Найти в Дзене
Антон Волков

Освоение космоса. Каким может быть корабль поколений

Оглавление

Начнем с определения. Корабль поколений это такой космический корабль, который должен прилететь из точки А (планета Земля) к точке Б (планета, похожая на Землю) за промежуток времени, в течение которого сменится несколько поколений людей, которые на нем находятся. В отличие от других идей космических путешествий - например, создания двигателей быстрее скорости света или освоения космоса ИИ и роботами - эта выглядит наиболее реализуемой в краткосрочной перспективе. Но что более интересно, она тянет за собой множество ниточек в самые разные области знания - от астрофизики до философии и этики - и ставит вопросы функционирования (и формирования) гипотетического человеческого общества в замкнутой среде. Давайте попытаемся рассмотреть как мог бы выглядеть корабль поколений с точки зрения разных областей науки и философии.

Куда лететь

В качестве гипотетической причины постройки корабля поколений могло бы послужить либо известие о глобальной катастрофе на Земле, либо очень сильная мотивация какого-нибудь миллиардера. Впрочем, вариант с катастрофой маловероятен, потому что современное человечество, все еще разделенное по расам и верованиям, едва ли определится с тем, кто именно должен отправиться на данном корабле и как он точно должен функционировать. Тут нужно будет цельное и единое видение. То есть, такой корабль мог бы создать только визионер, у которого были бы на это как средства, так и философия. Таких визионеров сегодня нет. Про Илона Маска не надо - он простой шарлатан, который спекулирует на грезах людей о будущем.

Однако допустим, что такой человек бы появился. Его мотивацией могла бы стать мысль о возможной будущей катастрофе на Земле: оскуднение ресурсов, падение астероида и так далее. Либо же он мог просто захотеть распространить человечество за пределы нашей планеты. Для этой цели он и решил бы построить корабль, который отнес представителей человечества на другую планету в другой галактике. Такое предприятие изначально должно предполагать конечную точку путешествия. То есть, это должна быть конкретная планета в конкретной Галактике, и время полета к ней мы должны точно рассчитать. Кроме того, условия на этой планете должны быть близки к земным, чтобы колонистам не пришлось везти с собой никаких приспособлений для выживания.

Значит, мы говорим о планете, на которой есть сформировавшаяся атмосфера из кислорода и азота, есть вода. Она кружится примерно по той же орбите вокруг своей звезды, что и Земля вокруг Солнца. Также она обладает магнитным полем (для защиты от излучения звезды в своей системе) и, возможно, углеродным циклом. Таких планет в нашей Солнечной системе нет, и корабль поколений, очевидно, должен будет полететь в другую Галактику. В этом заключается проблема. Приборы астрофизиков еще не настолько совершенны, чтобы находить описанные миры с большой точностью. Все, что видят астрофизики в других галактиках - это тени других планет на фоне звезд и колебания этой самой звезды из-за влияния центра масс. На основе этих двух данных они и строят гипотетические модели планет в других галактиках. Из-за этого также они скорее найдут планеты больше Земли, потому что планеты размером с Землю в других галактиках увидеть в текущих условиях практически невозможно.

Один из методов обнаружения экзопланеты - засечь колебания звезды из-за влияния центра масс
Один из методов обнаружения экзопланеты - засечь колебания звезды из-за влияния центра масс

Не будем углубляться в тонкости того, как астрофизики вычисляют состав планет в других галактиках, их орбиты, возраст звезд и так далее. Данный процесс скорее напоминает детективное расследование, где тщательный сбор улик (т.е. астрономических данных) постепенно обрисовывает нам все более убедительный облик подозреваемого (т.е. звездной системы). Скажем, что такая планета наверняка должна обращаться вокруг звезды типа оранжевого карлика. Этот тип звезд очень стабилен и светит в два раза дольше Солнца, что дает больше времени для развития жизни на планете. Также они производят меньше радиации и ультрафиолетового излучения, которые вредны для жизни. Одна из таких систем, например, Эпсилон Эридана.

Визуализация звездной системы Эпсилон Эридана
Визуализация звездной системы Эпсилон Эридана

Допустим, там отыщется, с усовершенствованием астрофизических методов, и планета, сходная по условиям с земной. Тогда нам надо высчитать, сколько туда лететь. Расстояние до Эпсилон Эридана - 10.5 световых лет. То есть, если бы мы летели со скоростью света, именно столько времени путь бы и занял. Но такие скорости нам не доступны, и вряд ли будут в обозримом будущем. Пока что самый быстрый космический аппарат развил 0.05% скорости света - около 690 000 км/ч (солнечный зонд «Паркер»). Если бы мы построили корабль поколений, который двигался примерно с такой скоростью, то лететь до Эпсилона Эридана заняло бы порядка 15 000 лет. Это примерный возраст всей нашей цивилизации. Должно было бы смениться более 200 поколений на корабле за этот срок, если не брать в расчет, что мы будем пытаться искусственно удлинять срок жизни людей за счет генетики и так далее. Возникает вопрос, чем бы эти люди себя занимали?

Что делать

Скажем сразу - у нас нет никаких прецедентов по поддержанию сменяющегося поколениями сообщества в условиях ограниченных ресурсов и в условиях чрезвычайного психологического напряжения (долгое путешествие в космосе в неизвестность). Большинство прогнозов подобных сообществ в научной фантастике крайне пессимистичны. «Пасынки вселенной» Хайнлайна описывают опустившееся до племенного уровня общество, забывшее куда оно летит и где верхи держат низы в повиновении. В современной фантастике Лю Цысинь описывает в «Воспоминаниях о прошлом Земли» так называемую «битву Тьмы», когда корабли землян, оставшиеся без поддержки и наедине с открытым космосом, соревнуются, кто первым предаст друг друга.

Роман «Пасынки Вселенной» Хайнлайна рассматривает гипотетическое устройство корабля поколений
Роман «Пасынки Вселенной» Хайнлайна рассматривает гипотетическое устройство корабля поколений

Мне бы хотелось рассмотреть вариант не катастрофы, а напротив, успеха. И на мой взгляд без планирования потенциальных моделей общества создателям корабля поколений не обойтись. Планирование это должно быть как на генетическом уровне, так и на культурном. Мы ведь посылаем не животных, не собак, например, а человека, для которого культура играет большую роль. Культура является, говоря языком генетиков, частью нашего расширенного фенотипа. Фенотип это то, как ген (наследственная единица) проявляет себя в конкретном организме. Говоря просто, это цвет глаз, форма черепа и так далее. Однако все эти приспособления генов имеют своей целью влиять на мир, то есть, мы закодированы генетически определенным образом воспринимать мир и взаимодействовать с ним. Наше тело, например, уже с рождения заточено распознавать язык и разговаривать на языке, а это часть культуры. Таким образом, культура человека и культура Земли должны быть неотъемлемой частью пространства такого корабля.

Однако не будем забегать вперед - к культуре мы еще вернемся. Сейчас поговорим о таких удивительных животных, как пчелы. Удивительно в них то, что пчелиное общество представляет собой большую - нет, даже огромную - семью. Она состоит из потомков одной матери - тоже пчелы, но способной к размножению. Рабочие особи не размножаются, а среди себя делятся на несколько каст: рабочие, солдаты и так называемые «медовые бочки». Сам пчелиный улей представляет собой аналог эдакого супер-организма, в котором разные группы рабочих отвечают за разные задачи. Например, есть отдельные рабочие, которые поддерживают определенную температуру внутри улья - аналог кровеносной системы в нашем организме. Есть пчелы, которые ухаживают за маткой и за ее потомством. Ну и, конечно, есть пчелы, которые активно ищут нектар, передают информацию стае с помощью специальных танцев и вместе вылетают на его сбор.

Таким образом, пчелиный улей представляет собой высшую форму деятельности живых существ, в котором общественное благо превалирует над благом индивида. Отдельная пчела не смогла бы даже выжить вне улья, и не потому что стерильна. Эволюционно она заточена под работу и деятельность именно внутри стаи. Подобные сравнения в отношении человеческих сообществ - что они являются «ульями» или «муравейниками» - как правило, имеют негативный оттенок. Однако если рассмотреть критически, в каком контексте это говорится, становится понятно, что сравнения эти поверхностны. Например, муравейниками называют переносно мегаполисы или чудовищно раздутые многоэтажки в спальных районах. На мой взгляд, данное сравнение некорректно - в улье или муравейники все обитатели являются друг для друга родственниками и работают на общее благо. Они четко знают свою роль, и каждый вносит вклад в функционирование целого. В городе же или многоэтажке большинство людей даже не знакомо друг с другом, про родство мы не говорим. Эти люди были привлечены в данное конкретное место (дешевизной жилья, локацией и т.д.), часто даже не рождались там, и уж точно общей картины целого в головах у них нет, как и мысли, что они работают на благо этого целого.

Экипаж корабля поколений должен был бы выполнять множество разных ролей
Экипаж корабля поколений должен был бы выполнять множество разных ролей

Поэтому, когда я говорю про социальную организацию в форме улья, я имею в виду жесткую специализацию и работу всех индивидов (причем, сознательную) на благо такой организации. Вы уже поняли, что я имею в виду наш корабль поколений. На мой взгляд успешная смена поколений на протяжении тысяч лет могла быть возможна только при такой организации. Выше мы говорили, что должно бы смениться около 200 поколений, прежде чем корабль достигнет пункта назначения (конечно, все зависит от скорости и массы корабля, но допустим, у нас такая цифра). Как уберечь экипаж от того, чтобы он впал в отчаяние? Как избежать восстаний и бунтов? Как обеспечить полную функциональность всех систем, чтобы, если что-то вышло из строя, это могли починить или справить? Как передавать знание о миссии и устройстве самого корабля будущим поколениям? И самое главное - как воспитывать новое поколение, чтобы оно тоже осознавало свою миссию? Для этого нужно единство цели. Ее обеспечит как раз человеческая культура.

Ввиду вышесказанного, помимо удовлетворения физических потребностей людей на таком корабле - вроде пищи и воды - должны удовлетворяться и духовные потребности. На корабле должно быть нечто вроде устройства виртуальной реальности, которое позволит пользователю читать книги, посещать музеи, а также даст возможность пережить земную жизнь со всеми ее видами, звуками и запахами. Миссия такого экипажа должна нести почти религиозное значение и не сводиться к холодной риторике научной экспедиции, ведь в таком случае мы могли бы послать роботов, а не обрекать на страдания целые поколения, летящие, возможно, в неизвестность. Люди в таком полете должны верить в цель своей миссии - например, распространить земную цивилизацию и человеческие ценности в космос. Удастся это или нет, неважно - такая цель будет наполнять смыслом все сообщество и не даст ему скатиться в нигилизм и уныние от осознания безжизненного космоса вокруг себя. А соблазн этого будет велик, и он будет постоянно витать где-то на задворках ума каждого участника такого полета. И если все люди на корабле вдруг впадут в отчаяние, то скорее всего и корабль цели не достигнет.

Ведь, поскольку подобное сообщество будет по необходимости закрытым, то оно рискует быстро впасть в коллапс, стоит только чему-то в социальном механизме или в механизме самого корабля пойти не так. Мы знаем в истории нашей планеты примеры замкнутых сообществ (как правило, островных), которые пришли к катастрофе - например, остров Пасхи - и которым удалось эту катастрофу предотвратить - Япония XVIII века. Самый простой пример - быстро израсходуются ресурсы корабля, и население вымрет. Или, как мы уже сказали, люди на корабле разуверятся в своей миссии и решат просто жить в удовольствие, ни о чем не заботясь.

Крах острова Пасхи - пример неудачного развития замкнутого общества
Крах острова Пасхи - пример неудачного развития замкнутого общества

Чтобы этого не произошло, на корабле должен быть установлен компьютер с системой ИИ, в который была бы заложена программа просчета вероятностей развития той или иной ситуации. Это выглядело бы так: каждую неделю жители корабля могли бы собираться на совещание и спрашивать ИИ, есть ли на корабле проблемы - нехватка воды, продовольствия и т.д. Также они могли бы запрашивать ИИ просчитывать сценарии того, к чему приведут разногласия людей по какому-то поводу. Бесстрастный компьютер просчитывал бы шансы и выдавал сценарии того, как разовьется ситуация, если ее пустить на самотек, если принять те или иные меры и т.д. Очевидно, что ИИ на таком корабле будет задействовать расчеты из теории игр. Под игрой понимается ситуация, в которой одна из сторон взаимодействует с другой для своей выгоды. При этом обе стороны применяют для этого ту или иную стратегию. Из разбора подобных стратегий и состоит «теория игр». Таким образом, на корабле можно будет быстро вычислить катастрофические ситуации и остановить их в зародыше - при условии, что люди будут постоянно собираться на совещания.

Насущные вопросы

Я пока ничего не сказал о том, откуда на подобном корабле возьмется еда и вода. Сказать можно много, но меня в данной статье техническая сторона как раз интересует мало, потому что она подробно описана множеством ученых и фантастов. Однако постараюсь ответить на этот вопрос по мере сил. Например, есть сфера Бернала - проект корабля в форме сферы с внутренней экосистемой, в которой бы поместилось от 20 до 30 тысяч человек. Дальнейшие идеи в этом направлении также уходят в сторону сфер - благодаря этой форме, во время вращения внутри кольца создается искусственная гравитация. Таким образом, в сферах можно размещать целые экосистемы и поселения.

Внешний вид сферы Бернала
Внешний вид сферы Бернала
Интерьер сферы Бернала
Интерьер сферы Бернала

На мой взгляд, для корабля поколений идея большой сферы видится неверной. Такие сферы должны быть огромными - нескольких километров в диаметре. А чем больше масса корабля, тем больше топлива и силы тяги нужно, чтобы он развил большую скорость. Кроме того, такая форма будет очень уязвима для космического мусора на пути - например, обломков астероидов. Если астероид сделает дыру в нашем «бублике», могут погибнуть одновременно очень много людей. Поэтому мне видится более разумным, что корабль поколений будет небольшим и вмещать тоже будет небольшую группу людей. Их цель - выживать в течение поколений, а не полноценно жить в космическом аналоге Земли.

Конечно, вопросы еды и воды тогда встают еще более остро, и тут, вынужден признать, у меня ответов нет. Очевидно, запаса воды взять с собой не получится, потому что они должны быть огромными для такого долгого пути. Наверняка воду необходимо будет синтезировать по пути из кислорода и водорода. Будь у нас необходимый материал и энергия для такого синтеза (очевидно, это вопрос будущих достижений науки), мы могли бы бесконечно создавать ее химически. Водород можно было бы черпать из самого космоса с помощью каких-то улавливающих приспособлений корабля прямо во время полета. Водород - самый распространенный химический элемент в нашей вселенной - на кубический метр космоса приходится 0.1 атома водорода. Кислород уже должен содержаться в корабле, поскольку без него не выживут люди. Применяя знания гидропоники, можно засадить корабль растениями и заботиться о них - таким образом, мы обеспечим аналог цикла переработки углекислого газа в кислород и обратно. Конечно, растениям тоже нужна вода, и все эти расходы необходимо высчитать перед запуском корабля. Но, допустим, кислород мы будем получать с растениями, тогда и воду сможем создавать. А кроме того, ее можно будет и перерабатывать из отходов. Такие приспособления в форме костюмов описаны в «Дюне» Фрэнка Герберта - в условиях пустыни планеты Арракис костюмы местного народа фременов перерабатывают мочу обратно в воду, чтобы не тратить впустую драгоценную жидкость. Мы уже точно можем сказать, что одним из психологических качеств человека, отправляющегося на корабле поколений в далекий путь, будет небрезгливость.

Кадр из фильма «Дюна». Герои Пола и Джессики носят специальные костюмы, которые перерабатывают воду
Кадр из фильма «Дюна». Герои Пола и Джессики носят специальные костюмы, которые перерабатывают воду

Напоследок

Я в этой статье, конечно, пробежался по верхам. Ничего не сказал про двигатель такого корабля, про питание и про возможность криозаморозки как альтернативы смены поколений. Дело в том, что мне хотелось сделать упор именно на миссии такого корабля. Любые технические детали неизбежно упираются в вопрос «Для чего»? Если найдется безумный миллиардер, который будет гореть идеей и видением, он создаст или профинансирует создание немыслимых для нас сегодня технологий, только лишь чтоб его предприятие состоялось. Поскольку таких людей сегодня нет, то и рассуждать мы можем в каком угодно направлении, но все без толку и будет это лишь гимнастическим упражнением для мозгов. Как я говорил в прошлых статьях данной серии, разделенное идеологически человечество сегодня никакие космические идеи всерьез развивать не будет. А вот один человек вполне мог бы, и скорее всего он бы и взялся за корабль поколений.

На этом мы заканчиваем с темой космоса и посмотрим в другую сторону потенциальных путей цивилизации. Что если мы отвернемся от небес и решим поселиться в вымышленных мирах - виртуальной реальности? Штука как раз в том, что мы уже в ней и живем, только этого не знаем. Подробнее - в следующей статье.

***

Статьи из серии «Разговор о будущем»:

Нам предстоит разговор о будущем. Как раньше, уже не будет

Освоение космоса. К вопросу о заселении планет (и спутников)

Освоение космоса. Политическая сторона вопроса

Виртуальная реальность. Стеночки, за которыми мы живем

Виртуальная реальность. Сны смешных людей

Будущее как катастрофа. Чего нам ждать?

По тематике данной статьи:

Крах острова Пасхи. О чем молчат гигантские головы

Полная заморозка. Возможна ли гибернация человека?

Предавать или сотрудничать - что выгоднее? Разбираем дилемму заключенного

Не руби сук, на котором сидишь. Как Япония в XVIII веке спаслась от экологической катастрофы

***

Если вам понравилась статья, вы можете поставить отметку «нравится». Если есть с чем поспорить, пишите в комментарии - мне интересно альтернативное мнение. Также вы можете подписаться на канал. Я пишу материалы о науке, истории и психологии.