Судьба Вселенной и поиск инопланетного разума: для чего нужны полеты в космос
Эра космических полетов, запущенная Юрием Гагариным, ознаменовала новый этап в изучении загадок Вселенной. В том, какие научные задачи позволяет решить сегодня космонавтика, и для чего вообще человечеству изучать космос, разбиралась «ПолитРоссия».
Первый космический исследователь
Совершив 12 апреля 1961 года первый пилотируемый полет в космос, Юрий Гагарин побывал там, где никогда еще не был ни один человек Земли и, возможно, ни одно существо во Вселенной. Это событие предопределило будущее не одного поколения землян, ведь перед людьми открылась дорога за пределы того, что принадлежит нашей планете. Вместе с тем новые, неизведанные до этого возможности и задачи открылись и перед наукой, одной из неотъемлемых составляющей которой стал, благодаря Гагарину, и космос.
Принято считать, что первый полет был ценен лишь самим фактом своего воплощения в жизнь, в то время как настоящая исследовательская работа началась уже позже. Однако в действительности это совсем не так: находясь на орбите, Гагарин проводил пусть и простую, но все же наблюдательную деятельность, досконально фиксируя все происходившие с ним процессы. Он ел, пил воду, записывал свои наблюдения карандашом, а также при помощи бортового магнитофона. Как отметил в беседе с корреспондентом «ПолитРоссии» член-корреспондент Российской академии космонавтики имени К.Э. Циолковского Андрей Ионин, впоследствии эта информация сыграла немалую роль и в дальнейших пилотируемых полетах.
«Никто не знал, каким именно образом человеческий организм отреагирует на сам полет, на невесомость, сможет ли он в таком состоянии принимать пищу, пить, сохранять рассудок, в конце концов. Так что именно Юрий Алексеевич Гагарин стал первым космическим исследователем – его наблюдения ложились в основу уже следующих полетов. Впрочем, то же самое можно сказать про каждого космонавта вообще», – объясняет эксперт.
По его словам, значение первого полета было исключительно велико для дальнейшего освоения околоземного космического пространства. Так, серьезным итогом старта корабля «Восток» явилось доказательство того, что советская наука и промышленность могут создавать надежные кабины для космических полетов человека и скафандры, позволяющие продолжать космический полет даже в случае разгерметизации кабины. Куда более сложная техническая задача – гарантированное возвращение космического корабля и космонавта на Землю – также оказалась решена.
Еще более серьезной оказалась задача управления полетом космического летательного аппарата: заход на орбиту, сход с нее на траекторию спуска, управление ориентацией корабля, осуществление поворотов в безвоздушном пространстве – практические представления обо всех этих маневрах ученые смогли получить лишь после событий 12 апреля 1961 года.
«Полет Гагарина подтвердил, что расчеты советских конструкторов во главе с Королевым оказались абсолютно точными, и космический полет оказался возможен. Верными оказались разработанные методики возвращения человека на Землю при помощи спускаемой капсулы и парашютной системы. Да, это были всего 108 минут, но именно столько потребовалось, чтобы сделать вывод о практической возможности полетов человека в космос», – объясняет Ионин.
Первый космический полет человека не просто показал, что советская наука и техника полностью разрешили основную проблему создания управляемого и возвращаемого на Землю космического корабля. Именно подвиг Юрия Гагарина наглядно продемонстрировал, что путь человеку в межпланетное пространство, к Луне, другим планетам в принципе открыт и требуется только время для дальнейшей отработки теоретических и практических вопросов.
Главные тайны Вселенной
Глава американской неправительственной организации Planetary Society, популяризатор науки Билл Най, выступая на мероприятии, посвященном 60-летию первого полета человека в космос, заявил, что именно Юрий Гагарин оказал сильнейшее влияние на мир и поспособствовал развитию многих технологий, в том числе и появлению интернета. По словам Андрея Ионина, подобная характеристика более чем заслужена – спутниковая связь настолько прочно вошла в нашу жизнь, что мы даже не можем представить свое существование без нее. В то же время, современная космонавтика позволяет решать и целый спектр других научных задач.
«Если говорить о повседневных вещах, то нельзя забывать о космической метеорологии – именно с высоты очень хорошо видны ураганы, циклоны и антициклоны. Также стоит отметить космическую медицину и биологию, в том числе получение новых видов лекарств в условиях невесомости. Также именно в космосе изучается влияние радиации на человеческий организм. Третье же – это космические технологии, создание различных видов сверхпрочных материалов», – объясняет эксперт.
Одной из главных же наук, как никакая другая зависящих от космонавтики, является астрономия. Безусловно, именно наука о Вселенной, изучающая происхождение и развитие небесных тел и систем, конкретно Солнце и Солнечную систему, когда-то стала катализатором для будущих полетов в космос, послужив стимулом вырваться за пределы планеты и исследовать окружающее пространство. Сейчас же, напротив, космонавтика помогает астрономам и астрофизикам в разгадке главных тайн космоса. Подробнее об этом специально для «ПолитРоссии» рассказал российский астроном, старший научный сотрудник Государственного Астрономического Института им. Штернберга Владимир Сурдин.
«Я астроном, и главное для меня достижение космонавтики заключается в возможности запустить наши приборы за пределы земной атмосферы, которая очень сильно мешает нам изучать космос. Это космические телескопы, самый известный из них – это телескоп "Хаббл", кроме него летают и десятки других, запущенные разными странами. Это и радиотелескопы, и оптические, и рентгеновские, и инфракрасные. Есть прекрасные российские инструменты, есть международные, когда много стран делают один телескоп. Для науки это, конечно, главное достижение космонавтики – преодолеть те неприятности, которые доставляет нам атмосфера», – объясняет ученый.
Второе направление – это прямое изучении близких к Земле объектов, то есть Луны и других планет. Речь идет о прямой доставке на поверхность этих тел космических аппаратов и роботов. Стоит отметить, что в этом направлении наша страна традиционно является одним из мировых лидеров.
Так, 14 сентября 1959 года межпланетная станция «Луна-2» первой в мире совершила посадку на внеземное тело. Не меньшего успеха добилась и станция «Луна-3», которая 7 октября 1959 года впервые смогла сделать фотографии обратной стороны Луны. Это событие было одним из ключевых достижений космонавтики и астрономии СССР, поскольку тыльная часть земного спутника не просматривалась с планеты ни одним из имеющихся телескопов. Наконец, советские станции «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24» успешно справились со сбором и доставкой на Землю лунного грунта, что сыграло большую роль в изучении ближайшего к нашей планете небесного тела.
Не меньший успех был достигнут и в изучении Венеры. Если победа в лунной гонке все-таки принадлежит США, то в исследовании второй планеты нашей солнечной системы американцы преуспеть не смогли. Венера известная своей крайне враждебной атмосферой, почти целиком состоящей из углекислого газа. По этой причине давление на поверхности планеты в 92 раза больше, чем на поверхности Земли, а температура составляет немыслимые для всего живого 462 градуса Цельсия.
Любая техника в таких условиях заранее обречена на уничтожение, однако советским кондукторам удалось создать сразу несколько автоматических межпланетных станций, сумевших какое-то время проработать на поверхности планеты. Так, в 1975 году космические аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю первые фотографии поверхности Венеры; в 1982 году «Венера-13» и «Венера-14» передали с поверхности Венеры цветные изображения. И, хоть ни одному из них не удалось проработать более двух часов, повторить эти результаты никому не удается и по сей день.
«Пожалуй, это главные достижения космонавтики именно для науки. Но есть и другие достижения: для народного хозяйства, для навигаторов (как GPS,так и ГЛОНАСС), которыми сегодня пользуется каждый из нас. Хотя об этом и так все знают – вряд ли тут можно открыть что-то новое», – объясняет Владимир Сурдин.
По его словам, говоря о перспективных научных исследованиях и возможных открытиях, нужно понимать, что загадывать какие-либо из них даже на ближайшие 20 или 30 лет совершенно бессмысленно. Совсем другое дело – это хотя бы 10 лет. Сурдин уверен, что такого периода хватит для решения одной из главных загадок, над которой бьются ученые.
«Мы ищем две сущности, два новых типа вещества, которые мы уже нащупали, но пока еще не можем понять их природу. О них довольно много говорят – это темная материя и темная энергия. Темная материя – это более-менее понятная вещь. Она, скорее всего, представляет собой новый неизученный тип элементарных частиц, очень маленьких и ни с чем почти не взаимодействующих, кроме гравитационного взаимодействия. То есть они притягивают к себе, как и любое другое обычное вещество, но больше никак себя не проявляют», – рассказывает Владимир Сурдин.
В лаборатории на Земле такие частицы найти невозможно. А в космосе, судя по астрономическим измерениям, их очень много. И именно об этом сегодня можно говорить определенно – в течение ближайших десяти лет ученые их непременно найдут.
«Гораздо более загадочная вещь – это темная энергия, которую астрономы тоже уже почувствовали. Она проявляет себя тем, что расталкивает все на свете, все от всего. То есть ее влияние заключается как бы в антигравитационном действии. Причем чем дальше объекты друг от друга расположены, тем сильнее они отталкиваются. У нас в лаборатории в масштабах земного шара это все не проявляется. Но в мире галактик эта сила подавляющая, просто главная во Вселенной», – рассказывает астроном.
Главный вопрос заключается в том, откуда берется эта энергия, является ли она новым свойством вакуума, или новым полем. На сегодняшний день физики не могут дать ответы на эти вопросы, поскольку определяющая роль в них остается за изучением движения галактик. И единственной надеждой здесь являются космонавтика и космические телескопы. Фактически, именно телескопом «Хаббл» это космическое явление и было обнаружено. Сейчас к полету готовится новый американский телескоп имени Джеймса Уэбба, в разработке, которого, впрочем, участвовали многие страны.
«Его начали разрабатывать уже довольно давно, но все никак не могли запустить – не хватало денег или еще чего. Ну, может быть, в конце этого года все-таки запустят. Если космонавтика сможет поднять его на орбиту, мы получим новый рывок в изучении Вселенной», – считает Владимир Сурдин.
По имеющимся оценкам, ускоряющееся расширение Вселенной, вызванное темной энергией, началось приблизительно 5 миллиардов лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось благодаря гравитационному действию темной материи. Таким образом, разгадка этих ключевых для астрономии вопросов позволит получить преставление о происхождении Вселенной, а также предугадать ее дальнейшую судьбу.
Жизнь за пределами Земли
Во все времена тема космоса была неразрывно связана с теорией о существовании за пределами нашей планеты внеземных цивилизаций. Так, видными сторонниками мнения о существовании разумных существ на других планетах были такие ученые эпохи Возрождения, как Николай Кузанский или Джордано Бруно. С изобретением телескопа Галилео Галилеем эта теория лишь укрепилась: постепенно «следы жизнедеятельности» находили сперва на Луне, потом на Марсе, затем и на других планетах.
Сейчас в это сложно поверить, но к началу космической гонки в 50-х годах прошлого века, многие ученые всерьез рассчитывали на то, что на соседних с нами небесных телах обитают если не разумные цивилизации, то хотя бы примитивные формы жизни. И именно эта вера во многом и стала толчком к освоению космоса. Впрочем, именно она и стала причиной краха надежд многих романтиков – по мере исследования Солнечной системы предполагаемое местоположение внеземных цивилизаций переносилось все дальше от Земли, в глубь космоса.
В 2015 году обсерватория Кеплер обнаружила в 1480 световых годах от Солнца нечто, похожее на творение высокоразвитой внеземной цивилизации, а именно гипотетическую сферу Дайсона. Речь идет об аномальном излучении тепловой энергии, исходящей от одной из древних звезд. Такое свечение можно было объяснить наличием вокруг звезды так называемой сферы Дайсона – гипотетического объекта сферической формы, построенного вокруг звезды. Предполагается, что такая сфера может позволить эффективно использовать энергию звезды. Однако впоследствии было показано, что наблюдаемые изменения светимости звезды могут быть объяснены затемнением от объектов естественного происхождения.
Впрочем, даже такие гипотезы привлекают внимание астрономов. По словам Владимира Сурдина, вероятность того, что жизнь может существовать где-то за пределами Земли, по-прежнему остается. Только в нашей Галактике насчитываются миллиарды планет, а это значит, что шанс все еще есть. Главное – продолжать поиски.
«Тут даже прогноза никакого не сделаешь. Если не искать – точно не найдем. А каков шанс найти хоть что-нибудь, никто не скажет. Поэтому и ищем уже более 60 лет, с 1960 года. Пока ничего по-настоящему интересного не нашли. Хотя были какие-то загадочные радиосигналы, но их природа так и осталась непонятной. Но мы, конечно, будем продолжать искать их, пока хватит энтузиазма и денег. Это ведь тоже серьезная работа, которая требует средств. Уже давно государство не поддерживает эти поиски, поддерживают лишь отдельные меценаты», – отмечает Владимир Сурдин.
По его словам, последним человеком, который дал солидные деньги на поиски внеземных цивилизаций, был российский предприниматель Юрий Мильнер. И уже пятый год на выделенные им 100 миллионов долларов продолжается поиск внеземных цивилизаций. Возможно, именно этим поискам будет суждено увенчаться успехом.
Ранее «ПолитРоссия» подробно рассказывала, как проходил отбор в первый отряд космонавтов, в составе которого был Юрий Гагарин, и как отбирают будущих покорителей космоса сейчас.