Мозг Брока. О науке, космосе и человеке

В последние годы весь бюджет НАСА составлял меньше 1 % федерального бюджета. Фонды, выделенные на исследования планет, составляли менее 15 % от этой суммы. Просьбы сообщества планетологов о новых миссиях постоянно отклонялись – как объяснил мне один сенатор, общественность, несмотря на «Звездные войны»[139] и «Звездный путь»[140], не писала в конгресс в поддержку планетарных миссий, а ученые не представляют собой влиятельное лобби. И все же на горизонте мы видим ряд миссий, которые открывают необычные научные возможности и одновременно представляют интерес для общества:

Космические полеты с использованием солнечной энергии и встречи с кометой. В обычных межпланетных миссиях космический корабль должен следовать траектории, которая требует минимальных затрат энергии. Ракеты быстро сгорают рядом с Землей, и космический корабль остальную часть путешествия просто двигается по инерции. Мы достигли того, чего достигли, не благодаря огромной мощности ракеты-носителя, а благодаря нашему умению управлять жестко ограниченной системой. В результате мы должны довольствоваться малой грузоподъемностью, длительными миссиями и не можем свободно выбирать даты отправления или прибытия. Но, так же как на Земле, мы рассматриваем возможность перехода с ископаемого топлива на солнечную энергию и в космосе. Солнечный свет оказывает небольшое, но ощутимое давление, называемое световым давлением. Устройство с солнечным парусом очень большой площади относительно массы может использовать световое давление для поступательного движения. В зависимости от того, как мы поставим парус, солнечный свет будет нести нас или к Солнцу, или от него. С квадратным парусом размером около полумили с каждой стороны, но тоньше, чем самый тонкий майлар[141], межпланетные миссии могут осуществляться более эффективно, чем с традиционным ракетным двигателем. Парус будет доставлен на орбиту Земли пилотируемым шаттлом, распущенный и натянутый. Это будет необычное зрелище, которое легко увидеть невооруженным глазом, как яркую точку света. В бинокль можно будет различить детали на таком парусе – возможно, даже то, что на парусных кораблях XVII столетия называлось «эмблемой» – некий подходящий графический символ, например изображение планеты Земля. К парусу будет прикреплен научный космический аппарат, разработанный для конкретных нужд.

Одним из первых и самых любопытных вариантов применения, которые обсуждаются на данный момент, является полет к комете, возможно к комете Галлея в 1986 г. Кометы проводят большую часть времени в межзвездном пространстве и могут послужить источником информации о ранней истории Солнечной системы и природе межзвездного вещества. Полет на солнечной энергии к комете Галлея может дать нам не только фотографии кометы изнутри и вблизи – то, о чем сегодня мы не знаем почти ничего, – но также, как ни удивительно, образец кометы, который будет доставлен на планету Земля. В этом примере очевидны и практические преимущества, и романтика полета на солнечной энергии, и ясно, что он представляет собой не только новую миссию, но и новую межпланетную технологию. Поскольку разработка технологии плавания на солнечной энергии отстает от разработки технологии ионного ракетного двигателя[142], именно последний может подтолкнуть нас к первым полетам на кометы. В будущих межпланетных путешествиях будут иметь значение оба механизма движения. Но в долгосрочной перспективе, я считаю, полеты на солнечной энергии будут превалировать. Возможно, в начале XXI столетия будут проводиться межпланетные регаты между Землей и Марсом.