Если бы Земля вращалась иначе
Сутки
Как известно, длительность суток зависит от периода обращения планеты вокруг собственной оси, причём этот период может колебаться в довольно широких пределах. Например, меркурианские сутки длиннее земных в 58,7 раза, а венерианские — и вовсе в 116,8 раза. Сама Земля четыре миллиарда лет назад делала один оборот всего за восемь часов, и, если бы не Луна, отнимающая у планеты часть энергии, сутки и сейчас были бы примерно втрое короче.
На нынешний момент рекордсменом Солнечной системы по скорости вращения является Юпитер, делающий один оборот за 9,5 часа. Верхние слои атмосферы этого гиганта несутся со скоростью 12,6 км/с. Это больше второй космической скорости для Земли и составляет около 30% от первой космической скорости для самого Юпитера. На его экваторе центробежная сила «съедает» почти треть веса.
Земле для такого эффекта пришлось бы делать оборот за четыре часа. Практическим же последствием стремительного вращения на «влажной» планете станет затопление экваториальной области, поскольку вода за счёт роста центробежной силы «стянется» к экватору. Помимо того, у полюсов значительно возрастёт ускорение свободного падения.
Короткие сутки благоприятно влияют на климат, сокращая разницу между дневными и ночными температурами. Растениям, а также мелким и малоподвижным животным небольшая продолжительность дня (или ночи, если они активны в темноте) неудобств не создаст. Но вот крупные звери за пару часов далеко не всегда успеют завершить дневные дела, в том числе охоту. Так что хищникам, видимо, придётся научиться равно эффективно действовать при любой освещённости.
Значительно более длинные (в два или три раза) сутки также изменят жизнь на планете — сложно судить, к лучшему или к худшему. Жаркие пустыни к вечеру будут раскаляться так, что их жителям придётся скрываться в подземных убежищах, к утру же барханы покроет иней. А вот день, тянущийся неделями (и тем более вечный день, если планета всегда повёрнута к светилу одним боком) будут означать адское пекло на дневной стороне, ледник на ночной и неутихающую бурю у терминатора. В то же время для мира, находящегося слишком близко или слишком далеко от светила, это может стать преимуществом: пригодным для жизни окажется хотя бы одно из полушарий.
Если в системе больше одной звезды, то понятие «сутки» вообще теряет привычный смысл. В зависимости от расположения солнц «день» может наступить на обоих полушариях одновременно, или на одном из них будет ночь, а на другом — «двойной день». Правда, вероятность существования в ближайшей к нам тройной системе альфы Центавра обитаемых планет, подобных Пандоре из нашумевшего «Аватара», невысока. Две главные звезды обращаются там вокруг общего центра тяжести на расстоянии всего 23 астрономических единиц друг от друга (чуть больше, чем между Солнцем и Ураном). В таких условиях планета едва ли сможет миллиарды лет находиться на стабильной орбите.
Но «неудобны» для жизни лишь «тесные» двойные системы. Если бы второе солнце находилось на расстоянии хотя бы 50 а.е., его гравитация влияла бы на Землю не больше, чем притяжение Юпитера (хотя дальние планеты имели бы нестабильные орбиты). А с Земли подобное светило казалось бы не более чем очень яркой звездой. Ночами второе солнце давало бы значительно больше света, чем полная Луна, но практически не грело бы. Видимо, в подобных условиях гораздо комфортнее чувствовали бы себя ночные животные и насекомые. И, конечно, влюблённые парочки.
В качестве второго компонента системы можно представить себе и что-нибудь более экзотическое. Например, пульсар или чёрную дыру. Правда, подобные объекты возникают после катастроф поистине космического масштаба, практически невидимы и вряд ли украсят звёздное небо. Хорошо смотрелся бы красный гигант — звезда лишь немногим более тяжёлая, чем Солнце, но имеющая в 200 раз больший диаметр. Её плотность меньше плотности воздуха, а светимость в тысячи раз больше солнечной. На расстоянии в 50 а.е. красный гигант не только имел бы видимый диск, но и согревал бы внешние планеты первого компонента системы (то есть Солнца). Даже жаль, что срок жизни солнцеподобной звезды на этой стадии — всего 100 миллионов лет.
Месяц
Как уже было упомянуто выше, Луна существенно влияет на период обращения планеты вокруг собственной оси – именно её положительное влияние способствует более или менее выносимым климатическим условиям на нашей планете. Слишком длинные сутки, скорее всего, будут означать значительное ослабление магнитного поля, защищающего планету от излучений, а слишком быстрое вращение, возможное при отсутствии массивного спутника, скорее всего, приведёт к уменьшению сейсмической активности — в этом случае планета рискует потерять океаны и атмосферу. Так что Луна — вещь небесполезная.
Но на сутки Луна всё-таки влияет косвенно, а вот продолжительность месяца — как лунного, так и нормированного календарного – обусловлена периодом вращения Луны вокруг Земли и напрямую зависит от физических свойств спутника. Расчёт месяца для планеты, вокруг которой вращается несколько спутников, является, к слову, весьма нетривиальной задачей.
Стоит отметить, что, в отличие от дня и года, месяц – это субъективная единица измерения времени, и изменение его длительности повлияет не на жизненный цикл людей и животных, а на периодичность некоторых природных явлений, и пройдёт для человечества достаточно безболезненно. Например, если Луна внезапно станет значительно тяжёлее, нежели сейчас (например, «приняв» разом несколько серьёзных метеоритных ударов), это спровоцирует бурное выделение приливной энергии. Впоследствии траектория взаимного вращения стабилизируется и для Земли, и для её спутника; приливные явления ослабеют, но не исчезнут совсем, так как орбита в любом случае представляет собой более или менее вытянутый эллипс и обязательно имеет некоторый наклон к экватору. Спутник примется выписывать заметные восьмёрки на небосводе, то приближаясь, то удаляясь. Примером такой системы служит двойная малая планета Плутон-Харон. Впрочем, и современная Луна не находится относительно Земли в абсолютно стабильном положении: небольшие, но заметные её отклонения называются либрациями и позволяют нам наблюдать не ровно 50%, а 52% светлой стороны спутника.
Приливы не только разнообразят жизнь приморских народов, но и подогревают недра планеты, повышая сейсмическую активность. Больше всего в этом отношении повезло спутникам планет-гигантов, таким как вращающаяся вокруг вымышленного Полифема кэмероновская Пандора. Они могут получать энергию от главного тела системы, не рискуя прекратить собственное вращение.
Значительно интереснее представить себе обитаемый мир с кольцом. В Солнечной системе кольцами обладают все газовые гиганты, хотя для планет земного типа такое украшение нехарактерно. Общепринятой является гипотеза, согласно которой крупные кольца возникают в результате разрушения лун, оказавшихся на орбите, меньшей радиуса Роша (в зависимости от структуры спутника он составляет от 1,26 до 2,44 радиуса планеты).
Земная гравитация разрушит каменный спутник на высоте порядка 4500 км – правда, подобное разрушение вероятно лишь при наличии нескольких лун (по этой причине у планет земного типа и нет колец). В указанной ситуации первые сотни миллионов лет взаимное притяжение спутников делает их орбиты нестабильными, и прежде, чем тела займут «равновесные» положения, некоторые из этих тел могут опуститься ниже предела Роша.
Кольца Сатурна представляют собой останки спутника массой примерно с Луну и состоят из ледяных осколков диаметром от сантиметра до нескольких метров. Кольцо, опоясывающее Землю, могло бы образоваться в результате захвата и разрушения крупного астероида, при этом лишь тысячная часть материала вошла бы в состав кольца. Сталкиваясь, фрагменты распавшегося тела распределялись бы в одной плоскости на непересекающихся орбитах, а наиболее крупные из них, потеряв скорость, упали бы на планету. Формам жизни, существовавшим миллиарды лет назад, такая бомбардировка вряд ли повредила бы, а впоследствии частота падений значительно снизилась бы — вплоть до полного прекращения.
Земное кольцо отличалось бы от колец Сатурна. Лёд испарился бы, а пыль унёс бы солнечный ветер, в сто раз более сильный, чем на орбите Сатурна. Остались бы лишь многометровые обломки, образующие бледную тоненькую полосу, только в очень тёмную ночь заметную на небе. Взявшись осваивать околоземное пространство, люди нашли бы применение десяткам миллионов тонн строительных материалов.
Толком предсказать влияние подобного «раздробленного спутника» на приливы и отливы, к сожалению, практически невозможно. Скорее всего, они стали бы менее заметными, так сказать, равномерными. Календарный месяц к Луне за её отсутствием не привязывался бы, и можно было бы задать любую его продолжительность.
Троянские спутники
Во вселенной «Аватара» по той же орбите, что и гигант Полифем, луной которого является Пандора, движется ещё одна предположительно пригодная для жизни планета — Океан. Такая ситуация вполне возможна. Тело, помещённое на орбиту планеты с опережением или отставанием на 60 градусов (планета, звезда и спутник при этом образовывают равносторонний треугольник), оказывается в устойчивом равновесии. В нашей системе десятки «троянских» спутников имеет Юпитер, несколько штук Нептун, четыре мелких «камешка» досталось Марсу. В системе же звезды KOI-730 обнаружены две крупные планеты, делящие одну орбиту.
Даже у Земли недавно обнаружен «троянец» — 300-метровая скала 2010 ТК7. Но практическая ценность открытия невелика. Астероид находится втрое дальше от нас, чем бывает Марс в моменты противостояния, и полёт к нему требует разгона корабля до вдвое большей скорости, чем при полёте к Марсу.
Фантастов же давно волнует идея Противоземли — планеты, расположенной на земной орбите, но по другую сторону от Солнца и поэтому недоступной для наблюдения. Именно такое положение в Солнечной системе занимает Гор из цикла Джона Нормана. Но на самом деле равновесие в коллинеарных точках либрации (все три тела на одной линии) неустойчиво, да и межпланетные аппараты, заглянув за Солнце, установили, что ничего интересного там нет.
Год
Продолжительность года обусловлена периодом обращения планеты вокруг её звезды. В мирах, более или менее пригодных для развития жизни, она не будет сильно различаться. Так или иначе планета должна быть подобна нашей, звезда — Солнцу, и радиус планетарной орбиты должен примерно соответствовать радиусу орбиты Земли. Хотя даже если взять звезду с иной массой и светимостью, ситуация существенным образом не изменится: к тусклому красному карлику «влажная» планета будет находиться намного ближе, но и её орбитальная скорость будет меньше из-за более слабой гравитации звезды.
м
Но всё это касается планет, движущихся по круговым (или близким к ним) орбитам. Если же орбита представляет собой вытянутый эллипс, продолжительность года может стать больше. Естественно, нет смысла рассматривать миры, уносящиеся от светила настолько далеко, что в лёд обратятся даже атмосферные газы: населены такие планеты могут быть лишь простейшими. А вот обратная ситуация (например, кратковременный «визит» описываемой планеты на орбиту Меркурия) не будет гибельным для высших форм жизни: пребывание «в пекле» окажется весьма непродолжительным.
Скорость тела на круговой орбите постоянна. Двигаясь же по эллипсу, планета стремительно проносится через низшую точку орбиты (перигей) и почти замирает в апогее. Ведь при приближении к светилу движение ускоряется гравитацией, а при удалении — тормозится.
Наиболее реальный вариант подобного расклада — это планета, «странствующая» между орбитами Марса и Венеры. И в апогее, и в перигее условия на ней не будут подходить для сохранения воды в жидком агрегатном состоянии, но ни испариться целиком, ни промёрзнуть на большую глубину океаны попросту не успеют.
Период обращения по такой орбите составит около двух лет. За счёт разницы скоростей в апогее и перигее три четверти планетарного года займёт «зима», зато уж «лето», продолжающееся не больше, чем на Земле, запомнится экстремальным зноем. Заключение слов «зима» и «лето» в кавычки означает, что природа этих явлений не будет связана с изменением угла, под которым падают солнечные лучи. Впрочем, если ось вращения планеты наклонена, смена сезонов в традиционном понимании тоже может наблюдаться: в таком случае одно из полушарий, где лето приходится на момент прохождения перигея, будет тёплым, противоположное же почти наверняка полностью покроется ледяной шапкой. Лёд не растает и при прохождении планетой орбиты Венеры, хотя припекать будет основательно. Снежная шапка просто отразит большую часть солнечных лучей.
Климат на «планете-бродяге» окажется прохладнее земного, поскольку на удалении от солнца она проведёт больше времени, чем вблизи него. «Комфортных» зон не будет вообще, в перигее жара на экваторе будет лютой, зато зимой, когда в высоких широтах температура может опускаться до минус ста и ниже по Цельсию, вода так полностью и не замёрзнет, то есть, как говорится, «жить можно».
Животным на такой планете придётся ежегодно совершать миграции, в период удаления от Солнца перебираясь на юг и отступая к ледникам, когда вода в реках из тёплой превратится в горячую. Малоподвижным существам и растениям понадобится выработать другие механизмы приспособления. Леса, вероятно, будут редкостью, самые выносливые деревья приживутся лишь в субтропиках. Большую же часть суши на планете покроют степи, зеленеющие весной и осенью, выгорающие летом и скрывающиеся под снегом зимой.
Подытоживая, можно сказать, что мы с вами живём на идеальной планете. Наш год достаточно чётко делится на четыре сезона, причём почти в любом месте на Земле (кроме разве что полюсов) жизнь вполне возможна в любой из сезонов. Да, где-то труднее, где-то легче, но ничего выходящего за пределы человеческих возможностей. То же касается дня: фауна и флора Земли приспособилась к 24-часовому циклу и чувствует себя в нём просто отлично. Так что берегите планету, которая нам досталась, другой такой, может быть, и не существует!
Стартап Exscientia, который с помощью искусственного интеллекта разрабатывает лекарства, подписал с Фондом Билла и Мелинды Гейтс четырехлетний контракт, стоимость которого может достигать 70 миллионов долларов. В обмен на деньги фонд получит долю в Exscientia. Планируется, что часть полученных средств пойдет на создание новых противовирусных таблеток для лечения COVID-19 и предотвращения пандемий в будущем. Это уже второе денежное вложение Гейтсов в фирму, сообщает CNBC. Фирма в данный момент работает над методами лечения коронавирусов, в особенности COVID-19, а также гриппа и вируса Nipah, передающегося от животного к человеку и провоцирующего респираторные заболевания.
Exscientia утверждает, что ее искусственный интеллект может сократить время, необходимое для изобретения препаратов для борьбы с коронавирусом, на 20 процентов. «Продолжающаяся пандемия COVID-19 подчеркивает безотлагательность разработки безопасных и эффективных лекарств широкого спектра действия для расширения нашего арсенала средств против вирусов и их штаммов», — резюмировал генеральный директор Exscientia Эндрю Хопкинс. Он видит большой потенциал терапевтического применения так называемых «малых молекул» (низкомолекулярных веществ, которые могут достаточно быстро проникать внутрь клеток и достигать своих «мишеней»). Exscientia уже разрабатывала медикаменты при помощи искусственного интеллекта.
Так, при сотрудничестве с японским производителем лекарств Sumitomo Dainippon Pharma были выпущены два препарата для лечения психических заболеваний. Сейчас лекарственные средства проходят клинические испытания. Стартап также самостоятельно разработал препарат для борьбы со злокачественными опухолями. Фармацевтическая индустрия изобрела вакцины для предотвращения инфицирования коронавирусом. Вакцины Pfeizer/BioNTech, Moderna, Vaxzevria, (бывшая AstraZeneca), Johnson & Johnson и «Спутник V» используются по всему миру. Однако до сих пор нет высокоэффективных средств для лечения заболевания. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) назвала неэффективным ремдесивир. Кроме того, ученые из Европейского общества клинической микробиологии (ECCMID) назвали бесполезным и другой популярный препарат — азитромицин.
-
В заливе Сан-Франциско, омываемый водами Тихого океана, стоит скальной остров. На нем располагается старая неприступная крепость, внутри которой нашла приют одна из самых известных тюрем — Алькатрас. Ледяная вода, в которой живет 10 разных видов акул, сильное течение, и полная изоляция от материковой части Америки сделали Алькатрас поистине неприступным. Конечно, многие пытались бежать из заключения, но никому это не удавалось. Никому, кроме братьев Энглин и Фрэнка Морриса.
Почему защитный форт превратился в тюрьму
Существует очень мало тюрем с такой дурной славой, как Алькатрас. Это была тюрьма строгого режима, в которой содержались заключенные, которые неоднократно создавали проблемы в других тюрьмах или заключенные, которые неоднократно пытались бежать. В Алькатрасе успели побывать несколько «героев» преступного мира, чьи имена до сих пор известны многим: Аль Капоне, Джордж Келли «Пулемет» и Роберт Франклин Страуд.
Свое название остров получил в середине XVIII века благодаря испанскому исследователю Хуану Мануэлю де Айяла. Он назвал его «Остров пеликанов» — «Ла исла де алькатрасес», которые с удовольствием там селились. Но в то время этот крохотный кусок суши никого не заинтересовал.
О нем вспомнили три четверти века спустя, решив передать военным. Так на острове выросла крепость, чьи стены были украшены аж сотней пушек. Алькатрас, Форт Поинт и Лайм Поинт создавали идеальную защиту залива и контролировали все входы в бухты.
Постепенно защиту со стен снимали, пушки Алькатраса так ни разу и не схлестнулись с врагом. Пользы от крепости было мало, а денег на ее поддержание, припасы людям и зарплаты персоналу уходило множество. Поэтому вскоре крохотные коморки крепости были переделаны под тюремные камеры. К началу ХХ века в тюрьме уже было 450 людей. После сильного землетрясения в Сан-Франциско было разрушено множество мест заключения, и всех арестантов перевели на Алькатрас, заодно пристроили новый корпус на 600 камер, который до сих пор существует.
Дерзкие беглецы: братья Энглин и Фрэнк Моррис
Из-за сильных течений и ледяной температуры воды, окружающей тюрьму, Алькатрас считался чуть ли ни единственно тюрьмой, из которой никто никогда не сбежит. Однако это не означает, что попыток не было. В течение 29 лет 36 человек решились на побег. Большинство были либо застрелены, либо пойманы властями, либо утонули. Однако в 1962 году трое заключенных сбежали из своих камер и, возможно, сбежали с острова Алькатрас. Это был настолько беспрецедентный случай, что десятилетия спустя о нем все еще помнят.
Фрэнк Моррис был сиротой. Рос он в детском доме, что и в лучшие годы было отвратным местом, а уж во времена Великой депрессии так и вовсе мало чем отличалось от тюрьмы. Уже в 14 лет он впервые попал в детское исправительное учреждение. За хорошее поведение был досрочно освобожден, но и месяца не прожил на воле, как снова был арестован. Моррис вряд ли бы попал в Алькатрас — он не был ни убийцей, ни насильником, всего лишь домушник и вор-рецидивист. Но его подвела жажда свободы — после пятой попытки бегства власти решили отправить его туда, откуда еще никто не сбегал.
С братьями Энглинами, Кларенсом и Джоном, ситуация была практически аналогичная, только к взлому квартир еще добавлялись и угоны автомобилей. В декабре 1961 года трое заключенных начали разрабатывать план побега из Алькатраса. Энглины отбывали 35-летний срок за ограбление Колумбийского сберегательного банка в Колумбии. Фрэнк Моррис отбывал 14-летний срок в Алькатрасе за кражу со взломом. Времени на составление идеального плана у них было хоть отбавляй.
Как сделать самодельную дрель из пылесоса и сбежать из Алькатраса
Главным идейным вдохновителем был Фрэнк. Он предложил бежать и разработал идеальный план. Они собрали самодельную дрель с мотором от сломанного пылесоса. Пригодились и ложки, ими расширяли вентиляционные отверстия под раковинами в тюремных камерах. Большую часть работы делали в вечернее время, когда шум и скрежет заглушался болтовней и музыкой других заключенных.
По вентиляции они поднялись в неохраняемый служебный коридор, расположенный над их тюремным блоком. Здесь они создали секретную мастерскую по созданию предметов ручной работы, которые помогут им спастись, включая спасательные жилеты и резиновый плот, сделанный из плащей и деревянных досок.
В ночь на 11 июня 1962 года трое заключенных привели свой смелый план в действие. Им удалось выбраться на крышу тюрьмы. Отсюда они спустились по трубе на территорию, а затем перелезли через забор. Затем спустили свой самодельный плот в ледяные воды на северо-восточном берегу острова. И больше их никто не видел.
А был ли побег
Пропажу заключенных обнаружили только утром. Охранник, проводивший обычную проверку кроватей, обнаружил манекены заключенных. Предприимчивые Моррис с братьями Энглин смастерили головы-манекены из гипса, покрасили телесной краской и прилепили волосы, собранные на полу тюремной парикмахерской.
Как оказалось, был и четвертый кандидат в беглецы — Аллен Уэст, но в последнюю минуту он был вынужден отказаться от шанса на свободу. Аллен моментально сдал властям весь план побега.
Береговая охрана США немедленно направила вертолет, а также четыре патрульных катера на поиски трех мужчин. На материк моментально отправили сообщение о побеге. Несмотря на тщательные поиски, все, что когда-либо было найдено в заливе Сан-Франциско, — это пачка писем, принадлежащих одному из заключенных, куски дерева, напоминающие весла, и кусочки резины. Самодельный спасательный жилет также выбросило на берег на соседнем острове.
Официальная позиция властей говорит, что побег был неудачным — заключенные утонули, так и не достигнув берега, а их тела были унесены в Тихий океан. Однако и погибшими их официально признать не могут, пока не будут найдены тела.
Письма от беглецов или величайшая шутка столетия
В 2012 году члены семьи Энглин поделились с «Сан-Франциско Кроникл» своей верой в то, что беглецы все еще живы и здоровы. Вскоре после побега им позвонил мужчина, со словами: «Это Джон Энглин».
Затем, на Рождество 1962 года, они получили открытку, на которой было написано: «Маме от Джона. Счастливого Рождества». Как позже оказалось, она была не единственной. Почерк на открытках совпадал с почерком братьев Энглин, но следователи не смогли определить точную дату отправки.
Буквально на следующий год, полиция получила письмо: «Меня зовут Джон Энглин. Я сбежал в июне 1962 года с братом и Фрэнком Моррисом. Мне 83 года, и у меня рак. Да, мы смогли сбежать, но были на волоске от смерти».
Автор письма сказал, что он несколько лет жил в Сиэтле, а также в Северной Дакоте и Южной Калифорнии. Рассказал, что Фрэнк умер в 2008 году, а его брат Кларенс умер в 2011 году. Он также согласился сдаться с условием, если ему гарантируют только один год заключения и медицинскую помощь. Больше он никогда не выходил на контакт, и экспертиза письма и конверта на предмет отпечатков пальцев или ДНК оказалась безрезультатной. ФБР так и не смогло определить, было ли письмо мистификацией. Удивительно, но по законам США, ордеры на арест всех трех беглецов все еще в силе.
Какова судьба Алькатраса
Тюрьма Алькатрас закрылась навсегда в 1963 году, всего через год после того, как братья Энглин и Моррис бросились в бурные воды. Его открыли для посещения туристов, ежегодно его посещают более миллиона человек, многих из которых привлекает на остров печально известный побег.
Каждый год сотни спортсменов участвуют в триатлоне «Побег из Алькатраса». Впервые мероприятие было проведено в 1980 году. теперь ежегодно более 2000 людей собираются для того, чтобы переплыть 2,4 км, преодолеть 29 км на велосипеде и пробежать 13 км.
Кроме того, Алькатрас давно стал частью мира кино. Про дерзкий побег снят не один фильм, в одном даже главную роль играл Клинт Иствуд. И именно этой крепостью-тюрьмой вдохновилась Джоан Роулинг, когда создавала неприступный Азкабан, тюрьму для волшебников.
-
Блогерша сделала инъекции ботокса ради омоложения и была обругана пользователями сети. На опубликованный в TikTok ролик обратили внимание журналисты The Sun. 21-летняя Церис Тобин (Cerys Tobin) продемонстрировала свое лицо перед процедурой. На размещенных кадрах видно, что кожа девушки покрыта морщинами в области лба и вокруг глаз. Затем она показала себя на первый, третий, 10-й, 18-й и 21-й день после уколов. По словам блогерши, морщины постепенно становились меньше, а затем полностью исчезли с ее лица. Ролик стал вирусным и набрал девять миллионов просмотров.
Зрители раскритиковали новую внешность Тобин и заявили, что процедура «состарила ее на десять лет». «Осталась без эмоций», «Как неживая», «И это считается красивым? Она буквально состарилась на десять лет!», «Стала старухой», «Интересно, что ради исчезновения морщин надо пожертвовать эмоциями. Дорогая цена», — высказывались они. Ранее в сентябре женщина обрела внешность Меган Фокс после ботокса и прославилась в сети. Автор видео Наташа Бэлли (Natasha Bally) продемонстрировала свое лицо до уколов — ее кожа была покрыта глубокими мимическими морщинами. Затем женщина показала результат инъекций. На размещенных кадрах видно, что к восьмому дню морщины полностью исчезли с лица, а кожа стала ровной и гладкой.
-
Вряд ли кто-то станет утверждать, что глобальная экологическая катастрофа, которая поставит под угрозу существование всей жизни на Земле, может случиться лишь в кино. На нашей планете не раз происходили массовые вымирания, во время которых гибло до 90% существующих видов. Земля переживала периоды глобального оледенения, сталкивалась с астероидами, проходила через всплески вулканической активности.
Конечно, даже во время самых страшных катастроф жизнь никогда не исчезала полностью. Но того же не скажешь о господствовавших на тот момент видах, которые вымирали, освобождая дорогу другим. А кто сейчас господствующий вид? Вот-вот.
Вполне вероятно, что возможность покинуть родной дом и отправиться к звёздам в поисках нового сможет когда-нибудь спасти человечество. Однако вряд ли стоит уповать, что какие-нибудь космические благодетели откроют нам дорогу к звёздам. Стоит прикинуть, каковы наши теоретические возможности добраться до звёзд своими силами.
Космический ковчег
В первую очередь на ум приходят традиционные двигатели на химической тяге. В настоящий момент четырём земным аппаратам (все они были запущены ещё в 1970-х) удалось развить третью космическую скорость, достаточную для того, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему.
Наиболее быстрый из них, «Вояджер-1», за прошедшие с момента запуска 37 лет удалился от Земли на расстояние в 130 а.е. (астрономических единиц, то есть 130 расстояний от Земли до Солнца). Каждый год аппарат преодолевает примерно 3,5 а.е. Расстояние до Альфы Центавра — 4,36 световых лет, или 275 725 а.е. С такой скоростью аппарату потребуется почти 79 тысяч лет, чтобы добраться до соседней звезды. Мягко говоря, ждать придётся долго.
Можно найти способ лететь быстрее, а можно просто смириться и лететь несколько тысяч лет. Тогда конечной точки достигнут лишь далёкие потомки тех, кто отправился в путешествие. Именно в этом заключается идея так называемого корабля поколений — космического ковчега, представляющего собой рассчитанную на длительное путешествие замкнутую экосистему.
В фантастике есть множество различных сюжетов о кораблях поколений. О них писали Гарри Гаррисон («Пленённая Вселенная»), Клиффорд Саймак («Поколение, достигшее цели»), Брайан Олдисс («Без остановки»), из более современных писателей — Бернард Вербер («Звёздная бабочка»). Довольно часто далёкие потомки первых обитателей вообще забывают о том, откуда они вылетели и в чём цель их путешествия. Или даже начинают считать, что весь существующий мир сводится к кораблю, как, например, рассказывается в романе Роберта Хайнлайна «Пасынки Вселенной». Другой интересный сюжет показан в восьмом эпизоде третьего сезона классического «Звёздного пути», где экипаж «Энтерпрайза» пытается предотвратить столкновение корабля поколений, чьи обитатели забыли о своей миссии, и обитаемой планеты, к которой он направлялся.
Плюс корабля поколений заключается в том, что этот вариант не потребует принципиально новых двигателей. Однако нужно будет разработать самодостаточную экосистему, которая сможет существовать без поставок извне в течение многих тысяч лет. И не стоит забывать о том, что люди могут попросту поубивать друг друга.
Проведённый в начале 1990-х под замкнутым куполом эксперимент «Биосфера-2» продемонстрировал ряд опасностей, которые могут подстерегать людей при таких путешествиях. Это и быстрое разделение коллектива на несколько группировок, враждебно настроенных друг к другу, и неконтролируемое размножение вредителей, которое вызвало недостаток кислорода в воздухе. Даже обычный ветер, как оказалось, играет важнейшую роль — без регулярного раскачивания деревья становятся хрупкими и ломаются.
Решить многие проблемы длительного полёта поможет технология, погружающая людей в длительный анабиоз. Тогда ни конфликты не страшны, ни скука, да и система жизнеобеспечения потребуется минимальная. Главное — обеспечить её энергией на длительный срок. Например, с помощью ядерного реактора.
С темой корабля поколений связан весьма интересный парадокс под названием Wait Calculation («Расчётное ожидание»), описанный учёным Эндрю Кеннеди. Согласно этому парадоксу, в течение некоторого времени после отправки первого корабля поколений на Земле могут быть открыты новые, более быстрые способы передвижения, что позволит стартующим позже кораблям обогнать первоначальных поселенцев. Так что не исключено, что к моменту прибытия пункт назначения уже будет перенаселён далёкими потомками колонизаторов, которые отправились позднее.
Верхом на ядерной бомбе
Предположим, нас не устраивает, что до звёзд долетят потомки наших потомков, и мы хотим сами подставить лицо лучам чужого солнца. В этом случае не обойтись без космического корабля, способного разогнаться до скоростей, которые доставят его к соседней звезде за время меньше одной человеческой жизни. И тут поможет старая добрая ядерная бомба.
Идея подобного корабля появилась ещё в конце 1950-х. Космический аппарат предназначался для полётов внутри Солнечной системы, однако его вполне можно было бы использовать и для межзвёздных путешествий. Принцип его работы таков: за кормой устанавливают мощную бронированную плиту. Из космического аппарата в направлении, противоположном полёту, равномерно выбрасываются маломощные ядерные заряды, которые подрываются на небольшом (до 100 метров) расстоянии.
Заряды сконструированы таким образом, чтобы большая часть продуктов взрыва направлена в хвост космического корабля. Отражающая плита принимает на себя импульс и передаёт его кораблю через систему амортизаторов (без неё перегрузки будут губительны для экипажа). От повреждения световой вспышкой, потоками гамма-излучения и высокотемпературной плазмой отражающую плиту защищает покрытие из графитовой смазки, которое заново распыляется после каждого подрыва.
На первый взгляд подобная схема кажется безумной, но она вполне жизнеспособна. Во время одного из ядерных испытаний на атолле Эниветок в 9 метрах от центра взрыва были размещены покрытые графитом стальные сферы. После испытания они были найдены неповреждёнными, что доказывает эффективность графитовой защиты для корабля. Но подписанный в 1963 году «Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой» поставил крест на этой идее.
Артур Кларк хотел оснастить космический корабль Discovery One из фильма «Космическая одиссея 2001 года» чем-то вроде ядерно-взрывного двигателя. Однако Стэнли Кубрик попросил его отказаться от идеи, испугавшись, что зрители сочтут это пародией на его фильм «Доктор Стрейнджлав, или Как я перестал бояться и полюбил атомную бомбу».
Какую же скорость можно развить с помощью серии ядерных взрывов? Больше всего сведений существует о проекте взрыволёта «Орион», который разрабатывался в конце 1950-х в США при участии учёных Теодора Тейлора и Фримена Дайсона. 400 000-тонный корабль планировалось разогнать до 3,3% скорости света — тогда полёт до системы Альфы Центавра продлился бы 133 года. Однако, согласно нынешним оценкам, подобным способом можно разогнать корабль до 10% скорости света. В таком случае полёт продлится примерно 45 лет, что позволит экипажу дожить до прибытия в пункт назначения.
Конечно, постройка такого корабля — весьма недешёвое дело. По оценке Дайсона, на создание «Ориона» потребовалось бы примерно 3 триллиона долларов в современных ценах. Но если мы узнаем, что нашей планете будет грозить глобальная катастрофа, то, вероятно, именно корабль с ядерно-импульсным двигателем станет последним шансом человечества на выживание.
Газовый гигант
Дальнейшим развитием идей «Ориона» стал проект беспилотного корабля «Дедал», который разрабатывался в 1970-х годах группой учёных из Британского межпланетного общества. Исследователи задались целью спроектировать беспилотный космический аппарат, способный в течение человеческой жизни достичь одной из ближайших звёзд, провести научные исследования и передать на Землю полученную информацию. Главным условием исследования было использование в проекте либо существующих, либо предвидимых в ближайшее время технологий.
Целью полёта была выбрана находящаяся от нас на расстоянии 5,91 светового года звезда Барнарда — в 1970-е годы считалось, что вокруг этой звезды вращается несколько планет. Сейчас мы знаем, что в данной системе нет планет. Разработчики «Дедала» нацелились на создание двигателя, который мог бы доставить корабль до пункта назначения за время, не превышающее 50 лет. В итоге они пришли к идее двухступенчатого аппарата.
Необходимое ускорение обеспечивала серия маломощных ядерных взрывов, происходящих внутри специальной двигательной установки. В качестве топлива использовались микроскопические гранулы из смеси дейтерия с гелием-3, облучаемые потоком высокоэнергетических электронов. Согласно проекту, в двигателе должно было происходить до 250 взрывов в секунду. Соплом служило мощное магнитное поле, создаваемое силовыми установками корабля.
По плану первая ступень корабля работала в течение двух лет, разгоняя корабль до 7% скорости света. После этого «Дедал» сбрасывал отработанную двигательную установку, избавляясь от большей части своей массы, и запускал вторую ступень, которая позволяла ему разогнаться до окончательной скорости в 12,2% световой. Это позволило бы достичь звезды Барнарда через 49 лет после запуска. Ещё 6 лет ушло бы на передачу сигнала на Землю.
Полная масса «Дедала» составляла 54 тысячи тонн, из которых 50 тысяч приходилось на термоядерное горючее. Однако предполагаемый гелий-3 чрезвычайно редко встречается на Земле — зато его полно в атмосферах газовых гигантов. Поэтому авторы проекта предполагали добыть гелий-3 на Юпитере с помощью «плавающего» в его атмосфере автоматизированного завода; на весь процесс добычи ушло бы примерно 20 лет. На той же орбите Юпитера предполагалось осуществить окончательную сборку корабля, который бы затем стартовал к другой звёздной системе.
Самым сложным элементом во всей концепции «Дедала» была именно добыча гелия-3 из атмосферы Юпитера. Для этого нужно было долететь до Юпитера (что тоже не так-то легко и быстро), основать базу на одном из спутников, построить завод, где-то хранить топливо… И это уже не говоря о мощных радиационных поясах вокруг газового гиганта, которые дополнительно усложнили бы жизнь технике и инженерам.
Ещё одна проблема состояла в том, что «Дедал» не имел возможности погасить скорость и выйти на орбиту звезды Барнарда. Корабль и выпущенные им зонды просто бы прошли мимо звезды по пролётной траектории, преодолев всю систему за несколько дней.
Сейчас международная группа из двадцати учёных и инженеров, действующая под эгидой Британского межпланетного сообщества, работает над проектом корабля «Икар». «Икар» — своеобразный «римейк» Дедала, учитывающий накопленные за последние 30 лет знания и технологии. Одно из основных направлений работы — поиск других видов топлива, которое можно было бы добыть и на Земле.
Со скоростью света
Можно ли разогнать космический корабль до скорости света? Эту задачу можно решить несколькими способами. Наиболее перспективный из них — аннигиляционный двигатель на антиматерии. Принцип его действия заключается в следующем: антиматерия подаётся в рабочую камеру, где она входит в соприкосновение с обычным веществом, порождая управляемый взрыв. Ионы, возникшие в процессе взрыва, выбрасываются через сопло двигателя, создавая тягу. Из всех возможных двигателей аннигиляционный теоретически позволяет достичь наибольших скоростей. Взаимодействие материи и антиматерии высвобождает колоссальное количество энергии, а скорость истечения образующихся в ходе этого процесса частиц близка к световой.
Но тут встаёт вопрос добычи топлива. Само по себе антивещество уже давно перестало быть фантастикой — учёным впервые удалось синтезировать антиводород ещё в 1995 году. Но добыть его в достаточных количествах невозможно. В настоящее время антиматерию можно получить лишь с помощью ускорителей частиц. При этом количество создаваемого ими вещества измеряется мизерными долями граммов, а его стоимость составляет астрономические суммы. На одну миллиардную грамма антивещества учёным из Европейского центра ядерных исследований (того самого, где создали Большой адронный коллайдер) пришлось потратить несколько сотен миллионов швейцарских франков. С другой стороны, стоимость производства будет постепенно уменьшаться и в будущем может достичь куда более приемлемых значений.
Кроме того, придётся придумать способ, позволяющий хранить антивещество — ведь при соприкосновении с обычной материей оно мгновенно аннигилируется. Одно из решений — охлаждать антивещество до сверхнизких температур и использовать магнитные ловушки, не позволяющие ему соприкасаться со стенками бака. На данный момент рекордное время хранения антивещества составляет 1000 секунд. Не годы, конечно, но с учётом того, что в первый раз антивещество удалось удержать лишь на 172 миллисекунды, прогресс есть.
И даже быстрее
Многочисленные фантастические фильмы приучили нас к тому, что добраться до других звёздных систем можно куда быстрее, чем за несколько лет. Достаточно включить варп-двигатель или гиперпространственный привод, откинуться поудобнее в кресле — и уже через несколько минут оказаться на другом краю галактики. Теория относительности запрещает путешествия со скоростями, превышающими скорость света, но в то же время оставляет лазейки, позволяющие обойти эти ограничения. Если бы могли разорвать или растянуть пространство-время, то смогли бы путешествовать быстрее света, не нарушая никаких законов.
Разрыв пространства более известен как кротовая нора, или червоточина. Физически она представляет собой тоннель, связывающий две удалённые области пространства-времени. Почему бы не использовать такой тоннель для путешествия в дальний космос? Дело в том, что создание подобной кротовый норы требует наличия в разных точках вселенной двух сингулярностей (это то, что находится за горизонтом событий чёрных дыр, — фактически гравитация в чистом виде), которые смогут разорвать пространство-время, создав тоннель, позволяющий путешественникам «срезать» путь через гиперпространство.
Кроме того, для поддержания подобного тоннеля в устойчивом состоянии необходимо, чтобы он был заполнен экзотической материей с отрицательной энергией, — а существование подобной материи до сих пор не доказано. В любом случае, создать кротовую нору по силам лишь сверхцивилизации, которая на много тысяч лет будет опережать нынешнюю в развитии и чьи технологии с нашей точки зрения будут похожи на волшебство.
Второй, более доступный вариант — «растягивание» пространства. В 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предположил, что можно изменить его геометрию, создав волну, сжимающую пространство впереди корабля и расширяющую его сзади. Таким образом звездолёт окажется в «пузыре» искривлённого пространства, которое само будет двигаться быстрее света, благодаря чему корабль не нарушит фундаментальных физических принципов. По словам самого Алькубьерре, идея пришла ему в голову после просмотра одного из эпизодов «Звёздного пути».
Правда, сам учёный счёл, что реализовать подобную технологию на практике будет невозможно, так как для этого потребуется колоссальное количестве массы-энергии. Первые вычисления давали значения, превышающие массу всей существующей Вселенной, последующие уточнения уменьшили её до «всего лишь» юпитерианской.
Но в 2011 году Гарольд Уайт, возглавляющий исследовательскую группу Eagleworks при NASA, провёл расчёты, которые показали, что если изменить некоторые параметры, то для создания пузыря Алькубьерре может потребоваться куда меньше энергии, чем считалось ранее, и перерабатывать целую планету уже не потребуется. Сейчас группа Уайта прорабатывает возможность «пузыря Алькубьерре» на практике.
Если у экспериментов будут результаты, то это станет первым маленьким шажком к тому, чтобы создать двигатель, позволяющий путешествовать в 10 раз быстрее скорости света. Разумеется, космический аппарат, использующий пузырь Алькубьерре, отправится в путешествие через много десятков, а то и сотен лет. Но сама перспектива того, что такое действительно возможно, уже захватывает дух.
Полёт «Валькирии»
Практически все предлагаемые проекты звездолётов имеют один существенный недостаток: они весят десятки тысяч тонн, и их создание требует огромного количество запусков и сборочных операций на орбите, что увеличивает стоимость постройки на порядок. Но если человечество всё же научится получать большое количество антиматерии, у него появится альтернатива этим громоздким конструкциям.
В 1990-х годах писатель Чарльз Пелегрино и физик Джим Пауэлл предложили проект звездолёта, известный как «Валькирия». Его можно описать как нечто вроде космического тягача. Корабль представляет собой связку из двух аннигиляционных двигателей, соединённых между собой сверхпрочным тросом длиной 20 километров. В центре связки находятся несколько отсеков для экипажа. Корабль использует первый двигатель, чтобы набрать скорость, близкую к световой, а второй — чтобы погасить её при выходе на орбиту вокруг звезды. Благодаря использованию троса вместо жёсткой конструкции масса корабля составляет всего 2100 тонн (для сравнения, масса МКС — 400 тонн), из которых 2000 тонн приходятся на двигатели. Теоретически такой корабль может разогнаться до скорости в 92% от скорости света.
Модифицированный вариант данного корабля, названный Venture Star, показан в фильме «Аватар» (2011), одним из научных консультантов которого был как раз Чарльз Пелегрино. Venture Star отправляется в путешествие, разгоняясь при помощи лазеров и 16-километрового солнечного паруса, после чего тормозит у Альфы Центавра с помощью двигателя на антиматерии. На обратном пути последовательность меняется. Корабль способен разогнаться до 70% скорость света и долететь до Альфа Центавра менее чем за 7 лет.
Без топлива
Как существующие, так и перспективные ракетные двигатели имеют одну проблему — топливо всегда составляет большую часть их массы на старте. Однако есть проекты звездолётов, которым вообще не нужно будет брать с собой топливо.
В 1960 году физик Роберт Бассард предложил концепцию двигателя, который использовал бы находящийся в межзвёздном пространстве водород в качестве горючего для термоядерного двигателя. К сожалению, несмотря на всю привлекательность идеи (водород — самый распространённый элемент во Вселенной), у неё есть ряд теоретических проблем, начиная от способа сбора водорода и заканчивая расчётной максимальной скоростью, которая вряд ли превысит 12% световой. А значит, до системы Альфа Центавра придётся лететь минимум полвека.
Другая интересная концепция — применение солнечного паруса. Если построить на земной орбите или на Луне огромный сверхмощный лазер, то его энергию можно было бы использовать, чтобы разогнать оснащённый гигантским солнечным парусом звездолёт до достаточно больших скоростей. Правда, по расчётам инженеров, чтобы придать пилотируемому кораблю массой 78 500 тонн скорость в половину световой, потребуется солнечный парус диаметром в 1000 километров.
Ещё одна очевидная проблема звездолёта с солнечным парусом заключается в том, что его нужно как-то затормозить. Одно из её решений — при подлёте к цели выпустить позади звездолёта второй, меньший по размерам парус. Основной же отсоединится от корабля и продолжит самостоятельное путешествие.
Межзвёздное путешествие — очень сложное и дорогостоящее предприятие. Создать корабль, способный за относительно небольшой срок покрыть космическое расстояние, — одна из самых грандиозных задач, стоящих перед человечеством в будущем. Конечно, это потребует усилий нескольких государств, если не всей планеты. Сейчас это кажется утопией — у правительств слишком много забот и слишком много способов потратить деньги. Полёт на Марс в миллионы раз проще полёта к Альфе Центавра — и тем не менее вряд ли сейчас кто-то рискнёт назвать год, когда он всё же состоится.
Оживить работы в этом направлении может или глобальная опасность, грозящая всей планете, или же создание единой планетарной цивилизации, которая сможет преодолеть внутренние склоки и захочет покинуть свою колыбель. Время для этого ещё не пришло — но это не значит, что оно не придёт никогда.
В Великобритании женщина впала в кому на две недели из-за COVID-19 и раскаялась, что не верила в реальность пандемии. Ее историю публикует Daily Mail. 47-летняя мать шестерых детей Эмили Барроуз из графства Глостершир рассказала, что изначально была не против вакцинации и серьезно относилась к опасности заболеть новой коронавирусной инфекцией. Однако британка получила сообщение в социальной сети, в котором активисты антипрививочного движения призывали отказаться от вакцины и отрицали существование COVID-19. Доводы отрицателей пандемии показались женщине разумными, она поверила им и решила не делать прививку.
Когда в июле 2021 года Барроуз почувствовала симптомы болезни, она отказывалась верить, что заболела и «полностью отрицала» возможность заражения. «Они лезут тебе в голову и дурят. Ты не знаешь, кто это, но информации слишком много, и невольно начинаешь прислушиваться», — рассказала женщина о том, почему поверила антипрививочникам. 23 июля 2021 года женщину доставили в больницу в тяжелом состоянии. Из-за очень низкого уровня кислорода Барроуз пришлось подключить к ИВЛ, а позже ввести в медикаментозную кому, в которой британка пробыла две недели.
Врачам удалось спасти женщину, она потихоньку приходит в себя в больнице, хотя до сих пор очень слаба. Сейчас Барроуз раскаивается в том, что поверила в отсутствие опасности и рекомендует всем сделать прививку при первой же возможности. «Теперь сказки антипрививочников на меня не действуют. Они могут вещать что угодно, но ковид — реальность. И то, что я пережила, — реальность», — подытожила британка. Ранее сообщалось, что британец, считавший себя «слишком здоровым», чтобы заболеть COVID-19, умер в больнице. По словам его сестры, он отказался прививаться, потому что поверил «потоку фейков» о вакцине.