для чего существуют планеты если на них нет жизни
Космос — это как Америка до Колумба: Стивен Хокинг о том, зачем нам другие планеты
Теории и практики
Зачем нам космос? Чем оправдать огромные усилия и деньги, затраченные на то, чтобы доставить с Луны несколько камней? Нет ли на Земле более важных дел? Ответ ближе, чем кажется: в далекой перспективе — чтобы найти новый дом, в ближайшей — чтобы повысить престиж науки, и главное — чтобы по-новому взглянуть на земные проблемы. T&P публикуют отрывок из бестселлера Стивена Хокинга «Краткие ответы на большие вопросы», в котором ученый объясняет, почему роботизированные полеты не должны вытеснять пилотируемые, и рассказывает, как они с предпринимателем Юрием Мильнером собирались лететь к Альфе Кентавра.
Краткие ответы на большие вопросы
Стивен Хокинг
Бомбора. 2019
В смысле ситуация похожа на ту, что была в Европе до 1492 года. Наверняка многие говорили, что поощрять сумасбродство Колумба — выбрасывать деньги на ветер. Однако открытие Нового Света оказало огромное влияние на Старый. Только представьте, что мы бы жили без бигмака или KFC! Наше распространение в космосе будет иметь еще больший эффект. Это полностью изменит будущее человечества и, возможно, определит, есть ли у нас вообще какое-то будущее. Это не решит никаких насущных проблем на планете Земля, но даст нам возможность посмотреть на них с другой стороны и заставит смотреть больше вперед, чем оглядываться назад. Надеюсь, это объединит человечество для решения общих задач.
Конечно, это долгосрочная стратегия. Под «долгими сроками» я подразумеваю сотни или даже тысячи лет. В течение тридцати лет мы можем построить базу на Луне, в ближайшие пятьдесят — добраться до Марса, через двести — исследовать спутники других планет. Я говорю о пилотируемых полетах. Роботы-вездеходы уже колесят по Марсу, мы уже посадили зонд на Титан — спутник Сатурна, но если думать о будущем человечества, нам нужно отправляться туда самим.
Космические путешествия — удовольствие недешевое, но они потребуют лишь малой толики мировых ресурсов. Бюджет НАСА остается приблизительно неизменным в реальных цифрах со времен экспедиций «Аполлонов», но сократился с 0,3% ВВП США в 1970 году до 0,1% в 2017 году. Даже если в двадцать раз увеличить международный бюджет, чтобы всерьез заняться освоением космоса, это будет составлять лишь доли процента от мирового ВВП.
Конечно, найдутся те, кто станет утверждать, что эти деньги лучше потратить на решение земных проблем, таких как изменение климата или загрязнение окружающей среды, чем вкладывать их, возможно, в бесплодные поиски новой планеты.
Я не отрицаю важности борьбы с последствиями изменения климата и глобального потепления, но мы можем заниматься этим и заодно выделить четверть процента мирового ВВП на космос. Неужели наше будущее не стоит четверти процента?
В 1960-е годы мы считали, что космос стоит больших усилий. В 1962 году президент Кеннеди обещал, что в ближайшее десятилетие Соединенные Штаты отправят человека на Луну. Двадцатого июля 1969 года Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили посадку на поверхности Луны. Это изменило будущее человечества. Тогда мне было двадцать семь, я работал в Кембридже и пропустил трансляцию этого события. В этот день я был на конференции по проблемам сингулярности в Ливерпуле и слушал лекцию Рене Тома по теории катастроф. ТВ тогда не знало технологии «отложенного просмотра», да и телевизора там не было, но мой двухлетний сын пересказал мне, что видел.
Космическая гонка способствовала росту интереса к науке и ускорению технического прогресса. Под влиянием лунных экспедиций многие современные ученые пришли в науку с целью побольше узнать о нас и о нашем месте во Вселенной. Для мира открылись новые перспективы, которые дали возможность взглянуть на планету в целом. Однако с момента последней экспедиции на Луну в 1972 году и при отсутствии дальнейших планов на осуществление пилотируемых космических полетов общественный интерес к космосу погас. Это совпало с общим разочарованием в науке на Западе: она, конечно, приносила немало пользы, но не решала социальных проблем, вызывающих повышенное внимание.
Новая программа пилотируемых космических полетов могла бы во многом способствовать восстановлению общественного энтузиазма в отношении космоса и науки в целом.
Роботизированные миссии гораздо дешевле и, возможно, дают больше научной информации, но не могут приковать к себе общественное внимание. И они не выводят в космос человечество, что, настаиваю, должно стать нашей долгосрочной стратегией.
Планы по созданию базы на Луне к 2050 году и высадке человека на Марс к 2070 году могут активизировать космическую программу и придать ей особый смысл, как это было с заявлением президента Кеннеди в начале 1960-х. В конце 2017 года Илон Маск объявил о планах компании SpaseX создать базу на Луне и совершить пилотируемый полет на Марс к 2022 году, а президент Трамп подписал директиву, переориентирующую НАСА на космические исследования и открытия, так что, возможно, мы попадем туда и раньше.
Новый интерес к космосу может повысить репутацию науки в глазах общества в целом. Падение престижа занятий наукой имеет серьезные последствия. Мы живем в обществе, где науки и технологии играют важнейшую роль, однако в науку идут все меньше и меньше молодых людей. Новая и амбициозная космическая программа
может увлечь молодежь, стимулировать ее заниматься различными областями науки, а не только астрофизикой и космологией.
То же самое могу сказать и про себя. Я всегда мечтал о космических полетах. Но много лет я думал, что мечта так и останется мечтой. Прикованный к Земле в инвалидном кресле, как я могу ощутить величие космоса иначе, чем с помощью воображения и занятий теоретической физикой? Я никогда не думал, что у меня появится возможность увидеть нашу прекрасную планету с орбиты или проникнуть в бесконечность космического пространства. Это удел астронавтов, немногих счастливцев, которым довелось испытать чудо и восторг космического полета. Но я не учитывал энергию и энтузиазм отдельных личностей, цель которых — совершить этот первый шаг за пределы Земли. В 2007 году мне чрезвычайно повезло совершить полет с достижением состояния невесомости, и ощутить ее впервые в жизни. Это длилось всего четыре минуты, но было прекрасно, я мог бы делать это снова и снова.
В то время нередко повторяли мою фразу о том, что я опасаюсь за будущее человечества, если оно не выйдет в космос. Я был убежден в этом тогда, убежден и теперь. Надеюсь, я показал, что любой может принять участие в космическом путешествии. Уверен, что задача ученых, таких как я, совместно с инновационно мыслящими бизнесменами сделать все возможное, чтобы популяризовать восторг и чудо космических путешествий.
Но могут ли люди долгое время существовать вне Земли? Наши эксперименты на МКС — Международной космической станции — показывают, что человек в состоянии жить и работать многие месяцы вдали от Земли. Конечно, состояние невесомости на орбите приводит к ряду нежелательных физиологических изменений, в том числе к слабости костных тканей, создает практические проблемы с жидкостями и так далее. Поэтому, вероятно, желательно создание баз длительного пользования на планетах или спутниках. Если их располагать под поверхностью, можно обеспечить защиту от метеоров и космического излучения, а также тепловую изоляцию. Планета или спутник могут также стать источником сырья, которое потребуется внеземному сообществу для обеспечения устойчивого, независимого от Земли существования.
Где в Солнечной системе есть приемлемые места для создания человеческих колоний? Самое очевидное — Луна. Она близко, до нее относительно просто добраться. Мы уже ходили по ней и даже ездили на луноходах. С другой стороны, Луна маленькая, у нее нет атмосферы или магнитного поля, которое отражало бы солнечную радиацию, как на Земле. Там нет воды в жидком состоянии, хотя в кратерах на северном и южном полюсах, возможно, лежит лед. Колония на Луне может использовать его для получения кислорода с помощью ядерной энергии или солнечных панелей. Луна может стать базой для дальнейших путешествий по Солнечной системе.
Следующая очевидная цель — Марс. Он в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает, соответственно, вдвое меньше тепла. В прошлом он обладал магнитным полем, но оно исчезло 4 миллиарда лет назад, оставив Марс без защиты от солнечной радиации. А это лишило планету почти всей атмосферы. Сейчас она составляет лишь 1% от земной. Однако в прошлом атмосферное давление могло быть выше. Можно судить об этом по следам, которые мы считаем пересохшими каналами и озерами. Сейчас вода в жидком состоянии не может находиться на поверхности Марса. При почти полном вакууме она должна испаряться. Но можно предположить, что на Марсе был теплый влажный период, в ходе которого могла возникнуть жизнь — либо спонтанно, либо в результате панспермии (то есть будучи занесенной откуда-то из Вселенной). Сейчас на Марсе нет признаков жизни, но если мы найдем свидетельства, что жизнь там существовала, это будет означать, что вероятность развития жизни на этой планете достаточно велика. Тем не менее придется проявить осторожность, чтобы не занести на Марс земную жизнь. Соответственно, придется позаботиться и о том, чтобы не привезти с собой марсианскую жизнь. У нас нет к ней иммунитета, и она может уничтожить жизнь на Земле. […]
Луна и Марс — наиболее подходящие места для создания космических колоний в Солнечной системе. На Меркурии и Венере слишком жарко, а Юпитер и Сатурн — газовые гиганты без твердой поверхности. Спутники Марса очень малы и не имеют преимуществ перед самим Марсом. Но некоторые спутники Юпитера и Сатурна могут оказаться подходящими. Европа, спутник Юпитера, имеет поверхность, покрытую льдом. Подо льдом может находиться вода, и в ней может существовать жизнь. А что, если высадиться на Европе и пробурить скважину?
Титан, спутник Сатурна, крупнее и массивнее нашей Луны и имеет плотную атмосферу. Созданная НАСА и Европейским космическим агентством автоматическая космическая станция «Кассини-Гюйгенс» опустила зонд на Титан. Были сделаны фотографии поверхности. Но там очень холодно, далеко от Солнца, и мне бы не хотелось жить на берегу озера из жидкого метана.
А если смело рвануть за пределы Солнечной системы?
Наши наблюдения показывают, что у значительного количества звезд есть планетные системы. Пока мы можем различить только гигантские планеты, типа Юпитера и Сатурна, но есть основания полагать, что с ними соседствуют и более мелкие, подобные Земле, планеты. Некоторые из них должны находиться в зоне возможной жизни,
то есть на расстоянии от звезды, допускающем существование воды в жидком виде на поверхности. В пределах тридцати световых лет от Земли находятся около тысячи звезд. Даже если один процент из них имеет землеподобные планеты в зоне жизни, то у нас есть десять кандидатов на роль Нового Света.
Например, Проксима-b. Эта экзопланета, ближайшая к Земле, но находящаяся на расстоянии четырех с половиной световых лет, обращается вокруг звезды Проксима Кентавра в звездной системе Альфа Кентавра. Недавние исследования показали, что она имеет с Землей много общего.
На самом деле расстояние до Альфы Кентавра очень велико. Чтобы достичь ее на протяжении одной человеческой жизни, космическому кораблю потребуется взять на борт топливо массой равной массе всех звезд в галактике.
Иными словами, при нынешних технологиях межзвездные путешествия крайне непрактичны. Провести уик-энд на Альфе Кентавра, видимо, мне вряд ли удастся.
Но благодаря воображению и изобретательности мы можем изменить ситуацию. В 2016 году мы с предпринимателем Юрием Мильнером анонсировали проект Breakthrough Starshot, долгосрочную научно-исследовательскую программу, цель которой — сделать реальностью межзвездные путешествия. Если получится, мы отправим зонд к Альфе Кентавра уже при жизни нынешнего поколения. Но позволю себе небольшое отступление.
Как родилась эта идея? Сначала наши исследования ограничивались пределами ближайшего космического окружения. Через сорок лет бесстрашный исследователь «Вояджер-1» вышел в межзвездное пространство*. При скорости 17,7 километра в секунду ему понадобится примерно 70 000 лет, чтобы достичь Альфы Кентавра. Звезда находится от нас на расстоянии 4,37 светового года — это примерно 40 триллионов километров. Если сегодня у Альфы Кентавра обитают живые существа, они остаются в блаженном неведении о приходе Дональда Трампа.
Очевидно, мы вступаем в новую космическую эру. Первые негосударственные астронавты будут первопроходцами, первые полеты — чрезвычайно дорогими, но я надеюсь, что со временем космические путешествия станут доступными большему количеству землян. Отправка все новых и новых пассажиров в космос придаст новый смысл нашему существованию на Земле и нашей ответственности за нее как управляющих, а это поможет лучше осознать наше место и будущее в космосе. Надеюсь, именно с космосом связана наша дальнейшая судьба.
Breakthrough Starshot — реальная возможность для человека начать вторжение в космическое пространство с целью оценить и опробовать перспективы его колонизации. Эта миссия направлена на проверку и подтверждение ряда концептуальных идей: миниатюризация космических аппаратов, световой двигатель и фазированная решетка лазерных излучателей. StarChip — полностью автономный космический зонд размером в несколько сантиметров — будет крепиться к световому парусу. Световой парус, изготовленный из метаматериалов, весит не более нескольких граммов. Предполагается, что на орбиту будут выведены тысячи таких зондов, оснащенных световыми парусами. На Земле группа лазеров, расположенных на площади в один квадратный километр, направит сфокусированный световой луч. Луч мощностью в десятки гигаватт пройдет через атмосферу и придаст ускорение парусу.
Эта инновационная идея напоминает мечту шестнадцатилетнего Эйнштейна о полете на световом луче. Зонд разгонится всего до 20% от скорости света — но это составляет 160 миллионов километров в час. Такая система достигнет Марса менее чем за час, Плутона — в считаные дни, через неделю обгонит «Вояджер», а в районе Альфы Кентавра окажется всего через двадцать лет. Там зонд сможет сделать фотографии планет, обнаруженных в системе, проверить у них наличие магнитного поля и органических молекул и с помощью своего лазерного луча отправить информацию на Землю. Этот сигнал будет принят той же лазерной системой, которая отправила его в полет. Время его прохождения оценивается примерно в четыре года.
В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках. Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.
Для чего существуют планеты если на них нет жизни
Меня всегда занимала мысль, если Бог создал обитаемой только одну Землю, то зачем нужны другие планеты? Зачем нужна Венера с серными дождями и кусок льда Уран?
Вчера я получила ответ на этот вопрос. Мы с Женей как всегда перед сном смотрели канал Мультимания, где по вечерам идет серия обучающих мультиков Роберта Саакаянца и вчера была «Физика для самых маленьких».
В Библии написано, что Земля висит не на чем. Потом ученые догадались, что Земля как бы большой магнит, вокруг магнитное поле и силы притяжения и отталкивания настолько равны, что она никуда не притягивается и не отталкивается, а висит на месте. На столе одного секретаря я видела такую модельку. Глобус с магнитом, и рамка снизу магнит и сверху магнит, если глобус поместить между магнитами, то он висит в воздухе между ними.
Чтоб жизнь на Земле развивалась, необходимо было поместить Землю на определенном расстоянии от Солнца, чтоб не сильно жарко, чтоб не сгорели и не сильно холодно, чтоб не замерзли и чтоб она там крепко висела. Так вот оказывается, все остальные планеты играют роль противовесов, этаких гирек, которые помогают Земле висеть на своем месте. Они тоже магниты, причем их состав влияет на силу их вращения и соответственно на силу их магнетизма. И в мультике сказали, что если одна из этих планет пропадет, то все остальные планеты притянутся к друг другу со страшной силой, соответственно врежутся в друг друга и взорвутся. Вся эта система называется Закон Всемирного Тяготения. Причем термин я слышала, но думала, что он относится только к гравитации.
Я поняла, что я увлеклась в детстве гороскопами только потому, что у меня была никакущая учительница по физике! А физика меня интересовала! У меня и книжки были всякие из серии «Занимательная физика дома», надо было опыты всякие делать в домашних условиях, но без постороней помощи я в ней так и не разобралась(((
Что, если не Марс: куда можно «переехать» в пределах Солнечной системы
Человек мечтает покорить космос на протяжении многих лет. Некоторые цели давно стали реальностью, а о других можно пока только фантазировать. Среди последних ярко выделяются планы по колонизации других планет. О переезде на Марс говорят многие футурологи, а Илон Маск даже собирается отправить туда первую пилотируемую миссию уже через четыре года. А какие еще точки могут стать доступными для проживания человека?
Возможна ли колонизация Луны
Среди самых привлекательных мест на Луне выделяют бассейн Южный полюс — Эйткен. Район сильно изрезан кратерами, которые будут защищать астронавтов от сильных ветров. Другое его достоинство — тени. Они помогут избежать сильных перепадов температур. В этой области также находится скопление водяного льда, пригодного для создания газообразного кислорода, питьевой и поливной воды.
Возможная база должна быть изготовлена преимущественно из местных материалов, поскольку перевозка сырья с Земли выйдет в неоправданно крупные суммы. NASA и Европейское космическое агентство (ESA) несколько лет занимаются разработкой возможных решений и уже нашли методы, позволяющие организовать строительство базы исключительно из лунных ресурсов. ESA и архитектурная компания Foster+ с 2013 года работают над проектом Международной лунной деревни и уже представили проект возможного поселения.
База на спутнике Юпитера
Каллисто, естественный спутник Юпитера, может стать еще одним претендентом на колонизацию. О перспективах его заселения говорят в «Роскосмосе» и NASA. Считается, что на нем содержится большое количество подземной воды: по предварительным подсчетам, ее может быть в два раза больше, чем во всех океанах Земли. Помимо практической пользы, вода может стать предметом для исследования: не исключается, что в ней можно найти признаки жизни. Также со спутника было бы удобно совершать миссии на Юпитер, где добывать водород и гелий-3, необходимый для ядерного топлива. База на Каллисто откроет доступ и к полезным ископаемым соседнего естественного спутника — Европы или Юпитера II.
Колонизация Каллисто даст человечеству массу возможностей для добычи ресурсов и проведения исследований, необходимых для понимания устройства Вселенной. Но на пути к этому стоят ряд пока не решенных задач. Так, на спутнике высок уровень радиации и низкая гравитация. Исключение этих проблем упирается в колоссальный бюджет, и будущее миссии зависит от того, сколько на нее готовы потратить. Кроме того, колонизировать Каллисто вероятно начнут не раньше, чем Луну и Марс. Освоение этих космических объектов займет меньше времени и денег. А Каллисто сможет стать логичным следующим шагом.
Жизнь на облаке Венеры
Венера кажется еще одной пригодной для жизни планетой. Но перед заселением она нуждается в терраформировании: без изменения климата переехать на Венеру невозможно, так как на ней слишком жарко, сильные ветры, и высокий уровень радиации и давления. Ученые нашли еще один возможный способ колонизации планеты: они предлагают заселить ее атмосферу и устроить воздушный город в облаках. Главное условие — не приземляться на поверхность.
«Атмосфера Венеры похожа на земную, и на высоте 50 км от планеты жить будет достаточно комфортно», — говорит Джеффри Лэндис, ученый из NASA и писатель-фантаст, одним из первых предложивший эту идею.
Поскольку сила гравитации на Венере почти такая же, как на Земле, корабли смогут удержаться в воздухе. А защитить дома от серной кислоты поможет тефлоновая эмаль.
Однако идея ученых сталкивается с несколькими проблемами. В такие дома будет сложно доставлять продовольствие и сырье, необходимые для выживания. Как вариант, астронавты могут отправлять на поверхность роботов и управлять ими с корабля. Венера по строению похожа на Землю, и на ней есть все необходимые для жизни элементы, включая воду. А роботы с дистанционным управлением могли бы как раз заниматься их добычей. И все же говорить о реализации такой идеи пока рано: ученым необходимо досконально изучить планету и отправить туда еще не одну космическую миссию.
Добыча астероидов на Церере
Церера — карликовая планета в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Ее диаметр — 950 км и 25% площади занимает водяной лед. Таких запасов воды будет достаточно для успешной колонизации планеты. На Церере в десять раз меньше солнечного света, чем на Земле, но его хватит для создания солнечной энергетики и работы техники от его заряда. Церера — самое крупное космическое тело в своем поясе астероидов. Оно может стать таким же выгодным пересадочным пунктом для путешествий между планетами, как и Луна. Церера также сможет превратиться в базу для добычи астероидов и стать связующим транспортным узлом между Марсом, Луной и Землей.
Колонизация этой небольшой планеты может открыть дорогу к заселению других космических объектов Солнечной системы, например, спутников Юпитера. Еще один вариант — планета может стать неким космическим складом: транспортировать туда ресурсы с Луны или Марса удобнее, чем с Земли на Луну. Также не исключено, что под ее поверхностью может находиться пресноводный океан, который мог бы снабжать соседние планеты. В результате Церера имеет все шансы превратиться в некое подобие промышленного города с заводами по добыче астероидов, полезных ископаемых и воды.
Колония на крупнейшем спутнике Сатурна
Титан — единственное космическое тело в пределах Солнечной системы, на котором, как и на Земле, есть жидкость на поверхности, состоящая, правда, не из воды, а из метана и этана. Титан содержит массу полезных ископаемых, аналогичных нефти и природному газу. Их можно использовать для получения энергии, что заменит иссякаемые земные источники. Атмосфере Титана не хватает кислорода, но его можно добывать из водяного льда, который находится под поверхностью спутника. А от холодных температур спасет скафандр.
Гравитация на Титане очень слабая, но некоторые ученые рассматривают это как плюс. Люди смогут летать над поверхностью спутника с прикрученными крыльями, а при их поломке плавно приземляться, ведь их не будет тянуть к земле. Такой вид перемещения может стать полезным в практике и в то же время веселым развлечением.
Главный недостаток Титана — он находится слишком далеко от Земли. С современными технологиями лететь до него придется около семи лет, что может оказаться не просто долго, но и опасно для здоровья астронавтов. К тому же человечество пока не обладает технологиями, способными оснастить такой долгий полет. Колонизация Титана может начаться после освоения более близких к Земле космических тел и создания более мощных космических кораблей.
Зачем Бог создал планеты и черные дыры в космосе?
Зачем Бог создал другие планеты (Марс, Меркурий и т.д.), а также черные дыры? Если звезды, согласно Библии, созданы, чтобы «давать нам свет», то как насчет других объектов в космосе, черных дыр, например?
Зачем Бог создал планеты и космос
Основываясь на этой информации, я прихожу к заключению, что когда Бог создавал Вселенную, Он создал всё необходимое разнообразие элементов, что, в свою очередь, привело к формированию галактик, звезд и планет.
Недавние исследования показали, что существование планет в солнечных системах не исключение, а скорее норма. Следовательно, когда Бог создавал Вселенную, Он создал условия, которые в итоге привели к появлению Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Юпитера и т.д. Еще одним интересным фактом является то, что такие большие планеты, как Юпитер или Сатурн, обеспечивают гравитационную защиту малым планетам, на которые, не будь их, могли бы оказать существенное влияние такие объекты, как астероиды. Если бы не было Юпитера и Сатурна, возможно, не было бы жизни на Земле, по крайней мере, согласно научным данным.
Вы также упомянули черные дыры. Согласно законам физики, существование черных дыр является неизбежным следствием формирования очень массивных звезд. Считается, что формирование галактик зависит от наличия супер массивных черных дыр в центре этих спиральных галактик. Если бы не было черных дыр, то концентрации звезд с более тяжелыми элементами не произошло бы (именно это является одним из необходимых условий для зарождения жизни).
Бог проделал великолепную работу, когда создавал законы природы. Отличная работа, Бог!
Нашли ошибку в статье? Выделите текст с ошибкой, а затем нажмите клавиши «ctrl» + «enter».