Найти в Дзене
Занимательная физика

Человечество никогда не покинет Солнечную систему — и вот почему это не технологическая проблема

Мы заперты. Не в тюрьме из бетона и стали, а в тюрьме из законов физики, биологии и самой природы человеческого существа — и никакие технологические прорывы не откроют эту дверь. Каждый раз, когда Илон Маск рассуждает о колонизации Марса, когда NASA анонсирует очередную программу исследования дальнего космоса, когда писатели-фантасты отправляют своих героев к Альфе Центавра — мы все дружно киваем и представляем себе это светлое будущее. Человечество среди звёзд! Галактическая цивилизация! Бесконечная экспансия! А теперь давайте на минуту остановимся и посмотрим правде в глаза. Жёсткой, неудобной, совершенно непопулярной правде. Межзвёздные путешествия для людей могут оказаться не просто технически сложными — они могут быть принципиально невозможными. И дело здесь не в отсутствии достаточно мощных двигателей или нехватке финансирования. Дело в том, что мы, люди, — существа глубоко земные. Мы эволюционировали на этой планете, мы созданы для этой планеты, и, возможно, мы навсегда привяза
Оглавление

Мы заперты. Не в тюрьме из бетона и стали, а в тюрьме из законов физики, биологии и самой природы человеческого существа — и никакие технологические прорывы не откроют эту дверь.

Каждый раз, когда Илон Маск рассуждает о колонизации Марса, когда NASA анонсирует очередную программу исследования дальнего космоса, когда писатели-фантасты отправляют своих героев к Альфе Центавра — мы все дружно киваем и представляем себе это светлое будущее. Человечество среди звёзд! Галактическая цивилизация! Бесконечная экспансия!

А теперь давайте на минуту остановимся и посмотрим правде в глаза. Жёсткой, неудобной, совершенно непопулярной правде.

Межзвёздные путешествия для людей могут оказаться не просто технически сложными — они могут быть принципиально невозможными. И дело здесь не в отсутствии достаточно мощных двигателей или нехватке финансирования. Дело в том, что мы, люди, — существа глубоко земные. Мы эволюционировали на этой планете, мы созданы для этой планеты, и, возможно, мы навсегда привязаны к ней невидимыми цепями из ДНК, нейронов и клеточных мембран.

Это не пессимизм. Это трезвый взгляд на реальность, которую мы предпочитаем игнорировать, потому что она убивает красивую мечту. Но иногда убитая мечта полезнее живой иллюзии.

Тирания расстояний, или Почему скорость света — это издевательство

-2

Давайте начнём с цифр, потому что цифры — единственное лекарство от розовых очков.

Ближайшая к нам звезда — Проксима Центавра — находится на расстоянии примерно 4,24 световых года. Звучит не так уж страшно, да? Всего-то четыре с хвостиком. Но переведём это в человеческие категории.

Самый быстрый космический аппарат, когда-либо созданный человечеством — зонд «Паркер» — развивает скорость около 700 тысяч километров в час. При такой скорости путешествие до Проксимы Центавра заняло бы приблизительно... 6300 лет. Шесть. Тысяч. Лет.

Для контекста: 6300 лет назад люди ещё не изобрели колесо. Не было ни письменности, ни городов, ни государств. Представьте корабль, стартовавший во времена, когда человечество только-только начинало приручать лошадей, и прибывающий к цели сегодня.

«Но постойте! — воскликнет оптимист. — Мы же будем развивать технологии! Построим более быстрые корабли!» Отлично, давайте помечтаем. Допустим, мы достигнем десяти процентов скорости света — невероятное, почти фантастическое достижение, требующее энергии, сравнимой с годовым потреблением всей земной цивилизации. Путешествие всё равно займёт более сорока лет. В один конец.

Сорок лет в металлической коробке, летящей сквозь абсолютную пустоту. И это — к ближайшей звезде. А если мы захотим добраться до чего-то по-настоящему интересного — к потенциально обитаемым мирам, к планетам с кислородной атмосферой? Сотни, тысячи лет.

Скорость света — это не ограничение, которое можно преодолеть инженерной смекалкой. Это фундаментальный закон Вселенной, и Вселенной глубоко безразличны наши амбиции.

Невидимый убийца: космическая радиация

-3

На Земле мы живём под защитой двух невидимых щитов: магнитного поля планеты и плотной атмосферы. Эти щиты отклоняют и поглощают большую часть космического излучения, которое иначе превратило бы поверхность планеты в стерилизованную пустыню.

За пределами этой защиты человеческое тело оказывается под непрерывной бомбардировкой высокоэнергетическими частицами. И речь идёт не только о солнечном ветре — хотя и он достаточно опасен. Настоящую угрозу представляют галактические космические лучи — частицы, разогнанные до околосветовых скоростей взрывами сверхновых и другими катастрофическими событиями.

Эти частицы пронизывают любые известные нам защитные материалы. Они проходят сквозь алюминий, как нож сквозь масло. Они пробивают свинцовые экраны. Они не спрашивают разрешения. Каждая такая частица, попадая в человеческую клетку, способна разорвать цепочку ДНК, вызвать мутацию, запустить канцерогенез.

Астронавты на МКС — станции, находящейся в относительно защищённой зоне низкой околоземной орбиты — получают дозу радиации, в десятки раз превышающую земную норму. Путешественники к Марсу за время полёта накопят дозу, сравнимую с годовой нормой работника атомной электростанции. А за десятилетия межзвёздного путешествия?

Математика беспощадна. Даже если рак не убьёт путешественников напрямую, накопленные мутации в их клетках сделают своё дело. Когнитивные нарушения, вызванные повреждением нейронов, начнут проявляться уже через несколько лет. Память, внимание, способность к сложному мышлению — всё это будет медленно, но верно деградировать.

Можно ли создать достаточную защиту? Теоретически — возможно. Практически — масса такой защиты сделает корабль неподъёмным для любой мыслимой двигательной установки.

Разум, не созданный для бесконечности

-4

Человеческий мозг — удивительный орган, созданный миллионами лет эволюции для вполне конкретных условий. Мы запрограммированы на социальное взаимодействие с сотнями, максимум тысячами людей. Мы нуждаемся в смене обстановки, в новых впечатлениях, в ощущении прогресса и цели. Мы жаждем связи с природой — с деревьями, реками, небом над головой.

Теперь представьте корабль поколений — классическую концепцию межзвёздного путешествия. Замкнутое пространство. Одни и те же лица изо дня в день, из года в год, из десятилетия в десятилетие. Одни и те же коридоры, одни и те же виды из иллюминаторов — чёрная пустота, усыпанная неподвижными звёздами.

Исследования длительной изоляции на Земле — в симуляторах марсианских миссий, на полярных станциях, в подводных лабораториях — демонстрируют пугающую закономерность. Уже через несколько месяцев начинаются конфликты. Через год-два — депрессивные эпизоды, тревожные расстройства, деперсонализация. Люди теряют мотивацию, теряют способность к концентрации, теряют самих себя.

И это — в условиях, когда за окном всё ещё Земля. Когда в случае чего можно эвакуироваться. Когда есть связь с внешним миром, есть надежда на возвращение.

В межзвёздном корабле этой надежды не будет. Второе и третье поколение путешественников вообще не будут знать другой жизни. Они родятся в этой металлической утробе, проживут в ней всю жизнь и умрут, так и не увидев неба над головой — настоящего неба, а не экрана с симуляцией.

Какова вероятность, что такое общество сохранит психическое здоровье? Что оно не скатится в культы, в войну всех против всех, в коллективное безумие?

Тело, привязанное к планете

-5

Микрогравитация — это не просто неудобство, которое можно компенсировать ежедневными тренировками. Это фундаментальный вызов всей человеческой физиологии.

Наши кости существуют потому, что гравитация постоянно нагружает их. Убери нагрузку — и организм начинает избавляться от «ненужного» кальция. Астронавты на МКС теряют до двух процентов костной массы в месяц. За год межзвёздного путешествия скелет превратится в хрупкую конструкцию, неспособную выдержать земную гравитацию.

Мышцы атрофируются ещё быстрее. Сердце — тоже мышца — слабеет, уменьшается в размерах. Жидкости тела перераспределяются, вызывая отёк лица и внутричерепное давление, которое давит на зрительные нервы. Многие астронавты возвращаются с ухудшенным зрением — и это после шести месяцев на орбите.

«Искусственная гравитация!» — снова возразит оптимист. Вращающиеся модули, центробежная сила. Да, это возможно. Но создание вращающейся конструкции достаточного размера, чтобы минимизировать эффект Кориолиса и обеспечить комфортное вращение, требует колоссальных ресурсов и энергии. Чем больше корабль — тем больше топлива нужно для его разгона. Чем больше топлива — тем тяжелее корабль. Это замкнутый круг инженерного безумия.

А ещё есть иммунная система, которая начинает сбоить в космосе. Есть изменения в экспрессии генов, последствия которых мы только начинаем понимать. Есть перестройка микробиома, нарушения сна, гормональный хаос.

Человеческое тело — это машина, созданная для работы в очень специфических условиях. Вытащи её из этих условий на десятилетия — и она сломается. Не если, а когда.

Философия тупика

-6

И вот мы подходим к самому болезненному вопросу. Даже если — чисто гипотетически — мы решим все технические, радиационные, психологические и биологические проблемы... имеет ли это смысл?

Межзвёздное путешествие при известных законах физики — это билет в один конец для многих поколений. Это решение, которое родители принимают за детей, которые примут его за своих детей, которые примут его за своих детей. Цепочка принуждения, тянущаяся сквозь века.

Люди, родившиеся на корабле, никогда не давали согласия на эту миссию. Они будут заключёнными, отбывающими пожизненный срок за преступление, которого не совершали — за амбиции своих далёких предков. Этично ли обрекать на это будущие поколения?

А что ждёт их в конце пути? Планета, о которой мы почти ничего не знаем. Возможно, непригодная для жизни. Возможно, уже занятая кем-то. Возможно, прекрасная — но бесконечно чужая. Люди, прибывшие туда, будут уже не землянами в полном смысле слова. Они будут чем-то новым — продуктом столетий изоляции, мутаций, культурного дрейфа.

Связь с Землёй? Радиосигнал до ближайшей звезды идёт более четырёх лет. Диалог невозможен. Только монологи в пустоту, ответы на которые придут, когда задавший вопрос уже состарится.

Человечество мечтает о звёздах, потому что мы запрограммированы на экспансию, на покорение горизонтов. Но некоторые горизонты существуют только для того, чтобы напоминать нам о наших пределах.

Возможно, наша судьба — не покинуть эту Солнечную систему, а научиться ценить её. Марс, луны Юпитера и Сатурна, пояс астероидов — всё это достижимо, всё это реально, всё это в пределах человеческих возможностей. Здесь достаточно вызовов, достаточно ресурсов, достаточно пространства для роста на тысячелетия вперёд.

Но звёзды? Звёзды, вероятно, останутся тем, чем были всегда — далёкими огнями, на которые можно смотреть, но которых нельзя коснуться. Не потому, что мы недостаточно умны или недостаточно смелы. А потому, что мы — люди. Существа из плоти, крови и нейронов, созданные для маленькой голубой планеты на окраине ничем не примечательной галактики.

И, возможно, в этом нет никакой трагедии. Возможно, это просто честный ответ Вселенной на наш дерзкий вопрос: «Можем ли мы выйти за пределы?» Ответ звучит так: «Нет. Но посмотри, какой прекрасный дом я тебе дала».

Вопрос лишь в том, хватит ли нам мудрости услышать этот ответ.