Перспективы дальних космических путешествий

Роберт Погорелов
Введение.
 
Ограничение наших возможностей как метод прогнозирования будущего.

   Интересно - что будет в будущем? Для прогнозироваия будущего, я думаю, можно применить метод исключения принципиально невозможного. Примерно так при изготовлении скульптуры отсекается лишнее и остается творение. Если мы отсечем пусть и желаемое, но нереальное, то тем самым получим контуры возможных вариантов реального будущего. А уже дальше, при выборе из этих вариантов, можно применять другие методы футурологии.
   Но можем ли мы уже сейчас перечислить факторы ограничивающие на какой-то стадии развитие одной из линий развития цивилизации? Запрещающие её дальнейший рост?
 Я думаю, что частично можем. Ведь все учебники именно об этом и говорят. Каждый закон естествознания есть ограничение наших возможностей. Поищем абсолютные препятствия - "что мешает?"
  В статье я использую факты и идеи интересной книги И.С.Шкловского "Земля, Вселенная, разум" , популярной среди самоиздатцев статьи Злобного Ыха "Ошибки и штампы в фантастике" и другие источники информации.
 К сожалению, ссылки, которые у меня были в этом тексте, здесь не высвечиваются. Поэтому многие цитаты выглядят "неоткуда".
    
   
Линия космического развития.
 
   Широкие горизонты открываются перед человеческой цивилизацией с осуществлением дальних космическических путешествий.
 И закрываются с исчезновением их.

Что перед нами - открытые ворота или закрытая калитка?

  Каковы преграды стоят перед космическими межзвездными путешествиями любой цивилизации?
  1.Основная - несоответствие масштаба космического расстояния и имеющихся средств передвижения.
  2.Биологическая неприспособленность к длительной невесомости.
  3.Отсутствие экономической выгоды космических путешествий. Любые добытые в путешествии вещества не компенсирует затраты на дорогу.
  4.Большая стоимость корабля и горючего.
  5.Опасность столкновений.
  6.Абсолютная нереальность алтернативных способов путешествий (подпространственных прыжков, порталов, путешествий во времени, в паралельные миры)   
  Единственной необходимостью может стать желание спасти земную цивилизацию.от некой катастрофы.
 
*
 
   1 Масштабы космоса.

   Большая часть людей не осознает громадность межзвездного пространства. Попробуем осознать свое место в космосе.
   Все видимые неворуженным взглядом звезды на небе являются лишь нашими ближайшими соседями в рукаве Ориона (одном из из четырех рукавов нашей Галлактки - Млечного пути. Большинство остальных звезд Галактики (всего звезд в ней от 200 до 400 миллиардов) настолько далеки от нас, что выглядят светлой туманностью.
  Самих же галактик тоже миллиарды, До самых дальних нужно лететь со скоростью света 13 миллиардов лет.
  Наше Солнце - "желтый карлик". Несправедливо и обидно. Во-первых, цвет его раскаленной до 6 тысяч градусов поверхности не желтый, а белый. Это в нашей атмосфере оно иногда выглядит желтым. А во-вторых, какой же это карлик, когда вот уже 4,5 миллиардов лет своего существования каждую секнду оно лишается 5 миллинов тонн своего вещества с излучением, а до перехода на следующую ступень развития (превращения в красный карлик)ему остается еще 5 миллиардов лет?
   Желтый карлик - довольно редкий класс звезд. В нашей Галлактике их сто миллиардов (четвертая часть). Остальные звезды - красные карлики, красные гиганты и другие.

   У меня есть предположение, почти ни на чем не обоснованное, что спутники с условиями подходящими для жизни есть только у желтых карликов и, конечно, только у одного из них у каждой звезды, по месту и величине аналогичного нашей Земле.
 
   У нашей планеты есть одно мало учитываемое преимущество перед обычными "правильными" планетами.
Это - довольно большой наклон оси ее вращения. Благодаря чему существуют на нашей Земле времена года  и увеличена территория жизни.
 Более того, в случае строгого соответствия плоскости вращения планеты с вращением вокруг Солнца ледники на полюсах не имеют периода сезонного таяния и растут беспредельно, лишая планету воды. Лишая возможности существования сложных организмов.
Вот какой опасности мы избежали и какое преимущество для существования жизни получили.

   Из звёзд, " принадлежащих 50 самым близким звёздным системам в пределах 17 световых лет, известным в настоящее время, Солнце является четвёртой по яркости звездой ". Заметьте, что только три звезды из "ближайшего" звездного соседства сравнимы с нашем светилом. Отличия в светимости относительно нашего солнца других звезд - уменьшают на их спутниках вероятнолсть зарождения жизни. "
  До ближайшей к Солнцу звезды - Проксимы Центавра - 4,2 светового года, или примерно 40 триллионов (т.е. 40 миллионов миллионов) километров ". Там же говорится, что это равноцено миллиону раз долететь до Венеры.
   В недавнем прошлом аппараты "Венера" долетали до неё за полгода. Значит при таких скоростях автоматический корабль доберётся до ближайшей звезды за полмиллиона лет. И это без всякой надежды на обратный рейс. Таковы наши возможности сегодня.
 
   Несколько разочаровывающих данных о Проксиме. " её фактический диаметр примерно в 7 раз меньше диаметра Солнца и только в 1,5 раза больше диаметра Юпитера. Масса Проксимы Центавра также примерно в 7 раз меньше массы Солнца и в 150 раз больше массы Юпитера." "Проксима Центавра - красный карлик, которые вообще излучают мало энергии. Звезду такой малой яркости невозможно различить невооружённым глазом." "Как и многие другие красные карлики, Проксима Центавра является вспыхивающей переменной звездой. Во время вспышек её светимость может увеличиться в несколько раз." Последнее гарантирует отсутствие жизни на спутниках этой звезды. Более обнадеживающими выглядят харктеристики Альфы Центавра (чуть более удаленной - 4,36 световых года)
   
   А вот интересный масштаб космических расстояний по И.С. Шкловскому: "Мы можем более наглядно представить относительные масштабы Солнечной системы следующим образом.
  Пусть Солнце изображается биллиардным шаром диаметром 7 см. Тогда ближайшая к Солнцу планета - Меркурий находится от не- го в этом масштабе на расстоянии 280 см, Земля - на расстоянии 760 см, гигант- ская планета Юпитер удалена на расстояние около 40 м, а самая дальняя плане- та - во многих отношениях пока еще загадочный Плутон - на расстояние около 300 м. Размеры земного шара в этом масштабе несколько больше 0,5 мм, лунный диаметр - немногим больше 0,1 мм, а орбита Луны имеет диаметр около 3 см. Ни одна из звезд - ближайших соседок Солнечной системы - не находится к нам ближе, чем на 1 пк. Например, упомянутая Проксима Центавра удалена от нас на расстояние около 1,3 пк. В том масштабе, в котором мы изобразили Солнечную систему, это соответствует 2 тыс. км...." (Конец цитаты).
  Путь к красному карлику Проксиме, невидимого с Земли невооруженным взглядом будет похожим на путешествие микронной частичке (кораблю)от Риги до Москвы в черноте пустого космоса многие сотни лет к еще одной полумикронной частичке - планете, которой может и не быть. При этом необходимо иметь в запасе топливо на корректировку направление движения, на торможение, на посадку. А чтобы взлететь заново, как говорят справочники , "... для достижения первой космической скорости... стартовая масса одноступенчатой ракеты должна примерно в 14 раз превышать конечную массу."
  После взлета должно остаться топлива на очередные: разгон, коректировку и торможение.
   
   Способы передвижения.
 
  Основной двигатель передвижения между звездами - ракетный.
  Теперешние ракетные двигатели имеют максимальная скорость истечения газов 1-3 км в секунду. О двигателях на аннигиляции вещества и антивещества можно говорить, если будет найден метод безопасного хранения антивещества и способа перемещения небольших его доз в место аннигиляции. Вероятность решения этих проблем очень мала. А опасность хранения антивещества огромна. Должна быть абсолютная надежность двигателя на антивеществе.
  Вот мнение Феоктистова К. П. из книги Траектория жизни.
  " Вторая проблема (первая - длительность путешеествий) - опасный поток частиц, газа и пыли. Пространство между звездами не пустое. Везде есть остатки газа, пыли, потоки частиц. При попытке движения со скоростью, достаточно близкой к скорости света, они создадут поток частиц высокой энергии, который будет воздействовать на корабль и от которого практически невозможно будет защититься.
   Третья проблема - энергетика. Если в ракетном двигателе корабля использовать наиболее эффективную термоядерную реакцию, то для путешествия в оба конца со скоростью, близкой к скорости света, даже при идеальной конструкции ракетной системы, требуется отношение начальной массы к конечной не менее, чем десять в тридцатой степени, что представляется нереализуемым.
   Что же касается создания фотонного двигателя для звездного корабля, использующего аннигиляцию материи, то здесь пока маячат сплошные проблемы (хранение гигантских запасов антивещества, защита конструкции корабля и зеркала фотонного двигателя от выделяемой энергии и от той части антивещества, которая не подвергнется аннигиляции в двигателе, и прочее), и не видно решения ни одной из них.
 
   Но предположим даже, что нам удастся сделать фотонный двигатель. Попробуем представить себе галактический фотонный корабль, способный летать со скоростью, достаточно близкой к скорости света, чтобы снять проблемы времени. Собственное время полета космонавтов туда и обратно в путешествии на расстояние порядка половины диаметра нашей Галактики при оптимальном графике полета (непрерывный разгон, а затем непрерывное торможение) составит (по часам на корабле) около 42 лет при полете с ускорением (разгона или торможения), равным земному ускорению силы тяжести. По часам на Земле при этом пройдет около 100 000 лет.
 
  Предположим, что нам удалось получить идеальный процесс в фотонном двигателе, сделать идеальную конструкцию с нулевой массой баков (чего, конечно, быть не может, но это только означает, что на самом деле результаты будут значительно хуже), и попробуем оценить некоторые параметры такого идеального корабля для полета примерно на половину диаметра Галактики. Оказывается, что отношение начальной массы корабля к конечной составит порядка десяти в девятнадцатой степени! Это означает, что при массе жилых и рабочих помещений и оборудования (то есть всего того, что везет корабль), равной всего 100 тоннам, стартовая масса окажется больше массы Луны. Причем половина этой массы - антивещество. Откуда его взять? Как передавать на него усилие для разгона?" (Конец цитаты.)
   
  Такова ситуация не только для нашей цивилизации, а для любой. У наших братьев по разуму будут такие же законы природы, такая же техника и такие же припятсвия - физические, технические, экономические, социальные как и у нас. В лучшем случае. Всегда будет нехватать денег и ресурсов. И самое главное - будет отсутствовать возможность технического решения создания эффективного способа перемещения в дальнем космосе. По очень простой причине - её нет в природе.
   Впрочем, для ознакомления с проектами двигателей межзвездных путешествий имеется очень интересный сайт Когда знакомишься с его материалами, то появляется некоторый оптимизм в отношении освоения ближнего космоса.
 
  2. Влияние невесомости.
  Невесомость вредна вымыванием кальция из скелета, ослаблением сердечной деятельности и снижением количества эритроцитов."В заключение можно сказать, что в условиях космического полета адаптивные изменения происходят, по-видимому, только в сердечно-сосудистой, кроветворной и мышечно-скелетной системах человека. Ни одно из этих изменений, вероятно, не достигает значительной величины за двухнедельный период. Поэтому специалисты в области космической медицины считают, что данные по физиологии человека, полученные во время осуществленных до настоящего времени космических полетов, можно считать справедливыми и для полетов с продолжительностью до 30 суток, во время которых, как можно надеяться, условия космоса не окажут вредного воздействия на организм человека. При подготовке более длительных полетов в космос понадобится значительно больший объем информации."
  Еще о том же из другой статьи : "... Если космонавт сломает в космосе руку или ногу, то кость долго не будет срастаться. Во время продолжительных полетов в невесомости атрофируются мышцы. Космонавты теряют возможность самостоятельно передвигаться. Николаев и Севастьянов после 17 суток полета на корабле "Союз-9" чувствовали себя так плохо, что большинство советских ученых пришли к выводу о невозможности длительных космических полетов. Но наука не стоит на месте. Разработаны специальные режимы пребывания космонавтов на борту орбитальных станций, и послеполетная адаптация проходит сейчас намного легче." 
 А вот что говорит Анатолий Соловьев за пять приемов пробывший в космосе почти два года - 651 сутки: невесомость " это просто любопытное состояние, к которому нужно привыкнуть. Переход от гравитации к невесомости ( и на оборот) - это серьезная ломка организма. Невесомость становится привычной и родной на четвертый-пятый раз...невесомость очень агрессивная среда для рожденных в условиях гравитации. Природу не обманишь: она начинает убираать лишние функции. Не нужен скелет - значит не нужен и кальций. Он начинает вымываться из организма..." (Из статьи в латвийской газете "Час" от 9 марта 2011 года.)

   Заметьте, что привычной невесомость становится примерно через дней пятьсот и еще, что все неужное для невесомости организм будет убирать.
 
 
   3.Результаты.
   Им в лучшем случае будет обнаружение планеты типа Земля. Реальная стоимость полета во много раз превышает стоимость золота равного весу корабля. Ни одна драгоценность, самое дорогое ископаемое не окупит издержек по перевозке его как груза даже в одну сторону.
  Знание о чужезвездной цивилизации интересно и не более. Что добавят в культуру знания об еще одном малоразвитом обществе типа ацтеков или папуасов?
   Возможность встречи более древних и мудрых цивилизаций,так называемых Предтеч.
  Похоже, что их нет.
   Посудите сами: Возраст части наших соседей по звездному рукаву примерно одинаков с нашей системой. А многие из них совсем еще "младенцы" - им сотни миллионов лет, что ничто по сравнению с нашими 4,5 миллиардами. А если разговор идет о неких цивилизациях исчезнувших звезд, то нужно вспомнить, что первые звезды, не имели в своем составе других элементов помимо водорода и гелия, поэтому они не имели спутников из тяжелых элементов. Сегоднешние звезды являются вторичными и третичными, они собрали материал после взрыва сверхновых, где создались и другие химические элементы, помимо гелия. Солнце и его соседи имеют около двух процентов (по массе) элементов всей химической таблицы.
   
Уважаемый читатель! Предтечи - это мы! Ответсвенность, однако!
 
   
*
 
   
Альтернативные способы перемещения между цивилизациями.
 
   Большое желание решить проблему оказывает давление на наше восприятие реальности и мы склонны преувеличивать вероятность желаемого наперекор доводам разума. Надежда на возможность решения проблемы превращается в уверенность возможности её решения. Восприятие реальной картины мира субьективно искажается.
   
   Путешествие во времени.
 
   Однажды я прочитал описание первого опыта Машины времени. В камере наблюдения мышонок пропал и потом, спустя пару секунд под колпаком появился вместе со своим двойником. Изобретатели пришли в полный восторг.
 
   А что произошло бы в реальности? На первый взгляд, в случае неподвижности мышонка-путешественника произошло бы слияние двух мышат вместе, гибель. На второй - напршивается вывод о неизбежности гибели перемещенного от получения посторонних атомов вещества (воздуха, любого предмета на новом месте появления). На третий взгляд - обнаруживаем большое перемещение путешественников в пространстве с каждой секундой перемещения во времени. Мы бы вспомнили о существовании закона инерции движения а, также, об участии любых частей Вселенной одновременно во множестве движений. Суточное вращение вместе с поверхностью планеты (на экваторе Земли - 465 м/с.), вращение вокруг Солнца (29,765 км/с ),движение Солнечной системы среди местных звезд (20 км в секунду), вращение солнечной системы вокруг центра Галактики ( 217 км/с). Вместе они образуют новое суммарное движение, величина и направление которого постоянно меняются и никогда, как мне представляется, в совокупности не повторяются. Следовательно за две секунды мышонок переместиться не на два сантиметра, а примерно на 430 километров в сторону движения солнечной системы. В разной время суток это может быть и вверх и вниз и в других направлениях. Как это будет выглядеть при скорости двухсот км. в секунду? Мгновенно сгорающий метиорит, бронебойный снаряд - вот что из себя будет представлять первый путешественник во времени.
   
  Порталы, как способ перемещения.
 
   Два отдаленные места имеют одну общую "дверь" - портал. Вошел в него и уже на новом месте. Места в пространстве соединяются в "подпространстве".
  Ясно, что это бредовая идея, но как доказать, что она абсурдная?
  Вначале я обратил внимание на разницу давления соединяемых мест. Между ними почти наверняка должна была быть разница, которая привела бы к безостановочному течению вещества в одну сторону. Пришлось отождествить портал с "насосом" между разными уровнями давлений среды соединяемых порталом мест. Перекачки воды с низины на вершину горы. А если соединить разные планеты то и межпланетный траспортер вещества. Подумав, пришлось сделать вывод, что "портал - абсолютное, смертельно опасное оружие для любой планеты". Это в том случае, когда мы соединим воздух или океан с межпланетным вакуумом.
  Но оказалось, что до этого дело не дойдет. Учитывая вышеупомянутое сложение скоростей при путешествии во времени, появляется вывод, что посредством телепортала мы "выстрелим" собой в какую-то сторону со скоростью 200км. в секунду. С непредсказуемым направлением движения. Вперед, вверх, налево и, даже, назад.
   
*
 
  Такова же ситуация и у цивилизаций всех других звезд. Если наши технологии не позволяют нам преодолевать межзвездные пространства, то и наши соседи не смогут прилететь к нам. В нашей разряженной области Галактики космических путешественников - пришельцев не было и не будет никогда.
  Линия дальнего космического развития отсутствует для всех цивилизаций.