Перспективы дальние и близкие

Итак, главная проблема Контакта — в нашем восприятии собственной цивилизации.

Посмотрим на дело с точки зрения сроков. Даже в самом успешном варианте, если, обшаривая звезды в радиусе 100 световых лет, удастся столкнуться с кем-то разумным, нужно рассчитывать на вековые сроки обмена информацией. Иными словами, затрачивая сегодня немалые силы на создание орбитальной лазерной станции, мы формируем условия для грандиозного открытия не себе, а далеким потомкам, чей уклад жизни и мировоззрение наверняка будут совсем не похожи на современные — им ведь придется жить на планете, проскочившей омуты нынешнего экологического кризиса. Можно, даже не слишком фантазируя, сказать, что их социальные организмы будут соответствовать какому-то более разумному виду, например, тем же цивилизациям класса С. То есть, в сущности, мы передаем эстафету другой цивилизации. Такой пример может показаться несколько условным — в пределах небольшого числа поколений нетрудно проследить правнуков, праправнуков и т. п., отнестись к которым как представителям иной цивилизации психологически нелегко. Но попробуем обсудить сигнальный Контакт в масштабах Галактики тут счет сразу пойдет на тысячи и десятки тысяч лет. Теперь уже вполне прозрачно проступает новое обстоятельство — необходимость как-то представить Контракт систем, существенно меняющихся за время распространения сигналов. Собственно система обмена «сигнал-подтверждение» включает в себя уже не две, а три цивилизации — отправитель сигнала, получатель сигнала, получатель подтверждения. Первую и третью, вообще говоря, нельзя отождествлять. Оживленные космические переговоры такого типа уже нельзя назвать диалогом, скорей — «полилогом». В игру вступают многие цивилизации, принадлежащие эволюционным линиям разных планет. И конечно, взаимодействие между ними оказывает сильное влияние на обе линии, возможно, в какой-то степени объединяет их.

Поэтому, создавая сейчас лазерный маяк, мы не только благодетельствуем потомков, но сами пытаемся вступить в Космический Клуб, стать начальным звеном земной эволюционной цепочки, стремящейся к Контакту. Маяк играет важнейшую роль в переходе к классу С, так как получение подтверждения через 100 или 1000 лет стало бы одним из сильных факторов автоэволюции.

Раздвинув границы сроков, мы получаем иные решения и в проблеме транспортного Контакта. Внимательно пересмотрев оценки, можно без труда понять, что чудовищные параметры фотонных звездолетов во многом обязаны спешке. Стараясь предельно уменьшить время разгона и торможения (t₀ = с/а₀), чтобы обеспечить возвращение ракеты в кратчайшие по часам экипажа сроки, мы вынуждены наращивать ускорение, а стартовая масса и светимость фактически очень сильно от него зависят. Для дальних полетов особой выгоды от больших ускорений нет. Обмен ракетами все равно требует большего времени, чем обмен сигналами, и при посылке ракеты, скажем, к центру Галактики, получение информации займет более 20 тыс. лет. И опять-таки речь должна вестись о взаимодействии эволюционных цепочек цивилизаций. Выгод мало, а вот трудности с постройкой и защитой в полете доводят весь проект практически до абсурда.

Решение заключается в резком снижении ускорения. Это скромное мероприятие приводит к огромным последствиям для всей проблемы Контакта. Она формируется теперь в первую очередь как проблема генерации цивилизаций.

Сыграем в приятную игру — полет к другим галактикам, скажем, в масштабе миллиона парсек (Местная Система). Памятуя об опасных отношениях с межзвездной средой, сделаем так, чтобы эффективное время выхода в субрелятивистский режим позволило пройти Галактику при не слишком больших скоростях. Если выбрать r₀ = 10⁴ пс, то разгон придется вести с ускорением а₀ = 3.10^-4 м/с². Полет в режиме разгон-торможение на расстояние 10⁶ пс займет у экипажа порядка 300 тысяч лет, из которых первые и последние 30 тысяч пройдут в ситуации относительно «медленного» движения. На Земле же пройдет немногим более 3 млн. лет. Стартовая масса ракеты со 100-тонной полезной капсулой составит порядка 10⁶ тонн, а стартовая светимость порядка 10¹⁴ Вт, при эффективности двигателя около 10⁵ Вт/кг.

Можно было бы обсудить и другие варианты, но основные изменения видны и здесь[176]. Колоссальный выигрыш в энергетике получается из-за малого ускорения и одностороннего полета. Допустимость последнего как раз и составляет суть процесса генерации цивилизаций.

Расставаясь с коллективом космонавтов на несколько миллионов лет, мы фактически создаем особую эволюционную ветвь человечества, которая сотни тысяч собственных лет будет развиваться по особым законам[177]. Первые тысячелетия мы, вероятно, сумеем довольно оживленно обмениваться с ними информацией и наблюдать за постепенным расхождением в путях эволюции.

Дело не в возвращении — в принципе можно было бы ввести его в проект, в 10 раз сократив дальность полета и не меняя энергетики. Но и в этом случае мы не имели бы возвращения как такового, а скорее — запланированный Контакт двух цивилизаций, которые когда-то произошли от одного ствола, но потом огромные сроки развивались совершенно самостоятельно — земная 6,3.10⁵ лет, а ракетная всего вдвое меньше. И кстати, имеем ли мы право жестко программировать действия цивилизации (в частности, возврат на Землю), которая собирается самостоятельно развиваться многие тысячи лет?

Такова вероятная сверхдальняя перспектива межгалактической транспортной связи. Создав цивилизацию вдали от себя, мы получим и превосходную возможность направленного сигнального Контакта. Но масштабы стратегического планирования, конечно, порождают недоверие — больно они велики. Понятно, что в слишком больших временных промежутках трудно рассматривать земную цивилизацию как некую единую общность.

Обратимся поэтому к несколько меньшим масштабам собственной Галактики. Я думаю, что здесь проявляются особые обстоятельства, не позволяющие использовать ультрарелятивистский транспорт. Средняя плотность межгалактического вещества порядка одного атома в кубическом метре. Внутри Галактики она заметно выше, и слишком сильный разгон корабля может привести к тому, что основная доля его мощности будет тратиться на выжигание вакуума. Если в межгалактическом пространстве допускалась бомбардировка слабым потоком протонов с энергиями до 100 Гэв, то внутри Галактики, видимо, целесообразно ограничиться кинетическими энергиями протонов порядка 1 Гэв. Отсюда сразу следует, что вместо варианта (r/r0) ~ 100, который мы рассматривали выше (r₀ ~ 10⁴ пс, r ~ 10⁶ пс), следует перейти к варианту (r/r₀) ~ 1, то есть вообще отказаться от выхода в ультрарелятивистский режим (r/r₀ 1) и ограничиться скоростями до v ~ 0,7? 0,9 с[178].

Например, полет к центру Галактики в режиме разгон-торможение с ускорением а₀ = 3.10-4 м/с² (r₀ ~ 10⁴ пс, r ~ 10⁴ пс) 100-тонной капсулы потребует стартовой массы всего 685 тонн. Предусмотрев возвращение, необходимо довести ее до 4700 тонн при стартовой светимости порядка 4.10¹¹Вт. Полет туда и обратно будет длиться по земным часам около 146 тыс. лет, а у экипажа пройдет на 20 тыс. лет меньше (?/t ~ 0,86). Как видим, речь опять-таки идет о планировании в масштабе тысячи веков.

Полеты в окрестностях Солнечной системы (r ~ 100 пс) с тем же ускорением требуют уже деци-световых ракет (v_max/c ~ 0,1). Затраты времени на полет туда и обратно составляют до 12 000 лет и практически совпадают для космонавтов и землян (разность хода часов в пределах 1 %). Загрузка топливом при этом доходит всего до 50 % полезной массы корабля. Это позволяет довольно свободно обсуждать стартовую массу капсулы с полезным грузом.

Так выглядят оценки дальних полетов. В них, конечно, больше проблем, чем решений. Сам двигатель со световым истечением рабочего вещества (аннигилятор? ускоритель частиц? суперлазер?) пока не слишком ясен. Современные представления не допускают заточения микроцивилизации в 100-тонной и, пожалуй, даже миллионнотонной капсуле. Увеличение же полезной массы ведет к крупным энергетическим трудностям. Но все-таки ряд задач лежит в пределах научного обсуждения, а полет к ближайшим звездам в радиусе 10-100 парсек выглядит хоть и дерзкой, но вполне осуществимой мечтой.

За резкое снижение технических трудностей пришлось заплатить огромным увеличением сроков. Решение проблемы транспортного Контакта вылилось в решение проблемы размножения цивилизаций, которая лишь на определенный процент есть задача техническая. На первый план выходит необходимость в планировании нашей эволюции в масштабах миллионов (межгалактическая связь) или десятка тысяч (ближайшие звезды) лет. Создать модель такого размера будущего, осознать свое право на творение микроцивилизаций неизмеримо сложней, чем сконструировать приличный звездолет. Например, необходимо будет представить, что Земля станет источником совершенно особых эволюционных ветвей — цивилизаций-кочевников, не привязанных к определенной звезде, вынужденных функционировать в очень ограниченных жилых объемах, и мировосприятие и цели таких скитальцев могут быть крайне отличны от всего, что мы предполагаем для обитателей геоподобных планет.

Прежде чем броситься на галактические подвиги, землянам предстоит преодолеть многие промежуточные этапы. Надежды на Контакт пока целиком сводятся к поиску сигналов и, возможно, созданию собственных лазерных маяков.

Центральная проблема поиска — критерии выделения искусственных сигналов среди океана астрономических данных. Непосредственно доступны наблюдению энергетические потоки (свет, радиоволны, ? — кванты и т. п.), исходящие от тех или иных космических тел. Тела могут быть плодами астроинженерной деятельности внеземной цивилизации, однако надо полагать, что известные нам законы физики в таком строительстве будут соблюдены. И в первую очередь мы будем вынуждены трактовать их как естественные тела с конкретными, пусть и удивительными, свойствами. Ориентироваться здесь на то, что при наблюдениях сразу проявится неизвестное земной науке качество, не слишком уместно. Само строение тел должно описываться физическими закономерностями, и, столкнувшись с новой закономерностью, мы совершим лишь новое открытие в физике. Такова история с пульсарами — и теперь никто не мешает думать, что это какие-то маяки, но плодотворный результат свелся к открытию сверхплотных звездных остатков.

Современная физика (и астрофизика, в частности) не включает в себя каких-либо четких критериев искусственности или естественности объектов, поскольку вообще не имеет дела с системами, которые, по нашему разумению, способны на создание искусственных объектов. Включение может произойти только после того, как появится общая космогоническая схема рождения звезд и планет третьего поколения — искусственных спутников в той или иной планетной системе.

Объекты такого рода обладают одним важным качеством, резко отличающим их от звезд и планет второго поколения, — поведенческой реакцией. Искусственный спутник можно описывать как совершенно естественное тело, кроме важнейшего этапа его жизни — вывода на орбиту.

Наблюдая такое явление издали, мы долго бы ломали голову — отчего кусок вещества данной планеты ни с того ни с сего сорвался с нее и перекочевал на ближайшую орбиту? Поскольку выход обычно сопровождается каким-то свечением, мы придумали бы любопытную гипотезу о сверхмощных вулканах, действующих на данной планете и способных метать камни в космическое пространство. Однако вулкан, систематически концентрирующий энергию на одном-единственном камне, выглядит крайне неестественно (вероятность такой концентрации чудовищно мала и никак не совместима с десятками и сотнями событий в год). И тут пришлось бы сообразить, что выброшенное тело хотя бы часть своего пути обладало автономным двигателем. В рамках механики тела переменной массы, способного к направленному выбросу импульса, мы, конечно, объяснили бы появление спутника на орбите. Потом было бы нетрудно объяснить и небольшие изменения траектории (коррекция орбиты по команде с планеты) и многое другое.

Короче говоря, любой космический транспорт можно рассматривать как космогонический объект третьего поколения. В построенной таким образом небесной механике появляются несколько неопределенные параметры, связанные с двигателями этих объектов. Важно, однако, то, что у естественных тел такие параметры строго обращаются в нуль и возникает вроде бы довольно ясный критерий выделения тел искусственных. Правда, всегда можно пытаться заместить реактивную тягу двигателя какими-то силами, действующими со стороны необнаруженных тел — но и здесь есть обычная для науки ситуация конкурирующих гипотез. Вопрос о том, меняет ли тело свою орбиту собственной коррекцией или под влиянием какого-то внешнего поля, можно решить экспериментально.

Наряду с таким транспортно-энергетическим критерием, требующим значительного расширения космогонической схемы в области механики, следует искать и другие критерии — химико-технологический и информационный.

Первый из них связан с анализом материала и геометрических параметров конструкции. При наблюдении с больших расстояний этот критерий трудно применить. Например, по поводу параметров вряд ли можно рассчитывать на что-нибудь лучшее оценки эффективного размера. Спектральное исследование материала очень информативно в том плане, что позволяет оценить аномалии относительной концентрации конкретных веществ. По отношению к первичному водородно-гелиевому составу Вселенной Земля в известной степени искусственное образование — потребовалась длительная работа звездных реакторов первого поколения, чтобы создать известный спектр распространенности элементов. Можно полагать, что состав объектов третьего поколения еще более заметно выделен. Однако надо учитывать, что с ростом размера и массы таких конструкций состав должен приближаться к естественному для данного участка пространства. В качестве предельного варианта стоит упомянуть об идее американского физика Фримэна Дайсона, который предложил модель огромной сферы вещества, равномерно распыленного вокруг своей звезды. Оболочку Дайсона можно сделать из обломков какой-нибудь планеты и жить на ее внутренней поверхности, перехватывая энергию звезды. Снаружи такая оболочка выглядела бы как огромная инфракрасная звезда — она переизлучала бы, нагреваясь центральным светилом. Обнаружить неестественность химического состава данной конструкции можно было бы лишь по тонким деталям — если ее обитатели пожелали бы использовать вкрапления какого-то редкого элемента.

Информационный критерий предполагает выделение необычных свойств самого сигнала. Здесь есть несколько уровней сложности. Эволюционная космогония, включающая объекты третьего поколения, способные к автономному движению и аномальные в смысле химического состава и формы, должна допускать и развитие у них сигнальных систем. Искусственные спутники должны иметь связь с запустившими их центрами, и с точки зрения дальнего наблюдателя эта связь выглядит как избыточное излучение на одной или нескольких частотах, причем излучение переменное во времени и определенным образом ориентированное. Переменность во времени, связанная с определенной модуляцией, необходима, чтобы излучение несло какую-то информацию о внутреннем состоянии объекта. Понять характер сообщений, вообще говоря, трудно — они могут быть хорошо закодированы вплоть до практически чистого шума, который в принципе расшифровывается только владельцем кода. В целом ориентироваться на перехват таких внутренних переговоров в проблеме Контакта нелегко. Мощность передатчиков рассчитана на выполнение задач локальной связи, и на достаточном расстоянии шепот искусственного объекта можно просто не уловить.

Все это обсуждение было ограничено моделью космогонии третьего поколения, когда цивилизация-творец создает объекты «для себя», то есть не обращая внимания на потенциальных партнеров. Практически все, что пока совершила земная космонавтика, лежит в рамках этой модели. Следы такой деятельности внутри планетных систем, конечно, можно обнаружить, но сами планетные системы — труднейший предмет астрономических исследований. Объекты третьего поколения гораздо легче найти, если среди них есть нечто равномощное звездам. Но, как мы уже видели в предыдущих главах, гигантизм не обязательное и не лучшее направление эволюции, а, кроме того, самые крупные объекты такого сорта (сферы Дайсона) скорее всего очень трудно отличить от естественных. Поэтому, как ни парадоксально, космогонию третьего поколения нам придется строить неизбежно, зная, что пока надежда проверить ее экспериментально вне Солнечной системы не так уж велика.

Иная ситуация возникает, когда космогоническая деятельность цивилизации выходит за рамки своей планетной системы. Начинается создание объектов, способных к перемещениям на большие расстояния в межзвездном пространстве. Эти объекты специально ориентированы на Контакт, хотя это может быть и не единственная их функция. Разумеется, к их числу относятся межзвездные транспортные средства и сигналы. Именно проблема сигналов представляет наибольший интерес. Поток энергии, специально предназначенный для обнаружения разумными существами, — как он должен характеризоваться?

Не стану вдаваться здесь в подробности этой глубокой темы. Совсем кратко дело сводится к тому, что искусственный опорный сигнал типа достаточно мощного лазерного луча мы, скорее всего, сумели бы выделить и интерпретировать. Выглядело бы это так, что у одной из звезд какая-то частота оптического спектра в 100 или 1000 раз усилена. Астрофизически это явление настолько выходило бы за рамки всего известного о звездах, что сигнал пришлось бы считать искусственным[179]. Но это пока проблема того же класса, что и установление искусственной природы спутника.

Главные трудности начинаются с попытки расшифровать сообщение. Теперь дело не может ограничиться «эффективной физикой», включающей в космогоническую картину тела с двигателями и деформированными спектрами. Надо включать и тела, генерирующие содержательные сообщения. Это уже тот класс явлений, когда требуется общий анализ эволюции языковых структур в связи с практикой цивилизаций. Реально пока нельзя сказать слишком многое сверх очевидной истины, что очень близкую по условиям развития цивилизацию мы, вероятно, поймем.

Пока мы попросту не имеем экспериментальных доказательств того, что системы, общающиеся только при помощи электромагнитных сигналов, в принципе коммуникативны, то есть способны к взаимопониманию более глубокому, чем простая регистрация гипотезы о существовании друг друга. Главные трудности связаны с процессом обучения, а для него требуется непустое пересечение множеств практической деятельности. Иными словами, мы должны иметь в каком-то смысле общие понятия и общее функционирование с цивилизацией-партнером, чтобы понять друг друга. Пока же неясно, например, достаточно ли для обучения одного электромагнитного канала.

Эти сложные задачи со временем должны быть разрешены, многому поможет здесь наша собственная активная космическая политика. Ибо ближайшая цель все-таки освоение Солнечной системы. Кое-какие из рассмотренных выше путей наметятся уже здесь.

С таким освоением, видимо, должны справиться миллисветовые ракеты (v_max/c = 10^-3), для которых вполне подойдет термоядерное горючее загрузка им не превысит 4 % полезной массы. При ускорениях порядка g их можно использовать для быстрых бросков на расстояния в несколько миллионов километров, а для выхода к границам Солнечной системы (r ~ 1 пс) достаточно мизерного ускорения a₀ = = 3.10^-6 м/с². Движение будет уже совершенно нерелятивистским (r₀ = 10⁶ пс, r / r₀ ~ 10^-6), и полет к границе в режиме разгон-торможение займет примерно 6340 лет. Если удастся использовать сантисветовой корабль (v_max/c = 10^-2), этот срок сократится в 10 раз, но порядка 50 % стартовой массы будет приходиться на термоядерное топливо.

Итак, даже в лучших вариантах мы стоим перед проблемой многовекового планирования — такова плата за выход в сколь-нибудь дальний космос. Предположим, нам удастся отправить экспедицию к границам Солнечной системы на сантисветовой ракете. Предположим, через тысячу с чем-то лет они возвратятся. Кто же это будет — экспедиция или родственная нам внеземная цивилизация?

Вероятно, именно здесь, в пространстве Солнечной системы, предстоит решить исходную задачу генерации цивилизаций — сначала в виде ближних, рассчитанных на десятки и сотни лет полетов. Здесь мы сумеем по-иному взглянуть на Контакт и почувствовать всю прелесть и всю тяжесть своей космической роли.