Цивилизация типа I

Когда цивилизация достигает статуса типа I, весьма маловероятно, что она потянется к звездам; более вероятно, что она еще в течение столетий будет оставаться на родной планете, чтобы преодолеть оставшиеся националистические, фундаменталистские, расистские и сектантские страсти своего прошлого. Научные фантасты зачастую недооценивают всей сложности космических путешествий и колонизации космоса. На сегодняшний день доставка на орбиту Земли 1 кг груза стоит от 20 000 до 80 000 долларов. (Представьте Джона Гленна, сделанного из чистого золота, и вы начнете понимать непомерно высокую стоимость космических путешествий.) Каждый полет космического шаттла обходится более чем в 800 млн долларов (если взять полную стоимость программы и разделить на количество полетов). Весьма вероятно, что стоимость космических путешествий снизится с появлением ракет-носителей многоразового применения, которые можно снова использовать сразу же после завершения полета, но не больше чем в 10 раз на протяжении нескольких десятилетий. В течение большей части XXI века космические путешествия останутся непомерно дорогим предложением для самых богатых людей и государств.

(Существует одно потенциальное исключение: разработка космических лифтов. Последние достижения в области нанотехнологии сделали возможным производство сверхпрочных и сверхлегких углеродных нанотрубок. В принципе, возможно, что эти нити из атомов углерода окажутся настолько прочными, чтобы соединить Землю с геосинхронным спутником, вращающимся по орбите, отстоящей более чем на 30 000 км от Земли. Как в детской сказке «Джек и бобовый стебель», можно будет воспользоваться этой углеродной нанотрубкой для того, чтобы попасть в открытый космос, а стоимость этого путешествия составит лишь малую часть обычных затрат. Исторически сложилось так, что ученые отбрасывали возможность применения космических лифтов, поскольку натяжение струны было бы настолько сильным, что разорвало бы любые известные волокна. Однако с появлением технологии производства углеродных нанотрубок такое положение вещей может измениться. NASA финансирует предварительные исследования этой технологии, и в течение нескольких лет будет проведен тщательный анализ этого вопроса. Но даже окажись такая технология возможной, космический лифт сможет в лучшем случае доставить кого-то или что-то на околоземную орбиту, но не к другим планетам.)

Всякие мечтания о космических колониях упираются в тот факт, что затраты на пилотируемые полеты на Луну, а тем более на планеты Солнечной системы, во много раз превышают стоимость полетов в околоземное пространство. В отличие от морских путешествий Колумба и первых испанских исследователей столетия тому назад, когда стоимость корабля составляла крошечную долю валового внутреннего продукта, а потенциальное вознаграждение было огромным, размещение колоний на Луне и Марсе обанкротило бы практически любое государство, не принося никакого прямого дохода. Простой запуск на Марс космического корабля с людьми на борту стоил бы от 100 до 500 млрд долларов, а окупился бы он в весьма малой степени.

Необходимо также учитывать опасность, грозящую людям на борту. После полувека экспериментов с ракетами на жидком топливе вероятность катастрофического провала в полете составляет приблизительно один к семидесяти. (В сущности, под эту вероятность подпадают две трагические потери космических шаттлов.) Мы часто забываем, что космические полеты – это не обычный туризм. При таком количестве быстро испаряющегося топлива и угрозе человеческой жизни полеты в космос будут оставаться рискованным предприятием еще в течение десятилетий.

Однако спустя несколько столетий ситуация может измениться. По мере того как стоимость космических полетов будет постепенно снижаться, несколько космических колоний могут потихоньку начать осваивать Марс. В таких временных масштабах некоторые ученые даже предложили оригинальные способы терраформирования Марса: к примеру, перенаправить на него комету, которая, распавшись, добавит в атмосферу водяных паров. Другие предложили инжектировать метан в атмосферу Марса, чтобы искусственным образом создать парниковый эффект на Красной планете, благодаря чему поднимется температура и постепенно растает вечная мерзлота под поверхностью Марса. Таким образом озера и реки Марса наполнятся водой впервые за миллиарды лет. Другие предлагают более опасные экстремальные меры: например, подземный взрыв ядерной боеголовки под ледяным покровом, чтобы растопить лед (что может создать угрозу для здоровья будущих космических колонистов). Однако все эти предложения никак не выходят за чисто гипотетические рамки.

Более вероятно, что в ближайшие несколько веков цивилизация типа I сочтет космические колонии не самым срочным делом. Но для дальних межпланетных экспедиций, где время не является столь критическим фактором, создание солнечно-ионного двигателя может стать толчком для межзвездных полетов. Такие двигатели будут обладать малой тягой, зато смогут поддерживать эту тягу годами. Они будут концентрировать солнечную энергию, разогревать газ, например цезий, а затем выпускать его через сопло, что обеспечит умеренную тягу, которую можно будет поддерживать почти до бесконечности. Средства передвижения, приводимые в действие такими двигателями, могут стать идеальными претендентами на создание межпланетной «федеральной системы скоростных автострад».

И наконец, цивилизации типа I могли бы отправить несколько экспериментальных зондов к ближним звездам. Поскольку скорость химических ракет в конечном счете ограничивается максимальной скоростью газов в ракетных соплах, физикам придется найти более экзотические виды двигателей, если они надеются покрыть расстояния в сотни световых лет. Одним из возможных вариантов может стать прямоточный воздушно-реактивный двигатель, основанный на реакции синтеза, – ракета, которая черпает водород из межзвездного пространства и использует его для синтеза, в результате которого высвобождается практически неограниченное количество энергии. Однако протон-протонный синтез трудно реализовать даже в условиях Земли, не говоря уже о корабле в открытом космосе. От разработки такой технологии нас отделяет, в лучшем случае, еще век.