Г РИЗОНТ
в_о_з_м_о_ж_н_о_г_о______________________________________
[ оглавление ]
|
Cosmic Search
March, 1979
стр. 16
ФОРУМ:
Джерард К. О'НЕЙЛ:
Колонизация космоса
и SETI
FORUM: Gerard K. O'Neill on "Space Colonization and SETI"
|
Физик в области высоких энергий, преподаватель, астро-инженер и колонизатор космоса, подобно Магеллану и Колумбу, О'НЕЙЛ прокладывает нам курс в космическое будущее.
Это интервью у Джерарда К. О'НЕЙЛ взял Джон Краус (John Kraus) из Cosmic Search (далее КП - "Космический поиск").
КП: Как вы думаете, какова вероятность того, что другая цивилизация в другой части Галактики или за ее пределами осуществляла колонизацию космоса?
О'НЕЙЛ: Существует много аргументов в пользу того, что мы можем оказаться единственной материально-ориентированная цивилизация в нашей галактике. Я подчеркиваю, материально-ориентированной. Конечно, я допускаю, что есть возможность того, что инопланетяне, может быть, и ушли вперед нас. Но только в случае существования некого, пока неоткрытого нами универсального закон жизни, утверждающего, что материальная ориентация (в отличие от духовной или не-материальной) всего лишь ранний этап развития для цивилизации и каждая проходит такой этап очень быстро.
КП: Пожалуйста, нельзя ли остановиться подробней на том, что вы называете материально-ориентированной цивилизацией?
О'НЕЙЛ: Это означает тех, кто производит артефакты, вырабатывает энергию, использует для связи электромагнитный спектр, иными словами, это и есть энергия-и-материя-ориентированная цивилизация, подобная нашей.
КП: Да, тогда мы - именно такая цивилизация.
О'НЕЙЛ: Да, именно так.
КП: Но вы так же назвали и духовно-ориентированный тип цивилизации. Что вы имели в виду под этим?
О'НЕЙЛ: Вполне возможно, что есть существа, способные к развитию, но которые не придают значения материальному миру вообще и общаются в некотором электромагнитном спектре, для которого мы не достаточно чувствительны, чтобы это заметить. Предположим так же, что им абсолютно ничто не интересно во внешней, физической вселенной. Я прихожу к заключению, что если мы не согласны с тем, что мы одиноки в этом мире, то должен существует универсальный закон жизни, согласно которому каждая цивилизация очень быстро в процессе своего развития приходит к такому состоянию.
КП: Вы считаете, что колонизация космоса - естественный шаг в развитии любого общества?
О'НЕЙЛ: Если мы не обсуждаем исключительно не-материальный путь развития, да, я уверен - это неизбежный шаг. Я считаю крайне маловероятным то, что любая цивилизация будет существовать время, заметное в галактических масштабах, без того чтобы развивать свои космические колонии. Потому что недолговечность цивилизации, ограниченной биосферой одной планеты, крайне велика, если эта цивилизация обладает ядерным оружием в больших количествах. Вы, конечно, можете вообразить себе, что там у них есть некая договоренность, которая балансирует ситуацию в течение ряда десятилетий. Но есть только два окончательных выхода из такой ситуации, которые выглядят разумно (или статистически абсолютно достоверно, если вы ожидаете развязки достаточно долго). Либо все же происходит массовая ядерная война, которая отбрасывает цивилизацию назад, либо они постепенно скатываются к устойчивому, социальному образованию под пятой сильной диктатуры, которая конфискует все ядерное оружие в мире и сохранит такую ситуацию навсегда. Эти два исхода, конечно возможны, но оба закончатся тем, что космические колонии никогда не будут организованы.
КП: И это означало бы условие застоя?
О'НЕЙЛ: Абсолютно верно. Я вижу три выхода для цивилизации, которая достигла нашей стадии развития. Первый - застой, другой - самоуничтожение, и третий - экспансия в космос с помощью космических колоний.
КП: Интересная трилогия.
О'НЕЙЛ: Логически, мне крайне сложно предполагать любые другие возможности. Сейчас мы можем видеть, что первый шаг, который мы должны сделать, это очень критический для нас шаг - выход за пределы планетной биосферы и организация колоний вне Земли. Но важно понять, что как только этот критический переход, скачек будет сделан, все остальные шаги после него станут несколько более простыми. Это выглядит практически неизбежным с точки зрения физики, что за промежуток времени, который будет очень коротким по галактическим меркам, цивилизация, которая построила космические колонии, распространяется по всей галактике.
КП: Если мы получим сигнал от другой цивилизации, скажем, находящейся на 1000 св. лет от нас, вы будете считать это хорошим событием?
О'НЕЙЛ: Это зависит от вида сигнала. Я склонен крайне низко оценивать вероятность получения нами такого сигнала. Но, если мы обнаружим, что это всего лишь маяк, нечто, что только сообщает нам "Мы здесь!" или, по крайней мере, "Мы когда-то были здесь!", я думаю, такого вида сигнал был бы хорошим стимулом, заставляющим нас покинуть Землю. В противоположность этому, детальный блок информации, например все научное знание, которое мы только еще должны открыть сами, мог бы оказать на нас отупляющие воздействие.
Развитая западная цивилизация, вступая в контакт с остальными примитивными цивилизациями, всегда оказала разрушительное влияние на тех, даже в случаях, когда с ее стороны были предприняты все усилия, чтобы сохранить и оградить примитивную цивилизацию от своего воздействия. От части причина такого разрушения в том, что вся база знаний и система ценностей, которые были созданы (можно сказать внутри "цивилизации-клиента"), внезапно обесценилась. Я не вижу никакой причины, почему, то же самое не может случиться и с нами, если мы окажемся в такой же ситуации. Например, допустим, я ученый, и я имею выбор. Могу кропотливо проводить лабораторное исследование некого важного фундаментального закона природы или просто включить мой телевизор и ожидать пока не придет радиопередача, которая даст мне готовый ответ.
Поэтому существует огромная разница в содержании сигнала. Я считаю, что для нас могло бы быть очень ценным только то, что не несет практически никакой информации кроме самого факта их существования, информации о том, что это искусственный сигнал. Что-нибудь намного более детальное наверняка будет для нас вредным.
Я вижу три выхода для цивилизации, которая достигла нашей стадии развития. Первый - застой, другой - самоуничтожение, и третий - экспансия в космос с помощью космических колоний.
КП: Но может быть другая культура развивалась в настолько радикально иных условиях, что у них с нами возникнет очень мало общего на протяжении длительного времени, и все что мы сможем извлечь из их послания это то, что они есть или существовали, а получение более детальной информации будет очень затруднено.
О'НЕЙЛ: За исключением, конечно же, научной информации, потому что информация о точных науках универсальна.
КП: Да, если они будут знакомы с числами, с галактикой и вселенной, это даст основу для налаживания взаимопонимания.
О'НЕЙЛ: Я пошел бы куда дальше. Мы знаем из астрономии и других исследований заряд электрона, значение постоянной Планка и много других величин, которые являются универсальными константами природы. Мы знаем, что дисциплины типа физики, химии, математики - все это универсальные науки. Это означает что цивилизация, обогнавшая нас на крошечные 1000 лет, знает настолько больше чем мы, что все наши научные достижения для них покажутся примитивно-прозрачной азбукой.
КП: Да, это возможно.
О'НЕЙЛ: Я буду более категоричен и говорю - это абсолютно так! Законы Ньютона, уравнения Максвелла и все такое - тождественны от одного края вселенной до другого и не зависят от того, кто их обнаружил. Рассуждая логически, нет никакого способа избежать этого. Хотя в менее точных науках, инопланетных эквивалентах антропологии, психологии и так далее, конечно возможны весьма большие различия.
КП: Как вы думаете, какой наиболее вероятный способ, которым мы могли бы обнаружить и исследовать иную цивилизацию?
О'НЕЙЛ: Я крайне мало думал об этом. Позвольте мне ответить на вопрос, тем, что покажу, что, на мой взгляд, будет более логичным, распространяться цивилизации по галактике, или связывается с другой цивилизацией. Давайте представим себя не на месте цивилизации-получателя, а на месте цивилизации-отправителя. Для начала мы должны ощутить масштаб времени. Мы сейчас находимся в очень специфическом, очень необычном моменте нашей собственной истории. Мы только-только, несколько десятилетий назад (всего лишь микросекунды по масштабам космического времени) достигли точки, в которой можем использовать радиосвязь. В пределах несколько большего числа таких вот десятилетий, других микросекунд, мы будем способны уже к распространению по всей Галактике. Мы сейчас как бы балансируем на лезвии ножа. Это создает для нас странное, и, я думаю, очень искаженное представление о практически возможном. Но если где-то есть существа, способные с нами связаться, они, возможно, очень далеко продвинулись от нашего теперешнего состояния, даже если самый далекий сдвиг в этом смысле означает всего тысячу или две тысячи лет. Но намного более вероятно, что они опередили нас на сотни тысяч лет. Теперь смотрите. Разумеется, наиболее важной причиной распространения по галактике (для которого космические колонии являются только первым шагом) будет бегство от отупения, распада и застоя, которые и есть, с большой вероятностью, конечные пункты в развитии любой цивилизации. Их наступление и определяет срок существования коммуникативной цивилизации. А в случае экспансии цивилизация может двигаться сразу во многих культурных направлениях, и некоторые из них действительно окажутся тупиками, но другие приведут к новым восхитительным результатам, что позволило цивилизации существовать. Давайте подумаем, вот о чем. Что сделала бы цивилизация даже всего лишь на тысячу лет более продвинутая, чем мы, если бы захотела с кем-нибудь вступить в контакт? Первая мысль, возникающая, по мере того как вы начали распространяться по галактике: "мы хотим получить кое-какую информацию". Если вы предположите, что ваша цивилизация распространяется по галактике со скоростью в десятую от скорости света, то тем самым вы допускаете лишь только то, что мы можем технически осуществить с точки зрения современной науки, например, хранить материю и антиматерию, и, соединяя это, получать энергию. Если мы можем всего этого добиться, то достигнем скорости в десятую от скорости света. С такой скоростью цивилизация могла бы распространиться по Галактике меньше чем за миллион лет.
КП: Это даже не геологическая эпоха.
О'НЕЙЛ: Да. Миллион лет это едва десятитысячная возраста галактики, настолько мало, что является для нее лишь мигом. Первая мысль, которая посетит цивилизацию в начале первой тысячи лет из этого миллиона, была бы вероятно, идея получить всю информацию о галактике, какая только возможна, и сделать это можно абсолютно безопасным для себя способом. Существует одно очевидное и очень дешевое решение, а именно построить очень сложный робот-зонд, который способен к самовоспроизведению, содержит огромный запас знаний и может наладить межзвездную связь с базой.
КП: Это что-то наподобие зонда Брейсуэлла?
О'НЕЙЛ: Я не имел в виду идею зонда Рона Брейсуэлла. Концепция может быть очень близкой. И по мере того как я буду ее описывает, вы можете сказать мне, что это одно и то же. Но моя концепция такого зонда состоит в том, что к соседней звездной системе шлют первый оригинал. Там он начинает использовать имеющуюся материю астероидов, обломки материи, которые имеются у всякой звезды и энергию которая, разумеется, там тоже присутствует. За несколько лет, а возможно это потребует сотню лет, он построить копию себя. Оставив в этой системе оду из копий, другая отправляется к следующей звезде, и так далее. Как только очередная цель достигнута, устанавливается двустороння связь от точки к точке. Не радиовещание во всех направлениях, а от одного зонда-репликатора к следующему. Вы можете посчитать, Джон, и окажется, что по любым разумным стандартам, такая система зондирования могла бы распространиться по всей галактике и накрыть собой, по существу, каждую звезду за время не большее полу миллиона лет или существенно меньше, чем самой породившей их цивилизации потребуется для распространения следом. Очевидно, что при реализации такой системы зондирования не будут использоваться мощные радиосигналы, потому что сеть зондов - идеальный пример телефонной или радиорелейной сети с усилителем в каждой звезде.
КП: Каждый из них будет служили станцией-ретранслятором.
О'НЕЙЛ: Совершенно верно, и они будут очень эффективными наблюдательными постами. Станциями наблюдения, не зависящие от привлекающих внимание маяков или другого подобного действия со стороны наблюдаемых цивилизаций. Если вы хотите выяснить есть ли там кто-нибудь живой, глупо ждать пока тот парень там у себя додумается до радио. Гораздо больше смысла выстроить сеть из зондов-репликаторов, которые могут осуществлять высокоточный мониторинг каждой отдельной планеты в каждой звездной системе, и сообщит вам все необходимые сведения за миллионы лет до того, как где-то потенциальная цивилизация даже начнет развиваться.
Законы Ньютона, Уравнения Максвелла и все такое - тождественны от одного края вселенной до другого и не зависят от того, кто их обнаружил.
КП: Концепция зондов-репликаторов, как мне кажется, является расширением основной идеи зонда Брейсуэлла. А еще это похоже на очень продвинутую систему разведки.
О'НЕЙЛ: Вы можете называть ее "очень продвинутой". Но, с другой стороны, это то, что и мы сами могли бы создать за срок гораздо меньше чем тысячу лет. Возможно, даже за такую малость, как век. Поэтому наиболее логичный ход событий - это то, что за очень короткий срок после появления в галактике некой цивилизации, достигшей уровня, сопоставимого с нашим, скажем, в пределах тысячи лет, запустит процесс распространения роботизированной сети своих зондов к каждой звезде. И в пределах приблизительно полумиллиона или миллиона лет, так или иначе, процесс должен был бы завершиться. Тогда возникает интересный вопрос. Если существует кто-то, кто раньше нас появился в галактике, то их зонды наверняка уже на своих местах. Повсюду. В таком случае они уже могли поддерживать с нами связь последние несколько миллионов лет. Даже без радио, они могли сигнализировать нам светом, если бы этого действительно захотели. И факт, что этого не произошло, оставляет нас со следующим возможными объяснениями. Либо мы одни в галактике, иначе говоря, мы первая цивилизация, которая здесь развилась, либо эти зонды запрограммированы так, чтобы контактировать с цивилизациями, которые самостоятельно преодолели для себя проблему самоуничтожения. Например, зон может быть так оборудован, что не отвечает на любые сигналы им обнаруженные, в течение тысячи лет с момента фиксации на планете последнего ядерного взрыва. Возможны любые варианты. Еще одна версия состоит в том, что, возможно, существовала очень древняя цивилизация в галактике, которая засеяла галактику зондами-разрушителями жизни. Но я думаю, что это маловероятно, иначе мы были бы стерты задолго до того, как начали излучать телевизионные сигналы.
КП: Что могло бы стать причиной для этого последнего действия: уничтожать все живое?
О'НЕЙЛ: Что-нибудь в духе того, что мы недавно видеть и у нашей собственной цивилизации. Первый и самый жесткий, кто покинул ходунки, запускает процесс убийств остальных, чтобы заграбастать себе все, до чего может сам дотянуться.
КП: Получивший все - мародерствует.
О'НЕЙЛ: Тем не менее, я думаю, существует хорошее доказательство того, что этого не случилось. Если на самом деле существует в нашей галактике цивилизация, которая настолько развита и она враждебна к любой чужой жизни, то было бы крайне глупо с ее стороны ждать, пока другая форма жизни разовьется до уровня, когда конкурент сможет устроить им звездную войну. Гораздо разумней уничтожить эту другую жизнь пока та находится на очень примитивной стадии развития и абсолютно не способна к обороне.
КП: Вы говорили о всех этих зондах, как о предваряющих колонизацию галактики. Но сама по себе подобная колонизация не могла бы быть скоординированным мероприятием. Ведь когда группы колонизаторов достаточно удалятся от центра, скажем на 100 св. лет, они станут полностью независимыми.
О'НЕЙЛ: Если мы теперь говорим о расселении по галактике людей, весьма вероятно, что к тому времени, когда они распространяться всего лишь на два или три звездных расстояния, то станут практически во всех отношениях независимы. Однако у них и не будет никакой нужды ни в чем кроме, информации от единой сети зондов, запущенных когда-то из материнской системы. А информация, которую те распространяют, будет просто передаваться из точки, где она возникла через всю галактику по кратчайшему пути в сети, и нет никакого наперед определенного пути ее движения, даже если вы отмечаете в передаче место, где расположена в галактике материнская цивилизация. Все это создает элементы безопасности, которые, возможно, специально в систему и будут заложены.
КП: Как вы думаете, что случилось бы с вашими планами колонизации космоса, если бы были получены очевидные свидетельства существования других цивилизаций? Какие бы последствия это возымело?
О'НЕЙЛ: Это могло бы иметь некоторое положительный эффект, но я полагаю, что главные причины, подталкивающие нас к колонизации космоса, не зависят от существования или не существования других цивилизаций. Я уже писал, почему я уверен, что такое счастливое событие маловероятно, мол, мы услышим что-нибудь оттуда. И вы, наверное, знаете, имеется много других людей, Иосиф Шкловский, например, Себастьян ван Хорнер (Sebastian von Hoerner) - другой, кто в прошлом рассуждали очень подобном образом, как я сейчас вам излагаю. По сути, у меня состоялся очень интересный диалог со Шкловским относительно всего этого в Праге в прошлом году, и оказывается, мы независимо друг от друга пришли к одним и том же заключениям. Я получил письмо от Себастьяна ван-Хорнера, которое содержит очень много общего со всем этим. Поэтому нам надо оставить в стороне все эти опасения, что цивилизация, шагнувшая в глубь галактики своими колониями, каждая из которых удаляется друг от друга на 10, 20 и 30 световых лет, не эффективна из-за общения друг с другом известным нам способом. И исходя из всего этого, я думаю, существование других цивилизаций будет оказывать крайне мало влияния на причины, которые заставили бы нас распространяться в космосе.
КП: Думаете ли вы, что космическая колонизация значительно увеличивает для другой цивилизации вероятность обнаружить нас через наши взаимные радиопередачи?
О'НЕЙЛ: Я не стал бы предполагать этого, потому что связь между отдельными колониями может быть организована очень эффективно. Она потребует гораздо меньше мощности и излучала бы намного меньше бесполезной энергии в пространство вокруг себя, чем существующая теперь наша сложная система связи, которая сейчас, фактически, вынуждена борются с трудностью передачи сигналов по внешней стороне непрозрачной для радиосигналов сферы. Большая часть той излучаемой нами в космос энергии, которая могла бы действительно распространяться на большие расстояния, генерируется военными радарами. Поэтому, поднятая вами проблема не в том, существуют ли космические колонии, а в том, продолжается ли милитаризация.
КП: Но радары могут быть очень узконаправленные и вероятность того, что кто-то наткнется на его луч, крайне мала.
О'НЕЙЛ: Я не стал бы ручаться в этом. В конце концов, военные радары по определению должны сканирование по широкому сектору в процессе поиска приближающегося самолет или ракеты. Поэтому они облучают очень широкий диапазон небесного купола, а будет достаточно поймать всего несколько импульсов, чтобы идентифицировать это как нечто искусственного происхождения.
КП: Вы полагаете, что радары куда более вероятно обнаружить, чем излучение телевизионных станций?
О'НЕЙЛ: Я думаю, что именно так, хотя имеется проблема с шумом в галактике на разных частотах, поэтому я не могу комментировать техническую сторону вопроса. Это может выглядеть так, что вы смотрите на некий сигнал с спектром как у шума, который подобно некоторым неподозрительным естественным спектрам, но он, на самом деле, может оказаться самой значительной подсказкой нам.
КП: Вы думаете, мы должны прекратить радиопередачи, если хотим оставаться незамеченным настолько, насколько это возможно?
О'НЕЙЛ: Возможно и так, но уже несколько поздновато что-то предпринимать.
КП: Вы считаете, мы уже засветились?
О'НЕЙЛ: Я полагаю это так, но, как я сказал раньше, я считаю, что если там имеется кто-то, кто враждебен к нам, то нам бы просто не позволили так далеко продвинуться к тому уровню, в котором мы сейчас уже находимся. Я не думаю что радиосвязь - критическая точка в развитии. Если имелась другая цивилизация, которая предшествовала нам в галактике, не важно враждебная или дружественная, она обнаружит наше присутствие не по радио, а с помощью их собственного изощренного зонда на орбите Солнца. Тогда она наблюдала каждую стадию нашего развития, начиная с самой примитивной.
КП: Как вы полагаете, что имеется общего между SETI и колонизацией космоса, между любым из этих действий, чтобы быть взаимно полезными друг другу? Являются ли они взаимно дополняемыми?
О'НЕЙЛ: Я думаю, они достаточно взаимно-независимы. Я допускаю, что имеется определенное число людей, чей основной интерес находится в одной из этих областей, но кто проявляет большой интерес к другой, или любит размышлять относительно всего этого. Но я не вижу никаких прямых пересечений между этими двумя темами вообще.
Космический город (NASA) цветной фрагмент
КП: Я вполне понимаю, что космическая колонизация могла бы дать человечеству некую генеральную цель и помогла бы избежать застоя, но если финансирование такого начинания никогда не будет произведено, она никогда и не начнется. Я имею в виду федеральное финансирование. А как насчет частной инициативы, которая организовала бы все это наподобие Вест-индийской или Гудзонской компаний, которая там открыла бы для себя новые направления торговли?
О'НЕЙЛ: Я думаю это очень маловероятно, если смотреть трезво на положение вещей. Главная проблема в том, что этот процесс требует длительного развития, и однажды начавшийся в космосе процесс потратит, грубо, более 15 лет для своего созревания. А это много больше, границы времени, для любого частного коммерческого предприятия, которая обычно ограничивается примерно 5-ю годами. Если вы обращаетесь к прошлому и имеете в виду Джеймстоунскую колонию (Jamestown colony), или Вест-индийскую компанию (East India Company), или Гудзонскую компанию (Hudson's Bay Company), то все они были компаниями, которые имели хороший коммерческий эффект в пределах не более 2- 3 лет с момента начальных инвестиций. Это в пределах 5-и летнего горизонта для возвращения вложенных средств. Но с другой стороны, в мире сейчас имеются более серьезные механизмы стимулирования, которые куда сильнее, чем распространенная по всему миру частная собственность. Национальные интересы - гораздо более сильный мотив. Соревнование между нациями, опасения проиграть в возможных военных действий и так далее, нынче очень широко распространены. Если мы будем оглядываться на исторические параллели, то более разумно предположить, что первый выход в космос быстрей случится из конкурентных соображений, чем по причине кооперативного сотрудничества. Какой бы язык для описания этого мы не использовали, я думаю должна найтись одна продвинутая нация, кто-то еще в этой области, как Россия подталкивает Соединенные Штаты теперь, и этот кто-то должен ввязаться в такую конкуренцию, подхватив начинание.
...более вероятно, что первый выход в космос скорей случится из конкурентных соображений чем по причине кооперативного сотрудничества.
КП: Да, это в духе того, что Себастьян ван Хорнер (Sebastian von Hoerner) говорил в январском интервью "Космическому поиску". Он обосновывал некоторые из этих соображений очень детально, что для того чтобы избежать застоя нам нужно соревнование.
О'НЕЙЛ: Я полагаю, что если вы оглянитесь на нашу историю, то согласитесь: по всей видимости, соревнование будет происходить волей-неволей. Не обязательно США должны быть во главе этого. Я надеюсь, что это будем мы, но это могли бы быть Россия и Япония, например.
КП: В какой последовательности, как вы полагаете, будет колонизирован ближайший космос? Вы писали относительно точек L4 и L5. Могут ли использоваться другие местоположения?
О'НЕЙЛ: Различные исследования, которые были сделаны в последние 2 - 3 года, привели к выводу, что существует много удобных точек на орбите, и L4, L5 - только две из них. Существует лучшая идея, заключающаяся в том, что мы начинаем колонизацию с высокой круговой орбиты, возможно в две трети расстояния от Земли до Луны. Как я указал в своей книге "Высокая граница" (The High Frontier: Human Colonies in Space), если вы проделаете вычисления, вы обнаружите, что можно организовать очень удобные условия жизни в космосе, подобные жизни на земле, даже за пределами орбиты Плутона. Поэтому для колоний найдется очень много удобных мест в Солнечной системе.
КП: Ваша книга "Высокая граница" помогла вызвать интерес к космической колонизации?
О'НЕЙЛ: Да, определенно, я думаю, это произошло. Очень многие люди, кто читали книгу, пишут мне и они преисполнены восторга относительно этой идеи. Когда книга выиграла Phi Beta Kappa Award, как лучшая книга года о науке (1977), это оказалось еще одним небольшим дополнением.
КП: После колонизации Солнечной системы, каким будет следующий наш шаг?
О'НЕЙЛ: Я полагаю, что точка-ноль для старта первой колонии будет сопоставима плюс-минус сотня лет, с моментом ноль для запуска зондов-репликаторов, что означает, относительно скоро. Я предположил бы, что это произойдет через 100 или 200 лет, или в пределах 50 лет, после того как космические колонии станут банальным и повсеместным явлением в Солнечной системе. Тогда, я готов держать пари, что некоторые колонии отчалят к ближайшим звездным системам. Единственное ограничение - на самом деле всего лишь техническая проблема - создание значимого количества антивещества по разумной цене и разумная энергетическая эффективность его использования. Я рассматриваю материю и антиматерию как очевидный выбор топлива.
Я готов держать пари, что некоторые колонии отчалят к ближайшим звездным системам, как только мы научимся получать ощутимое количество антивещества.
"бонус" о "Горизонта возможного":
Д. ЛОМБЕРГ. "Космическая колония О'Нейла на пути к звезде 61 Лебедя".
На схеме приведены темпы космической колонизации по О'Нейлу.
РE и АE - население и используемая площадь Земли; PS и AS - население и используемая площадь колоний.
Источник: ТМ 04-1982
|
ВРЕЗКА
В отношении межзвездного транспорта О'Нейла легко показать, что для достижения десятой части от скорости света (используя энергию аннигиляции вещества и антивещества) приблизительно десятая часть массы должна быть запасена в виде топлива. Однако масса "топливных баков" (или накопителей антиматерии) может оказаться значительно больше.
Импульс судна массой М и скоростью v равен Mv. Импульс фотонов, возникших при уничтожении массы m вещества и антивещества - mc, где с - скорость света. Приравниваем импульсы:
Mv=mc или m=(V/c)M
Для корабля со скоростью v в десятую света мы имеем:
m=(1/10)M
В результате, необходимая масса топлива "материя-антиматерия" составляет десятую часть от общей массы судна. Так как для торможения потребуется такое же количество топлива, то эту массу надо удвоить.
Кинетическая энергия корабля: (1/2)Mv2. Энергия, освобожденная при аннигиляции m массы топлива по уравнению Эйнштейна mc2.
Эффективность системы - отношение этих энергий:
(1/2)Mv2/mc2
Из закона сохранения импульса, как выше:
v=(m/M)c
тогда эффективность:
(1/2)(Mm2c2)/(M2mc2) = (1/2)(m/M)(mc2)/(mc2) = (1/2)(m/M)
В нашем случае:
m=(1/10)M
Поэтому эффективность составит
1/20 или 5%
Хотя этот анализ упрощен, он дает некоторое представление о сделанных предположениях.
|
КП: Вы имеете идею, по поводу того, как это можно осуществить?
О'НЕЙЛ: Мы можем делать некоторые очень глубокие предположения. Интересный исторический нюанс, у Наполеона имелось несколько разных комплектов столовых приборов для сервирования званного обеда, каждый из которых применялся в зависимости от ранга гостей. Наиболее важные и именитые персоны обслуживались столовыми приборами изготовленными из алюминия. Это, конечно же, все происходило в начале прошлого века. Гости менее знатного ранга обслуживались столовыми приборами из платины и так далее, через золото. Очень знаменательно, что, с тех пор, цена алюминия понизилась в течение последующих 150 лет настолько, что теперь мы все используем дома алюминиевую фольгу и алюминиевые канистры для пива. Поэтому я допускаю что в течении 100 -200 лет мы сможем добывать антивещество в ощутимых количествах. Мы можем делать это прямо сейчас, если бы нам это очень сильно понадобилось. Но мы бы получили его в микроскопических количествах и по огромной стоимости, как алюминий во времена Наполеона.
КП: Сейчас камнем преткновения в осуществлении этих планов - финансирование. Вы оптимистически смотрите на этот аспект, или нет?
О'НЕЙЛ: Хорошо, Джон. В масштабе времени год или два, и ограничиваясь только нашей страной, я не могу делать никаких громких предположений. Я очень доволен и тем, что имеется маленькая скромная программа, которая теперь продлена, с финансированием меньше чем пол миллиона долларов в год, растекающимся по множеству организаций во всех уголках страны, что работают над данной темой. Конгресс в целом был очень благосклонен к таким идеям как орбитальные солнечные электростанции и космическое производство. Вы вероятно знаете о "Акте об осуществимости Высокой Границы" (High Frontier Feasibility Act), представленный сенатором Харисоном Вильямсом (Harrison Williams) от штата Нью-Джерси, который прошел сенат и теперь в представлен на рассмотрение Комитета Палаты Сената.
КП: Расскажите об этом поподробнее, пожалуйста.
О'НЕЙЛ: Это было предложение, поступившее абсолютно независимо от многих из нас, кто давно работает над этой проблемой. Оно возникло по инициативе Сената и нет ничего удивительного в том, что происходит дальше. Потому что такие мало, что понимающее в деле агентства как Департамент Энергетики (DOE, Dept. of Energy) или NASA (National Aeronautics and Space Administration), берут эту независимую идею, и начинают оценивают ее, смотреть, имеет ли она смысл, может ли принести выгоды экономике страны? В результате они поместили это в виде поправки к Национальному Научному Фонду (NSF, National Science Foundation) санкционировав запрос на изучение вопроса в NSF.
КП: Когда это все происходило?
О'НЕЙЛ: Первоначальный законопроект был представлен, насколько я помню, в марте или апреле (1977). Теперь предложение прошло комитет, о чем было сообщение, и появился билль утвержденный Сенатом. Теперь он на утверждении Сенатской Палаты (Senate-House). Все это не бог весь что, так как просит всего лишь четверть миллиона долларов в первый год, но это было бы объективное изучение вопроса, которое станет основой для более глубоких работ позже.
КП: Но это будет постановление Конгресса, и это уже существенно.
О'НЕЙЛ: Да, я тоже так думаю. Так же существует большое число законопроектов, которые были поданы Комитету в поддержку идеи орбитальных солнечных электростанций. Кроме того есть очень хорошая резолюция выдвинутая конгрессменом Олин Тейгу (Olin Teague) от Техаса в конце прошлого года опять же по этой теме. Поэтому я бы сказал, что Конгресс очень хорошо осведомлен о наших нуждах. Он знает о наших предложениях и может рассматривать вопрос о новых промышленных рынках и другие связанные темы, которые имели бы уже имели экономическое значение.
КП: Вы сделали хорошую работу, информировав их. Поддержка нашими сенаторами и представителями, знакомых с этими проблемами, а так же убеждение, что они являются заслуживающими внимания, очень важно. Теперь я хотел бы затронуть проблему связанную с нашей космической деятельностью, в том числе и орбитальные солнечные электростанции, и рассмотреть влияние этого на вопрос поиска внеземных цивилизаций из-за радиопомех, которое вся эта деятельность будет создавать. Всякий раз, когда вы помещаете что-либо на небо, что-то что оборудовано передатчиком - это для нас всегда становится потенциальным источником помех. Вы видите пути выхода из этого положения?
О'НЕЙЛ: Да, я думал об этом, Джон. Один из первых расчетов, что сделала наша группа для крупномасштабного индустриального объекта в космосе, была связана именно с вопросом строительства крупной SETI-подобной принимающий антенны. Такая антенна должна быть помещена на большом расстоянии от Земли, и будет экранирована от влияния земных помех огромным доскообразным экраном расположенном в свободном пространстве за ней. Мы пришли к выводу, что такая операция будет смотреться сопоставимо по стоимости со строительством подобной SETI-антенны на поверхности Земли.
 
Слева - космический телескоп, справа - добыча ископаемых на астероиде (NASA)
КП: Вы очевидно знакомы с недавним русским предложением разместить несколько очень больших антенн в космосе. Это очень крупные параболы, в несколько километров диаметром, расположенные на орбите сопоставимой с орбитой Сатурна. Вместе они составили бы интерферометр с линией базы приблизительно 20 астрономических единиц. Что вызвало у меня удивление, так это то, что с такой базой и длиной волны в 1 сантиметр, вся вселенная окажется в поле зрения или в поле Френеля антенны и поэтому, в принципе, становится возможно измерить расстояние до каждого объекта во вселенной. Мы могли бы построить З-х мерное изображение всей вселенной - ее голограмму. Шкловский и Кардашев среди тех, кто предложил эту идею. Это показывает нам, что радиоастрономия это все же очень глубоко смотрящая наука.
О'НЕЙЛ: Абсолютно согласен. Я думаю это - прекрасная идея. И это прекрасный пример радиоастрономической программ в космосе, которая, я надеюсь, будут развернута в следующие десятилетия.
КП: Как вы себе представляете ход событий, если колонизация космоса имело бы место? Какие бы шаги могли на этом пути происходить?
О'НЕЙЛ: Я думаю, что все это может происходить достаточно случайным образом. Я бы предположил, что в течении следующих 5-10 лет какая-нибудь нация, не обязательно Соединенные Штаты, скорей всего как раз не Соединенные Штаты, получат настолько существенные результаты в вопросе длительного поддержания существования людей в космосе и развернут настолько крупномасштабные работы там, что другие нации будут напуганы и ее ответом станет ожесточенная схватка за первенство. Когда это случится, я надеюсь, мы будем иметь президента, который поддержал бы это соревнование, как это было в случае программы "Аполлон". Я думаю, возникла бы сильная поддержка Конгресса для концентрации усилий в развитие космоса и, в конечном счете, Соединенные Штаты оказались среди карабкающихся туда тоже. Следующие 10 лет после (я полагаю, что 80-ые будет периодом, когда схватка завяжется и продлится до 90-х), будут несколько наций с мощным космическим потенциалом и осуществляющих космическую деятельность уже в крупных масштабах. Где-то в это время, и это будет вопросом семантики, первая колония будет постепенно заложена на самом деле. Вы будете знать сколько людей было привлечено, как долго они там находились, и так далее, но в конечном итоге вы получите бессмысленный вопрос. Если вы переместитесь еще на 10 лет после этого, то есть от 20 до 30 лет в будущее, вы оттуда заключаете, что скачек был определенно совершен, хотя вы не можете указать пальцем в каком конкретно году это произошло. После этого следует ожидать, что очень скоро в следующем столетии, которое наступит уже достаточно скоро, многие отрасли промышленности могли бы начать работать в космосе с большей экономичностью, чем на поверхности Земли с точки зрения доступных материалов и цены энергии.
КП: Вы подразумеваете под этим то, что будут вестись горно-добывающие разработки на Луне и астероидах?
О'НЕЙЛ: Да, это, по началу в небольшом масштабах, но в конце концов все же будет происходить. Некоторые из проектировщиков уже сейчас изучают такую возможность, например исследования, проводимые Лунным и Планетарным институтами (Lunar and Planetary Institute). Достаточно организовать разработки очень небольших масштабов, чтобы подобные решения стали экономически интересными. Один или два бульдозера - все, что вам сначала понадобится. Так что я предполагаю, что добыча неизбежно появится в некоторый момент процесса колонизации.
КП: Тогда космоса вокруг Земли постепенно начал заполнятся, что закончится своего рода формированием кольца типа кольца Сатурна но из космических станций?
О'НЕЙЛ: Возможно, что так и будет, если возникнут орбитальные солнечные электростанции. Но они, конечно, лишь один из возможных способов использования космоса. Способ колонизации, который я рассматривал здесь с вами, Джон, не основывается на орбитальных солнечных электростанциях, которые действительно могут оказаться экономически лучшим путем туда но не единственным. Я думаю, что если орбитальные солнечные электростанции станут развиваться как способ получения основной части энергии для человечества, тогда колонизация космоса может идти несколько более когерентно, возможно чуть быстрее, но большой разницы все равно это не создает. Я думаю, это все равно произойдет так или иначе. Одна из первых истин, которую люди обнаружат, когда выйдут в космос в значительных количествах, будет в том, что пространство вокруг Земли - не настолько уж и лучшее место для расположения космических поселений. Гораздо больше смысла было бы расположиться в месте, где куда больше солнечной энергии, что означает перемежение ближе к Солонцу, или обосноваться там, где больше материалов, что означает заселение пояса астероидов.
КП: Одно из достоинств SETI в том, что она заставляет нас поднять свой взгляд в космос. Мы настолько ориентированы на земные дела, что подобная идея нам просто необходима. И идея колонизация космоса помогает нам увидеть ту же перспективу. Обе идеи могут и должны использоваться человечеством, чтобы вступить в новую для себя эру.
О'НЕЙЛ: Согласен.
КП: Вы развернули нам панораму космического будущего. Спасибо, Джерри!
Джерард К. О'Нейл (Gerard K. O'Neill) - профессор физики в Принстонском университете членом факультета которого он является в течении 25-и лет. Родился в Бруклине, Нью-Йорк в 1927 году. Служил на Флоте США с 1944 по 1947-й год и получил степень бакалавра в Swarthmore College в 1950-м, а потом степень доктора в Корнеле в 1954-м году. В 1956-м О'Нейл предлагает принцип накопительных колец для пучков частиц из ускорителя, где те собираются, а потом сталкиваются лоб в лоб, что обеспечивает более эффективное выделение энергии чем в обычном ускорителе при бомбардировке неподвижной мишени. Между 1956-м и 1965-м О'Нейл и группа физиков из Принстона создает первое накопительное кольцо для частиц и осуществляют первое столкновение встречных пучков. В последствии было построено много накопительных колец и самое большое, диаметром в 2 км, сейчас находится в европейском ЦЕРН-е (European Center for Nuclear Research, CERN), Женева, Швейцария.
Относительно недавно, как результат дополнительного курса, О'Нейл заинтересовался концепцией колонизации космоса. Его первая публикация на эту тему появилась в сентябре 1974-го в выпуске "Космический поиск". Эта статья и его книга "Высокая Граница: колонии людей в космосе" ("The High Frontier: Human Colonies in Space", William Morrow and Co., 1977) вызвали широкий интерес к его идеям по поводу использования современных технологий, материалов и энергии доступной в космосе для создания больших производственных поселений человеческих общин на очень высокой орбите вокруг Земли. О'Нейл увлекается горными лыжами, парусным спортом и планеризмом.
Перевод А. Семенов, май 2009
Первоисточник
__________________________________________________
[ вверх ] [ оглавление ]
Оптимизирован под Internet Explorer 1024X768
средний размер шрифта
Дизайн A Semenov
|
|
|
