IT ExpertМир технологийЭто интересно

Стройте космические телескопы. Много телескопов!

Владимир Комен | 25.05.2018

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Стройте космические телескопы. Много телескопов!

Фантастика – научная и не очень

Научную фантастику как жанр принято отсчитывать с Жюля Верна. Кто в детстве (из поколения постарше) не зачитывался его романами, а также произведениями Уэллса и Конан-Дойла? Однако с высоты современности (это очень удобная позиция, сразу видишься самому себе очень умным) рецепт написания произведений такого рода кажется несложным. Нужно просто взять состояние науки на данный момент и экстраполировать его в будущее. Как показала дальнейшая история, в будущее не очень-то и далекое. Подводные лодки, вертолеты, роботы и даже полеты на Луну (к счастью, не таким варварским способом, как у Жюля Верна) случились менее чем через 100 лет после выхода первых научно-фантастических романов. С машиной времени или хотя бы с путешествием к центру земли через жерло вулкана, однако, не сложилось (пока).

Другой рецепт – пустить в дело фантазии какого-нибудь визионера прошлого. На основе только одной рукописи великого Леонардо Да Винчи (той самой, что купил на аукционе Билл Гейтс за 30 млн долларов) можно было бы сочинить минимум стотомник научной фантастики. Жюль Верн, судя по всему, почерпнул оттуда.

Одна черта, свойственная ранней научной фантастике, – авторы считали безусловным, или старались во всяком случае, чтобы все написанное находилось в строгом соответствии с научными представлениями своего времени. Про Артура Кларка говорят, что он имел личный компьютер (очень дорогая в ту пору вещь) для просчета маршрутов межзвездных экспедиций своих героев. Например, Алексей Толстой в «Гиперболоиде инженера Гарина» привел подробный чертеж этого дьявольского устройства (к счастью, неосуществимого на практике). И, следуя научной честности, а в особенности с началом космической эры, авторам пришлось прийти к неутешительному выводу: до звезд, даже самых ближайших, мы не долетим никогда.

img

Я всегда чувствовал тщетность донести до кого-то (да и сам, видимо, не до конца представляю себе) истинность масштабов Вселенной и межзвездных расстояний. Цифры со многими нулями homo sapiens воспринять просто не в состоянии – это бесконечно далеко от его повседневного опыта. С миллиардом еще как-то можно управиться, и то, подозреваю, только потому, что на Земле живет семь миллиардов человек и еще Билл Гейтс. В других же отношениях полнейшая абстракция. Три дня полета до Луны и полгода до Марса – это как бы не максимум осуществимого на сегодняшний день, и будущее, сколь отдаленным его ни возьми, вряд ли кардинально расширит границы достижимого. Потому что есть скорость света и теория относительности. Всё, крест на любой дальнейшей космической экспансии.

Столкнувшись с такой проблемой, писатели-фантасты (научные фантасты!) пошли на всяческие уловки. Стали придумывать невероятные виды топлива и космических двигателей: анамезон у Ивана Ефремова, фотонная тяга у каждого второго автора, загадочные «двигатели Таннева» у Снегова и т. д. В замечательном рассказе (я так скучаю по добротной советской фантастике!) Владимира Михайлова «Ручей на Япете» космонавты срочно отправляются в экспедицию к странному межзвездному объекту – то ли звезде, то ли планете, которая путешествует в пространстве и внезапно обнаруживается рядом с Солнечной системой (образец научной честности автора, но это далеко не единственное достоинство рассказа).

А еще придумывались корабли-города, где к цели – одной из ближайших звезд! – долетит только третье поколение отправившихся в путешествие. Последняя идея (чудовищная, на мой взгляд) даже породила серию произведений, где летящая масса народу попросту забывает, кто они и где, а потом с удивлением обнаруживает себя на космическом корабле, да еще и несущем некую важную миссию.

Попытка же отправить одно поколение людей в многолетнюю экспедицию невозможна по причинам чисто психологическим. Первым, пожалуй, это понял Станислав Лем в «Магеллановом облаке». Разуверившись в поставленной цели, взбунтовавшаяся часть экипажа намерена просто открыть люки и выйти, по их словам, на свободу. Командиру корабля пришлось напоминать им о коммунистических идеалах (это ранний Лем, 1955 год). Боюсь, такие аргументы больше не сработают. И незачем ходить (летать) так далеко. Мы имеем на сегодня максимум год с небольшим непрерывного пребывания человека в космосе (россиянин Валерий Поляков – 437 суток), и то при условии постоянной видеосвязи. Даже колония на Марсе, о которой так мечтает Илон Маск, без возможности двухсторонних контактов будет представлять собой группу людей на необитаемом острове (вспомните главную проблему пребывания на Красной планете – это даже не отсутствие воздуха, воды, инфраструктуры, полезных ископаемых и прочего – это пинг в 15 минут!). Либо эта колония должна стать некоей автономной общностью с полным самоуправлением, выбором шерифа, которого не волнуют проблемы марсиан, и т. д. Страшно представить, к чему приведет саморазвитие подобной структуры буквально через несколько лет независимого существования. Как бы не пришлось посылать 7-й (космический) флот США.

И конечно же, был еще один путь сочинения фантастических произведений, которым большинство авторов и отправилось, – уйти в область ненаучного фэнтези. Что логично: если смерть мечты о выходе человечества из колыбели неизбежна, то давайте хотя бы скрасим ее сладкими сказками.

Так что же – все пропало? Нет ни одного просвета, кроме как замкнуться в земных проблемах и все реже поднимать голову к звездам? Ответ – нет, ну во всяком случае не совсем.

Лазер в космосе летает и кораблик подгоняет

Некоторое время назад общественность всколыхнуло сообщение о проекте космических путешествий, предложенном нашим замечательным соотечественником, бизнесменом и инвестором Юрием Мильнером. Речь идет о крошечных межзвездных кораблях, разгоняемых вплоть до скорости света посылаемыми им в спину лазерными лучами большой мощности.

С физической точки зрения идея (во всяком случае с позиции сегодняшних научных знаний и уровня технологий) представляется в высшей степени сомнительной. Луч лазера, будучи отправленным на Луну, образует на ней пятнышко диаметром в 3 км. Но в случае полета за пределы Солнечной системы луч расширится до таких невероятных размеров, что на площадь корабля придется совсем крошечная доля. Идея долететь до звезд таким экстравагантным способом – скорее жест отчаяния.

А зачем было светить лазером на Луну? Не хочу ввязываться в дискуссию, были или нет американские астронавты на Луне, но на месте их (предполагаемой) посадки находится специальный лазерный отражатель – с его помощью расстояние до нашего ближайшего спутника можно промерять с точностью до долей сантиметра.

Подобные упражнения ученых часто вызывают раздражение у непосвященной публики, мол, куда идут народные деньги, но такие эксперименты имеют очень большое значение, и для темы нашей статьи тоже. Один из важнейших прорывов последнего времени, который стал возможен благодаря невероятно выросшей точности измерения расстояний, – обнаружение гравитационных волн. Четыре специальных прибора-детектора синхронно зафиксировали уже пять случаев прохождения гравитационных волн, причем последний подтвердился также синхронным всплеском в широком диапазоне электромагнитного излучения, пришедшем из того же места на небесной сфере. При этом гравитационная волна изменяет расстояние между двумя зеркалами в детекторе на невероятно малую величину (вновь натыкаюсь на невозможность осознать и объяснить ее малость) – одну десятую размеров протона. Это самый передовой край современной измерительной техники.

И теперь – телескопы. На одной из своих лекций замечательный астроном и популяризатор науки Дмитрий Вибе совершенно походя, как бы между прочим произнес, что межзвездное пространство столь слабо заполнено веществом, что нет никакой проблемы с помощью телескопов достаточной мощности разглядеть практически всё в соседних звездных системах! Я даже переспросил, правильно ли понял, и получил утвердительный ответ. Мощность эта пока недостижима, но речь идет именно о принципиальной возможности – в противовес принципиальной же невозможности – долететь до тех же самых систем ни в каком обозримом будущем. Предел телескопостроения для Земли уже, пожалуй, достигнут: зеркала большего размера, чем сейчас (10 метров), сделать чрезвычайно сложно, да и незачем – земная атмосфера не позволит продвинуться дальше. Вывод на орбиту цельных зеркал тоже упирается в невообразимые трудности, ибо разгонять до первой космической скорости приходится чрезвычайно хрупкое прецизионное устройство.

img

И тут на помощь приходит идея, которая ранее использовалась в радиоастрономии: нужный размер зеркала можно создать, набрав его из большого количества небольших сегментов. И вот именно для того, чтобы из осколков изображения построить правильную картинку, нам нужны методы определения расстояний между зеркалами такой чудовищной точности!

Поэтому – стройте космические телескопы. Всё как в жизни: если к чему-то нельзя прикоснуться, то хотя бы увидеть!

* * *

Уже в процессе работы над статьей вышло интервью с Юрием Мильнером на сайте РБК, где, помимо проекта маленьких космических станций с лазерным разгоном, он рассказал о других интереснейших направлениях исследований. Основная идея, которая сулит быстрые ответы на некоторые вопросы, – изучение имеющих атмосферу спутников Юпитера и Сатурна. И нужны для этого вовсе не миллиарды.

Пока дышу – надеюсь.

Журнал IT-Expert № 05/2018    [ PDF ]    [ Подписка на журнал ]

Об авторах

Владимир Комен

Генеральный директор WIT Company


Поделиться:

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru

Загрузка...

Другие материалы рубрики

Компании сообщают

Мероприятия

27.06.2019 — 28.06.2019
Conversations

Санкт-Петербург

19.09.2019
MOBILE FORENSICS DAY 2019

Москва, ул.Лесная 7, БЦ «Белые сады", конференц-зал «MEETING POINT WHITE GARDENS».