Полет к звездам

Полет к звездам

С самого начала было ясно, что пространство Солнечной системы, ее планеты находятся в пределах досягаемости космических аппаратов и кораблей, которые могут быть созданы при современном уровне техники и знаний, и, следовательно, люди смогут если не высадиться, то, во всяком случае, добраться или дотянуться до любой из ее планет.

Но одновременно стало проясняться, что дома, в Солнечной системе, мы сможем получить данные о планетах, астероидах, кометах, об их особенностях, возможно, об их происхождении, но не больше. Скорее всего, в Солнечной системе вообще ничего неожиданного, принципиально нового мы не узнаем. Маловероятно, чтобы по данным, полученным в путешествиях по нашей Солнечной системе, мы сможем существенно продвинуться вперед в понимании мира, в котором мы живем.

Естественно, мысль обращается к звездам. Ведь раньше подразумевалось, что полеты около Земли, полеты к другим планетам нашей солнечной системы не являются конечной целью. Проложить дорогу к звездам представлялось главной задачей. Недаром, хотя и несколько преждевременно, американцы назвали своих космонавтов астронавтами, то есть звездоплавателями.

Это рождало мысли о звездных кораблях, и поэтому возникло само название «космический корабль». Мы, создатели, назвали его космолетом. Королев не принял это название. Сейчас уж и не припомню, когда и кто из нас предложил назвать нашу будущую машину кораблем. Но хорошо помню, как однажды мне показали фотомонтаж, перепечатанный из какого-то иностранного журнала: каравелла на фоне туманности Конская Голова, улетающая на всех парусах вдаль! Корабль! Это как раз то, что отвечало нашим устремлениям.

Рано или поздно человеческая мысль должна была вернуться к звездным кораблям. Какими они должны быть? Какие проблемы нужно решить, чтобы звездные полеты стали реальностью?

Если говорить об автоматических космических аппаратах, направляемых к ближайшим звездам, то в принципе эта задача не представляется неразрешимой.

Но размышления и простые оценки параметров кораблей для полетов людей к звездам показывают, что, пытаясь решить задачу осуществления звездных полетов, мы сталкиваемся с принципиальными трудностями.

Первая проблема — время. Даже если бы мы умудрились построить звездный корабль, который сможет летать со скоростью, близкой к скорости света, время путешествий только по нашей Галактике будет исчисляться тысячелетиями и десятками тысячелетий, так как диаметр ее составляет около 100 000 световых лет. А полеты за пределы галактики потребуют во много раз больше времени. Так что ограничимся при рассмотрении задачи путешествий к звездам только нашей Галактикой.

Представим, что наука сумеет замораживать космонавтов на какое-то количество лет, с тем чтобы они «ожили», прибыв к цели назначения, или отправлять в путешествие человеческие зародыши. И даже если решить эту проблему не только технически, но и в моральном плане, то ведь после путешествия они вернутся в совершенно чужой для них мир. Достаточно вспомнить об изменениях, произошедших за последние 200 лет (а здесь речь идет о десятках тысячелетий!), и становится ясно, что после возвращения космонавты окажутся в совершенно незнакомом мире: полет к звездам практически всегда будет полетом в одну сторону. Для окружающих, родных, друзей космических путешественников это будет чем-то вроде проводов родного человека в последний путь.

Вторая проблема — опасный поток частиц, газа и пыли. Пространство между звездами не пустое. Везде есть остатки газа, пыли, потоки частиц. При попытке движения со скоростью, достаточно близкой к скорости света, они создадут поток частиц высокой энергии, который будет воздействовать на корабль и от которого практически невозможно будет защититься.

Третья проблема — энергетика. Если в ракетном двигателе корабля использовать наиболее эффективную термоядерную реакцию, то для путешествия в оба конца со скоростью, близкой к скорости света, даже при идеальной конструкции ракетной системы, требуется отношение начальной массы к конечной не менее, чем десять в тридцатой степени, что представляется нереализуемым.

Что же касается создания фотонного двигателя для звездного корабля, использующего аннигиляцию материи, то здесь пока маячат сплошные проблемы (хранение гигантских запасов антивещества, защита конструкции корабля и зеркала фотонного двигателя от выделяемой энергии и от той части антивещества, которая не подвергнется аннигиляции в двигателе, и прочее), и не видно решения ни одной из них.

Но предположим даже, что нам удастся сделать фотонный двигатель. Попробуем представить себе галактический фотонный корабль, способный летать со скоростью, достаточно близкой к скорости света, чтобы снять проблемы времени. Собственное время полета космонавтов туда и обратно в путешествии на расстояние порядка половины диаметра нашей Галактики при оптимальном графике полета (непрерывный разгон, а затем непрерывное торможение) составит (по часам на корабле) около 42 лет при полете с ускорением (разгона или торможения), равным земному ускорению силы тяжести. По часам на Земле при этом пройдет около 100 000 лет.

Предположим, что нам удалось получить идеальный процесс в фотонном двигателе, сделать идеальную конструкцию с нулевой массой баков (чего, конечно, быть не может, но это только означает, что на самом деле результаты будут значительно хуже), и попробуем оценить некоторые параметры такого идеального корабля для полета примерно на половину диаметра Галактики. Оказывается, что отношение начальной массы корабля к конечной составит порядка десяти в девятнадцатой степени! Это означает, что при массе жилых и рабочих помещений и оборудования (то есть всего того, что везет корабль), равной всего 100 тоннам, стартовая масса окажется больше массы Луны. Причем половина этой массы — антивещество. Откуда его взять? Как передавать на него усилие для разгона?

Из сегодняшних представлений о мире складывается впечатление, что решить проблему транспортировки материальных тел на галактические расстояния со скоростями, близкими к скорости света, нельзя, бессмысленно ломиться через пространство и время с помощью механической конструкции.

Нужно найти способ межзвездных путешествий, не связанный с необходимостью транспортировки материального тела. Эта идея давно используется в фантастической литературе (что само по себе не должно смущать, так как не раз глобальные научные цели впервые формулировались в сказках, в фантастической литературе) — идея о путешествиях разумных существ в виде пакета информации.

Электромагнитные волны распространяются практически без потерь во всей наблюдаемой Вселенной. Возможно, здесь и кроется ключ к разгадке тайны межзвездных перелетов.

Если не впадать в мистику, то следует признать, что личность современного человека нельзя отделить от тела. Но можно представить себе специально сконструированного индивидуума, у которого личность может отделяться от тела, аналогично тому, как математическое обеспечение может быть отделено от конструкции современных электронных вычислительных машин.

Личность — это индивидуальный комплекс особенностей данного человека в его восприятии внешнего мира, в его алгоритмах обработки информации и реакциях на принимаемую информацию, в его воображении, симпатиях и антипатиях, в его знаниях.

Если пакет информации, являющийся полным описанием личности, может быть переписан с ее полей оперативных операций и запоминающих устройств, то этот пакет информации может быть и передан по линии связи на приемную станцию назначения и там переписан в стандартный материальный носитель (или выбираемый по прейскуранту, или…), в котором путешественник уже на месте сможет жить, действовать, перемещаться, удовлетворять свое любопытство.

Во время передачи пакета информации личности такой индивидуум не живет. Чтобы он мог существовать, действовать, его личность (пакет информации) должна быть размещена в материальном носителе. Его личность, если угодно — его дух, может существовать только на материальных полях операций и запоминающих устройств.

Такой способ решения задачи полета к звездам стал бы реализацией не только сюжетов современной фантастики, но и древних мифов, сказок, преданий о вознесении на небо и о свержении в ад, о летающей посуде и о мирах, где люди то появляются, то исчезают, о переселении душ. Возможно, тогда разрешились бы философские споры о человеке, о бренности его телесной оболочки и сути бытия. Что есть человек? Что есть истина?

Интересно, что выдающиеся философы в разные исторические периоды, от античности до нашего времени, путем логического анализа (основанного, кстати, не на знании) приходили к вполне современным представлениям о соотношении между внутренней сущностью и телом человека. Жизнь человека — это жизнь его души, это бьющаяся в беспомощных усилиях мысль о себе (что есть я?), о мире вне себя и в себе, эстетическое наслаждение красотой и отторжение примитива и неправды, это свобода мысли и анализа. Мы здесь, мы живем, пока способны размышлять, оценивать, перерабатывать информацию и генерировать ее. Остальное во мне, тело мое — для обслуживания.

Наш мозг — поле математических операций с символами, числами, понятиями, правилами и алгоритмами. Эти операции обеспечивают синтез поступающей информации и ее анализ. Сложившиеся в конкретном человеке алгоритмы обработки, анализа и оценки информации определяют его эстетику и самовосприятие, его ощущение собственного существования. Конечно, эти операции выполняются по определенным для данного человека правилам. Эти правила постепенно формируются в мозге индивидуума (в результате его опыта получения и переработки информации, опыта собственной деятельности и ее оценки) и записываются на полях математических операций и на запоминающих устройствах его мозга. Причем с течением жизни эти правила могут совершенствоваться, меняться (как меняется сам человек со временем), портиться. Записанные на материальном носителе, они как бы становятся материальными. Но сами эти операции, мысли, переживания есть нечто такое, чего нельзя увидеть, «пощупать». Человек во все времена пытался материализовать это нечто в виде звуков, слов, красок. Но всегда попытка самовыражения оказывалась лишь тенью, слабым эхом этого нечто.

Тело — это обслуживающие системы поля математических операций (питание, очистка, перемещения, средства связи с внешним миром и тому подобное). Но подавляющее большинство людей, почти все и почти всегда, не различали свое «я» и свое тело. И всегда стремились получше устроить свое тело.

В этом есть логика: без питания умирает головной мозг, распадается поле операций, исчезает личность. В здоровом теле «компьютер» работает с меньшим количеством сбоев, с большей скоростью (за счет параллельно идущих операций, и вообще за счет лучших алгоритмов), обеспечивает большую внутреннюю устойчивость к внешним угрозам и осложнениям. И главное — обеспечивает ясность мышления.

Может быть, поэтому стремление ублажить свое тело из поколения в поколение оставалось главной движущей силой человеческого рода. Оно определяло и грабительские походы, и создание новых технологий, и стремление к лучшей организации жизни общества (в том числе и методом «ограбим богатых», замаскированным лозунгом «долой эксплуатацию»). Дома, автомобили, самолеты, газ, электричество, вычислительная техника родились из этого стремления. Стремление обеспечить максимум удобств телесной оболочке было и остается до сих пор главным движителем в жизни людей.

А ведь на самом деле это вторично. Наше «я», наша индивидуальность, наша суть, наше бытие — это не материальная оболочка. И нет ничего противоречащего нашему восприятию мира, в мысли о принципиальной возможности разделения индивидуальности и ее материального носителя.

Поэтому с инженерной точки зрения представляется возможным сконструировать такого человека, душа которого может отделяться от тела, а возможно, и сконструировать мир, где человек практически мгновенно (скажем, в пределах Солнечной системы) может перемещаться с одной планеты на другую.

Допустимо ли создавать такое существо? Имеем ли мы на это право? Какие стимулы жизни мы можем предложить ему? Именно в этих вопросах главная проблема.

Мы, скорее всего, продукт органической эволюции. В нас глубоко заложен инстинкт жизни, инстинкт продолжения рода. Когда с возрастом, здоровьем, условиями жизни умирает этот инстинкт, у человека пропадает желание жить. А какой же стимул жизни мы сможем предложить нашему творению? Любопытство? Желание быть полезным людям, создавшим его тело (бренное и сменяемое) и воспитавшим его личность и душу? Желание выявиться в исследованиях мира, в сверхдальних путешествиях, в создании приемопередающих станций для путешествий, в строительстве космических околозвездных баз?

Убедительны ли эти стимулы? Откуда ему взять привязанность и любовь к ближним? Как воспитать его, чтобы он не оказался монстром с нелепыми и бессмысленными устремлениями к власти, к возможности давать указания, воспитывать и слыть благодетелем? Или наоборот, чтобы он не оказался инфантильным безынициативным существом, равнодушным к миру, к ближним и к самому себе?

И конечно, на пути создания подобного существа встают громадные технические проблемы. Как мы мыслим? Как создаются стереотипы наших реакций, поведения, оценок, как рождается наша индивидуальность? Скорее всего, алгоритмы восприятия окружающего мира, анализа, мышления возникают в каждом человеке заново и, в той или иной степени, по-иному. Их характер определяется генами, средой, структурой общества, радостями и огорчениями его детства. В обществе рабов вырастают рабы, в обществе свободных людей — независимые, уважающие собственное достоинство индивидуальности. С этой точки зрения, очень опасны стандартизированные приемы воспитания: ясли, детские сады, школы. Это самое страшное, что можно сделать для своего будущего. Человечество может быть сильно только разнообразием, индивидуальностями. Конечно, некоторые основы заветы, заповеди — должны быть общими для всех: люби ближнего своего, не укради, не убей, не пожелай… Но формировать человека по стандарту — готовить собственную гибель.

Как, не разобравшись во всех этих вещах, приступать к созданию искусственного интеллекта? Нас ждут на этой дороге неизбежные трагические ошибки и неудачи. Но эта идея уже вошла в сознание самых любопытных и предприимчивых. Надо полагать — это дело будет развиваться.

Появятся и более понятные трудности.

Если «передавать личность» на галактические расстояния, то придется создавать антенны с размерами порядка километров и передатчики с мощностью порядка сотен миллионов киловатт. Но для реализации такого способа галактических путешествий необходимо не только создать нового космического человека, у которого личность может быть отделена от тела, от материального носителя и в виде пакета информации передана через канал связи, но и создать приемные и передающие станции (например, в радиодиапазоне), развезти их (например, с помощью автоматических космических аппаратов) к возможным пунктам назначения (расположенным, как правило, невдалеке от какой-либо звезды для обеспечения приемопередающих станций энергией). При этом можно развозить приемопередающие станции, а можно только технологию, минимальный набор инструментов и роботов для изготовления их на месте назначения.

Но доставка станций со скоростями порядка сотен и даже тысяч километров в секунду к звездам, находящимся от нас на расстояниях десятков световых лет, потребует тысячелетий и десятков тысячелетий. За это время может быть утерян интерес к самому предприятию.

Тем не менее этот путь лежит в рамках возможного.

Можно представить и другой путь осуществления звездных путешествий космическим человеком: через выход на связь с другими цивилизациями.

Собственно в налаживании обмена информацией во время путешествия будет участвовать все человечество. Информация, полученная из другого мира о нем, о его обитателях, их жизни, и переданная информация туда о нашей жизни и будет путешествием всего человечества к звездам.

И снова возникает тот же вечный вопрос: как выйти на связь с другими цивилизациями?

Логичный путь: заявить о себе, создать и включить маяк, получить запрос и вступить в связь. Если исходить из идеи создания импульсного радиомаяка, излучающего во все стороны (например, вдоль плоскости Галактики), получающего энергию от Солнца с помощью солнечных батарей мощностью миллиард киловатт (оценка проведена применительно к маяку с полосой частот всего 100 герц), то от абонентов, ищущих маяки, потребуется создание приемных антенн с диаметрами от 1 до 10–20 километров для поиска на расстояниях, соответственно, от одной до пятидесяти тысяч световых лет. Мощность в миллиард киловатт можно получить от солнечных батарей с размерами порядка 100 на 100 километров. Гигантские размеры, но вполне обозримые. Конструкцию таких солнечных батарей можно представить в виде ферменной платформы с натянутыми на ней пленочными солнечными батареями.

Если говорить о связи с цивилизациями, удаленными от нас на тысячи или десятки тысяч лет, то сроки выхода на связь с другими цивилизациями будут, соответственно, тысячи и десятки тысяч лет. Уже не миллионы, но все равно очень долго.

Может ли быть более короткий путь? Возможно. Если какие-то другие цивилизации избрали этот путь налаживания связей в нашей Галактике, то они могли уже создать и включить свои маяки. Значит, нам надо искать эти маяки, строить приемные антенны, способные принять сигналы галактических маяков. Радиотелескопы с антеннами, размеры которых измеряются километрами, уже в ближайшие десятилетия можно строить на околоземных орбитах и на орбитах спутников Солнца.

Время выхода на прием сигналов других цивилизаций будет определяться временем создания больших космических радиотелескопов и временем поиска сигналов маяков. Но где искать? Может быть, вблизи центра Галактики, может быть, вдоль средних линий спиральных рукавов Галактики, может быть в шаровых звездных скоплениях, поблизости от галактической плоскости. Или около звезд с планетными системами. Так или иначе, но это уже десятилетия, а не тысячи и не миллионы лет.

Нет ли более простого выхода на связь с другими цивилизациями?

Предположим, что представители других цивилизаций уже были (или есть?) на Земле или в Солнечной системе. Как их найти, каковы могут быть следы их деятельности? Где могут располагаться их приемопередающие станции?

Тут можно выделить два направления поиска.

Сами космические существа, какими они могут быть? Размеры, особенности их жизни. Им, наверное, не нужна атмосфера и органика для питания, а космос — это их естественная среда обитания? Как их найти? Почему они не выходят на контакт с нами? Поиски ответов на эти вопросы и есть первое направление.

Второе направление связано с поисками их средств связи, поисками станций приема и отправки путешественников.

Размышления о проблеме полетов к звездам позволяют выделить несколько перспективных направлений работ: создание все более и более крупных радиотелескопов, разработка космических роботов, разработка конструкции и идеологии маяков, чтобы найти наиболее эффективный метод их поиска, исследование возможности создания и разработка искусственного интеллекта, поиск каналов связи других цивилизаций в Солнечной системе. Эти направления вполне увязываются с современными нуждами человечества.

Работы по искусственному интеллекту сопряжены с решением задачи создания достаточно эффективных роботов, которые могли бы заменить людей в опасных производствах, избавить их от труда в шахтах, от рутинной работы, которые помогли бы нам в освоении подводного мира, в строительстве. Создание больших радиотелескопов позволит вести наиболее эффективные исследования Вселенной и на ее границах, и в центре Галактики.

Цель таких размышлений на уровне фантастики — заглянуть вперед, чтобы выбрать дальние перспективы, которые стоят перед нами, чтобы определить направления поиска, сверить их с актуальными проблемами экологии и экономики, обустройства жизни людей на Земле, с интересными на сегодня задачами исследований Вселенной, и из этого анализа выявить направления работ, на которые стоит тратить общие средства, энергию и интеллект людей. Это стоит делать для того, чтобы взвешенно и разумно принимать решения о выборе.

А какие идеи, цели оставим потомкам мы? Не подпускать близко к власти тиранов, авантюристов и просто проходимцев? Но это было понятно людям еще в древние времена. Правда, реализовать это понимание, как правило, не удавалось. Идея чистой земли — без зловонных мертвых рек, без пустынь (вместо лесов), без радиационных проплешин на живом теле планеты? Это осознали люди еще в конце XIX века. Может быть, наш завет потомкам — полеты к звездам и поиски связи с другими цивилизациями? Эти идеи родились в фантастической литературе XX века. Разобраться, а как же все-таки устроен наш мир, наша Вселенная — этим озабочено человечество много веков. А может, все уже завещано нам, и наша задача — попытаться на своем временном витке развития человечества воплотить поставленные перед землянами цели?