Угрозы космической инженерии: поменять климат, очертания континентов, перестроить Солнечную систему
Когда-то фантасты описывали, как люди будущего достигнут такого могущества, что смогут не только поменять на Земле климат и очертания континентов, но и перестроить для своих нужд всю Солнечную систему. Многие из этих проектов сегодня кажутся смешными, некоторые обсуждаются всерьёз. Но почему-то никто не задаётся вопросом: а не нарушит ли подобная перестройка сложившееся природное равновесие?
Знаменитый советский астрофизик Николай Семёнович Кардашёв предложил в 1964 году шкалу ранжирования гипотетических инопланетных цивилизаций по степени использования энергии. Шкала определяет три типа: цивилизация I-го типа использует все доступные ресурсы, имеющиеся на её родной планете; цивилизация II-го типа использует всю энергию своей звезды; цивилизация III-го типа — своей галактики.
В дальнейшем «шкалу Кардашёва» расширили, добавив цивилизации IV-го типа, использующую ресурсы своей вселенной, и V-го — всей «мультивселенной». Понятно, что цивилизации двух последних типов мы не способны обнаружить, поскольку их деятельность не отличается для нас от законов природы, а вот первые три могут быть идентифицированы по «космическим чудесам», то есть по процессам, которые законы природы нарушают.
Николай Семёнович Кардашёв
Наша цивилизация ещё очень далека даже от I-го типа, поскольку в настоящее время мы используем только 0,16% от энергетического «бюджета» планеты. Наиболее мощным источником энергии, которым мы располагаем сегодня, остаётся атомный распад. Возможно, со временем удастся овладеть и термоядерным синтезом. И на примере этих технологий хорошо видно, как они могут повлиять на жизнь планеты.
Скажем, в Советском Союзе было проведено 124 подземных ядерных взрыва в интересах народного хозяйства, и как минимум три из них завершились выбросами радиоактивных веществ на поверхность: например, взрыв «Кратон-3», осуществленный 24 августа 1978 года в Якутии, привёл к тому, что радиоактивным облаком накрыло экспедиционный лагерь, в котором расположились восемьдесят человек.
Заражение огромных территорий произошло и в результате аварий на атомных электростанциях в Припяти (Чернобыль, Украина) и «Фукусима-1» (Япония). Получается, что мы пока не можем справиться без серьёзных проблем даже с первым этапом освоения энергетических ресурсов, которыми обладает наша планета. Что же будет, когда земляне захотят стать цивилизацией I-го типа?
Несмотря на более чем скромные возможности современной космонавтики, целые научные сообщества увлечённо обсуждают перспективы колонизации ближайших планет, а также их грядущее терраформирование. Дескать, человечеству нужна «запасная планета» на случай, если на Земле что-то пойдёт не так и придётся срочно эвакуироваться.
Разумеется, для того, чтобы заселить другую планету, необходимо изменить климатические условия на них таким образом, чтобы они более или менее соответствовали тому узкому диапазону, в котором может существовать человек.
Скажем, предлагается нацелить на Венеру несколько комет, изменив их траекторию таким образом, чтобы они своим падением способствовали раскрутке планеты вокруг оси, а водный лед, содержащийся в составе кометных ядер, стал основой для будущих океанов.
Над Марсом, наоборот, собираются взорвать термоядерные заряды большой мощности, чтобы растопить ледник, скрытый под слоем грунта и запустить «парниковый эффект». При этом почему-то никто из проектантов не учитывает, что столь мощные удары по любой планете приводят к росту вулканической активности и выбросу в космос большого количества фрагментов планетной коры.
В результате на внутренних орбитах Солнечной системы, где находится и Земля, возникнет протяжённое облако из метеоритов, которые, с одной стороны, затруднят межпланетную навигацию, а с другой — начнут выпадать в большом количестве и на нас, непредсказуемо влияя на климат.
В рамках другого проекта, прорабатываемого астрофизиком Мартином Фоггом, предлагается «зажечь» Юпитер, то есть запустить в его атмосфере термоядерную самоподдерживающуюся реакцию синтеза, что превратит планету-гигант в небольшую звезду типа «коричневого карлика».
Согласно проделанным расчетам, излучаемого искусственной минизвездой тепла хватит, чтобы превратить систему спутников Юпитера в обитаемую зону: на Европе возникнет огромный океан, на Ганимеде — реки и моря.
Но опять же возникает опасность: в настоящее время орбитальная динамика планет Солнечной системы находится в равновесии, а планеты-гиганты вносят немалый вклад в общую стабилизацию.
Кто скажет, что произойдет, если Юпитер превратится в звезду, динамика которой будет заведомо отличаться от планетарной? Не будет ли нарушено гравитационное равновесие, которое отразится и на стабильности орбиты Земли?
Помимо проектов благоустройства Солнечной системы, ученые активно обсуждают концепции звездолетов, которые когда-нибудь станут первым шагом к цивилизации II-го типа. Большой популярностью в этой связи пользуется двигатель, который в 2000 году придумал мексиканский физик Мигель Алькубиерре.
Мигель Алькубиерре
Этот двигатель теоретически может «обмануть» законы физики, разогнав звездолет до скоростей, превышающих световую. Для этого он изменяет геометрию пространства-времени, преобразуя ее в «пузырь Алькубиерре».
Впрочем, есть две сложности, которые пока невозможно обойти. Для создания «пузыря» необходима прорва так называемой «отрицательной энергии», а для ее выработки требуется обычная энергия, по мощности сопоставимая с вырабатываемой Солнцем.
Допустим, проблему удастся как-нибудь решить. Однако и в этом случае нас поджидает опасность, которую пока трудно оценить. В 2012 году физик Джейсон Мейджор подсчитал, что субатомные частицы, рассеянные в межзвездном пространстве, будут накапливаться на передней границе «пузыря», а при его торможении, превратятся в узкий поток жесткого гамма-излучения, который сожжет все, что находится на пути. Например, Землю или другую обитаемую планету.
В 1960 году астрофизик Фримен Дайсон предположил, что цивилизация II-го типа для того, чтобы полностью использовать энергию своей звезды, должна построить вокруг нее искусственную сферу, используя материал планет. На основании этого допущения он призвал астрономов искать подобные сферы, которые должны излучать в инфракрасном диапазоне, причем спектр излучения будет иметь аномальные характеристики.
С тех пор концепцию Дайсона неоднократно критиковали. Во-первых, не имеет смысла строить полную сферу, поскольку она будет нестабильна на полюсах, и в этом смысле куда предпочтительнее выглядит кольцо, размещенное по экватору звезды, как описывал американский фантаст Ларри Нивен.
Фримен Дайсон
Во-вторых, строительство такой сферы (или даже кольца) хаотизирует всю планетную систему, что неизбежно приведет к катастрофам, масштаб которых трудно представить. Лучше, пожалуй, не трогать то, что создано природой и «нормально работает» миллиарды лет.
Ошибка Дайсона состоит еще и в том, что он прямо экстраполировал в будущее тенденции в потреблении энергии, характерные для первой половины ХХ века, когда современная промышленность только создавалась. Но в начале XXI века виден противоположный процесс: промышленные изделия миниатюризируются и становятся более экономичными в плане энергопотребления.
Вполне может статься, что более развитые цивилизации еще более усовершенствовали свои технологии и у них нет нужды создавать «сферу Дайсона», а мы со своими планами глобальной перестройки всего и вся покажемся им обычными дикарями, которые не ценят мир, в котором живут.