|
Кометы, происходящие из ледяного облака, находящегося за орбитой Плутона, гораздо опаснее любых астероидов
В качестве одной из основных угроз человеческому выживанию выдвигается угроза гибели в результате падения крупного астероида. При этом, однако, происходит определенная подмена тезисов: далеко не любой астероид способен уничтожить человеческую цивилизацию, и тем более жизнь на Земле.
Более того — чем меньше астероиды, тем чаще они встречаются, и подавляющее их число в случае падения не несет угрозы человеческого вымирания, хотя и способно вызвать значительные разрушения. Например, астероид Апофис, пролет которого мимо Земли ожидается в пятницу 13 апреля 2029 года, мог бы произвести взрыв в 800 мегатонн, но разрушения от такого взрыва распространятся только в радиусе нескольких сотен километров.
Астероиды и кометы: неведомые траектории и закономерности
Часто в качестве возможной причины вымирания человечества указывают падение астероида, равного тому, который, как считается, истребил динозавров и оставил кратер Чиксулуб в Мексике. Это небесное тело имело диаметр около 10 км. Однако важно отметить, что в результате этого события жившие тогда наши предки-млекопитающие не вымерли. Следовательно, даже астероид такого размера, скорее всего, не может истребить всех людей, и тем более жизнь на Земле: расчеты показывают, что для этого нужно небесное тело размером 30—60 км. Собственно астероидов такого размера на орбитах, которые могут пересекаться с орбитой Земли, не осталось, однако гораздо большую угрозу могут представлять кометы, происходящие из облака Оорта.
Облако Оорта окружает Солнечную систему и находится далеко за орбитой Плутона. В нем — миллиарды и триллионы ледяных глыб, которые очень медленно вращаются вокруг Солнца по очень широким орбитам. Поскольку Солнечное притяжение на таких расстояниях невелико, то их орбитальная скорость может составлять только несколько метров в секунду — и достаточно изменить ее на эту величину, чтобы такая глыба льда начала стремительно приближаться к Солнцу, разгоняясь до скоростей в десятки километров в секунду и превращаясь в комету.
Очевидно, что кометы гораздо опаснее астероидов. Они движутся по траекториям, пересекающим земную орбиту почти перпендикулярно и с гораздо большей скоростью, чем астероиды. Поскольку периоды обращения комет крайне велики, то и появление среди них новых непредсказуемо. Кроме того, кометы имеют тенденцию рассыпаться в цепочки обломков, растягивающихся по орбите, которые превращаются в своего рода автоматные очереди, способные поразить планету сразу в нескольких местах, как это сделала комета Шумейкеров — Леви с Юпитером. При этом каждый из обломков кометы может рассыпаться в атмосфере на множество кусков, распространяя поражение на большую площадь.
Например, в США есть загадочное геологическое образование Carolina Bays — это несколько сот тысяч следов на Земле в виде эллипсов, размером до километра, покрывающих территорию целого штата. Одна из гипотез их происхождения — это то, что они являются следами столкновения с осколками кометы, распавшейся в воздухе над Канадой. Напомню, что и тунгусский метеорит был, скорее всего, осколком кометы Энке.
Поскольку кометы движутся или со стороны Солнца, или из глубины Солнечной системы, их гораздо труднее обнаруживать. Рыхлая структура комет делает более проблематичным расчет их отклонения, а большая скорость оставляет меньше времени на реакцию. Да и посылать космические аппараты к ним навстречу труднее. Наконец, процессы, побуждающие ледяные глыбы облака Оорта срываться с места, все еще остаются неизученными, так как прямое наблюдение за облаком пока невозможно.
Наихудший сценарий предполагает обращение вокруг Солнца по эллиптической орбите массивного тела вроде десятой планеты, которое регулярно (раз в миллионы лет) возмущает облако Оорта своим гравитационным полем, вызывая «дождь комет» во внутренних областях Солнечной системы.
К сказанному следует добавить, что сегодня наибольшие успехи отмечены в отслеживании наименее опасных (с точки зрения риска человеческого вымирания) околоземных астероидов. С другой стороны, количество астероидов, проходящих рядом с Землей, больше, чем количество комет, примерно в сто раз.
Очевидно, что именно неопределенность наших знаний о движении и будущих траекториях объектов Солнечной системы заставляет нас бояться падения комет и астероидов. В связи с этим предпринимается ряд международных и национальных программ по защите от астероидов. Все они страдают от существенной недооценки рисков по шкале затраты — эффективность, иначе говоря, расходы на спасение одной человеческой жизни за счет улучшения автодорог, например в Англии, существенно выше, чем деньги, выделяемые на спасение одной человеческой жизни в антиастероидных программах. Это является проявлением присущего человеку свойства при равном суммарном ущербе уделять больше внимания небольшим и явным событиям, чем большим, но редким.
Бомбы и лазеры в космосе:
решение проблемы или создание новой
Так или иначе, мало-помалу проблема осознается как реальная, и отдельные системы по обнаружению и отклонению астероидов проходят испытания. Зонд Deep Impact поразил комету Темпеля медной болванкой, в системах ПРО отрабатывается техника стрельбы по быстро-движущимся целям. В связи с этим, правда, возникают естественные опасения, что такая система может быть использована и во вред.
Например, в недалеком будущем можно будет тайно отклонить какой-нибудь астероид, направив его к Земле, с тем чтобы он упал в определенном месте. Разумеется, вероятность такого действия с чьей-либо стороны крайне невелика, однако вероятность естественного падения на Землю астероида тоже очень мала, и еще не известно, какая вероятность больше. В связи с грядущим частным освоением космоса и радикальным удешевлением космической техники за счет применения роботов, способных в той или иной мере к самовоспроизводству, вероятность злоупотребления законами небесной механики с целью совершения небывалого в истории теракта возрастает.
Другой рассматриваемый вариант защиты Земли от астероидной опасности — это размещение на земной орбите нескольких огромных бомб в сотни мегатонн или единицы гигатонн, снабженных ракетными движками, которые смогут перехватить крупный астероид на подлете. (Например, тот астероид, который отклонили космические террористы где-то в поясе астероидов.) Однако я вовсе не буду спать спокойнее, зная, что огромные водородные бомбы стерегут мое небо от астероидов, потому что такого количества гигатонных водородных бомб, которого достаточно для зашиты Земли от внезапной атаки с любой стороны, достаточно и для уничтожения разумной жизни на Земле, если они перейдут на более низкие орбиты с помощью своих движков и взорвутся одновременно над ее поверхностью со всех сторон. (Более точные подсчеты показывают: чтобы поджечь все на поверхности Земли, потребуется примерно 500 бомб по 10 гигатонн, но, возможно, если учесть вклад радиации и повреждения атмосферы, это число может быть меньше.)
Как бы ни мала была вероятность такого применения противо-астероидного оружия, она больше, чем вероятность естественного столкновения Земли с огромным астероидом. И хотя вряд ли противоастероидная защита будет включать в себя 500 бомб, так же маловероятно, что к Земле подлетит астероид, способный уничтожить человечество, то есть имеющий поперечник более 10 км.
Грубо говоря, для защиты от астероида с поражающей силой в X мегатонн мы должны держать на орбите примерно X мегатонн оружия. Точно так же, как в случае с системами ПРО, будет очевидным двойное назначение подобной системы, и тот, кто будет контролировать противоастероидную систему, будет контролировать мир. Это побудит его сделать такую систему избыточной.
Существуют и другие проекты отражения астероидов. Чем раньше мы обнаружили астероид, тем более слабого воздействия достаточно для его отклонения. Современное состояние дел таково, что необходимо иметь запас по крайней мере в 10 лет от момента обнаружения подозрительного астероида, чтобы точно рассчитать траекторию, спроектировать перехватчик, построить его, запустить и дать ему долететь до точки перехвата. Затем нужно еще время, чтобы результат малого воздействия на астероид привел к значительному изменению его траектории.
Есть проекты по созданию лазеров с ядерной накачкой, которые будут способны оказывать отклоняющее воздействие на астероиды, однако опять же можно представить варианты, когда их повернут против Земли (хотя авторы проектов утверждают, что их военное применение невозможно).
Для того чтобы уничтожить жизнь на Земле, нужна сила, способная одновременно действовать по всей ее поверхности. Этот критерий позволяет выделить среди разных физических процессов и видов человеческой деятельности те, которые потенциально способны привести к глобальной катастрофе.
Собственно три среды окружают всю Землю — это сама земная кора, земная атмосфера и космос, и к этому можно прибавить искусственную информационную среду. Очевидно, что в космосе есть огромное количество сил, которые могли бы без труда стереть в порошок Землю, однако поскольку разумная жизнь могла развиться только в достаточно спокойном уголке Вселенной, мы пребываем в относительной безопасности. Освоение космоса открывает возможности прикоснуться к величию этих сил и создать множество новых опасностей человеческому выживанию, две из которых мы уже рассмотрели: отклонение астероидов и взрывы огромных водородных бомб со всех сторон Земли, которые своим излучением уничтожили бы все на поверхности.
Экспансия в космос: еще один способ поменять одни проблемы на другие
Освоение космоса затруднено проблемами запуска с Земли космических аппаратов, поэтому возникает желание производить как можно больше необходимых для них компонентов в космосе (например, добывать лед на Луне и производить из него водород и кислород для ракетного топлива).
По мере развития робототехники все большее число необходимых узлов можно будет производить на Луне и астероидах. В «идеале» мы могли бы отправлять полностью автоматизированную станцию на отдаленный астероид или спутник планеты, с тем чтобы она сама на месте производила необходимое научное оборудование или свои копии для рассылки к следующим планетам. Это открывает огромные перспективы: забросив одно такое «семечко» на крупный астероид, через какое-то время мы могли бы получить его полностью преобразованным в огромный научный инструмент, например, телескоп, или в орбитальную станцию, готовую принять людей. По мере развития систем искусственного интеллекта и технологий молекулярного производства, то есть нанороботов, создание такого космического «семени» будет становиться все более простой задачей. Я полагаю, что в течение XXI века оно будет создано.
Однако здесь возникают серьезные проблемы. Мы должны контролировать развитие такого самовоспроизводящегося автомата, хотя бы для того, чтобы он не засыпал всю Солнечную систему своими копиями. (А в худшем случае не произвел миллионы атомных бомб.) Но если на Земле мы можем контролировать любую лабораторию за счет мгновенных систем связи и возможности ударить по ней ядерными ракетами, то распространение информации о сбое, скажем, на спутнике планеты-гиганта потребует часов, а посылка туда «карательной экспедиции» - месяцев. За это время любая самовоспроизводящаяся система успеет приготовиться к прилету гостей — а космический корабль в космосе гораздо более уязвим, чем огромная, зарытая в Землю система.
Чтобы обеспечить возможность контроля за самовоспроизводящимися автоматами, возникает, например, идея разместить космический флот, вооруженный ядерными бомбами, над любым местом, где они используются. Но этот вариант практически сводится к случаю с противоастероидной защитой. Другими словами, жизнь на Земле не станет безопаснее, если просторы Солнечной системы будут бороздить набитые атомными бомбами флоты. Утрата контроля над космическими колониями так же неминуема, как провозглашение на Земле в прошлом независимости заморских колоний.
Наиболее перспективный способ освоения космоса — с помощью самовоспроизводящихся автоматов — оказывается связанным и с наибольшим риском. Возможно, что по космосу до сих пор распространяются самовоспроизводящиеся автоматы, оставшиеся от погибшей цивилизации.
Освоение космоса сулит человечеству перспективы бессмертия — даже в случае гибели Земли могут сохраниться обитаемые колонии на Луне и т. д. Но все же эта гарантия не является полной. Человеческие колонии требуют значительной инфраструктуры, их положение будет известно, а число — конечно. Это значит, что в случае войны они могут быть легко уничтожены (если только не затеряются в поясе астероидов или в недрах хорошо обороняемых планет). Кроме того, между колониями будет, вероятно, происходить обмен людьми и товарами, что может способствовать широкому распространению какой-либо смертельной болезни. Наконец, они будут уязвимы для информационной атаки, подобно тому как современные компьютеры уязвимы для вирусов, несмотря на свою физическую изолированность.
В мире, начиненном роботами, информационная атака будет смертельной, так как может содержать команды на самоуничтожение, тогда как в нашем мире максимум, что она может пока сделать, это отформатировать жесткий диск. Пока еще не удавалось сделать полностью защищенных информационных систем: все «айподы» были успешно взломаны, а для всех операционных систем написаны вирусы, несмотря на заявления разработчиков. Люди распространяются по космосу гораздо медленнее, чем роботы, и поэтому не может быть такого уголка в космосе, где люди будут в безопасности от робототехнических систем.
Более отдаленные и маловероятные перспективы космического оружия следующие: любой прогресс в создании высокоскоростных космических двигателей позволит создать оружие планетарного масштаба, а именно кинетическое оружие, то есть разгоняющееся и таранящее; также обсуждалась гипотетическая возможность инициировать реакцию детонации водорода на Солнце с помощью термоядерного взрыва, что выглядит, однако, нереалистично.
Более убедительной, хотя, скорее всего, также нереализуемой, является идея о детонации Юпитера: в его недрах находятся легко горючие (в термоядерном смысле слова) вещества — литий, дейтерий и гелий-3, довольно сильно сжатые огромным давлением — и к ним легко добраться, сбросив на Юпитер спускаемый аппарат. Когда в недрах Юпитера затопили космический аппарат «Галилео», высказывались опасения, что находящиеся в нем плутониевые таблетки могут сжаться огромным давлением и сдетонировать, вызвав цепную термоядерную реакцию. К счастью, этого не произошло, поскольку последствия взрыва Юпитера были бы для Земли сравнимы с близким взрывом сверхновой звезды: атмосферу бы сорвало, а поверхность прожарилась.
Рассказ о Юпитере я привожу здесь не для того, чтобы доказать, что это действительно возможно — скорее всего, реакция не станет самоподдерживающейся, — а для того, чтобы показать, что в освоении космоса есть много неочевидных опасностей, которые мы не в состоянии вообразить до тех пор, пока они не случатся.
Алексей Турчин
"Война и еще 25 сценариев конца света"
|