.

Нет консенсуса и относительно действительной формы этой кривой. Тем не менее практически все распределения предсказывают значительную вероятность серьезного превышения порога в 2 оС (что приведет к опасному изменению климата). Что тревожно, существует также значительная вероятность превышения порога глобальной катастрофы. Хотя (как и в случае с астероидом) мы можем только догадываться о реальной величине этого порога, все кривые предсказывают некоторую вероятность потепления более чем на 10 оС, а это, возможно, будет иметь столь же катастрофические последствия, что и падение десятикилометрового астероида, убившего динозавров.

В случае с астероидами мы можем преобразовать оценочную кривую распределения их размеров в функцию плотности вероятности, которая выражает вероятность падения астероида данного размера в данный период времени, и умножить ее на эвристическую «кривую уничтожения» (такую, как полученная Чапменом и Моррисоном). Для этого необходимо поделить кривую на отрезки соответственно размеру астероида. Мы можем создать таблицу: в первом столбце – число ожидаемых падений астероидов диаметром от 1 до 1,5 километров за данный промежуток времени, а во втором – среднее число людей, которых убило бы столкновение такого масштаба (учитывая все возможные сценарии). Затем можно сложить произведения этих двух чисел по всем строчкам и получить вероятное количество смертельных случаев в год.

Чапмен и Моррисон оценивали риск в нескольких тысяч летальных исходов в год. Этот результат противоречит интуиции, потому что никто, как мы знаем, не был убит астероидом в последнее время. Причина, по которой эта оценка кажется неправильной, заключается в том, что в этот конкретный риск определяют события с малой вероятностью и опустошительными последствиями. Риск события, которое происходит раз в миллион лет, но убивает сотню миллионов человек, составляет 100 смертельных случаев в год. Поэтому проще думать, что такое событие произойдет в этом году с вероятностью один на миллион.

Смертность в год – не единственный способ количественной оценки риска и, возможно, даже не самый лучший, но научное сообщество, занятое планетарной защитой, использует его как общепринятый. Эта метрика полезна для сравнения различных факторов и для проведения анализа методов снижения риска по типу «издержки-выгоды». Результатом анализа Чапмена – Моррисона стала очевидная рекомендация: избегание катастрофы. Выньте все боеприпасы из револьвера, который направлен на вашу голову. Лучший способ снизить риск – предотвратить сильные столкновения, и первым необходимым шагом к такому предотвращению является обнаружение. Доклад Чапмена и Моррисона привел к созданию программы Spaceguard Survey, призванной обнаружить 90 % околоземных объектов диаметром больше 1 километра. По счастливому совпадению, это было самое простое решение проблемы. Объектов такого размера всего около тысячи, и они очень яркие и большие, потому обнаружить их совсем несложно. К несчастью, проблему глобального потепления так легко не решить. Единственный надежный способ «вынуть патроны» и исключить возможность климатической катастрофы – радикально снизить объемы выбросов CO_2.

Наблюдать за околоземными объектами – примерно то же, что смотреть в обе стороны, прежде чем переходить улицу. Акт поиска не меняет фактическую вероятность столкновения. Для любого объекта на детерминированной орбите фактическая вероятность столкновения равна нулю или единице. Функция «поиск» позволяет предпринять превентивные действия, чтобы снизить риск. В случае пересечения улицы вы можете изменить свой собственный курс, подождав, пока машина проедет мимо. В случае с астероидом легче изменить его курс, чем курс нашей планеты, поэтому разумно действовать именно так.

Тем не менее акт обнаружения астероидов снижает статистический риск. Если на неизвестных нам орбитах есть тысяча околоземных объектов размером в километр, риск является алеаторным, потому что орбиты можно считать случайными. Когда орбиты высчитаны (и ясно, что объект не столкнется с Землей), их можно удалить из категории «случайных» в целях адекватной оценки риска. Статистический риск тогда становится меньше, но истинный (неизвестный) риск остается прежним – конкретный астероид либо находится на курсе столкновения, либо нет, вне зависимости от того, был ли он обнаружен. Но по-скольку нам известен только статистический риск, наши действия должны опираться на него. И если мы обнаружим что-то большое на курсе столкновения, то сможем что-то с этим сделать.

Нам повезло: программа Spaceguard Survey оказалась чрезвычайно успешной, уже обнаружила более 90 % околоземных объектов размером более одного километра и продолжает работать до сих пор, фокусируясь на все более мелких объектах. Статистически говоря, риск апокалипсиса, вызванного астероидом, практически исключен. Риск катастрофы в масштабах континента существенно снижен, и общий риск (измеряемый числом условных смертей в год) снизился очень сильно – примерно до сотни человек. Но работу по исключению оставшегося риска еще предстоит проделать. Поскольку распределение астероидов подчинено степенному закону, на небосводе куда больше небольших (тусклых) астероидов, чем крупных и ярких, и это делает нашу задачу непростой. В уполномочивающем акте NASA 2005 года Конгресс США поручил провести «исследование им. Джорджа Брауна» об обнаружении 90 % астероидов крупнее 140 метров в диаметре – достаточно больших, чтобы стереть с лица Земли мегаполис или даже небольшую страну (при условии прямого удара). Для этого потребуется исследование совершенно другого масштаба, в том числе необходимо будет запустить на орбиту инфракрасный телескоп (если это вообще будет сделано в ближайшее десятилетие или около того). И это возвращает нас ко Дню астероида, цель которого – обеспечить успешное осуществление такого обзора.

Мы можем просчитать три возможных сценария при условии выполнения задания Конгресса. Пока что самым вероятным кажется то, что представляющие интерес астероиды не будут обнаружены на курсе столкновения на нашем веку (на протяжении ближайшего столетия или около того). Гораздо менее вероятно, что подобный объект будет замечен и описан с достаточной точностью, чтобы высчитать шанс столкновения, но недостаточной, чтобы быть до конца уверенными в этом. Возможно, такой амбивалентный объект не вернется в зону видимости до самого последнего момента – когда он врежется в Землю или пролетит очень близко от нее. Третий и наименее вероятный вариант – мы обнаружим объект и поймем, что нужно его либо уничтожить, либо отклонить от курса. После того, как мы каталогизируем все околоземные астероиды (достаточно крупные для того, чтобы их можно было засечь заранее), угроза останется: есть столкновения, которые невозможно предугадать. Об этом я говорил в своем докладе «Смертельный удар!» на фестивале Starmus в 2014 году.

Чтобы по достоинству оценить название доклада, важно понимать, что традиционная планетарная защита полагается на то, что астероиды будут обнаружены за годы или даже десятилетия до столкновения. Много лет уйдет на разработку техники и организацию миссии по изменению траектории полета астероида. Затем нужно провести запуск, дождаться, пока корабль долетит до астероида и толкнет его. После останется только наблюдать, как он медленно сходит с курса столкновения и проходит мимо Земли. За это время и наша планета, и астероид проделают не один оборот вокруг Солнца.

С другой стороны, обнаружение астероида на его по-следнем витке перед столкновением не даст достаточного времени для предотвращения удара. На такой случай не существует ожидающей запуска межпланетной ракеты с ядерной боеголовкой – затея, которая никогда не станет разумной с точки зрения анализа издержек-выгод, даже если бы она была политически выгодной. При таком сценарии столкновения не избежать. И потому нам необходимо ускорить темп поиска прямо сейчас, а планетному сообществу нужно начинать работу над новым бизнес-планом, осуществлять который придется после каталогизации всех крупных астероидов.

Самый неприятный сценарий столкновения был бы похож на тот, что выпал на долю динозавров, когда погибли целые виды. Первым признаком катастрофы тогда стала вспышка в небе. Так было почти с каждым известным нам падением астероида – включая происше-ствия в Тунгуске (1908 год) и Челябинске (2013 год).

Тунгуска стала пробным камнем для сообщества планетарной защиты, потому что это был самый большой атмосферный взрыв в человеческой истории, к тому же его последствия были весьма неплохо задокументированы. Много лет ученые были в некоторой растерянности, потому что астероид взорвался в воздухе, не достиг земли и не образовал кратер. Бо́льшая часть ущерба была нанесена воздушной ударной волной, повалившей деревья на территории в 2000 км^2. Волна жара обуглила стволы и спровоцировала возгорания.

Опрашивая свидетелей, составляя карту падения деревьев и анализируя грубые сейсмические измерения и измерения воздушного давления, ученые смогли составить приблизительную картину падения небесного тела. Исследователи пришли к выводу, что когда метеорит спускался в атмосферу, динамическое давление заставляло его замедлиться, что создало сильную ударную волну, которая рассеивала кинетическую энергию метеорита, превращая ее в тепло. Тело объекта испарялось, создавая шар горячего газа, который расширялся и наконец взорвался (подобно ядерному взрыву, но без ионизирующего излучения).

Используя оценки разрушений, произведенных атмо-сферными ядерными испытаниями времен холодной войны, ученые установили, что взрывная мощность Тунгусского небесного тела составила от 10 до 20 мегатонн, – что соответствует астероиду около 60 метров в диаметре. Современное моделирование с помощью газодинамиче-ских кодов учитывает параметры массы и импульса астероида и показывает, что астероид работает как «оружие направленного взрыва» и на поверхности земли наносит даже больше урона, чем ядерный взрыв такой же мощности. Эти расчеты привели к новой оценке мощности Тунгусского взрыва – теперь считается, что она составила от 3 до 5 мегатонн – это соответствует астероиду около 40 метров в диаметре. Те же самые расчеты показывают, что начиная с некоторой массы и импульса взрывающийся огненный шар из горячего газа может достигнуть поверхности Земли, расплавляя почву и камни. Это может объяснить происхождение загадочного Ливийского стекла в пустыне Сахара.

За всю историю только три потенциально смертельно опасных объекта были обнаружены заранее. Об открытии кометы Шумейкеров – Леви 9 было объявлено 25 марта 1993 года. Кэролин Шумейкер впервые заметила комету на поврежденной пленке, засвеченной бликами от Юпитера. Сразу после того, как этот снимок был сделан, облака переместились, сделав невозможным дальнейшее наблюдение. По словам Дэвида Леви, Кэролин сказала: «Не знаю, что это, но похоже на раскуроченную комету».

Комета выглядела деформированной оттого, что только что прошла очень близко от газового гиганта, по орбите которого она вращалась. К моменту обнаружения фрагменты кометы дрейфовали от планеты по вытянутой орбите, которая, как быстро стало понятно, должна была столкнуться с Юпитером на следующем витке. Чуть больше года спустя – в июле 1994 года – сохранившиеся фрагменты кометы Шумейкеров – Леви 9 врезались один за другим в атмосферу Юпитера с энергией в миллионы ядерных взрывов. Это было одним из самых впечатляющих небесных явлений, когда-либо наблюдавшихся людьми, и привело к переменам научного и общественного мнения об опасности подобных столкновений для нашей родной планеты.

Прошло более 15 лет, прежде чем был обнаружен следующий подобный метеороид. Поводом для беспокойства могло стать то, что этот объект (названный 2008 TC3), направлялся прямо к Земле, но, к счастью, он был настолько мал (несколько метров в диаметре), что не представлял опасности. Он был обнаружен 6 октября 2008 года, всего за 19 часов до падения на северный Судан. Этого времени хватило, чтобы организовать должное телескопическое наблюдение, собрать астрометрические измерения, которые определили локацию астероида и высчитали его орбиту с такой точностью, что время и место падения были известны заранее с точностью до секунды и километра.

Из-за отдаленности места падения (над Нубийской пустыней) у ученых не было времени добраться до него лично и задокументировать вход тела в атмосферу. Тем не менее вспышку видели пилоты коммерческого авиарейса, пролетавшие над Африкой, эта же вспышка появилась на снимке одного метеоспутника. Несколько недель спустя, руководствуясь расчетами орбиты, которые позволили определить точку входа в атмосферу, поисковая группа суданских студентов обнаружила метеориты, впо-следствии названные «Альмахата Ситта»[18]. Это был первый и единственный астероид, который был замечен в небе, наблюдался при входе в атмосферу, был поднят с земли и проанализирован в лаборатории. Нечто вроде самоисполняющейся миссии по возврату образцов.

По удивительному совпадению, третий подобный объект был обнаружен тем же астрономом, Ричардом Ковальски, с помощью того же самого телескопа, что и ТC3. Это открытие было сделано в рамках программы поиска околоземных объектов Catalina Sky Survey пять лет спустя. К сожалению, должных наблюдений за этим объектом не последовало. Инфразвук (очень низкочастотная акустическая волна) свидетельствовал о падении объекта в Атлантический океан, поэтому нам не удалось получить образцы материала. Тем не менее три эти явления класса «смертельный удар» (помните название моего доклада?) позволяют предположить, что при наличии оборудования и должных методах наблюдения обнаружение таких объектов может стать рутиной.

Наиболее зрелищным и лучше всего задокументированным «смертельным ударом» стало падение метеорита над российским городом Челябинском 15 февраля 2013 года. Этот метеорит не был обнаружен заранее, потому что прилетел с солнечной стороны – ни один телескоп не смог бы его засечь. Тем не менее это произошло в час пик в стране, где распространены видеорегистраторы, что привело к появлению множества видео и фотографий. Вспышка также наблюдалась и измерялась спутниками, а взрыв генерировал сейсмические и инфразвуковые сигналы. Этот случайно собранный набор данных был объединен и проанализирован для определения траектории, понимания физики и оценки мощности взрыва (около половины мегатонны, что соответствует астероиду диаметром около 20 метров).

Что бы случилось, будь челябинский метеорит обнаружен заранее? В июле 2015 года я описал этот теоретиче-ский сценарий в журнале Astronomy, основываясь на соб-ственном выступлении на фестивале Starmus:

«К радости ученых и техников, холодное небо над заснеженными сибирскими полями и деревнями с приближением рассвета оставалось чистым. Февральские звезды устраивали умопомрачительное шоу, медленно обращаясь вокруг Полярной звезды – гораздо выше на небосводе, чем многие иностранные посетители привыкли их видеть. Частота спорадических метеоров увеличивалась в течение ночи, словно подготавливая зрителей к главному номеру программы.

Чартерные рейсы уже парили в воздухе, полные бизнес-магнатов и знаменитостей – ходили даже слухи, что на одном из бортов находится президент России Владимир Путин. Самолеты были видны во всех направлениях, за исключением специального воздушного простран-ства, предназначенного для совместных исследовательских полетов Российского федерального космического агентства, Европейского космического агентства и NASA. Пуст был и воздушный коридор непосредственно по предполагаемой траектории астероида. Чтобы световое загрязнение не мешало наблюдениям, Челябинск был затемнен. Все ждали, готовые засвидетельствовать метеорное событие века…

В этой вымышленной вселенной, когда небо на юго-востоке начало слабо светиться, ученые уже провели калибровку и тестирование своего оборудования – на это у них была вся ночь. На планирование у них были недели, а потому они располагали временем. Ученые коротали ожидание за фотографированием звезд, распитием кофе и чая, нетерпеливым ерзаньем и (за исключением североамериканских коллег) курением. Камеры высочайшего разрешения, телескопы, радиометры, радиолокационные тарелки, спектрометры и оптические пирометры – все указывали на одну точку над восточным горизонтом. Инструменты были установлены на карданных подвесах, чтобы с нужной скоростью повернуться вслед за огненным шаром. Даже предупрежденные заранее, второго шанса они не получат.

Исследователи уже развернули длинные ряды сейсмометров, геофонов, микрофонов, инфразвуковых детекторов, микробарографов, анемометров и пылеуловителей. Теперь, незадолго до восхода солнца, они запустили дроны и беспилотные аэростаты, чтобы провести точные измерения атмосферных условий и зафиксировать трехмерные характеристики взрывной волны».

Предсказанный заранее «смертельный удар» позволил бы нам не только собрать бесценную информацию, настроив специализированную технику, но и предотвратить смерти и материальный ущерб. По аналогии с ураганами или цунами, населению был бы дан сигнал эвакуироваться, укрыться в подвалах или просто укрепить окна.

Абсолютное большинство «смертельных» астероидов, входящих в земную атмосферу, слишком малы (как 2008 TC3), чтобы представлять опасность, но достаточно велики, чтобы зрелищно взорваться, предоставив науке полезные данные, и оставить метеоритные осколки на поверхности Земли. На рисунке (см. рисунок 27 на вклейке) вы видите недавно опубликованную правительством США карту задокументированных за последние 20 лет взрывов метеоров-суперболидов. Этот непрерывный дождь из мелких астероидов будет продолжаться, и здесь можно углядеть неплохой эскиз бизнес-плана, о котором я говорил. Когда будут обнаружены все астероиды, достаточно крупные для того, чтобы нужно было менять их курс, обществу планетарной защиты непременно понадобятся средства. Организация всемирной кампании наблюдения за падениями астероидов сулит выгоды как науке, так и защите нашей планеты. Такая кампания также обеспечила бы постоянный приток найденных космических обломков (при этом мы бы знали, какому небесном телу принадлежал бы каждый из них) – и стоило бы это копейки по сравнению с ценой специальных космических миссий по забору образцов на астероидах.

Как только все достаточно крупные астероиды будут обнаружены, мотивировать дальнейшие наблюдения, используя стандартный анализ «издержек-выгод», станет невозможно. Тем не менее кампания поиска и наблюдения потенциально имеет и другие экономические преимущества. Восторженные туристы могут захотеть потратить значительные суммы, чтобы увидеть редкое космическое зрелище и помочь собрать метеориты на земле для ученых и музеев. Возможно, очарование приключений и растущая ценность метеоритов будут достаточным стимулом для инвесторов с глубокими карманами, чтобы помочь ученым, человечеству и самим себе – все в одном флаконе.

Работа с астероидами увлекательна и престижна, но как можно сравнить опасность столкновения с другими многочисленными рисками? В докладе Национального исследовательского совета США за 2010 год под названием «Защита планеты Земля» перечислены различные смертельные угрозы, собранные Всемирной организацией здравоохранения и взятые из других источников.

Астероиды и изменение климата – две угрозы, предполагающие резкие глобальные последствия. Эти две угрозы также одинаковы для каждого человека на планете, вне зависимости от гражданства, образа жизни и поведения. В теории обе эти угрозы предотвратимы. Однако их предотвращение требует тесного международного сотрудничества и кооперации. Но возможно ли такое сотрудничество в случае обнаружении огромного астероида или люди погрязнут в тех же отрицании, невежестве и спорах, которые препятствуют принятию мер для борьбы с изменением климата?

Информация, полученная из ледяных кернов Гренландии, и другие палеоклиматические данные свидетель-ствуют о том, что спонтанные и резкие климатические изменения происходят гораздо чаще, чем падения больших астероидов. Изменения климата могут произойти за период времени, недостаточный для адаптации к ним человека. Падение астероида – событие исключительное, по сравнению с ним климат меняется достаточно часто. Всего 13 000 лет назад у представителей североамериканской мегафауны, включая шерстистых мамонтов, саблезубых кошек и гигантских ленивцев, выдался очень плохой день – ну или плохое тысячелетие. Они вымерли.

Дела обстояли настолько плохо, что некоторые ученые ошибочно предполагали, что прямо над североамериканским континентом в открытом космосе произошел взрыв кометы – эта маргинальная теория с тех пор не раз была опровергнута. С другой стороны, исследователи палеоклимата обнаружили признаки резкой перемены климата, связанной с внезапными изменениями в циркуляции океанских вод, вызванными, в свою очередь, обрушениями ледяного покрова и высвобождением большого объема пресной воды. Разрушение среды обитания, вкупе с охотой суперхищников (людей), обладавших передовыми на тот момент технологиями – практически установленная причина вымирания нескольких древних видов животных.

Теперь, когда большинство астероидов крупнее «порога уничтожения» обнаружены и известно, что они находятся на безопасных орбитах, статистическая вероятность глобальной катастрофы вследствие падения астероида в нашем веке составляет около 0,0005 %. В то же время неопределенность чувствительности климата к изменениям температуры приводит к выводу, что вероятность глобальной катастрофы вследствие антропогенного потепления к концу этого века составляет до 2 %. Простые расчеты свидетельствуют о том, что опасность вызванной людьми климатической катастрофы во много десятков раз выше угрозы падения крупного астероида.

Пугающий пример вымирания североамериканской мегафауны показывает, что для наступления плохих времен не требуется гигантского воздействия. Земля подвержена катастрофическим изменениям климата, которые могут быть вызваны гораздо более низкоэнергетическими событиями, такими как разрушение ледяного покрова. Мы, люди, управляем самым большим энергетическим потенциалом на Земле. Сейчас мы нарушаем энергетический баланс Земли со скоростью и мощностями, с которыми сравнимы только самые крупные воздействия прошлого. Не стоит сравнивать себя с динозаврами. Мы сами – астероид. Было бы предельной иронией успешно защитить нашу планету от следующей космической катастрофы только для того, чтобы совершить глобальное самоубий-ство. Если мы быстро не сделаем что-нибудь с нашим собственным разрушительным поведением, нас ожидает очень плохой век.

Примечания

1

На момент выхода книги в русском переводе Баззу Олдрину было 90 лет. – Прим. изд.

2

Алексей Леонов скончался 11 октября 2019 года. – Прим. изд.

3

Автоматическая межпланетная станция «Фобос-Грунт» стартовала с космодрома Байконур 9 ноября 2011 года, но вскоре связь с ней была потеряна. 15 января 2012 года АМС сгорела в плотных слоях земной атмосферы. – Прим. изд.

4

Имеется в виду Сергей Павлович Королёв. – Прим. изд.

5

Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935) – русский основоположник теоретической космонавтики, философ. В отличие от Годдарда, Циолковский не проектировал ракеты, так что Билл Андерс делает не совсем корректное сравнение. – Прим. изд.

6

Ошибка: Премьер-министром Австралии был Джон Гортон (1968–1971). – Прим. изд.

7

А. Леонов ошибся: Нобелевской премии по истории не существует, для гуманитариев существует только Нобелевская премия по литературе. – Прим. ред.

8

Эмма Морано скончалась в 2017 году. – Прим. изд.

9

Спок – герой фантастического сериала «Звездный путь»; варп-двигатель (англ. Warp drive, двигатель искривления) позволяет двигаться в пространстве со скоростью, превышающей скорость света; варп 5 – уровень скорости корабля. – Прим. изд.

10

Перевод М. А. Дынника. – Прим. ред.

11

Перевод С. П. Маркиша. – Прим. ред.

12

В добрый путь! (исп.)

13

«Роскосмос» и ЕКА приняли решение о переносе запуска второй миссии «ЭкзоМарс» на 2022 год. – Прим. изд.

14

Для сравнения, средняя плотность Земли составляет 5,5 г/см^3, а Солнца – 1,4 г/см^3. – Прим. ред.

15

Докинз имеет в виду, что нуклеотиды – дискретные структуры, которые сильно отличаются друг от друга, поэтому небольшое изменение одного нуклеотида не может превратить его в другой. – Прим. ред.

16

В бескрайнем спящем океане, когда весь мир еще дремал, / Волны с плеском разливались, но некому было петь. / И Луна освещала воды, и утро грело волны, / Пока одна клетка не выпрыгнула, загудев радостно, словно бы говорила: / Это дом мой. Дейв Картер «Нежные объятья Эдема». – Прим. изд.

17

Это мой дом, мой единственный дом; / Для меня нет другой священной земли. – Прим. изд.

18

«Шестая станция» (арабск.). – Прим. ред.

Content

Человек в космосе. Отодвигая границы неизвестного

Нил Деграсс Тайсон. Вступительное слово

Брайан Мэй, Гарик Исраелян. Предисловие

Часть 1 Человек в космосе

От Луны до Марса. Интервью с Баззом Олдрином

Алексей Леонов. Открывая дверь в космос

Сергей Жуков. Российская космонавтика: тренды и перспективы развития

Билл Андерс. Рождение американской космической программы

Уолт Каннингем. Освоение космоса и вероятность опасного приключения

Алексей Леонов. Почему Советский Союз не отправил человека на Луну

Брайан Мэй. Что мы делаем в космосе?

Юрий Батурин. Миссия астронавта на Земле

Крис Хэдфилд. Вокруг света за 92 минуты

Нил Армстронг. Размышления о Starmus и о будущем Земли

Часть 2 Жизнь в космосе

Альфред Макьюэн. Поиск жизни на Марсе и на Европе

Мишель Майор. Экзопланеты нашей Галактики

Джек Шостак. Происхождение жизни на Земле

Ричард Докинз. От простоты к сложности: эволюция и экзобиология

Марк Бослоу. Как защитить наш единственный дом

Примечания