Mi9t + Gcam

В границах обозримой Вселенной достаточно много объектов, размеры которых во много раз превосходят размеры нашей планеты. Например, звезда, которая пульсирует только с одной стороны, или галактика “Сомбреро”, похожая на мексиканскую шляпу. Однако такие сверхплотные тела как нейтронные звёзды, образующиеся в результате вспышек сверхновых звёзд, имеют, как правило, более скромные размеры по сравнению с вышеупомянутыми объектами. Новое исследование, проведенное международной исследовательской группой, сузило диапазон радиусов типичных нейтронных звезд, что позволило астрономам получить наиболее точные на сегодняшний день измерения.

“Мы выяснили, что любая нейтронная звезда, которая примерно в 1,4 раза тяжелее нашего Солнца, имеет радиус около 11 километров”, - сказал в своем заявлении Бадри Кришнан, возглавлявший исследовательскую группу в Институте Альберта Эйнштейна (AEI) в Ганновере. “Наши результаты сужают диапазон радиусов нейтронных звёзд до диапазона между 10,4 и 11,9 километрами. Это в два раза точнее, чем в предыдущих исследованиях”.

В работе команды, опубликованной в журнале “Nature Astronomy”, использовалась комбинация знаний из общего описания первых принципов поведения материи нейтронных звёзд и первых наблюдений слияния двух нейтронных звёзд - GW170817.

“Слияние двух нейтронных звёзд - золотая жила информации!” - сказал Коллин Капано, научный сотрудник Ганноверской высшей школы экономики и ведущий автор исследования. “У нейтронных звёзд самая плотная материя в наблюдаемой Вселенной. Измеряя некоторые характеристики этих объектов, мы узнаем больше о фундаментальной физике, управляющей веществом на субатомном уровне”.

“Это поразительно!”, - добавил Капано. “GW170817 был вызван столкновением двух объектов размером с город. Произошло это столкновение около 120 миллионов лет назад, в те времена, когда динозавры ещё разгуливали по Земле! Это произошло в галактике за миллиард триллионов километров отсюда. Отсюда мы и получили представление о субатомной физике”.

Гравитационно-волновой всплеск GW170817 наблюдался в августе 2017 года во всём электромагнитном спектре. Разобравшись с ядерной физикой, лежащей в основе этого астрофизического события, исследователи смогли определить физические характеристики нейтронных звёзд - их массу и радиусы.

Рассчитанные ограничения дали команде дополнительную информацию о судьбе нейтронных звёзд, сливающихся с чёрной дырой в двойной системе. В большинстве случаев ограничения предсказывают, что нейтронная звезда, вероятнее всего, будет целиком поглощена чёрной дырой, а не разорвана на части. Этот факт может иметь значение для будущих наблюдений подобных событий, поскольку они могут рассматриваться только как гравитационно-волновые источники, будучи невидимыми в электромагнитном спектре.

“Эти результаты захватывают дух не только потому, что нам удалось значительно улучшить методику измерения радиусов нейтронных звёзд, но и потому, что это открывает нам дорогу к пониманию судьбы нейтронных звёзд на завершающем этапе их жизни - при слиянии двух объектов”, - объясняет Стефани Браун, соавтор публикации и аспирант Ганноверской высшей школы искусств (AEI).

Источник

Перевод: Григорий Чепель.

Гонолулу - Необъяснимые сверхбыстрые вспышки радиоволн продолжают появляться на ночном небе, и никто не знает, почему. Новый пример этого явления был отслежен до места его возникновения - ближайшей спиральной галактики - но это лишь сделало все еще более запутанным для астрономов.

Проблема касается класса небесных явлений типа “вспышка-и-ты-уже-все-пропустил”, известных как быстрые радиовсплески (Fast radio bursts, FRBs). За несколько тысячных долей секунды взрыв испускает столько же энергии, сколько Солнце произведет почти за столетие. Исследователи знают о таких радиовсплесках с 2007 года, однако до сих пор нет убедительных объяснений относительно их происхождения.

“То, что их производит - большой вопрос”, говорит Кензи Ниммо, докторант в университете Амстердама в Нидерландах, во время новостного брифинга в понедельник, 6 января, на 235 собрании Американского Астрономического Общества в Гонолулу, Гавайи.

Ученым также пришло на помощь открытие в 2016 году быстрых радиовсплесков, пульсирующих случайными вспышками радиосигналы. Все предыдущие разы наблюдались только одиночные сигналы.

По словам Ниммо, в конце концов повторяющиеся быстрые радиовсплески были отслежены до карликовой галактики с высоким уровнем звездообразования, на расстоянии в 3 миллиарда световых лет от нас. В этой галактике находится постоянный источник радиоизлучения, возможно туманность, чем можно объяснить появление этих быстрых радиовсплесков.

Также астрономам удалось определить, что три неповторяющихся вспышки прилетели из далеких массивных галактик с небольшим звездообразованием. По словам Ниммо, это может быть доказательством, что повторяющиеся и неповторяющиеся вспышки возникают из разных типов сред. Однако, новое открытие бросает вызов этой простой картине мира.

Объект, известный как FRB 180916.J0158+65 - повторяющаяся радиовспышка, открытая обсерваторией канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода (CHIME), радиотелескопом близ Оканаган Фолс в Британской Колумбии, который Ниммо называет “лучшей в мире машиной по поиску быстрых радиовсплесков”.

Последующие наблюдения Европейской сетью телескопов позволили исследовательской команде составить карту расположения радиовспышек в высоком разрешении. Она указала на средних размеров спиральную галактику, такую, как наш Млечный путь, находящуюся на удивление близко, всего в 500 миллионах световых лет от нас, таким образом став ближайшим известным источником быстрых радиовспышек. Результаты этих исследований были опубликованы 6 января в журнале Nature.

Несмотря на точное определение расположения радиовспышек, группе ученых не удалось обнаружить никаких источников радиоволн в этой спиральной галактике, которые бы могли объяснить эти выбросы. Даже хуже, эти новые события не подходили под распределение обнаруженных ранее повторяющихся и неповторяющихся радиовспышек.

“Этот сигнал полностью отличается от других локализованных быстрых радиовсплесков” - говорит Бенито Маркот, радиоастроном в Объединенном институте Европейского исследовательского консорциума инфраструктуры исследований VLBI и ведущий автор статьи в Nature во время новостного брифинга.

Исследователи верят, что последующие данные могут помочь им понять, о чем могут рассказать эти радиовспышки. А до тех пор им придется напрячь мозги, чтобы разобраться в этой головоломке.

Источник

Перевод: Александр Афанасьев.

Данные, опубликованные 4 ноября в журнале Nature Astronomy, свидетельствуют о том, что Вселенная может быть изогнута наподобие гигантского воздушного шара.

Это переворачивает наши представления о мире – мы привыкли считать пространство плоским, то есть таким, в котором два фотона, идущие параллельным курсом, никогда не встретятся. В замкнутом мире такая встреча возможна.

Международная группа астрономов, включающая космологов из Манчестерского университета, Римского университета Сапиенцы и университета Джона Хопкинса, пришла к такому выводу, опираясь на данные, полученные космической обсерваторией «Планк». Его основной миссией было изучение реликтового излучения – отдаленного эха Большого взрыва, за которым последовало расширение Вселенной. Эта кривизна, по мнению исследователей, выражена очень слабо. Она незаметна ни в нашей обычной жизни, ни даже в масштабах солнечной системы или Галактики. Но если бы вы отправились далеко за ее пределы, путешествуя по прямой линии, не исключено, что вы бы вернулись в исходную точку.

Разницу между закрытой и открытой Вселенной можно проиллюстрировать, сравнив растягивание плоского листа и надувание воздушного шара. И в том, и в другом случае происходит расширение. Но на плоском листе каждая точка на поверхности отходит от любой другой точки по прямой линии, а на воздушном шаре его кривизна делает геометрию этого движения более сложной.

Эту увлекательную теорию уже раскритиковали другие ученые. С одной стороны, они отмечают, что гигантский объем данных, использованный для построения модели, способен привести к специфическому типу ошибок измерения. С другой – хотя эта гипотеза снимает часть вопросов современной космологии, она одновременно расходится с результатами других исследований и входит в противоречие с другими теориями.

Текст: Вера Круз.

Дизайн: Максим Коневзеров.

Недавно прошло вручение нобелевской премии, лауреаты которой вызвали большое количество вопросов, а иногда и недовольства среди общественности. Чтобы разобраться в вопросе, мы пришли к Сурдину Владимиру Георгиевичу, кандидату физико-математических наук и старшему научному сотруднику Государственного Астрономического Института им. П. К. Штернберга МГУ.

Интервьюер: Владимир, здравствуйте! Буквально на днях было вручено две Нобелевских премии по физике, как раз по Вашей специализации, по астрономии, мы бы хотели немножко их обсудить. Как Вы относитесь к тому, что Нобелевскую премию в этом году делили три человека за два разных открытия? Один из них за теоретическое исследование в области космологии и реликтового излучения, а двое других – за изучение экзопланет.

Владимир Сурдин: Давно ожидали этого события. Я очень рад, что оно произошло. На самом деле, делят пополам два открытия – одно в космологии, другое в области планетной астрономии, но планеты открыли двое, поэтому им по четвертушке, а космолог получает вторую половину. Все они очень достойны. Дело в том, что Джим Пиблс – это легенда, это человек эпохи академика Зельдовича и прочих великих физиков. Но, как говорил не менее великий физик академик Гинзбург, чтобы получить Нобелевскую премию, надо долго жить. Он долго жил и свою получил. А академику Зельдовичу не повезло. Они, фактически, группа Зельдовича и группа Пиблса работали параллельно, начиная с середины 60-х, когда совершенно неочевидно было, что надо заниматься космологией. Космология – это была такая кабинетная наука, игра ума для физиков, и абсолютно никаких наблюдений, какой-то базы наблюдательной для проверки их теоретических измышлений и так далее не было. Но они занялись этим и угадали. И когда их теории были на подходе, практически были созданы теории горячих взрывов и формирования галактик и так далее, вдруг было открыто реликтовое излучение, то есть эпоха Большого Взрыва стала наблюдаемой. Ну, а в наше время это вообще точная наука – космология. К сожалению, академик Зельдович не дожил до этого момента, он работал вот здесь (в ГАИШ – прим. ред.), в том числе и здесь, хотя и в других институтах Москвы. Но Нобелевскую премию дают только живым учёным, поэтому Джим Пиблс более долговечным, более долголетним оказался, и я очень рад, что он свою награду получил. Всегда человеку приятно, когда его труды как-то отмечены, тем более Нобелевской премией. А то, что он сделал – это, конечно, на века. Сегодня теория формирования галактик, по крайней мере, зарождения галактик, это надёжная физическая теория. И мы прекрасно понимаем, и фактически, и группа Зельдовича, и группа Пиблса намекнули на то, что в природе должно быть вещество, тёмное вещество (dark matter). Ожидали его открытия, астрономы его открыли. Правда, пока мы не знаем, что это. Ни физики, ни астрономы не знают, что это за вещество, но мы понимаем, что оно есть. А Пиблсу для его расчётов оно было необходимо, чтобы понять, как же за короткое время (Вселенной всего-то там 14 млрд лет) вещество могло из совершенно однородной среды превратиться в такую комковатую, когда пустота разделяет очень плотные, ну по астрономическим масштабам, плотные комки вещества в виде галактик, скоплений галактик, планет, звёзд и так далее... Вот объяснить это, зная только о наличии обычного вещества (протоны, нейтроны, наши родные атомы), было невозможно. И Пиблс, и группа Зельдовича чувствовали, что нужна какая-то среда, которая ещё сильнее притягивает друг к другу и себя, и другое вещество, чтобы сформировать неоднородную структуру Вселенной. Ну, и в конце концов, они оказались правы. Сегодня всё это надёжно установлено. Нобелевская премия поздно, но нашла своего владельца.

Это половина, а вторая половина тоже долго ждала. Чего она ждала, я не знаю. В 95 году надёжно был открыт факт существования планет у других звёзд – экзопланет. Абсолютно надёжно! Вот с момента открытия первой экзопланеты, которое было сделано как раз нынешними нобелевскими лауреатами Мишелем Майором и Дидье Кело, никто не сомневался, что это открытие состоялось. Вот надо было и давать её прямо в том году, почему нет? Как это сделали, например, при открытии гравитационных волн. Открыли – на следующий год Нобелевскую премию получили. Чего-то ждали. Чего ждали, я не понимаю. Наконец, 4000 экзопланет открыли на начало нынешнего года, ну убедились, что экзопланеты есть, что это не миф, что их можно изучать. Мы их уже фотографируем, начинаем атмосферу их изучать. Ну и, наконец-то, решили дать Нобелевскую премию за это открытие. Слава Богу, учёные живы-здоровы, правда Майор в весьма преклонном возрасте, но продолжает работать, а Кело совсем молодой, ну не начинающий, а уже, в общем, немного продвинувшийся, а теперь великий астроном. И я рад, что они это делают. И, собственно, за что они получили свою премию, своё отличие? Они создали приборы, которые были до них. Они назывались спектрографы. Спектр звезды получить. В XIX веке получали, в XX получали, почему именно в XXI за это открытие [премию] дали? А потому, что они улучшили точность измерения спектров в 100 раз. До них мы умели определять скорость движения звезды по её спектру, это эффект Доплера позволяет сделать, с точностью примерно километр в секунду. Ну, с такой скоростью реактивные истребители только летают. А звёзды движутся под действием находящихся рядом с ними планет, вращающимися вокруг них со скоростью пешехода, 5 метров в секунду, от силы 10 метров в секунду. Ну, скорость велосипедиста, не больше. Ни один существовавший в 90-е гг. спектрограф не умел так точно измерять скорости звёзд. Майор с помощью Кело, тогда он был аспирантом начинающим, сделали прибор в 100 раз более чувствительный, чем существовали до них. И вообще, это общее направление науки: возьмите существующий прибор, улучшите его характеристики на порядок, ну то есть раз в 5-10, и вы станете Нобелевским лауреатом. И это каждый раз оправдывается. Так было и с гравитационно-волновыми детекторами, так было с открытием экзопланет, так будет. А начиналось всё с Галилея, как мы помним. Не он изобрел телескоп, он узнал, что телескоп существует, сделал более сильно увеличивающий, чем был до него, и сразу ему открылись прелести на небе. Это надо помнить тем, кто рассчитывает на следующие Нобелевские премии.

Интервьюер: А данные Нобелевские премии, на Ваш взгляд, они являются достойными?

Владимир Сурдин: Ну конечно, я же об этом сказал. Это замечательные работы, и, наверное, есть и другие хорошие работы, но в данный момент очень подходящее время отметить эти две. Всё-таки люди живут долго, но не вечно. И человек хочет при жизни получить удовольствие от того, что его работа оценена, а не потом. Ну вот вовремя, вовремя дали им эти премии.

Интервьюер: То есть, не с запозданием?

Владимир Сурдин: Конечно, могли бы и пораньше. Могли бы. Но хорошо, что… лучше поздно.

Интервьюер: Как Вы думаете, вкладывал ли Нобелевский комитет некий смысл в формулировку «экзопланеты у солнцеподобной звезды»? Ведь планеты всё равно горячее Юпитера и необитаемы в плане известной нам жизни. Да и экзопланеты были открыты у массы других звёзд, в том числе и схожие с нашими.

Владимир Сурдин: То, что они подчеркнули «у солнцеподобной звезды», связано с тем, что за несколько лет до открытия, сделанного Майором и Кело, были обнаружены странные, по массе похожие на планеты объекты у радиопульсара. Радиопульсар – это нейтронная звёздочка, остаток взрыва некогда массивной звезды, и по его радиоимпульсам можно очень точно измерить его колебания, связанные с тем, что вокруг него что-то ещё видимое бегает. И вот радиоастрономы действительно обнаружили, что рядом с одним радиопульсаром нечто похожее на планеты бегает. Но мы теперь понимаем, что это хоть и похоже на планеты, но это совсем особого сорта тела, которые, скорее всего, из самого вещества взорвавшейся звезды образовались, и ожидать чего-то похожего на планеты, атмосферы там, жизни, тем более, невозможно. Хотя открытие формально можно причислить к открытию планет у других звёзд или у мёртвой, уже умершей звезды. Но, тем не менее, хотелось всегда найти аналоги нашей Солнечной системы. А то, что было у пульсара открыто, это никакого отношения к нормальным планетам не имеет. Поэтому Нобелевскую дали достойному коллективу за важное открытие, а теперь это просто вот огромная индустрия астрономическая, большой бизнес, как сейчас говорят, обнаружения и исследования экзопланет. Более 4000 планет у нас перед глазами, в наших руках, и среди них, конечно, мало похожих на Землю, но уже некоторое количество есть. И даже с атмосферами, и даже в атмосфере пары воды найдены, а вода – это источник жизни. Так что мы шаг за шагом приближаемся к тому, чтобы следующая Нобелевская премия была за открытие биосферы на экзопланетах, то есть, жизни. Будет она в области астрономии или биологии, я не знаю, поскольку Нобелевской премии за астробиологию пока нет, но я думаю разберутся. Удалось бы найти, а премию найдём какую-нибудь.

Интервьюер: Вы, как учёный, огорчились бы, если бы получил кто-то Нобелевскую премию в той области, на изучение которой Вы, допустим, потратили большую часть своей научной карьеры?

Владимир Сурдин: Какое же может быть огорчение? Раз ты этим занимался, и в этой области были достигнуты какие-то большие успехи, и это было отмечено… Народ научный не завистливый в своей большей части. Эти премии, кстати говоря, потом идут не на какие-то побрякушки, а учёный, получивший её, либо отдаёт в свою лабораторию, либо какие-то гранты на неё основывает. В общем, это наше общее такое… Дело даже не в деньгах. Сегодня один или полмиллиона долларов или даже два миллиона долларов – это не такие большие деньги, чтобы какое-то новое научное направление открыть или поддержать лабораторию на долгие годы. Это, скорее, символ. Есть же премии более денежные, чем Нобелевская, но всё-таки Нобелевская, по-прежнему, самая престижная. И каждый из нас радуется… Ну вот в 17 году дали Нобелевскую премию за открытие гравитационных волн. Что, наши физики на физфаке МГУ сильно переживали, что не им лично дали, а американским физикам? Американцы, так сказать, объединили это направление, возглавили его, деньгами сильно поддержали, но интеллектом и приборами очень сильно российские и европейские физики поддержали работу по обнаружению гравитационных волн. Все очень обрадовались, что это было отмечено, а главное, что сами волны были найдены. Так что зависти тут никакой, а радость, безусловно, общая. Мы интернациональный народ, мы учёные, а не военные.

Интервьюер: А как Вы относитесь к тому, что те же реликтовое излучение, экзопланеты изучали тысячи учёных, а премией отмечаются единицы?

Владимир Сурдин: Я рад, что не все. Представьте себе, что Нобелевскую премию дали бы, скажем, за открытие гравитационных волн, всем физикам, участвовавшим в этой работе, а их более тысячи, реально участвовавших. А Нобелевская премия порядка миллиона долларов. По тысяче долларов на человека, да? Ну и что, они сильно обогатились бы? Ну что, это большая премия? 60 000 рублей – нормальная зарплата ведущего научного сотрудника. Ничего особенного. А главное – это не прозвучало бы в СМИ, люди бы не заметили этого. Вот, физикам раздали по тысяче долларов, пойдите себе в макдоналдсе пообедать купите. А большой кусок, большой “выстрел” в средствах массовой информации, важная короткая информация: “Этим за это дали” – это гораздо важнее. Как символ это гораздо важнее, чем деньги. А как символ все участники этой работы в равной степени ощущают, что их наградили. По-моему, это нормально.

Астроном, кандидат физико-математических наук Сурдин Владимир Георгиевич о полётах за пределами Солнечной системы, о внеземных цивилизациях и парадоксе Ферми и о направлениях развития космонавтики.

Первая часть

Стенограмма: @Bioluh

Интервьюер: Владимир Георгиевич, расскажите, пожалуйста, о космических аппаратах, которые планируется запустить за пределы Солнечной системы: в чём их особенность и какие цели они преследуют.

Сурдин Владимир Георгиевич: А я не знаю о таких планах, честное слово, по-моему, сейчас не финансируется ни один аппарат, который бы улетал за пределы Солнечной системы. Мы знаем, что пока их было пять и все они были не для полётов куда-то вдаль, а для исследования планет Солнечной системы. Просто так получалось, они были вынуждены набирать большую скорость, чтобы за разумное время долететь до Сатурна, до Урана, Нептуна, теперь вот до Плутона. А уже набрав такую скорость, они не могли остаться в Солнечной системе, им сам Бог, вернее, сам Ньютон велел лететь дальше. Это два «Пионера» американских, два «Вояджера» и, наконец, сейчас вот New Horizons — «Новые горизонты» — пролетел мимо Плутона и с большой скоростью теперь будет улетать.

Ниже: Аппарат «Voyager-2»

Их всего было пять. Насколько я знаю, пока не финансируется ни один такой полёт к планетам. Вернее, к планетам-гигантам финансируется, но это будут спутники планет. Сейчас вот «Джуно» — спутник Юпитера — работает, он никуда от Юпитера не улетит. Наверное, в ближайшее время будут создаваться спутники Сатурна, уж очень много всего интересного там, в системе Сатурна: и Энцелад, и Титан, и много других спутников, и сам Сатурн интересен, и кольцо. Но это уже будут спутники, то есть, они будут долго у планеты работать и никуда не выстрелят вдаль. Может быть, я не в курсе, но таких проектов запуска куда-то за пределы Солнечной системы я не помню.

Собственно говоря, те, которые уже улетели, оказались достаточно надёжными: «Пионеры» уже не работают, а «Вояджер» ещё передаёт сигналы и, наверное, лет десять ещё, ну пять, по крайней мере, будет передавать. А New Horizons вообще новенький. Это очень надёжные машины, «Вояджеры» полстолетия почти работают — их запустили в середине семидесятых, вон сколько лет прошло, скоро будем справлять пятидесятилетие, на пенсию их отправим, может быть, в 60. Voyager-1, по крайней мере, работает. New Horizons тоже, наверное, лет 30–40 проработает. Всё упирается в источник электричества: у них ядерный источник, плутоний распадается, хватает на полвека запаса тепла. С другой стороны, а нужны ли они нам для полёта за пределы Солнечной системы? Они же летают очень медленно, со скоростью около 20 километров в секунду, и до ближайших звёзд они никогда не доберутся, а за пределами орбит больших планет ничего сверхинтересного нет. Много астероидов, но они и близко к нам есть. Я не думаю, что это было бы рационально туда бросать такие дорогие аппараты.

Ниже: Аппарат «New Horizons»

Правда, есть совершенно альтернативный проект полёта за пределы Солнечной системы, но он немножко странный. Это инициатива, которая идёт от нашего российского миллиардера Юрия Мильнера, я думаю, про него уже многие слышали. Он дал сто миллионов долларов на развитие такого странного аппарата, который будет лететь "почти со скоростью света", процентов двадцать от скорости света, и за разумное время, за пару десятилетий сможет долететь реально до ближайших звёзд, исследовать сами звёзды и планеты, которые рядом с ними. Это удивительный аппарат.

Сам аппарат будет меньше напёрстка, совсем малюсенький, даже не наноспутник, а какой-то микроспутник, привязанный к световому парусу. И парус будет небольшой: это тоненькая светоотражающая плёночка размером три на три метра, всего лишь десять квадратных метров. Но на неё будет направлен луч очень мощного лазера, даже системы лазеров, которые своим световым давлением разгонят этот аппарат до очень большой скорости. И не один, конечно, если технология будет освоена, то таких микроспутников с маленьким лазерным парусом можно будет наделать сотни и сотни, и запустить их в разных направлениях к ближайшим звёздам. Это очень интересная инициатива, деньги уже есть, технологии пока нет. Но мы знаем, что деньги, в общем, часто стимулируют развитие новых технологий.

Нам надо, во-первых, сделать микроспутники, но это, мне кажется, уже понятно как: сегодня микрочипы достаточно маленькие и разумные. А вот световой парус пока непонятно как делать. Потому что на него колоссальной мощности свет будет направлен, и если эта тоненькая плёночка поглотит хотя бы одну миллиардную долю этой энергии, она вмиг испарится. Это должно быть вещество, абсолютно отражающее свет, ничего не оставляющее себе, идеальное зеркало. В прямом смысле идеальное — стопроцентно отражающее свет. Пока такого материала нет, но есть идеи как его сделать, многослойные интерференционные покрытия. Если будет освоена эта технология, то мы в ближайшие лет двадцать увидим полёты к звёздам. Не просто за пределы Солнечной системы, а очень далеко за пределы, реально за пределы, к другим звёздам. Это расстояния несопоставимые. Свет от Луны до нас идёт около секунды, от самых далёких планет — несколько часов, от ближайших звёзд — годы и годы. Годы идёт свет. Это рывок, который потребует новых технологий. Но есть надежда, человек рискнул ста миллионами, наверное, понимая, что технологии такие можно создать. Это интересная инициатива. Я рад, что это наш человек, это выпускник моего родного физфака МГУ.

Ниже: Юрий Борисович Мильнер и Стивен Хокинг

Интервьюер: Может быть, что-то уже создано из нового типа двигателей, которые бы позволили отправить аппарат на большие расстояния?

Владимир Георгиевич: Нет, пока реактивные двигатели не годятся для этой цели. Те, что есть, а есть пока только химические двигатели: топливо, кислород, сжигание — обычные наши ракеты. На этом никуда не улетишь, мы с их помощью с трудом до планет долетаем. Есть направление следующего шага. Следующий шаг — это атомные, ядерные реактивные двигатели, которые, конечно, намного мощнее, намного экономичнее, чем наши химические, так же, как атомные электростанции лучше, чем сжигать нефть и газ.

Ниже: Атомный ракетный двигатель

Но их до сих пор побаиваются. Они не очень экологичны, это всё-таки радиоактивное вещество. Их пытались освоить в шестидесятые годы: и у нас был создан атомный ракетный двигатель, и у американцев был создан. Их испытали, они вроде заработали. На стендах, тут, на Земле. Но их не рискнули использовать для космических аппаратов. Для военных они неинтересны, военным далеко летать не надо — с одного континента на другой надо бомбу перекинуть, дальше им некуда. А когда что-то не интересно для военных, оно сразу тормозится в своём развитии. Космонавтика всё-таки заточена на военные цели. И атомные двигатели пока остались недоразвитыми, недоиспользованными. Но есть надежда, что мы на них перейдём, и тогда в сочетании атомный источник энергии + плазменный ракетный двигатель, который с огромной скоростью выкидывает вещество, это, вообще говоря, уже заявка на межвёздные путешествия. Но всё-таки не человека. Человек очень тяжёлый, человеку нужно много всего. Робот весит килограмм, от силы сотню килограммов. А полёт даже одного человека вдаль это тонны и тонны. Сразу мы упираемся в размеры и вес самого человека, в то, что ему нужно кушать, дышать, пить, купаться, менять одежду, и мало ли что ему надо. Всё это делает ракету неподъёмно тяжёлой, двигатели невероятно мощными и деньги невероятно большими на сооружение вот этого всего. А роботы лёгкие, надёжные, быстрые. Наверное, полетят за пределы Солнечной системы уже скоро.

Интервьюер: Расскажите о наиболее выдающихся конструкторах, инженерах, которые этих роботов создают.

Владимир Георгиевич: Мы знаем имена главных конструкторов эпохи Королёва, был даже совет главных конструкторов: Бармин делал космодромы, Королёв делал ракеты. Но это генералы, а воюют солдаты. Генералы просто контролируют весь этот процесс. Да, они выдающиеся в своём смысле, как организаторы этого производства, как люди, понимающие что и когда надо делать.

Ниже: "Совет Главных конструкторов". Слева направо: В.П. Бармин, В.П. Глушко, С.П. Королёв, Н.А. Пилюгин, М.С. Рязанский, А.Ф. Богомолов. Байконур. 1957 г.

Но я даже не знаю каких-то великих имён нынешних организаторов. Есть просто предприятия. Например, предприятие имени Лавочкина, так называемая "Лавочка", там делали замечательные зонды эпохи покорения Луны. Наши автоматы садились на Луну, брали пробы грунта и привозили их на Землю, никто ещё этого не повторил. Наши луноходы, да, пусть они были примитивными, но они бегали по Луне, не так как китайские, сто метров пробежал и сломался, а проходили десятки километров. Сегодня бы им нормальное научное оборудование, они бы ещё очень даже там поработали. Это всё там, "на лавочке", НПО имени Лавочкина.

Ниже: Семён Алексеевич Лавочкин

Кто делает сейчас, я их имена не знаю, но надеюсь, что они будут работать не хуже, чем предыдущие поколения инженеров. Я, например, восхищён «Луной-3», это наш первый аппарат, который сфотографировал обратную сторону Луны. Компьютеров тогда не было, электронных фотоаппаратов тогда не было, были обычные плёночные аппараты и какие-то там музыкальные шкатулки с пружиной вместо, грубо говоря, современных процессоров. А они летали и делали то, что лучше них никто в ту эпоху не мог сделать.

Ниже: Аппарат «Луна-3»

Мы опять возвращаемся к тому, что бросили три, почти уже четыре десятилетия назад, к созданию автоматических межпланетных аппаратов. Ясно, что несколько десятилетий — это разрыв традиций между старыми инженерами и современными. Наверное, мы будем наступать на те же грабли и совершать те же ошибки, делая открытия в этой инженерной области создания маленьких, но разумных аппаратов. Надо быстро набирать этот опыт. Американцы его не теряли, в этом их превосходство, а нам снова приходится догонять. Но мы видим на примере китайских инженеров, которые начали этим заниматься недавно и очень быстро набирают темп, очень быстро. Надо, может быть, у них теперь учиться тому, как делать космическую технику, и быстро совершенствоваться в этом направлении. Может быть у них, и у американцев, и у европейцев. В конце концов, единственный аппарат, севший на поверхность Титана, это Европейский аппарат — «Гюйгенс» — замечательная машина, не всё там было ладно, но он сел и работал на Титане. Бог знает, где этот Титан, но он долетел и работал.

Ниже: Аппарат «Гюйгенс»

Интервьюер: Снова обратим взор в космос. Расскажите, пожалуйста, в чём заключается парадокс Ферми?

Владимир Георгиевич: Парадокс Ферми — это старая история: в середине пятидесятых, когда многие были увлечены идеей связи с инопланетными цивилизациями, летающими тарелками, казалось, что цивилизации уже тут и так далее. И, самое главное, это были годы, когда на Земле в развитых странах очень стремительно и у всех на виду происходил технический прогресс. Начало XX века — только поехали первые автомобили и полетели первые самолёты. Середина XX века — освоена атмосфера, стратосфера, летают самолёты, носятся автомобили, а в конце пятидесятых ракеты в космос полетели. Технический прогресс был таким быстрым, что люди наивно экстраполировали это на далёкое будущее. Казалось, что через сто лет мы завоюем Солнечную систему, а через тысячу лет будем у соседних звёзд. Казалось, что так оно и будет. И тогда идея: значит, через несколько тысячелетий вся галактика будет наша, все сотни миллиардов звёзд. Хорошо. А что, кроме нас нет в космосе других разумных? Было бы странно, если бы их не было. А что, они не могли на несколько тысячелетий раньше нас начать этот бурный технический прогресс? Так почему же они ещё к нам не прилетели. «Где же они?!» — сказал Ферми.

Ниже: Энрико Ферми

Он, конечно, издевался над теми, кто так наивно верил в технику и развитие земной цивилизации. Это было сказано с издёвкой, но, как любая издёвка, оно стало таким почти афоризмом — «Где же они?» А действительно, где же они? А ведь эта надежда на развитие цивилизации не потеряна, мы по-прежнему быстро развиваемся, закон Мура — каждые два года процессор увеличивается в десять раз в своих возможностях, наши компьютеры сейчас невероятно мощны. Долго ли это будет продолжаться, и чем это кончится. И вообще говоря, это настораживает: если их нет уже здесь, значит, через тысячу лет нас не будет уже там. А что же тогда с нами произойдет. К чему приведёт этот технический прогресс столь стремительный, если мы не освоим всю галактику? Что Земля сколлапсирует? Цивилизация сама себя убьет, отравит, взорвёт? К чему всё это приведёт? К чему это привело у них, которые раньше нас стали развиваться на других планетах.

Мы довольно молодая цивилизация. Земля родилась спустя десять миллиардов лет после Большого взрыва, десять миллиардов лет было у Вселенной, чтобы наплодить другие цивилизации, чтобы заселить нашу галактику разумными существами. Где же они? Вот он, парадокс Ферми: мы ожидаем сплошь оккупированную разумными существами галактику, а видим её абсолютно пустой от проявления цивилизаций. Земля уже в радиодиапазоне очень яркий объект, она шумит на всю галактику. Мы уже космические аппараты к другим звёздам отправляем, а в ответ тишина. Мы уже полвека пытаемся услышать радиосигналы из космоса, и не слышим их. Хотя аппаратура стала невероятно чувствительной. Мы уже прослушиваем весь радиодиапазон: от самых коротких до самых длинных волн. Всё, что проходит сюда, к поверхности Земли сквозь ионосферу, мы прослушиваем прямо канал за каналом. И тишина. Никто нам ничего не передаёт. Мы посылаем свои сигналы, правда, недавно стали посылать, они не очень далеко улетели, но пока тоже никто не отозвался. Вот это "великое молчание Вселенной" и есть парадокс. Мы быстро развиваемся, а больше никого нет. Как это так, что же с ними случилось?

Интервьюер: На ваш взгляд, как это можно объяснить?

Владимир Георгиевич: Не знаю. Для себя я нашёл ответ на молчание Вселенной. Ответ такой: мы прослушиваем радиосигналы, потому что это наиболее понятный для нас способ космической связи, мы со своими спутниками связываемся по радио и так далее. Но может быть те, которые ушли вперёд, уже давно забыли про радио, как мы забыли про многие средства связи: про голубиную почту или что-нибудь такое примитивное. Сто лет назад радио оказалось прорывом, это было единственное средство дальней связи. А сегодня... кто сегодня слушает эфирные радиоприёмники? Мы получаем по оптоволокну сигнал в свой компьютер, в свой телевизор. А оптоволокно не шумит на всю Вселенную, оно не выпускает из себя сигнал. Это только наши останкинские мощные телепередатчики, в основном, в космос выбрасывают информацию. В этом году мы перешли с аналогового телевидения на цифровое, а для цифрового эфирное вещание не лучший способ. Если они давно уже перестали вещать в эфир, то что мы услышим.

Можно сказать, что они же должны со своими спутниками по радио говорить, значит, этот сигнал может и до нас дойти. Давайте посмотрим, что сейчас со спутниками происходит. Уже с ближайшими спутниками мы общаемся по лазерному лучу. Уже есть разработки, они будут в ближайшие годы, со спутниками на орбите вокруг Марса общаться по лазерному каналу. Лазер намного эффективнее. Радио довольно медленное, низкая частота, мало мегабит в секунду можно передать, а по лазерному лучу гигабиты летят в секунду. Если так дело дальше пойдёт, то и мы перестанем в космос излучать радиосигналы. Единственные кто, наверное, ещё долго не откажется от радио, это военные. Их радиолокаторы прощупывают околоземное пространство: и их, и наши, и всех, кто занимается серьёзной обороной страны, прощупывают космос: кто летит, наши/не наши спутники. От этого, видимо, трудно отказаться, радиолокация — это единственный способ пока. А что такое военный радиолокатор, это мощный радиовыстрел, мощный всплеск энергии, брошенный в космос, и кусочек от неё отражённым от спутника приходит на Землю. А куда вся остальная [девается]? Остальная энергия радиоимпульса уходит в далёкий космос. В нём нет никакой информации, это не послание внеземным цивилизациям, это просто ба-бах. И мы такие ба-бахи время от времени получаем из космоса, ведь уже пятьдесят лет мы его прослушиваем и нельзя сказать, что мы вообще ничего не получаем. Мы разумного сигнала не заметили, но вот такие радиовспышечки бывают, приходит из космоса. Может быть, это как раз их системы противоракетной обороны там посылает по своим нуждам сигналы, а часть из них доходит до нас. Я очень на это надеюсь, что всё-таки они там есть. Где же они? Они там, занимаются своими делами и не интересуются нами.

Интервьюер: А как вы думаете, теоретически могут когда-нибудь стать возможными межзвёздные экспедиции, чтобы прямо полететь и проверить?

Владимир Георгиевич: Вы имеете в виду экспедицию человека.

Интервьюер: Да, теоретически.

Владимир Георгиевич: Теоретически это возможно уже и сегодня. Ещё в семидесятые годы были первые вполне инженерно проработанные проекты звездолётов, вполне осуществимые на основе технологий уже созданных на Земле. Они продолжаются и сейчас — звездолёт «Дедал» и другого типа. Но если оценить стоимость этих проектов, окажется, что ни одна страна... Во-первых, на что они способны. Они, конечно же, со скоростью света летать не будут, они будут летать с хорошей скоростью, так, чтобы, может быть, за пятьдесят лет, за восемьдесят лет до ближайших звёзд долететь. Но ближайшие звезды, честно говоря, не очень нас интересуют. А, скажем, до ближайшей тысячи звёзд, это уже потребуется смена поколений, то есть, надо будет запускать родителей, чтобы их дети или внуки [долетели]. В этом тоже ничего страшного нет, это нормальный процесс. Это было бы интересно. Но стоимость невероятная, то есть, вся индустрия земного шара, все богатые развитые страны на десятилетие должны заняться производством одного такого звездолёта. Понятно, что никто на это не решится. Те деньги, что мы отпускаем на космонавтику — мы, американцы, китайцы — это доли процента от бюджета страны. А бросить весь бюджет на такие проекты... В чём их смысл — совершенно непонятно.

Ниже: Один из концептов звездолёта «Дедал»

Интервьюер: А какой на ваш взгляд будет космонавтика будущего?

Владимир Георгиевич: Не знаю, смотря о каком будущем речь. Космонавтика сейчас замедлила темпы своего развития и, наверное, она так эволюционировать будет в ближайшие десятилетия более или менее понятно — это Луна и Марс. Космонавтика в смысле человека или вообще?

Интервьюер: Вообще.

Владимир Георгиевич: А, ну вообще она очень разнообразна. Сейчас многие частные фирмы занялись космонавтикой, это замечательно, они очень рационально используют те небольшие деньги, что имеют. И спутники стали чрезвычайно разнообразными. Например, все мечтают в ближайшие годы космический интернет создать, и уже многие этим занялись. И это к нам прямо, без всякого контроля со стороны крупных фирм или политических каких-то амбиций, просто из космоса будет приходить сигнал на наши гаджеты. Это здорово. И, конечно, этому будут всячески препятствовать многие правительства, которые не хотят этого. Но коммерция всё равно перебьёт это дело, как перебивала всегда. В этом направлении всё понятно.

А вот в направлении пилотируемой космонавтики, мне кажется, какой-то разброд. Китайцы собираются большую космическую станцию сделать, то есть, они идут шаг за шагом за нами и за американцами, и ещё некоторое время будут у Земли. Мы собираемся на Луну, уже эти планы к тридцатому году опубликованы. Не знаю, как они, состоятся или нет. Американцы, очевидно, собираются на Марс, на Луне им делать нечего, им надо вновь быть на frontiers, на самом передовом рубеже, они хотят доказывать всем, что они в технологиях лидеры. Вот это вот, наверное, на ближайшие десятилетия круг тех задач, которые пилотируемая космонавтика решит. Дальше... дальше очень трудно себе что-то представить, очень трудно. Я больше, чем на тридцать лет вперёд, в этой области не могу замахнуться. Спросите у братьев Райт, что будет через тридцать лет после того как их первая этажерка поднялась на пять метров и пролетела триста метров. Они могли бы сказать, что в начале Второй мировой войны, а это как раз тридцать лет спустя, может, тридцать пять, полетят реактивные самолеты (первые реактивные самолеты полетели уже в начале сороковых)? Нет, конечно! Ничего подобного они не могли себе представить. Так же и нам трудно представить развитие космонавтики, потому что она развивается очень неравномерно. Как только она становится нужна каким-то крупным структурам — военным, политикам, а сегодня бизнесменам — так она делает рывок. Как не нужна — она на десятилетия может остаться в стопорном состоянии, в латентном состоянии. Прогнозы очень трудно делать.

Интервьюер: Спасибо.

===================

Источники:

SciTeam

Наука | SciTeam

Астроном, кандидат физико-математических наук Сурдин Владимир Георгиевич о полётах в пределах Солнечной системы, о роли человека в космосе и будущем космонавтики.

Стенограмма: @Bioluh

Интервьюер: Владимир Георгиевич, здравствуйте.

Сурдин Владимир Георгиевич: Добрый вечер.

Интервьюер: Говорить мы будем про полёты по просторам Солнечной системы и про человека в космосе. И наш первый вопрос: Владимир Георгиевич, как изменились космические аппараты за минувшие полвека?

Владимир Георгиевич: Аппаратами мы называем обычно беспилотные: спутники, зонды, которые летают к планетам. И они, конечно, очень сильно изменились. То, на чём летают люди, называется космический корабль, и они изменились незначительно. Конечно, электроника эволюционирует, но в принципе тяжёлого человека с большим запасом еды, топлива, воды запускают примерно одними и теми же ракетами, на одном и том же месте, на тех же космодромах. А вот маленькие аппараты изменились принципиально, тоже благодаря электронике. Раньше они были тяжёлые, неповоротливые, недолго живущие, приходилось каждый раз запускать новые, когда ломались старые. Сегодня они очень долго живут, имеют очень маленький размер. И мы даже говорим про наноспутники. Нано! Вот так в кулаке можно его держать.

Ниже: Наноспутник — ESTCube-1

И они делают вполне приличную работу. Так что спутники стали разнообразными. Зонды, которые к планетам летают, тоже стали очень разными. Например, последние аппараты, долетевшие до Марса, именно последние, имели размер с портфель: три нанокуба. Как большой термос. И они вполне выполнили свою задачу. В этом смысле эволюция происходит, наверное, такая же быстрая как в любых гаджетах, которые нас окружают.

Интервьюер: А почему не изменяются корабли, которые предназначены для людей?

Владимир Георгиевич: Потому что не изменяется сам человек. Он каким был в скафандре сто килограмм весом, пол кубического метра объёмом; он хочет дышать, хочет пить, есть и так далее. Естественно всё это приходится сохранять: все системы жизнеобеспечения, чтобы поддержать человека, все системы связи. Они, конечно, компактными становятся, приспосабливаются под человека, а человек не меняется, поэтому и не меняется ни масса кораблей, ни дальность их полета. Пятьдесят лет назад летали к Луне и сейчас примерно на таких же полетят к Луне. Потому что туда надо транспортировать таких же людей. Если бы человек миниатюризировался, стал бы маленьким, плотненьким, не ел, не пил, то, конечно, и космический корабль бы изменился. Пока человек как он есть остаётся, то и техника примерно те же масштабы имеет. Конечно, она стала более надёжной, менее дорогой, это понятно, но, в общем, человек диктует масштабы той космической техники, которая для него создаётся.

Интервьюер: Вы неоднократно говорили, что пилотируемая космонавтика уходит в прошлое. Расскажите, пожалуйста, об основных доводах заменить человека роботами в космосе.

Владимир Георгиевич: Наверное, я не совсем это говорил. Пилотируемая космонавтика осталась в прошлом, она почти не набрала новых функций. Как летали вокруг Земли на высоте 400 км, так год от года, десятилетия за десятилетием и летают.

Для чего там летает человек? В основном для того чтобы изучить его самого, чтобы понять как он там себя чувствует, что он может, чего не может, чем ограничены возможности самого человека. Но это уже давно изучено. Да, первые полёты на неделю кончались тем, что космонавты прибывали на Землю в разбитом состоянии: они страдали от неподвижности, от зажатости в маленьком корабле, от невесомости. Сегодня научились продлевать активную жизнь космонавта на орбите до года. Научились. Нашли способы гимнастики, питания. Но всё это не бесплатно. Например, эта гимнастика отнимает время от научных экспериментов, и человек уже, как оператор, как управляющий приборами, какими-то опытами на орбите, становится малополезным на орбите. Он в основном заботится о своём здоровье. Он поддерживает системы жизнеобеспечения, постоянно ремонтирует на космической станции туалеты, питьевую воду, заменяет баллоны, фильтры для дыхания, фильтры для поглощения углекислоты. То есть, обеспечивает себя. Но ведь не для этого мы его туда запускали. Нам человек на орбите в первое десятилетие космонавтики нужен был как оператор способный навести фотоаппарат на нужное место Земли, сфотографировать, перемотать пленку. Он обеспечивал работу механизмов на орбите, которые без него не работали бы. Сегодня они работают прекрасно без человека. Сегодня все задачи космонавтики выполняет автоматика. Это что касается вокруг Земли.

Теперь о далёких полётах. 1969 год, полёт на Луну. Могли мы тогда сделать то с помощью роботов, что сделали люди: собрать сотни килограммов лунного грунта, поставить на Луне и правильно сориентировать нужные приборы (сейсмометры привозили, отражатели лазерного света) и так далее? Нет, без человека тогда это было невозможно. В эту же эпоху мы запускали своих самых передовых роботов — советские луноходы. Что они сделали? Да почти ничего. Вот тогда ясно было, что роль человека нельзя заменить каким-то механизмом. Да, чуть позже американских полётов мы привезли с Луны несколько [порций] по 100–150 грамм лунного грунта. На это наши роботы были способны. Но это, конечно, капля по сравнению с тем, что доставили космонавты из сотен мест на Луне, из разных точек Лунной поверхности, тысячи образцов грунта. Они до сих пор исследуются, и до сих пор каждый месяц можно найти статью с открытиями, сделанными при изучении лунного грунта. Космонавты выполнили свою роль, на которую роботы тогда были неспособны.

Сегодня другая история. На Луне работают роботы, сегодня китайские, они уже два раза садились на поверхность Луны. Да, они ещё не совершенны, но они гораздо дешевле, чем организация полёта человека, и какую-то свою роль они выполняют. На планетах — Венера, Марс и дальше — работают только роботы, и сегодня мы не можем послать туда человека. Можно сказать, что последние сорок или почти пятьдесят лет пилотируемая космонавтика топчется на месте. Но зачем вкладывать деньги в то, что не развивается. Надо либо отправлять человека дальше, либо оставить его на Земле и на эти ресурсы, на эти деньги отправлять сотни и сотни интересных для науки роботов.

Не только учёные заботятся о полёте человека, есть ещё, конечно, какой-то общественный резонанс, есть какая-то национальная гордость: «Наш человек на орбите». У соседей нет космонавтов, а у нас есть. Да, это стимулировало космонавтику в первые годы её развития. Сегодня попробуйте вспомнить, у какой страны не было космонавта. Почти все экономически развитые страны, и не очень развитые уже, своих космонавтов имеют. Мы уже не помним их имена, мы уже не знаем, кто сегодня на орбите, представители какой национальности именно сегодня работают на МКС. Это стало рутиной. Может быть, следующий рывок опять будет за человеком. Например, научную станцию на Луне, наверное, вновь придётся делать пилотируемой. Человек более динамичен, более интеллектуален, чем робот, он, может быть, как профессионал там нужнее будет. Но когда это станет интересным для науки, мы это сделаем, но сегодня, да ещё и вчера и завтра, человек пока никакой важной функции в космосе не исполняет. А роботы делают крайне полезные вещи. Что говорить, у каждого из нас GPS или ГЛОНАСС навигатор, мы пользуемся интернетом, который через спутники проходит к нам. Я не буду перечислять, все понимают, что космонавтика не пилотируемая, автоматическая, сегодня часть нашей жизни. А какую часть нашей жизни люди на орбите поддерживают, что они реально для нас делают, что они продвигают? Они как морские свинки (в хорошем смысле, как лабораторное животное, которое надо было изучить в космосе) свою функцию выполнили.

Больше, чем на год, по объективным причинам, человека в космосе оставить нельзя даже на околоземной орбите. Доза радиации, которую он получает, не запредельная, но уже вполне опасная для его жизни. Дальше никто рисковать не будет. Полёты в открытый космос, то есть, за пределы земного магнитного поля, атмосферы, ещё большую нагрузку на здоровье человека окажут. Надо либо найти способ избежать этого, либо перестать эксплуатировать людей в космосе, и, сэкономив эти деньги, начать стремительно развиваться с помощью роботов. В конце концов, надо сопоставлять полёты в космос с другими аналогичными прорывами. Были прорывы, например, в глубины океана. Да, люди добрались до Марианской впадины, в 60-м году туда опустился батискаф. Отметили — люди были в самой глубокой точке мирового океана. И всё. И на шестьдесят лет почти, ну, на пятьдесят, закончились ныряния человека в Марианскую впадину. А что, там роботы не были? Были. Они дешевле, они надёжнее, никто не рискует своим здоровьем, они работают там и изучают её.

Полёт на Марс. 15 лет почти работал маленький марсоход Оппортьюнити. 15 лет! За это время человек не только умер бы от радиации, он бы уже разложился там, потому что доза колоссальная. А Оппортьюнити бегал и бегал, пока не надоело. Сейчас там уже 6 лет бегает другой. Это дёшево, это полезно. Когда человек первый раз попадёт на Марс, это будет лишь в том случае, когда станет выгодно. Выгодно для экономики, для науки, для следующего продвижения. А пока роботы идут вперёд, и хорошо.

Ниже: Марсоход Оппортьюнити (Opportunity)

Интервьюер: Если уж мы заговорили о человеке на Марсе, мы бы хотели узнать, насколько вам в принципе реализуемой и экологичной кажется идея терраформирования Марса и дальнейшего заселения.

Терраформирование — изменение климатических условий планеты, спутника или же иного космического тела для приведения атмосферы, температуры и экологических условий в состояние, пригодное для обитания земных животных и растений.

Владимир Георгиевич: Это даже не фантастика, это фэнтези пока. Её можно обсчитать, конечно, если поставлена задача "переделать планету для жизни человека". Можно посмотреть, а можем ли мы переделать Марс для того, чтобы люди жили там. Конечно, как на Земле они не будут жить, такого комфорта не будет, но хоть какой-то минимальный набор жизненных потребностей там удовлетворить. То есть, пить воду, дышать без скафандра… Терраформирование предполагает атмосферу как у Земли, озёра, реки, какую-то нормальную окружающую среду. На Марсе её пока мы не видим, из чего можно было бы создать. Атмосфера — это азот, кислород, вода. Ну, вода на Марсе есть, пока замерзшая, но если приложить большие усилия... даже трудно понять какие. Мы считали: весь наш ядерный арсенал российский, американский, северокорейский, в общем, все атомные бомбы собрать на Земле и бросить их на марсианские полярные шапки — всё равно ничего хорошего не получится. Растопим пару кубических километров льда, реки от этого не потекут. Нужен какой-то более мощный источник энергии. Астероиды можно бросать на Марс. Правда, это не очень экологично, но, в конце концов, надо же переделать планету. Воду мы там создадим. А вот атмосферу не из чего создавать. Мы дышим кислородом и азотом. Нам надо, чтобы давление вокруг нас было достаточно большое. При низком давлении у человека закипает кровь, выделяется азот. Из чего, где взять газы для наполнения марсианской атмосферы? На Марсе маленькая сила тяжести — в 2,5 раза меньше, чем на Земле — поэтому атмосфера должна быть очень объёмистой, очень массивной, чтобы создать такое же давление, которое комфортно нам в жизни на Земле. Не из чего, нет этого ресурса, пока мы его не нашли на Марсе. Поэтому терраформирование Марса это такая фантастика неподтверждённая наукой.

Можно ограничиться таким подходом: давайте сделаем локальную среду. Подземные города небольшого объёма, рассчитанные на миллион человек. Марс не особенно большая планета, там не будет миллиардного населения. Это возможно. Можно с Земли привезти часть атмосферы, можно на Марсе из воды, расщепив её на водород и кислород, создать немножко газа для дыхания. Наверное, вот такой подход, такое локальное формирование искусственной среды для обитания человека, я думаю, когда-нибудь замахнётся на это наша цивилизация. Но на переделку всей планеты ни энергии, ни ресурсов, ни запасов полезных веществ мы пока на Марсе не видим. Так что рано об этом говорить.

Интервьюер: Какая планета или спутник сейчас представляет наибольший интерес для исследователей?

Владимир Георгиевич: В Солнечной системе немало таких планет. Марс, конечно, прежде всего, это планета, на которую надо почти все ресурсы бросить. Не все, но почти все. Потому что там очень много уже открытого, но не до конца исследованного. Есть спутники планет-гигантов. Вообще-то говоря, про Луну тоже нельзя забывать, это спутник, который у нас в руках: до него всего три дня полёта, а то и быстрее. Это спутник, который уже надо осваивать. Мы уже очень многое знаем про Луну, мы не ожидаем каких-то сногсшибательных открытий, её просто нужно осваивать и изучать.

А есть спутники, которые ещё почти не исследованы, но крайне привлекательны. Это Европа (спутник Юпитера) и Энцелад и Титан — два спутника Сатурна. Энцелад и Титан совершенно разные.

Ниже: Энцелад

Энцелад маленький, 500 км, но под его ледяной корой есть жидкий океан, мы его видели, мы его щупали. Из трещин ледяной коры бьют гейзеры, пар и вода оттуда вырываются, и мы уже знаем, что это вода, что она солёная, что там, на дне этого океана, какие-то, скорее всего, термальные источники, тёплые выходы из-под коры. А это питание для микроорганизмов. Тот, кто живёт подо льдом, не видит Солнце, ему надо чем-то другим питаться и откуда-то брать энергию. У нас в глубине океана это чёрные курильщики — горячие выбросы богатой минералами воды. Если такие же есть на Европе, спутнике Юпитера, и на Энцеладе, спутнике Сатурна, то там условия для жизни будут не хуже, чем у нас в глубине океана.

Ниже: Титан

Ну, а Титан — это вообще потрясающая вещь. Это огромный спутник. Даже неудобно называть его спутником, это почти настоящая планета, она вдвое меньше Земли. Но там атмосфера почти Земная, из азота состоит. Чем мы дышим? Азотом и чуть-чуть кислорода. Вот в этой комнате 80% азота и 20% кислорода, для нас это родная атмосфера. На Титане точно такая же, только кислорода нет. Ну, кислород можно с собой привезти. Но главное – для нас она не ядовита. Скажем, если я на Марсе вдохну, это будет чистый углекислый газ, для меня это яд, или в облаках Венеры буду летать на каком-то аэростате и вдохну — это углекислый газ, для меня яд. Я должен быть изолирован от атмосферы этих планет. А на Титане ничего страшного, ну, азот — вдохнул-выдохнул. Кислород в бачке подмышкой. Но прохладно там. Прохладно — это хорошо, всегда можно согреться. Вот когда слишком жарко, не знаешь, что делать. На Венере плюс 470 по Цельсию, и не охладишься, сгоришь моментально. А на Титане минус 180. Да, оделся потеплее, подогрев в каком-нибудь виде, изнутри или снаружи, и ты можешь по ней гулять, по этой маленькой планете. И не только гулять, ты можешь летать, надев крылья на руки. Серьёзно. Плотная атмосфера и при этом низкая сила тяжести — в семь раз меньше, чем на Земле. Надел крылья и полетел. Лёгкий скафандр, давление атмосферы почти такое же, как на Земле, не нужен этот [тяжёлый] скафандр, который тебя от вакуума спасает. Нужен просто тёплый костюмчик, крылья, бачок с кислородом — и полетел. Фантастика! А по части самого Титана, конечно, условия для жизни там не очень подходящие: там в виде жидких озёр и океанов запасы сжиженного газа — озёра из метана, этана, пропана, бутана и прочих наших любимых газов, которые в конфорке на плитке у нас горят, там это всё плещется. Не знаю, можно ли жить в такой среде. Но под грунтом Титана жизнь возможна: там много замерзшей воды, там тепло на большой глубине, и когда-нибудь мы копнём и посмотрим, что там развивается. А как место для колонизации... Вот говорят, терраформирование — Титан уже террасформирован! Он уже почти готовая Земля. Только согреться надо. Согреемся, дело нехитрое, любой компьютер будет у нас обогревать маленький кабинет, потому что там кулеры работают в компьютере.

Это не шутка, это серьёзно, Титан очень привлекателен. Плохо, что до него далеко лететь. Сатурн не близко. Но, если куда человека и посылать (не роботов, а человека), то я в первую очередь советовал бы на Титан. Это замечательная маленькая планета. И она нам очень пригодится как запасная планета, когда на Земле станет невыносимо. Либо невыносимо жарко, либо ещё по каким-то причинам невыносимо. Титан вполне оправдает себя. Кстати, площадь его поверхности примерно такая же, как площадь наших земных континентов. У нас на Земле что: три четверти океан и четверть суши, а на Титане она почти вся суша, вот, пожалуйста, миллиард человек или два, или три миллиарда плечом к плечу согреются и будут жить.

Интервьюер: Вы ещё упомянули Луну, что она очень значительна, какие здесь направления исследований сейчас?

Владимир Георгиевич: Когда-то на Луну были расчёты у военных. Когда в начале шестидесятых только начались полёты на Луну, военные интересовались поверхностью Луны как некой площадкой для размещения ракет, шпионских, разведывательных аппаратов, телескопов и так далее. Но быстро поняли, что Луна не годится, в военном смысле она себя не оправдала: слишком далеко, слишком открыта она для потенциального противника и так далее. Сегодня у военных, по-моему, никаких планов на Луну нет. И, мне кажется, именно поэтому исследования Луны сильно притормозились. Всё-таки на космонавтику основной поток финансов идёт, конечно, по заказам военных, это все прекрасно знают, что большая часть спутников, самых дорогих спутников, прежде всего оборонные задачи решают. На Луну теперь смотрят только учёные, как на новое небесное тело. Это прямо музей прошлого Солнечной системы. То, что на Земле очень быстро стирается из памяти нашей планеты. О чём помнит Земля? О последних сотнях миллионов лет, всё остальное ветер, вода, эрозия почвы, движение океанского дна всё стирают. А Луна помнит о нескольких миллиардах лет прошлого. То, что мы видим сегодня на Луне, вот эта картинка лунной географии сложилась примерно 3,5–4 миллиарда лет назад. Это музей прошлого даже на поверхности. А внутри ещё интересней будет. Потому что там нет такой геологической активности, которая на Земле всё перемалывает, там многое сохранилось в первозданном виде. И для учёных это, конечно, замечательный музей прошлого.

Для энергетики Земли Луна может пригодиться, если мы перейдём к использованию термоядерной энергии. Пока только первые шаги сейчас делаются. Первый термоядерный реактор сейчас сооружают, который, может быть, начнёт оправдывать себя, то есть, давать электроэнергии больше, чем потребляет на саму термоядерную реакцию. Во Франции делается такой экспериментальный термоядерный реактор. Если он заработает, если окажется, что термоядерная энергетика может конкурировать с атомными электростанциями, с нефтяными, с газовыми, то Луна станет привлекательна как источник топлива. Там в тонком слое лунного грунта (буквально несколько сантиметров толщиной) довольно много редкого изотопа гелия — гелий-3. Мы обычно на земле шарики надуваем и прочее гелием-4, это более тяжёлый изотоп. Его у нас тут не так чтобы много, но можем добыть, но он никому не нужен, кроме как аэростаты им надувать. А гелий-3 — крайне калорийное топливо для термоядерных электростанций. На Земле его нет, а вот на Луне он есть. Если окажется, что земные электростанции в нём нуждаются, то всё, Луна станет привлекательной для добычи гелия-3. Пока трудно сказать, произойдёт это или нет. А для учёных она, безусловно, привлекательна, и надо там приспосабливаться.

Ниже: ITER — Международный экспериментальный термоядерный реактор

На Луне нет пока достаточного количества воды, и вообще нет атмосферы. Так что научная станция на Луне обойдётся в разы, я думаю, в сотни раз дороже, чем наземная станция. Но это было бы интересно. Небольшую научную станцию, я думаю, такие страны как мы, Китай, Америка, объединённая Европа могли бы там поддерживать, и это будет намного полезнее для развития пилотируемой космонавтики, чем сидеть на МКС, даже в психологическом плане. Космонавты на МКС хорошо знают: случись что, они прыгают в свой космический аппарат, какой-нибудь Союз, или там следующие скоро полетят, американские, и через полчаса они на Земле. Задержка связи никакая, помощь с Земли за сутки может к ним прийти и так далее. На Луне этого не будет. Задержка радиосвязи небольшая, поговорить с Луной можно будет, полторы секунды туда, полторы обратно. Но помочь «лунатикам» мы быстро не сможем, вернуть их на Землю мы быстро не сможем. Это значит, что надо будет привыкать к такой межпланетной жизни — улетели, и вы сами по себе, ваша жизнь в ваших руках. Это будет хороший следующий шаг.

Американцы сейчас задумали окололунную базу, на орбите вокруг Луны. Да, это дешевле, чем посадки, но мне кажется, это не очень продуктивный шаг. Он какой-то промежуточный, которого можно было бы избежать и сразу на поверхности Луны создать полноценную базу. Скорее всего, в районе полюсов, Северного или Южного. Вероятно, Южного. Там есть залежи льда, мы уже точно знаем, просто видели их, разведали, там есть залежи водяного льда, а это значит, что с Земли не надо будет возить воду. А вода — это ведь не только попить или сварить суп, вода, расщеплённая на водород и кислород, это ещё и топливо. Водород и кислород — прекрасное ракетное топливо. Энергия для этого солнечная, на Луне её хоть отбавляй. Так что, найдём воду, это будет и для людей жизнеобеспечение, и для ракет заправка.

Луна мне кажется перспективной во всех отношениях. Хотя она, вроде, уже не привлекательна: «Были уже на Луне». Да кто был? Одним шагом только, одной ногой наступили и вернулись. А, собственно, не поняли, можно ли жить и работать там. Я читал все отчёты о полётах Аполлонов туда: за трое суток работы в скафандре тренированный, молодой, сильный космонавт (у американцев это астронавты) до конца выкладывается и полностью теряет работоспособность, практически. Три дня работы в скафандре на Луне изматывают человека до предела. Это значит, что мы не научились. Так же точно как первые полёты на космических кораблях за несколько суток изматывали человека, а сегодня они год там работают и вроде неплохо себя чувствуют, на Луне надо учиться работать. Создавать скафандры удобные для работы, или какой-то микроклимат и внутри станции, чтобы без скафандра работать, и к этому дело идёт. Так что я "за" Луну. Я "за" полёты человека на Луну, вот это интересно.

===================

Источники:

SciTeam

Наука | SciTeam