Голубая точка. Космическое будущее человечества

Если мы влюбимся в единственный мир, то замкнемся на этом единственном случае, не узнаем, что еще возможно. Тогда – словно ценитель искусства лишь росписи Файюмских гробниц, стоматолог, ориентирующийся только в коренных зубах, философ, поднаторевший лишь в неоплатонизме, лингвист, изучавший только китайский, либо физик, знающий законы тяготения только для тел, падающих на землю, – мы будем довольствоваться близоруким мировоззрением, узколобыми суждениями, ограниченными прогностическими возможностями. Напротив, стоит нам исследовать другие миры – и мы осознаем, что устройство планеты, когда-то казавшееся «единственно возможным», на самом деле может оказаться где-то в середине спектра самых разнообразных вариантов. Рассматривая эти миры, мы начинаем понимать, что происходит, когда одного ингредиента очень много, а другого не хватает. Мы узнаем, каким образом планета может «сломаться». Мы приобретаем новое понимание, которое предвидел один из пионеров космонавтики Роберт Годдард и назвал это «сравнительной планетологией».

Исследование других миров открыло нам глаза на природу вулканов, землетрясений и погоды. Однажды такие исследования могут коренным образом повлиять на биологию, поскольку вся жизнь на Земле построена по одним и тем же биохимическим чертежам. Если будет открыт хотя бы единственный внеземной организм – даже такой примитивный, как бактерия, – то произойдет революция в нашем представлении о живых существах. Но связь между исследованием других миров и защитой нашего наиболее очевидна при изучении земного климата и растущих угроз, которые представляют для него наши технологии. Другие миры дают нам жизненно важные подсказки о том, каких глупостей не стоит творить на Земле.

Недавно были выявлены три потенциальные экологические катастрофы глобальных масштабов: истончение озонового слоя, парниковый эффект и ядерная зима. Выяснилось, что все три открытия тесно связаны с планетологией.

1. Было очень неприятно узнать, что инертное вещество с широчайшей сферой применения (рабочая жидкость в холодильниках и кондиционерах, аэрозольный пропеллент в дезодорантах), также входящее в состав других материалов, в частности, легкой пузырчатой упаковки для фастфуда и служащее в качестве чистящего агента в микроэлектронике, – список далеко не полон – может угрожать жизни на Земле. Кто же знал?

Речь шла о веществах, которые называются «хлорфторуглероды». С химической точки зрения они крайне инертны, то есть неразрушимы, пока не достигнут озонового слоя, где эти вещества расщепляются под действием солнечного ультрафиолета. Высвобождающиеся при этом атомы хлора реагируют с защитным озоном, разрывая его молекулы. В результате к Земле устремляется все больше ультрафиолета. Такая повышенная интенсивность ультрафиолетового излучения дает целую серию жутких последствий, не только вызывая рак кожи и катаракту, но и ослабляя иммунитет. Наиболее опасно то, что ультрафиолет может вредить сельскому хозяйству и фотосинтезирующим организмам, находящимся у основания пищевой цепочки, от которых зависит существование большинства биологических видов на Земле.

Кто же открыл пагубность хлорфторуглеродов для озонового слоя? Может быть, это было сделано в компании «Дюпон», которая была их основным производителем и проявила корпоративную ответственность? Или в Агентстве США по охране окружающей среды, которое нас защищает? В министерстве обороны? Нет, это сделали двое непубличных научных сотрудников в белых халатах, работавших над совершенно другой проблемой, – Шервуд Роуланд и Марио Молина из Калифорнийского университета в Ирвайне. Этот университет даже не относится к Лиге плюща[51]. Никто не обязывал этих ученых присматриваться к экологическим угрозам. Они занимались фундаментальными исследованиями, имели собственные научные интересы. Их имена должен знать каждый школьник.

В исходных расчетах Роуланд и Молина использовали константы скорости реакций, в которых участвует хлор и другие галогены. Измерение этих значений велось, в частности, при поддержке НАСА. Почему НАСА? Дело в том, что в атмосфере Венеры присутствуют молекулы хлора и фтора, поэтому астрономы-планетологи хотели понять, что там происходит.

Теоретическая работа, подтверждающая роль хлорфторуглеродов в истончении озонового слоя, вскоре была выполнена в Гарварде группой исследователей под руководством Марка Макэлроя. Как вышло, что у них в компьютерах оказались в готовом виде все эти разветвленные сети, описывающие химическую кинетику галогенов? Просто они изучали химию хлора и фтора в атмосфере Венеры. Венера помогла не только открыть, что земной озоновый слой в опасности, но и подтвердить это. Обнаружилась совершенно неожиданная связь между фотохимическими реакциями в атмосферах двух планет. Результат, важный для каждого жителя Земли, был получен от, казалось бы, самой отвлеченной, абстрактной, непрактичной работы – исследования химии мелких примесей верхних слоев атмосферы другой планеты.