Человечество готовится сделать несколько важных шагов в космос. Уже в ближайшие два года люди могут вернуться на поверхность Луны. В 2030-м космические аппараты должны максимально близко подлететь к спутнику Юпитера Европе, в океанах которой может быть простейшая жизнь. Марсианская миссия обсуждается все более конкретно, а в России говорят о возвращении к исследованиям Венеры. Почему мы стремимся в космос? Что мы можем там найти? И какие фантастические проекты уже сейчас обсуждаются в качестве планов или хотя бы смелых концепций? Обо всем этом в рамках фестиваля T-Двор рассказал астроном Владимир Сурдин. Собака.ru пересказывает самые интересные тезисы его выступления.
О том, зачем человеку вакуум и пустота
Вы понимаете, что в космосе ничего нет, кроме пустоты и холода. Какие там могут быть ресурсы? Что мы там можем обнаружить? Простой пример! Вспомним сублимированные продукты, скажем, растворимый кофе или каши сухие. Их очень любят туристы и космонавты — легкая еда, которую всегда можно взять с собой. Как их делают? Сначала варят, потом замораживают, а потом в вакууме высушивают. Мороз и пустота…. И за то, и за другое мы на Земле платим большие деньги.
За холодильник мы платим, переводя деньги за электричество. Вакуум еще дороже. Можете мне поверить, у физиков вакуум — в каждой лаборатории. Необходимая вещь для исследований. Он очень дорого стоит! В космосе же и холода, и вакуума сколько хочешь, бесплатно и навсегда.
О гравитационной антенне Земля — Луна
В 2015 году физики впервые открыли гравитационные волны. Их существование еще Эйнштейн предсказал, в 1915 году примерно. Мы просто никак не могли создать прибор, который бы их зафиксировал.
Наконец в 2015 году их открыли, но оказалось, что земной шар маловат для дальнейших исследований. Уже сегодня гравитационно-волновые телескопы имеют размеры в километры. Тот, который открыл гравитационные волны, — 4 км в одну сторону и 4 км в другую сторону. Это трубы, по которым летает лазерный луч в абсолютной пустоте, — там самый глубокий вакуум, которого мы можем достичь.
Тем, кто хочет пойти дальше в изучении гравитационных волн, нужен большой вакуум — миллионы километров вакуума. Где его взять? Да только в космосе. Например, Земля и Луна могут работать как элемент большой гравитационно-волновой антенны. И мы к этому идем. Довольно быстро идем.
Для этого просто нужно научиться очень-очень точно измерять расстояние между Землей и Луной. Когда гравитационная волна придет, наши планеты начнут дрожать, на несколько микрон удаляясь друг от друга под воздействием гравитационных волн. Физики умеют измерять такие дрожания, и мы к этому фактически уже подошли. Осталось научиться очень точно измерять расстояние между нашей планетой и ее спутником.
Астрономы начали измерять расстояние между Землей и Луной еще в 1970-е, тогда точность была не очень большая — ошибка была примерно 15 сантиметров, но год от года мы улучшаем технологию. Сегодня, вот в 2026 году, мы научились измерять расстояние между Землей и Луной с точностью один миллиметр. К 2030 году мы точно сумеем измерять расстояние с ошибкой примерно 3–4 микрона, и тогда заработает система гравитационно-волнового детектора Земля-Луна. Это возможно к 2030–32 году.
Что мы важного получим с помощью этого прибора? Самые длинные гравитационные волны родились практически в момент рождения нашей вселенной. То, что называется момент большого взрыва, он породил гравитационные волны, они к нам приходят. Мы получим информацию о рождении нашей вселенной, о том, как, почему, по какой причине произошел большой взрыв.
О суперкомпьютерах на Луне
Мы сегодня думаем, как бы лунный холод приспособить для наших целей. Например, сегодня очень много говорят об ИИ. Компьютеры способны работать, почти как мозг человека, намного быстрее, но им нужна энергия для питания и охлаждение.
Идея о том, чтобы использовать солнечный свет в качестве источника энергии для суперкомпьютеров уже обсуждается. Илон Маск хочет суперкомпьютеры вывести на орбиту вокруг Земли.
Но остается вопрос: а тепло куда сбросить? В вакууме не так легко что-то охладить. А вот на Луне можно. Даже на экваторе там температура -25 градусов. Постоянная. А на полюсах -240… -250 градусов. Мы думаем сегодня, что надо размещать суперкомпьютеры именно на Луне. Там и солнечного света сколько хочешь, облаков там не бывает, и холод есть, есть куда сбрасывать избытки тепла.
О Лунном космодроме
У Луны нет атмосферы. Это плохо, правда? Дышать нечем, космическая радиация бьет по поверхности Луны, и, если вы там работаете, не очень приятно. Но это же еще и положительный фактор.
Давайте вспомним, как мы запускаем ракеты — вертикально вверх. А вообще-то, ракете нужно летать не вверх, а вдоль поверхности планеты. Еще Циолковский и его поколение инженеров мечтали о такой траектории.
Это очень удобно: ракета может лежать на эстакаде, ее вес не надо преодолевать, разгон можно совершать даже при помощи электромотора. Почему так не делают? Ракету нужно разогнать до космической скорости. С такой же скоростью к нам из космоса прилетают метеориты.
Что с ними, когда они в плотный воздух попадают? Они рассыпаются, ничего от них, как правило, не остается. Значит, и от ракеты ничего не останется. Поэтому сначала ее выводят из плотных слоев атмосферы, тратят почти весь запас топлива на это, а потом постепенно переходят к горизонтальному полету.
Если нет атмосферы, то космический корабль можно разгонять просто вдоль поверхности Луны. Это давно бродит в умах инженеров. И они все ждут того момента, когда первый космодром появится на Луне и они его практически бесплатным, за исключением того, что его нужно на Луне построить.
О запасах воды на Европе
Много ли воды на Земле? Вы знаете, очень мало. Наша планета покрыта тоненькой пленочкой Мирового океана. Толщиной около 3 км в среднем. При этом планета постоянно летает в космосе, теряя воду примерно в количестве 20 литров в секунду. Где мы можем в космосе найти воду? Где этот самый необходимый ресурс для жизни? Оказывается, на Луне. Да, ее не очень много, зато близко — до Луны лететь там, 3 суток, и мы уже знаем, где на ее поверхности искать воду. Она холодная и лежит в виде льда, на Северном и особенно на Южном полюсе Луны довольно много воды.
Этот ресурс совершенно необходим будет на Луне, причем не только чтобы пить. Из воды можно сделать хорошее ракетное топливо. Расщепляя молекулы Н2О, мы получаем водород — почти идеальное ракетное топливо. И все же Луна суховата. Для тех, кто там будет работать, ее хватит, но для населения Земли нужен большой источник воды. Близко нет. Но на расстоянии полета примерно в 3–4 года мы знаем такой водный ресурс, который навсегда обеспечит Землю водой. Это спутник Юпитера… Европа.
Там воды много. Европа — это маленькое, размером чуть меньше нашей Луны тело, покрытое, во-первых, ледяной водной корой. Довольно толстой, километров 15 толщиной, а под этой корой 100 км глубины — водный океан. И он никуда не денется, он не испаряется, он закрыт ледяной скорлупой, и он навсегда останется хранилищем воды.
Более того, может быть, океан Европы станет нам не только источником воды, но и первым местом, где мы найдем внеземную жизнь. Потому что океан-то хороший — соленая вода, прям как наша. Морская температура — около 0 градусов, в общем-то, как и в нашем океане. И самое-то интересное, что мы уже нашли доказательства того, что на дне этого океана на Европе есть гейзеры горячей воды, которые на дне океана выкидывают не только горячую воду, подогревая вокруг себя, но и минеральные вещества, которыми пользуются микроорганизмы, у нас на земле, по крайней мере.
Есть ли там жизнь, мы узнаем только в 2031-м, может в конце 2030 года. К Европе, в систему Юпитера, сейчас летят два космических аппарата — один европейского космического агентства, другой НАСА. Они будут смотреть, как там вода выливается на поверхность через трещины во льду и выносит ли на поверхность признаки микроорганизмов. Если да, то это.. я даже не знаю, как это оценить. Это ресурс современной биологии просто невероятный. Ну если нет, то летим дальше, в Солнечной системе еще есть, куда лететь.
Комментарии (0)