Тысяча и одна ночь. Астрономические этюды

Властелин колец

Гойя, которого преследовал ужас от потоков крови, пролитой на любимой им родине, изобразил Сатурна в виде безумца, пожирающего сына, с глазами одержимого, львиной гривой, а все части его тела будто бы стали соучастниками чудовищного преступления. Двумя веками ранее Рубенс изобразил ту же сцену с бо́льшим натурализмом, но с нескрываемой суровостью. Хотя их эмоциональные призывы различны, оба художника были вдохновлены греческим мифом о Кроносе, самом молодом из титанов. Рожденные от союза Неба и Земли (Урана и Геи), эти гиганты представляли собой древние божества, обладавшие большой силой, они правили Землей в золотой век, пока боги с Олимпа не организовали мир по-своему. Кронос, который был не бог весть каким отцом, серьезно отнесся к пророчеству о том, что один из его сыновей свергнет его, лишив власти. Предсказание весьма правдоподобное, особенно если вспомнить, как он сам поступил со своим отцом Ураном, у которого он оторвал мужское достоинство, чтобы занять отцовское место. Итак, он решил избавиться от потомства, пожрав его. Мера столь же ужасная, сколь и неэффективная, поскольку пророчества в мифах, как известно, все равно всегда исполняются. Случилось так, что во время неистового пира тогдашний владыка не заметил маневра, который его жена предприняла для спасения шестого ребенка, Зевса, спрятав его на острове Крит. Обладавшая мудрым материнским сердцем, Рея неплохо все организовала, вызвав безумие у жрецов Кибелы, чтобы они своими неистовыми песнями заглушали плач мальчика. С любовью воспитанный нимфами и вскормленный молоком козы Амалфеи с медом пчел с горы Иды Зевс вырос здоровым и сильным и в какой-то момент, как по сценарию, свел счеты со своим отцом, отняв у него все. Так, если верить древним грекам, началось правление богов с Олимпа – неисчерпаемый источник увлекательных, жестоких, страстных, несправедливых и божественно чувственных историй, из которых, помимо прочего, можно черпать названия для «блуждающих звезд» и значительной части созвездий, видимых в Северном полушарии.

Кроносу, которого римляне позднее отождествили со своим Сатурном, досталась самая медленная из известных тогда планет – это подчеркивало его величие и почтенный возраст. Если смотреть невооруженным глазом, это небесное тело не отличается от других: светлячок, блуждающий у границ сферы неподвижных звезд. Но, как оказалась, он скрывает многочисленные тайны. Первая и наиболее потрясающая была вскрыта Галилеем в июле 1610 года. Пизанец только-только произвел эпохальную сенсацию, опубликовав бестселлер со своими астрономическими открытиями. Не удовольствовавшись этим, он продолжил исследовать небо, когда ему представился благоприятный период, направив телескоп на Сатурн. Он был потрясен увиденным: «Сатурн представляет собой не одну звезду, а состоит из трех тел, которые почти касаются друг друга, не изменяют своего положения и не смещаются друг относительно друга». Он понял, что ничего не понял, но хотел принять меры предосторожности, загадочно рассказав о своем наблюдении Кеплеру. Через пятьдесят лет благодаря гению молодого голландца Христиана Гюйгенса и технологическому усовершенствованию телескопов трехтелый Сатурн превратился, наконец, в планету с кольцами.

Со смертью Галилея в его золотой клетке в Арчетри первенствующее место в науке, и не только в ней, ушло от итальянцев. В Италии остался лишь аромат ладана и «жалкая гордость за время, которое было»^[3]. Между 1671 и 1684 годами в Парижской обсерватории, где временами работал Гюйгенс, Джованни Доменико Кассини, провозвестник утечки мозгов, открыл сразу четыре спутника Сатурна, сопоставив их с открытыми Галилеем четырьмя спутниками Юпитера, которые тот назвал Медицейскими звездами. Кассини, которого Король-Солнце назначил управляющим своей обсерватории, также понял, что кольцо, представленное его голландским коллегой, на самом деле прерывается «делением». Эта борозда нарушала целостность структуры, что заставляло сомневаться, что речь может идти о прочном твердом теле.

Тем временем на становившейся все более точной карте Солнечной системы расстояние от Солнца до Сатурна было определено в 1,43 миллиарда километров, что в 9,5 раз больше расстояния от Солнца до Земли. Было сделано изображение этого далекого разреженного гиганта с радиусом в десять раз больше, чем у нашей планеты, с массой, рассчитанной на основании изучения орбит многочисленных лун и равной сотне масс Земли при плотности меньше, чем у воды: то есть, если его поместить в емкость соответствующих размеров, Сатурн поплыл бы! Итак, газообразное тело, состоящее на 75 процентов из водорода и на 25 процентов из гелия со следами воды, аммиака и метана, с твердым ядром из силикатов железа и льда, ограниченное глубоким небом в очень холодной среде из-за удаленности от центрального источника тепла. Мы увидим почему.

Фотон, покидающий фотосферу Солнца, полностью доставит свой заряд почти через полтора часа бешеного полета, обнаружив, однако, что остается все более одиноким. Товарищи, бывшие рядом с ним вначале, постепенно рассеиваются, содействуя геометрическому увеличению сферической волны. В результате цели того же размера на Сатурне достигает в сто раз меньше солнечной энергии, чем на нашей планете, а последствия заставляют… дрожать от холода. Таким образом, трудно представить развитие на этой планете какой бы то ни было формы жизни.

Дела могли бы идти несколько по-другому на некоторых из его лун. У Сатурна их целых 62, из них только 7 «размера XXL». Среди этого богатого и пестрого двора выделяется Титан, настолько большой, что он превосходит размерами Меркурий. Состоящий из камней и льда, это единственный во всей Солнечной системе спутник, у которого есть атмосфера. Ее основной компонент – азот (95 процентов), но немногих следов метана и этана достаточно для создания плотных систем облаков, создающих удушающий парниковый эффект. Тяжелая оболочка помешала исследовать его грунт даже при помощи космических зондов «Пионер 11», «Вояджер 1» и «Вояджер 2», которые с 1979 года пересекли систему Сатурна после долгого путешествия и при некоторой гравитационной поддержке Юпитера. Они и теперь пронзают полную тайн безграничную пустоту за историческими границами Солнечной системы. Чтобы лучше их рассмотреть, в июле 2004 года NASA и ESA приказали посадочному модулю «Гюйгенс», до тех пор своего рода паразиту зонда «Кассини», окунуться в густую атмосферу этой большой луны. Настоящее самоубийство, задуманное, чтобы мы могли рассмотреть при помощи электронных «глаз» и инструментов этого технологического камикадзе условия, схожие с теми, которые царили на юной. Уверенности на данный момент не удалось достигнуть, но осталось большое впечатление.

На самом деле другая луна кажется сегодня более интригующей. Она называется Энцелад в честь гиганта греческой мифологии, который родился из крови Урана, оплодотворившей Землю, когда этот бог был оскоплен своим сыном Кроносом. Гигант по имени, но не в жизни, ведь его диаметр составляет всего 500 километров – гораздо меньше, чем у нашей Луны. С тех пор как зонд «Кассини» исследовал Энцелад, несколько раз приближаясь к нему, этот маленький спутник не перестает возбуждать интерес планетологов. Под покрывающей его серебряной корочкой льда могла бы находиться вода в жидком состоянии. Огромный океан, тепло которого поддерживается за счет своего рода гравитационного массажа со стороны Сатурна и Дионы, еще одного спутника, с которым холодный, но талантливый карлик установил строгий орбитальный синхронизм. Гейзеры водяного пара, заснятые камерами «Кассини», кажутся столь соблазнительными доказательствами, что целая команда частных спонсоров заявила о своей готовности финансировать будущие экспедиции для поиска подземного моря и, возможно, жизни на Энцеладе.

Но вернемся к кольцам, которые позволяют Сатурну возглавить список «коронованных» планет Солнечной системы. Время от времени благодаря смене перспективы за счет движения по орбите вокруг Солнца они кажутся срезанными наблюдателю с Земли, вплоть до того что в какой-то момент ненадолго исчезают. Секрет этой магии таится в их невероятной плоскостности и в толщине, которая в среднем не превышает 10 метров при невероятной протяженности. Семь основных полос охватывают экватор планеты, начиная с высоты 6600 километров (это равно расстоянию от Рима до Нью-Йорка) до высоты 120 тысяч километров, то есть третья часть радиуса орбиты Луны. Из чего они сделаны? Ответ на этот вопрос угадал в середине девятнадцатого века, отозвавшись на объявление премии, студент Кембриджского университета, которого ждала славная карьера в науке. На самом деле Джеймс Кларк Максвелл поставил себе вопрос по-другому: как они должны быть сделаны, чтобы противостоять длительное время разрушительной приливообразующей силе, с которой воздействует на них планета? Ответ позволил ему получить премию. Кольца состоят из мириад крошечных твердых частиц, размер которых, как мы знаем благодаря космическим экспедициям, варьируется от тысячной доли миллиметра до одного метра, каждая из которых самостоятельно реагирует на гравитационное поле планеты. Но эти крошки силикатов и льда столь многочисленны, что приходится учитывать их собственное движение, усугубляемое гравитационным вмешательством лун Сатурна. Почти что небесные «сталкеры», они затрудняют движение по некоторым орбитам, создавая многочисленные разделения, но поддерживая единство и упорядоченное движение своего «стада». Особенно маленькие луны, орбиты которых проходят внутри колец или сразу за ними, за это их называют спутниками-пастухами.

Как появилась эта своеобразная структура? Мы не знаем, но, думается, она скорее могла возникнуть вследствие разрушения спутника, чем из остатков вещества после появления Сатурна более четырех миллиардов лет назад. На самом деле кольца представляют собой нестабильную конструкцию, которой суждено обрушиться на планету в течение нескольких миллионов лет. Всем, за исключением самой внешней и незначительной полосы, которая постоянно пополняется за счет криовулканической активности Энцелада.

Сатурн и его микрокосмос… Ледяной причал на границах Солнечной системы, где, несмотря на большую удаленность от Солнца, могли бы таиться благоприятные условия для зарождения и развития какой-то формы жизни. Планета носит имя божества, которое пожирает своих сыновей. Удивительное совпадение, если кольца и вправду являются результатом аналогичного жестокого пира. Древний свирепый голод вновь проявился в 2017 году, когда Сатурн поглотил зонд «Кассини», отправленный на пенсию космическими агентствами Европы и Америки после тринадцатилетних странствий в царстве властелина колец. Жестокая награда для верного и отважного слуги, обусловленная необходимостью предотвратить падение потенциально инфицированного объекта на один из «интересных» спутников, которое могло бы заразить возможную инопланетную жизнь. Надо признать, что люди, когда их не ослепляет власть и жадность и не парализует страх, тоже способны на определенную дальновидность!

Безграничные небеса воздают славу великому Богу?

Обучая, люди учатся.

Луций Анней Сенека

После возобновления космической гонки ее осложняет новое социально-политическое устройство планеты, обусловленное резким подъемом некоторых государств, среди которых выделяется Китай. Краткосрочная задача, на решение которой направлены более или менее скоординированные усилия Америки, Европы, России и Дальнего Востока, состоит в возвращении человека на Луну спустя почти полвека с высадки Харрисона Шмитта, последнего астронавта, коснувшегося лунного грунта в рамках программы «Аполлон». Циклопическая операция, предшествующая возможному будущему путешествию человека к Красной планете, которое будет выполняться в два этапа. Первый этап коснется устройства на орбите вокруг Луны платформы, подобной Международной космической станции, которая в течение 18 лет кружит вокруг Земли на небольшой высоте и на которой постоянно работает группа космонавтов. Это послужит началом самой настоящей колонизации спутника посредством постоянных баз, оборудованных на лунном грунте и способных находиться на самообеспечении в течение длительного времени. Полное безумие? Ничего подобного! С точки зрения научных знаний и развития технологий предприятие полностью выполнимое и даже не влечет чрезмерных рисков для экипажа и хай-тек-колонистов. У нас есть достаточно мощные и безопасные средства перевозки, в полной мере испытанные процедуры, хорошо обученный экипаж и все требуемые электронные приборы. Самым сложным препятствием оказались расходы, которые столь высоки, что разным заинтересованным странам пришлось сдержать страхи и эгоизм и согласиться на совместное предприятие, которое позволяет «размазать» расходы между многими участниками. Хотя комплексный бюджет этого нового начинания еще не был консолидирован, можно составить о нем представление, если вспомнить, что на текущий момент затраты на Международную космическую станцию составили 100 миллиардов евро, что равно 7 процентов ВВП Италии. Колоссальная сумма, если представить, что каждый день пребывания одного космонавта на борту его космического жилища обходится в среднем в сумму свыше 6 миллионов евро, то есть 70 евро в секунду!

Это слишком много? В этом плане вопрос не имеет особого смысла. О чем стоит спросить, это можем ли мы себе такое позволить, стоит ли игра свеч, то есть оправдывают ли экономические, научные, культурные и социальные результаты предприятия такие вложения? Давняя периодически повторяющаяся проблема, которая была всесторонне рассмотрена полвека назад Эрнстом Штулингером, заместителем директора по вопросам науки Центра космических полетов имени Маршалла NASA и ответственным за расширение проекта «Аполлон» в сторону освоения человеком Марса, в ответ на письмо монахини Доминиканского ордена братьев-проповедников. В своей маленькой миссии в Кабве, Замбия, сестра Мария-Джоконда ежедневно сталкивалась с нищетой, деградацией, бессилием и смертью. Под впечатлением от суммы расходов и кажущейся бесполезности экспедиции на Марс монахиня спросила у немецкого физика, натурализованного американца, служившего ранее фюреру в Пенемюнде, не испытывает ли он раскаяния при мысли о стольких детях, умирающих от голода, которых могли бы спасти эти огромные средства, если бы они были потрачены на дела милосердия, а не выброшены в безграничную пустоту.

«Дорогая сестра Мария-Джоконда! Ваше письмо одно из множества, которые приходят мне ежедневно, но оно тронуло меня сильнее всех остальных, поскольку исходит из глубины ищущего ума и способного к состраданию сердца. Постараюсь как можно лучше ответить на Ваш вопрос […]. Я знаю, что Вы не ждете ответа вроде «ах, я не знал, что есть дети, которые умирают от голода, но с сегодняшнего дня я буду воздерживаться от каких бы то ни было космических исследований до тех пор, пока человечество не решит эту проблему!» На самом деле я узнал о существовании голодающих детей гораздо раньше, чем о том, что путешествие на планету Марс технически осуществимо. Тем не менее, как и многие мои друзья, я верю, что путешествие на Луну и, наконец, на Марс и другие планеты – это именно то, чем мы должны заниматься в настоящее время, и я верю даже, что в долгосрочной перспективе этот проект будет способствовать решению серьезных проблем, с которыми мы сталкиваемся на Земле, гораздо эффективнее многих других потенциальных проектов помощи, которые вновь и вновь обсуждаются год за годом и которые чрезвычайно медленно приносят какие-либо ощутимые плоды». Иными словами, милосердие – это тактика, как было доказано опытом, в то время как космическая наука – стратегия достижения человечеством счастья.

Штулингер продолжал с безупречной логикой: «Путешествие на Марс, конечно, не станет прямым источником пищи для голодающих. Тем не менее оно приведет к созданию стольких новых технологий и мощностей, что одни только сопутствующие результаты этого проекта с избытком покроют расходы на его осуществление». «Более чем справедливо, д-р Штулингер, – конечно, подумала монахиня-миссионер, читая этот ответ и держа на руках похожего на скелет черного ребенка с огромными глазами, полными отчаяния, – но тем временем все эти создания умрут от нищеты».

Кто прав? Они оба! Как сторонник научного рационализма, так и проводница милосердия, той самой любви, которая сильнее любых других характеристик отличает нас от большей части животных. Объяснение этого кажущегося парадокса состоит в том, что головокружительные расходы на космические исследования не выше многих других. Например, затрат на вооружение и на развлечения богатых народов с помощью праздников, муки и, почему бы и нет, даже и виселицы^[4]. Историей движет не любовь, а власть и интересы конкретных людей, скажем мы вместе с Гвиччардини с поправкой на конкретный случай и природу. Зачем же обвинять, продолжает Штулингер, именно этот вид человеческой деятельности, который, откликаясь на врожденную тягу Улисса к знаниям, способствует развитию науки и обогащает за счет своих сопутствующих результатов набор оборудования, направленного на повышение качества жизни?

Казалось бы, это превосходный аргумент, который завершит дискуссию в пользу продолжения космических исследований, но он нуждается в дополнительном разъясняющем абзаце. Если хорошенько подумать, и война, мать всех вещей, способна порождать как научный, так и технологический прогресс, как мало какие другие виды человеческой деятельности. Отличие освоения космоса, таким образом, заключается не в средствах, а в цели, которая как в теоретической, так и прикладной исследовательской деятельности состоит и должна состоять в ответе на потребность человека в знаниях. Конечно, можно отправиться на Марс для утверждения своего национального эго, в поисках богатств, для консолидации собственной власти или просто чтобы принять участие в гонке и предотвратить риск остаться за пределами игры, вспомнив отвратительную пословицу, согласно которой лучше, чтобы события происходили с нами, чем они произойдут без нас или, еще хуже, против нас. Но – и этого война дать не может – можно штурмовать небо, чтобы пополнить наши знания об окружающем мире и подниматься все выше в поисках цели нашего существования, которое не должно быть простым прозябанием, как у зверей, о которых вспоминает Данте. Все это благородно и может быть достойно даже кратковременной жертвы в уверенности, что обладающее большими знаниями человечество будет лучше того тупого и эгоистичного стада двуногих, которому судьба вручила контроль над корой планеты Земля.

«Дамы и господа, капитан судна сообщает, что мы выходим на посадку на Марсе. Просим занять свои места и активировать систему антигравитационной защиты». Чтобы этот сценарий, относящийся пока к области научной фантастики, смог осуществиться (а он рано или поздно осуществится), совершенно не нужно, чтобы столько человеческих детенышей умирало по всей Земле от нищеты, чтобы баржи с отчаявшимися людьми шли ко дну в Средиземном море и чтобы ряды молодых девушек, одурманенных лживыми манящими сиренами, топили свои надежды в грязных лужах в темноте окраинной улицы в ожидании клиента, который с их помощью сможет проявить свое животное начало. Некоторое количество доброй воли сможет излечить земную злобу, душевные раны, жестокость пугающей глухой природы, а вместе с тем развить совесть и способствовать инициативам, в том числе в области освоения космоса. Но это в действительности очень сложно, и Марии-Джоконде остается только жить вместе с нами и нашими страданиями, пока мы мечтаем о Марсе и закрываем глаза, чтобы не видеть умирающих вдали от роскоши. Может быть, когда мы достигнем звезд, мы сможем в действительности применить этот моральный закон, о котором говорил Кант, воссоединив со звездным небом то, что высится над нами и зовет нас.