Корабль поколений, как социальный эксперимент
В тот момент, когда автор рассказа о космической экспансии перестаёт играться в различные варианты «хрендостания» или «тирьямпампации» в попытках построить какую-то убер-вундервафлю, долетающую до Альфы Центавра за 5 часов путём «сворачивания пространства» или же «варп-перехода», он неизбежно упирается в безбрежность нашего галактического космоса.
В целом, именно эта безбрежность космоса и громадные расстояние между звёздными системами и определяют, кстати, нашу с вами долговечность, связанную с постоянными условиями природной среды на нашей планете Земля. В нашей Галактике и, особенно, в той части её, где расположено наше Солнце, плотность расположения звёзд достаточно невелика, в силу чего у Солнечной системы есть целых два неспоримых преимущества.
Во-первых, наша система застрахована от близких гамма-вспышек сверхновых звёзд, в основном расположенных в спиральных рукавах, а вторым приятным моментом является то, что вероятность случайного, достаточно близкого пролёта мимо нашего Солнца какой-либо звезды составляет и того меньшую величину.
Безусловно, такой пролёт даже похожего по массе с Солнцем светила внёс бы немалые гравитационные возмущения в Солнечную систему (привет, Нибиру), так как даже сама по себе Солнечная система, в общем-то, представляет из себя неустойчивый конструкт: так, например, планета Меркурий вполне может грохнуться на Солнце с большой долей вероятности в ближайшие 500 миллионов лет. Причём - без всякой пролетающей мимо Немезиды или же подкрадывающейся «с другой стороны Солнца» Нибиру. Просто в силу нарастающих гравитационных возмущений в рамках самой Сол-системы.
А вот Земля и её орбита, согласно тем же расчётам и компьютерным симуляциям, спокойно дождётся превращения Солнца в красный гигант, так и путешествуя на своей орбите все 5 миллиардов лет.
Однако человечество вряд ли дождётся погружения в фотосферу краснеющего Солнца в неизменном и современном виде - тут у нас, скорее, всего лишь два выхода, как в старом анекдоте о «лягушке, которую съела цапля».
Или мы потихоньку перегниём и зачахнем на нашей родной планете (причём - гораздо быстрее отпущенных нам звёздной эволюцией 5 миллиардов лет) - или же всё-таки вырвемся в космос.
Возможно, без всяких «варп-двигателей» и «квантовой тирьямпампации».
Нынешнее состояние дел с замкнутыми экосистемами и, что ещё более важно - с замкнутыми и самоподдерживающимися социальными системами пока что не навевает особого оптимизма. Шутка ли: концепция корабля поколений, который бы с скоростями в сотни, максимум - тысячи километров в секунду летел бы вперёд, к далёкому Центавру, подразумевает то, что к ближайшим звёздам чловечество доберётся только через 300-400 лет пути.
Сравнивая эту цифру с возрастом биосферы, мы, безусловно, можем лишь посмеяться над её «значительностью» - там-то и вся история нашего вида в 40 000 лет выглядит, как каёмка грязи под ногтём. Но вот для времени существования нашей современной, индустриальной цивилизации, насчитывающем от силы 200 лет и, тем более, в сравнении с активным временем жизни одного поколения, которое сейчас, как ни крути, пока что лишь уверенно карабкается от 30 лет к 40-50 годам - цифра в 300-400, а то и 1000 лет пути выглядит просто чудовищно.
Даже, если всё пройдёт нормально, кто поручится за то, что «Далёкий Центавр» не окажется лишь очередной земной колонией, когда до него долетит такой медленный, досветовой космический мир?
Ведь «варп-двигатели» и «квантовая тирьямпампация» и в самом деле могут быть на расстоянии вытянутой руки. Who knows...
Представьте себе что однажды, веке этак в XIII-м, в тёмной и забитой Европе собрались лучшие умы христианского мира и задумали эксперимент - взять кучу бравых викингов (к которым мы потом ещё вернёмся), погрузить их на десяток драккаров и отправить в неизведанную «белую» область карты, а точнее, в силу отсутствия карт - просто в направлении «на запад» с приказом найти там терру инкогнита, высадится на ней, обустроиться и обосноваться, а потом послать домой шлюпку с донесением о проделанном.
Это, кстати, показывает наш нынешний уровень знаний об экзопланетах и далёких звёздах: мы о них знаем приблизительно столько же, сколько европейцы знали об Америке в XIII веке. А мореходные технологии викингов вполне соответствуют нашим нынешним уровням подготовки к проектированию и постройке корабля поколений.
Открытие Америки викингами в Х веке можно сравнить с нашим сегодняшним уровнем подготовленности к запуску корабля поколений.
Пятьсот лет спустя, в ХХ веке, в эпоху сверхзвуковых самолётов и атомных реакторов, возвращение шлюпки с потомками такой потерянной экспедиции, было бы находкой для этнографов, историков и лингвистов. Скорее всего, такие робинзоны сообщили бы людям ХХ века, что их Великая Миссия, порученная им Пророком, закончена, а Скрижали Инструкции по Эксплуатации, пославшие их по Дороге свершений в Тёмные Земли, выполнены.
Однако, осознание того, что за сотни лет ситуация с экосферой и социальным строем самого корабля поколений может измениться и гораздо радикальнее, нежели просто проблема «перегоревшей лампочки» или прогресса цивилизации на родной планете, обычно приводит авторов произведений о кораблях поколений к гораздо более апокалиптическим ситуациям. Такие сюжеты вполне можно увидеть в немецком фильме «Пандорум», прочитать у Клиффорда Саймака в его классическом «Поколении, достигшем цели» или же у Гарри Гаррисона в «Пленнённой Вселенной»:
Почитай Священную Инструкцию по Эксплуатации, ты, грязный неофит!
Сюжет практически всех художественных произведений о кораблях поколений крутится именно вокруг этой проблемы: насколько быстро произойдёт деградация внутренней биологической, технической и социальной среды такого корабля-ковчега и насколько люди могут противодействовать такой деградации, как путём заранее предусмостренных «закладок» в конструкции корабля и корабельного общества, так и своей активной деятельностью и борьбой.
Надо сказать, что практика выживания малых, изолированных общин даже в условиях весьма благоприятной Земли далека от идиллии, о чём говорит нам пример тех же викингов: так, например, открытая в 982 году, в начале средневекового климатического оптимума Гренландия, была уже через сотню лет достаточно плотно заселена потомками викингов из экспедиции Эрика Торвальдса (Рыжего), открывшего этот тогда и в самом деле зелёный остров.
По оценке археологов, был период во время теплого средневекового периода, когда на острове проживало не менее трёх тысяч викингов, которые организовали на острове два крупных поселения - Восточное и Западное.
Однако, уже в XIV столетии климат в Гренландии стал холоднее.
Около 1350 года в произошло какое-то таинственное событие: все население Западного поселения, к тому моменту - приблизительно 1000 человек, внезапно исчезло. Норвежский священник из Восточного поселения, посетивший Западное поселение колонии, не обнаружил там ни одной живой души, кроме одичавшего домашнего скота. Не было найдено даже трупов!
Вот такой вот, понимаешь, средневековый «Пандорум» для «поколения, достигшего цели».
Среди гипотез, объясняющих исчезновение столь большого количества людей, имеются версии о чуме, голоде, нападении эскимосов или даже пиратов, массовом переселении. Однако практически все эти версии перечеркиваются отсутствием трупов и наличием брошенных домашних животных. До сих пор нет более-менее подходящего объяснения этой тайны, но одно понятно - не раз и не два в истории самой Земли изолированные, малые поселения исчезали бесследно в реке времени, несмотря на почву под ногами, море с рыбой вокруг и небо над головой.
В случае же корабля поколений риски растут по экспоненте - любая оплошность, небрежность или же просто ошибка в планировании конструкции или полёта может стать для колонистов роковой.
Понятное дело, рассчитывать на помощь Земли в ситуации межзвёздного полёта кораблю поколений совершенно нечего: один только сигнал S.O.S. будет идти до родной планеты годами, а всё, что может сделать Земля в ответ (не учитывая уже упомянутый фактор научно-технического прогресса) - это послать инструкции по устранению аварийной ситуации или же снарядить достаточно медленную спасательную экспедицию, которая сама превратится в корабль поколений.
При этом мы, в общем-то, являемся не только заложниками нашего биологического естества. С точки зрения концепции корабля поколений все наши современные технические системы ещё менее ремонтнопригодны и долговечны, нежели наши собственные биологические тела. Рекорд продолжительности активной работы в космическом пространстве пока что удерживают межпланетные (а теперь - и межзвёздные) аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные в 1977 году (38 лет в строю), однако их дальнейшая судьба вряд ли будет столь же определённой.
Кроме того, существующий подход к космической технике подразумевает, что конструкторы проектируют, изготавливают и планируют её использование по принципу «абсолютной надёжности», в то время, как живой, биологический подход скорее основан на принципе «постоянного исправления ошибок», когда сумма ненадёжных, отказывающих, но взаимно поддерживающих друг друга элементов системы в итоге даёт нужный результат по надёжности.
Подход биологии и подход технологии к обеспечению надёжности - два варианта решения проблемы.
Всё дело в том, что в космосе привычный подход по обеспечению 99,99% надёжности любого механизма или системы часто не действует: от системы по определению требуется 100% надёжность. Остающиеся 0,01% (или даже 0,001%), которые мы обычно отводим на невероятную вероятность отказа самой сверхнадёжной системы, допустимые на Земле, в условиях космоса становятся роковыми - система просто не будет иметь ресурсов и возможностей для изготовления / восстановления / ремонта вышедшего из строя по 0,01% вероятности компоненту.
Или же - в путешествие надо будет тянуть всю техносферу самой Земли, что, впрочем, тоже нашло своё отражение в научной фантастике, где в романе Франсиса Карсака «Бегство Земли» люди будущего, столкнувшись с опасностью близкого коллапса нашего Солнца, решили не строить корабли размером с планету, а просто «умыкнули» со своих насиженных орбит Землю и Венеру и прокатились на них до соседней звёздной системы.
В силу вышесказанного, при рассмотрении проблемы корабля поколений в последнее время возобладал альтернативный подход, а именно не попытка обеспечения чисто технологической и недостижимой на практике 100% надёжности, а применение противоположного, скопированного с живой природы подхода, связанного с построением в космосе самовоспроизводящихся систем.
Репликатор в «Стар Треке», используй его команда не только для производства бухла и еды, решил бы массу проблем капитана Кирка.
Конечно, прописанный в вышеприведенном исследовании НАСА 1982 года подход к самореплицирующимся системам в космосе был скорее эскизным проектом и начальной проработкой, однако, на сегодняшний день ситуация с самореплицирующимися системами находится, благодаря успехам компьютеров, 3D-принтеров и сопутствующих им систем на гораздо более высоком уровне.
Я лишь просто приведу два небольших обзора, в которых уже, в общем-то, приводится не концепция какого-то гипотетического «лаксианского ключа»-универсального фабрикатора, как в одноимённом рассказе Роберта Шекли, а скорее обсуждается тривиальный вопрос: «как запилить себе на заднем дворе практически универсальный фабрикатор с бюджетом в несколько тысяч долларов».
Насколько быстро двинется вперёд технология в перенимании биологических подходов к обеспечению надёжности - пока что вам не скажет никто, но уже явно видно, что сплав компьютерных, генетических и биотехнологий уже в ближайшее время может обеспечить гораздо более высокий уровень надёжности технических систем корабля, нежели это представлялось даже в самых смелых мечтах 1970-1980х годов.
Сказав всё это, стоит подчеркнуть, что при желании человечества обеспечить такого рода экспедицию, энергетические возможности для её успешного проведения были доступны человечеству ещё в ХХ веке.
Наиболее реалистичный проект корабля поколений предложил ещё в 1959 году один из ярчайших мыслителей ушедшего века - американский физик Фримен Дайсон, фамилию которого я уже несколько раз упоминал в своих текстах. Дайсон участвовал в то время в создании ядерного взрыволёта в рамках проекта «Орион», но одновременно, опираясь на результаты этого проекта, он предложил и описал межзвездный корабль-взрыволет.
Гипотетический взрыволет Дайсона.
Звездолет Дайсона был настоящим кораблем поколений. Он представлял собой огромную полусферическую конструкцию с расположенным за кормой щитом-толкателем, за которым должны были рваться атомные бомбы, разгоняющие корабль массой в 8 миллионов тонн до скорости в 10 000 км/с. Этот корабль мог бы добраться до ближайших к нам звезд, Проксимы и Альфы Центавра, всего лишь за 150 лет. Главной целью полета, в представлении Дайсона и в настороениях эскалации Холодной войны тех лет, должно было стать сохранение человеческой культуры - к Альфе Центавра предполагалось отправить не обычных колонистов, а тысячу лучших представителей земной цивилизации, если на Земле вдруг разразится глобальный катаклизм или тотальная ядерная война.
Вот тут можно послушать о самом проекте «Орион» в изложении Джорджа Дайсона, сына Фримена Дайсона. Не забудьте включить русские субтитры, они там доступны.
За десять лет, прошедших после закрытия военными проекта «Орион», Дайсон обдумал свой проект и предложил уже более конкретные цифры. Звездолет Дайсона превратился в настоящий летающий город с диаметром основы в 150 километров, массой в 240 миллионов тонн. Согласно расчетам, этот гигантский корабль около 30 лет должен был только разгоняться до необходимой скорости, истратив на разгон 25 миллионов атомных бомб. Проблемы стоимости Дайсона не волновали, поскольку он предположил, что на строительство звездолета будет потрачено как минимум 200 лет, и даже при минимальном четырехпроцентном росте мировой экономики такой проект не принёс бы значительных убытков странам-участницам.
В представлении Дайсона возможность для земной цивилизации иметь «запасной» мир и открытие дверей настоящей межзвёздной колонизации оправдывали затраты на создание такого космического ковчега.
Но есть и ещё одна немаловажная выгода от постройки корабля поколений.
Выгода эта - «новые технологии».
Именно походы морские викингов, ганзейского союза, Генриха Мореплавателя, Колумба и Магеллана создали тот самый гловальный мир, который сделал возможным краткий пока что миг нашей высокоразвитой индустриальной цивилизации.
Не плавали бы викинги и не погибали бы в холодных водах Исландии, Гренландии и Ньюфаундленда, не продвигались бы португальцы к Мадейре и островам Зелёного Мыса, не рискнул бы Колумб уплыть в неизвестность Атлантики - так бы и осталась Европа запертой в своей клетке крошечного полуострова на западе Евразии.
А мир бы открыл кто-то другой. Например, китайцы.
Задумайтесь над проблемой корабля поколений: решись человечество его созать - и предстоит колоссальная работа, предстоит поставить в единую систему и решить целую уйму задач очень высокой сложности. Все технические решения, которые оно применит для создания замкнутой экосистемы и технической системы космического корабля, все социальные практики, которые можно будет отработать за время его постройки в одной из лунных точек Лагранжа, что займёт время всё тех же нескольких поколений - весь этот багаж знаний и умений будет применимы и у нас, здесь, на нашей Земле.
И тогда старт такого межзвёздного ковчега будет лишь ещё одним, отнюдь не первым шагом на пути к звёздам.