Бороться и искать, найти — и перестроить

Освоение и терраформирование планет

— Первый полет на Марс. Можете себе представить, чего только не напишут газеты. Но важнее то, что говорят ученые. Анализы и ваши записки — просто клад. Когда вы установили, что вы не на тренировке?

Гарри Гаррисон, "Тренировочный полет”

От произведения к произведению, из эпохи в эпоху фантастическая идея становится все утонченней и изысканней, глубже и дерзче. Старыми находками, равно как и прошлогодними слухами о съемках "Третьего эпизода”, никого не удивишь. Этим хороша НФ — постоянной эволюцией доктрин и попыткой заглянуть еще дальше, не забывая о непременной привязке ко дню сегодняшнему, отличной взлетной полосе для старта к "прекрасному далеко”.

Продолжая цикл "космических статей”, мы обратимся к насущной проблеме Фантастики: поиску подходящих для заселения планет, их освоению и терраформированию. В этот раз оставим в покое необозримую Метагалактику и строго ограничимся планетами Солнечной системы, о которых нам известно практически все. Или не все?

Ловим читателя на телескопическую удочку

Приходилось ли вам читать "Марсианские истории”?

К романам классика американской приключенческой фантастики Эдгара Райса Берроуза принято испытывать чисто сентиментальную привязанность — как к первым книжкам, открывшим врата в таинственный мир Фантастики. Эти "Истории” понятны любому школьнику — захватывающие, романтические, местами донельзя вычурные. С неизменными погонями по марсианской пустыне, схватками на мечах, полетами в гравитационных кораблях и гладиаторскими боями... Но и интересны они, через век после написания, будут разае что школьнику, который пока свято верит в пригодную для дыхания атмосферу Барсума ("Barsoom” — туземное название Марса у Берроуза), искусственное происхождение пресловутых каналов, наличие зеленокожих марсиан и пленяющую глубину марсианских колодцев.

Столетняя эволюция Марса: от Герберта Уэллса до Грега Бира.

Вера в существование жизни на Красной планете захватывала многих авторов. В конце девятнадцатого века прогремела "Война миров” Герберта Уэллса, и толпы марсиан ринулись покорять Землю. С 1941-го — ведутся "Марсианские хроники” Рея Брэдбери, многое заимствовавшие из "Историй Барсума”. Параллельно с ним работает Ли Бреккет, автор цикла рассказов о похождениях героя Эрика Джона Старкера по увядающему Марсу и соседним планетам. А еще — Роджер Желязны в "Розе для Экклезиаста”, и многие-многие другие профессиональные мечтатели. В их произведениях на Марсе непременно можно дышать (хоть и с трудом), там высыхают оставшиеся худенькие речушки, а марсианки зачастую симпатичнее и привлекательней земных женщин.

К середине семидесятых, когда космические зонды определили отсутствие в Солнечной системе планет, пригодных для жизни, этим авторам пришлось разложить свою телескопическую удочку и основательно посидеть у любительского телескопа на чердаке, чтобы выбрать подходящий плацдарм для фантастических изысканий. Какую-нибудь далекую планету далекой звезды, на которой еще могла теплиться жизнь, не убитая высоколобыми ученишками из NASA. Вовсе не потому, что не хотелось выглядеть в глазах поклонников НФ "не успевающими” за прогрессом — уж больно грустно сознавать, что еще вчера цветущий красным Марс... опустел.

Так направление "меча и планеты” (Sword & Planet) переросло в "космическую оперу”, а телами Солнечной системы занялись авторы молодые и прагматичные. Сторонники "твердой” НФ и твердых намерений, практически во всем созвучные с озабоченными той же проблемой учеными.

Всем нам — купол!

А намерения последних оказались очень простыми и совершенно неромантичными: основать на планетах Солнечной системы космические станции, сами планеты превратить в сырьевые базы, климат в дальнейшем видоизменить, приблизив его к земному — чтобы человек смог беспрепятственно существовать вне Земли. В нашем "Рейтинге перспективности планет” (см. на полях) безоговорочным лидером ближайшей колонизаторской "пятисотлетки” оказался Марс.

Идиллическая картина "твердой” НФ.

Самый простой и безотказный способ сделать Марс обитаемым — построить на нем герметические коммуникации с пропускающим видимый спектр излучения (опционально — ультрафиолет) покрытием и самообновляющейся климатической системой. Под такими куполами можно успешно выращивать приспособленные к условиям пониженной гравитации злаковые, пасти скот (хотя менее романтично и более практично выращивать животину в чанах), а на досуге играть в пионербол. Возводить такие купола несложно и относительно дешево. В разобранном виде станция в квадратный километр размером сможет с легкостью уместиться в грузовом отсеке первого марсианского корабля...

Теперь — реальность. На Земле вовсю идет и разработка таких станций, и исследование поведения человека в замкнутой среде. Проблема обновления кислорода уже решена: в 50-ых годах прошлого века профессор Шепелев прожил 2 месяца в камере объемом 5 кубометров (!) без какой-либо вентиляции — рядом с "реактором”, в котором плавали одноклеточные фотосинтезирующие водоросли хлореллы. Микроорганизмы восстанавливали весь потребляемый ученым O₂ и тем самым выполнили за два месяца работу, на выполнение которой в обычной природной среде потребовались бы тысячи лет. Единственное, что требовала хлорелла за свои труды — воду и солнечный свет.

Исследования продолжались. В 1990-м году в пустыне Аризоны была построена грандиозная конструкция, представляющая собой замкнутую природную систему общей площадью 1,27 гектар и объемом 204 тысячи кубометров. Она была полностью покрыта стеклянным колпаком, пропускающим 50% солнечного света. В семи независимых секторах расположились: микроокеан с системой волн, тропический и мангровый леса, пустыня, саванна, болото и жилье для людей. Специальные "легочные” установки контролировали давление внутри конструкции, чтобы не нарушить ее изоляции. В итоге проект под названием "Биосфера 2” (Biosphere 2) оказался в 50 раз надежнее в плане герметичности комплекса Space Shuttle, а замена воздуха не превышала 10% в год.

Санаторий с видом на Землю и пара лунных трамвайчиков.

Но, как ни странно, изначальной задачей "Биосферы” было не апробирование лунной станции в домашних условиях — создавали этот проект как полнометражный приквел к экстремальным сериалам "За стеклом” и "Последний герой”. Ну, еще чуть-чуть — к шоу "Голод”, потому что поселенным в "Биосферу” четырем мужчинам и четырем женщинам пришлось в течение двух лет находить не только общий язык между собой — но и пищу. В частности, ее выращивать. Миллиардер Эдвард Басс, спонсировавший проект и экономно уложившийся в 210 миллионов "зеленых” (не марсиан), ставил основной целью проследить человеческие отношения в условиях дикой природы и полной изоляции.

Вообще, проблема "уживаемости” людей в замкнутом пространстве — одна из излюбленных тем фантастики. В произведениях Гарри Гаррисона "Спасательная шлюпка”, "Врач космического корабля”, "Давление”, "Источник опасности” межличностные конфликты — стержень сюжета. Роман Кима Робинсона "Красный Марс” (Red Mars) не изобилует вселенскими открытиями и загадками вымерших цивилизаций, что свойственно ранним книгам о Марсе. Это книга о людях. Своеобразная "Мышеловка” Агаты Кристи, только в космических декорациях и красных тонах.

Ученые, курировавшие космонавтов на станции "Мир”, уже сталкивались с проблемой человеческого фактора. Процесс контролировал специалист в области космической психологии, внимательно наблюдая за психическим состоянием подопечных и в случае неурядиц изменяя распорядок дня. Когда настоящим хлебом порадует, когда водкой из тюбика, когда... Неизвестно только, транслировали ли им недетское кино.

Воспитанием людей в теплице (в проекте их называли эконавтами) никто не занимался. Несмотря на то, что среди испытуемых не было супружеских пар, некоторые участники по окончании проекта сочли нужным заключить брак друг с другом. Помогло в этом, наверное, отсутствие "защитных тотемов” игры "Последний герой”, камер в душевых кабинках — и наличие семи самых разнообразных романтических уголков.

Проект "Биосфера 2”.

В научном плане проект показал свою частичную несостоятельность. "Биосфера 2” создавалась как замкнутая система со сбалансированным круговоротом веществ. Предполагалось, что растения будут перерабатывать в кислород всю выделяемую живыми существами углекислоту, черви и микроорганизмы — заботиться об отходах... Но уже через три месяца содержание кислорода в атмосфере катастрофически уменьшилось, страшно расплодились тараканы, а над пустыней каждое утро конденсировалась влага и шел дождь.

Без внешнего вмешательства обойтись уже не удавалось, и в 1996 году после незначительной реконструкции проект передали Обсерватории Земли при Колумбийском университете. Однако открытия, сделанные учеными по завершении "гонки стандартов”, поистине бесценны для организации инопланетных колоний.

Вполне возможно, что в ближайшем времени ученым удастся создать идеальную "Биосферу”, но тогда возникает справедливый вопрос: как приспособить ее к условиям пониженной гравитации других планет?

И такие эксперименты имели место быть. Разработанное в 2002 году устройство Andromeda Chamber смогло с точностью до мельчайших деталей воссоздать климатические условия красной планеты. В качестве грунта использовалась переработанная вулканическая почва, атмосферы — газовая смесь из азота и водорода. Внутрь симулятора Марса были помещены метанопродуцирующие бактерии, которые чувствовали себя очень неплохо даже в условиях пониженного давления и низких температур и потому активно выделяли метан.

Раз бактерии прижились — значит, приживутся вирусы. А там, если верить агенту Смиту, и до людей недалеко. Что, безусловно, радует.

Тирьямпампация (говоря на кондралингве)

В фантастике с такими станциями обходятся просто. Для начала грохнут на нее метеорит, так что регулярно очищаемый от красной пыли специальными "дворниками” купол разлетится на тысячи маленьких осколков (копирайт — "Вспомнить все”). Потом наведут на очумевших от несчастья колонистов песчаную бурю, каких не знала история (копирайт — "Миссия на Марс”). А потом скормят самых стойких обезумевшей автоматике и навозным жукам, мирно вырабатывавшим кислород (фильм "Красная планета”). Одним словом, крышка — или, если позволите, купол — такой колонии.

Можно, конечно, "заземлиться”, упрятать станцию под грунт осваиваемой планеты, а кислород и другие вещества выплавить из руд и окисей металлов. Но какой смысл в таком освоении, если результат не лучше колоний О'Нейла? Напомним читателю, зачем мы летали "От Бетельгейзе до Тау за восемь часов” (статья о космических полетах в МФ №1 за 2004 год): "понежиться в свете чужих звезд и посадить маки на отдаленной планете...”.

Ну дык и посадим!

Терраформирование

Очередное доказательство ответного влияния НФ на науку. В Оксфордском словаре английского языка (The New Shorter Oxford English Dictionary, Vol. 2, 1993), составители которого особо чутко реагируют на новые слова, указано происхождение слова Terraform — первоначально Sci. Fiction.

Уже с середины девяностых годов слово "терраформирование” стало использоваться не только в текстах Лоис МакМастер Буджолд и компьютерных стратегиях, но и в официальных рапортах NASA. А это, согласитесь, что-то да значит.

В современном понимании терраформирование — это процесс принудительного изменения физических характеристик планеты с целью превращения ее в пригодную для жизни и деятельности человека. Процесс этот очень длительный и может занимать от десятков до миллионов лет, в зависимости от сложности исходных условий. Зато в качестве конечного продукта мы получаем не безжизненную каменюку, а сестричку матушки Земли.

На современном этапе развития науки и техники возможным представляется терраформирование одного лишь Марса. Луна попросту не удержит кислородно-азотистой атмосферы, а для разрежения воздушного слоя Венеры потребуется умение транспортировать газ в объеме, соизмеримом с размерами среднего спутника Юпитера. Благо, реально осуществимых проектов терраформирования Марса хватает, и это радует, потому что рано или поздно хоть один проект воплотится в действительность.

Способ первый. Орбитальные зеркала

Полярные шапки Марса богаты водой. Если построить на орбите планеты огромные зеркала, концентрирующие отраженный солнечный свет на ледяных залежах, можно добиться полного растопления полярных льдов и образования пока не существующего Бурильского океана. Правда, в лучшем случае вода покроет лишь четверть поверхности планеты, и ее придется постоянно прогревать, чтобы из Бурильского океан превратится во Второй Северно-Ледовитый. Но это, согласитесь, мелочи.

Национальное Астрономическое общество всерьез подумывает о такой метаморфозе. На нашем диске вы найдете фильм, где показано, как будет происходить таяние марсианских льдов.

В 70-х годах прошлого века предлагался еще один способ "увлажнения” пустынной планеты — одновременно на двух полюсах взорвать мощные водородные бомбы. Почему водородные? Да просто время было такое, расцвет "гонки вооружения”, страны-государства применяли тактическое оружие в целях мирных и не мирных, не задумываясь особо о последствиях и масштабах наносимого урона. У Верховена ("Вспомнить все”), например, не в пример культурней: Квейд активирует древний марсианский механизм, и раскаленные графитовые стержни пронзают сухие льды, высвобождая что-то газообразное. Многих ценителей повышенной твердости фантастического метода до сих пор тревожит вопрос: что это такое было, от чего небо вдруг стало голубым?. И их можно понять. Интенсивность голубого цвета в атмосфере напрямую зависит от содержания N₂, а об азоте в фильме речи вроде не шло...

Видать, режиссера мучила ностальгия по Барсуму, и за это его судить нельзя.

Способ второй. Парниковый эффект

Карта терраформированного Марса по трилогии Кима С. Робинсона "Красный, Зеленый и Голубой Марс”.

Соседушка Марс не всегда был "таким холодным”. Много миллионов лет назад содержание углекислого газа в атмосфере, способствующего накапливанию солнечного тепла и "теплоизоляции” от открытого космоса, было несказанно выше. Со временем часть углерода ушла в осадочные породы, а более легкие газы — в открытый космос.

Для того, чтобы возродить на Марсе парниковый эффект и устроить глобальное потепление, с коим тщетно борются на Земле, можно вспомнить опыт предков-вандалов и уронить на Марс богатый аммиаком астероид откуда-то с внешних окраин Солнечной системы: NH₄ отлично подойдет в качестве парникового газа. Однако стоит помнить, что в результате падения метеорита в атмосферу могут подняться мегатонны красной пыли и надолго погрузить и без того ледниковую планету в "атомную зиму”. Тогда теплого Марса нам не видать пару миллионов лет.

В "Дочери тысячи джеддаков” Берроуза впервые подана идея постройки завода, который смог бы насыщать атмосферу планеты кислородом. Построить нечто подобное на Красной Планете возможно, только в нашем случае придется производить не кислород, а парниковые газы, добываемые химическим способом из нерудных ископаемых грунта. А можно обойтись и без заводов, воспользовавшись услугами микробиологии: выбросить на планету колонии с генетически модифицированными метано-, аммиако-, и углекислотопродуцирующими бактериями, вроде тех, что проходили испытание в эмуляторе Andromeda Chamber. Через пару тысяч лет атмосфера насытится парниковыми газами, и температура подпрыгнет на 30-40 градусов.

Команда терраформаторов за работой.

Наконец, можно прислушаться к последнему слову в тепловом терраформировании — производству галоидноуглеродных (halocarbon) газов. Благодаря ГУГ становится возможным терраформирование Марса в кратчайшие сроки, скажем, за 5-10 лет. Единственный недостаток в использовании газов — ими нельзя дышать. Впрочем, это ничуть не мешает носить акваланги, нежиться в лучах розоватого солнца — и даже высаживать маки, которые уж наверняка подойдут по цветовой гамме окружающим ландшафтам.

И еще одно "но”...

Марс не удержит такой пышной атмосферы, какую мы хотим ему дать, и растеряет ее по причине низкой гравитации. Почему?

Чем выше температура атмосферы, тем больше скорость движения молекул в газах. Поскольку вторая космическая скорость ниже тепловой скорости движения молекул, некоторые газы с маленькой молекулярной массой (такие, как водород) будут покидать атмосферу. На Земле то же самое произошло с гелием, который впервые открыли только при анализе спектра Солнца.

Стало быть, все старания — насмарку? Ну почему же! Красной Планете рано или поздно суждено возвратить себе исконно притягательный вид, но перед сине-красной реинкарнацией ей придется пару-тройку тысяч лет исправно послужить на благо человечества.

Способ третий. Рациональный

Правда, лучше не торопиться и выждать еще с десяток лет, пока наука перерастет высокобюджетные инфантильные гонки по флаговтыканию, соберется с силами и предложит единственно правильный и действенный метод. А пока наука все это перерастает и предлагает, людям простым и страстным можно расслабится за романами Брэдбери или Хайнлайна, томики которых по прошествии лет потеряли броскость обложки и обзавелись золотым тиснением.

Только не расслабляйтесь уж очень сильно. Вдруг кто-то прилетит осваивать нас?

Кто знает, может об этом — пока не издававшийся в России роман Джека Уильямсона "Терраформированная Земля”? Лауреат премии Джона Кемпбелла в 2002-м, кстати...

Фотография Марса во время последнего противостояния, план проекта NASA и картина художника-фантаста.

Перо и планета

Неудивительно, что библиотека по художественному терраформированию с каждым годом пополняется новыми шедеврами. И как ей не пополняться, если "прекрасное далеко” уже так близко!

Ярчайший представитель последнего поколения терраформаторов (-истов?) — Ким Стэнли Робинсон с RGB-трилогией: "Красный Марс” (Red Mars, 1992), "Зеленый Марс” (Green Mars, 1993), "Голубой Марс” (Blue Mars, 1994). Несомненно, это самые правдоподобные произведения о колонизации Марса из всех когда-либо написанных — к тому же организованные в неординарном стиле. Думается, что Красная Планета в ближайшем будущем будет выглядеть именно так, как нарисовал ее Робинсон...

Еще — "Марс в движении” (Moving Mars, 1993) Грега Бира. Здесь земная колония добивается независимости путем переноса планеты в другую звездную систему — такое даже терраформированием не назовешь. Межзвездным кроссинговером — да...

И грех не вспомнить грядущую революционную компьютерную стратегию от калининградской KDLabs — "Периметр”, — посвященную продвинутому терраформированию в полной легенд и преданий sci-fi-вселенной. Предысторию к игре написал молодой фантаст Юрий Некрасов, потому можно смело надеяться, что в составе первой экспедиции по преобразованию планет будут наши люди...

В смысле — зеленокожий. С четырьмя глазами на черенках. И отполированным до блеска мечом.

Вперед! За Барсум!