Антон Первушин - Последний космический шанс
Выглядит это как строчки из научно-фантастических романов. Но это уже реальность! Пока перед нами единичные и очень дорогие образчики, но всего лишь сорок лет назад процессор Intel-4004 был таким же образчиком, а сегодня он кажется чем-то доисторическим, сродни динозаврам. Грядет биотехнологическая революция! И она совершенно преобразит известный нам мир.
Что она может дать космонавтике? Самое важное достижение биоинженеров, сопоставимое по значимости с выпуском серийного микропроцессора в 1971 году, я оставил на закуску. Весной 2010 года группа ученых под руководством американца Джона Крейга Вентера объявила, что многолетний кропотливый труд завершился полным успехом: впервые в истории из элементарных химических соединений была собрана живая клетка – «биосинтетический организм», которому его создатели присвоили имя Синтия. На наших глазах произошел поистине «божественный» акт творения. Хотя клетку собирали по готовому образцу, в качестве которого использовалась природная бактерия Mycoplasma mycoides, в нее сразу внесли «улучшения», избавившись от «генетического мусора» и закодировав в полученном геноме имена участников проекта и три классические цитаты. Сейчас Институт генетических исследователей работает над синтетическим микроорганизмом, который сможет перерабатывать промышленные отходы в топливо – надо полагать, выбор Вентера в этой части обусловлен коммерческими соображениями.
Нет сомнений, что синтетическая биология даст толчок появлению невероятных проектов. Одним из них может стать (и, думаю, станет) создание искусственной биосферы, которая будет обеспечивать человека всем необходимым для жизни (кислородом, водой, белками и углеводами), а также перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности с большей эффективностью, чем это делают природные аналоги. Мы помним, что все усилия создать такую сбалансированную биосферу, которую можно было бы разместить на борту межпланетного корабля или под куполом внеземной колонии, провалились. Синтетическая биология предоставляет реальный шанс преодолеть эти трудности. К примеру, представьте себе мясо, которое растет само, без участия живого организма. Или представьте растение, которое не только очищает воздух от вредных примесей, но и питается упаковочным материалом.
Еще одна интересная возможность – конструирование биомеханизмов, которые будут выделять в качестве продуктов своей жизнедеятельности чистые металлы, полезные кристаллические соединения, водород или кислород. Концепцию «вакуумных цветов» предложил канадский художник Мартин Нарозник. Он проиллюстрировал ее выставкой чудесных картин, которые долгое время красовались в Космическом центре имени Джонсона, вдохновляя молодых инженеров НАСА. На картинах изображены причудливые «роботы-растения», парящие в пустоте. Они используют энергию солнечного света, а растут за счет переработки космической пыли и микрометеоритов.
Космический цветок Мартина Нарозника
В качестве побочного продукта «цветы» выделяют уникальные лекарства, стимулирующие препараты, нектары и парфюмерию. В мечтах Нарозника вокруг «вакуумных цветов» будет сформирована целая космическая индустрия: люди, словно пчелы, полетят к ним сквозь пространство, чтобы собрать бесплатный урожай.
Со стороны может показаться, что канадский художник – безнадежный оптимист и утопист. Но синтетическая жизнь уже существует, и подвижники этой новой технологии всерьез присматриваются к астероидам как к возможному месту обитания экзотических существ, которые будут когда-нибудь созданы биоинженерами. С 1996 года функционирует проект Biota.org, объединяющий усилия десятков специалистов, пытающихся воссоздать в цифровом виде сложные эволюционные процессы. Участники проекта надеются с помощью соответствующих программ не только понять, как зарождается жизнь и появляются первые протоклетки, но и смоделировать развитие синтетических существ, конструируемых под жесткие условия обитания, в том числе под условия открытого космоса. Понятно, что это дело не ближайших лет, а десятилетий, однако и ракеты не сразу строились, а полеты на Луну пятьдесят лет назад встречались лишь в фантастических романах.
Промежуточный итог. Белые пятна в черном космосеИтак, мы вспомнили, что в Солнечной системе существует множество объектов, которые представляют не меньший интерес, чем Луна, Марс и Венера. Астероиды, спутники планет, точки Лагранжа. Они столь же привлекательны с научной точки зрения, их разнообразие велико, но знаем мы о них куда меньше – сказалось многолетнее пренебрежение, обусловленное завышенными ожиданиями и ошибочными представлениями о природе соседних планет.
Изменение космической стратегии в связи с экономическим кризисом заставляет по-новому взглянуть на малые тела, находящиеся в пределах орбиты Марса. В принципе они достижимы даже при том уровне техники, которыми располагают развитые страны. Мы можем запускать к ним исследовательские аппараты, совершать мягкие посадки, брать пробы грунта и возвращать их на Землю. Мы можем смонтировать пилотируемый космический корабль, используя готовые модули Международной космической станции, и отправить его к астероиду. И все это необходимо сделать в ближайшем будущем – прежде всего для того, чтобы выяснить, насколько богатыми ресурсами обладают астероиды, что они могут дать для расширения человеческого присутствия в космосе.
Однако освоение этих ресурсов пока не может быть начато, поскольку нет соответствующих средств: эффективных энергоустановок, механизмов по переработке космического грунта, автономных химических фабрик. Все это можно получить, организовав полигон на Луне.
Есть и другой путь – вкладываться в развитие биотехнологий, которые в будущем способны преодолеть сразу две трудности, стоящие перед космической экспансией: проблему создания замкнутой биосферы межпланетного корабля и проблему эффективной переработки месторождений астероидов. К сожалению, мы не можем обсуждать конкретные проекты, все пока сводится к намерениям, «сырым» программам и красивым картинкам, за которыми не стоит ничего, кроме фантазии художников. Посему эксплуатация астероидов – мечта того же уровня, что и человеческая колония на Марсе.
Кстати, о Марсе. Критики концепции «Гибкого пути» указывают, что ее авторы, отказавшись (хотя и не категорически) от Луны, не учли особенностей технологии освоения планет. Это замечание резонно, ведь Луна выглядит более подходящим полигоном для подготовки экспедиции к Марсу, нежели астероиды, на которых царит микрогравитация. На Луне и Марсе главная проблема – как сесть и взлететь; на астероиде – как удержаться у поверхности. Совершенно противоположные по смыслу задачи! Таким образом, создавая транспортные средства для покорения астероидов, мы по факту тормозим марсианский проект, а ведь он остается приоритетным в глазах правительства и общественности.
Критики совершенно правы! Два равноценных направления в развитии космонавтики будут тормозить друг друга, отнимая скудные ресурсы. Так случилось с орбитальными станциями, которые изначально создавались как «промежуточные пункты» на дороге к другим мирам, а затем обрели статус самостоятельной цели, под которую пилотируемая космонавтика «затачивалась» целых тридцать лет без особого успеха. Поэтому нужно выбрать: Марс или малые тела. И совершенно ясно, что если ставить вопрос ребром, то выбор останется за Марсом – хотя бы потому, что он больше, выглядит эффектнее, имеет бурное прошлое, мощные привязки к человеческой культуре, и на нем, возможно, будут найдены инопланетные формы жизни.
Увы, но сами по себе малые тела не могут служить главной стратегической целью космической экспансии. Они – лишь средство, которым мы пока не умеем пользоваться. Но неужели в обозримой Вселенной для человечества нет более достойной цели, чем Марс?.. Об этом мы поговорим в следующей главе.
Глава 6
Звездные корабли
Я хорошо помню времена, когда ученые считали Солнечную систему уникальной. В ходу была теория советского математика Отто Шмидта, который утверждал, что все известные планеты, включая Землю, возникли в результате «счастливой случайности». То есть по ходу своего движения вокруг центра Галактики наше светило вошло в облако «темной материи», состоящее из метеороидов, и увлекло его за собой; потом из этого вещества за счет гравитационного «стягивания» сформировались планеты, спутники и астероиды. Теорию оспаривали многие астрономы, ведь она противоречила здравому смыслу и была по сути развитием гелиоцентризма, устаревшего еще в XVIII веке. Но сторонники Шмидта требовали твердых доказательств: предъявите планеты у других звезд, тогда и поговорим. А вот предъявить было нечего, ведь астрономические инструменты не позволяли увидеть относительно малые объекты на фоне яркой звезды с такого огромного расстояния. Революция в этой сфере произошла только в середине 1990-х годов, опять же благодаря новым методам обработки информации, которые дали нам современные компьютеры. И сегодня счет найденных экзопланет (так называют планеты у звезд) идет на тысячи. Сторонники «уникальности» посрамлены, а ученые открывают столь удивительные миры, что рядом с ними меркнут самые разнузданные фантазии.
