Колонизация других галактик: бактерии могут переселиться первыми, - The Economist
Научная фантастика наполнена представлениями о галактических империях. Как люди будут распространяться от одной солнечной системы к другой, поддерживать связь между собой и как они будут сохранять целостность своих космических империй - это те вопросы, над которыми приходится только "фантазировать". Универсальная максимальная скорость путешествий, которая равна скорости света, обычно изображается как некая технологическая магия. Правда же в том, что человеческая колонизация галактики будет очень тяжелым процессом.
Об этом пишет The Economist, добавляя, что ряд ученых предлагают несколько умеренные подходы к распространению жизни на другие солнечные системы. В холодном космосе бактерии определенным образом защищаются от космической радиации и могут выживать в спящем состоянии на протяжении миллионов лет. Поэтому вероятно, что другие миры могут быть заселены земными микроорганизмами, которые там приживутся и дадут толчок эволюции этих планет.
Существует много препятствий для такой панспермии и они не только технические. Верующие критики будут предостерегать от "игр в Бога", - допускает физик Университета Готье во Франкфурте Клаудис Грос, который продвигает идею распространения бактерий, способных к фотосинтезу на планеты в других солнечных системах. Критики отмечают, что "загрязнение" планет земной жизнью может уничтожить аборигенные ее формы. Они говорят о том, что земные космические корабли уже могли "заразить" Марс, навредив тем самым местным формам живых организмов, если они, конечно же, там были. Очевидно, голоса критиков станут громче, когда любой из ныне обсуждаемых проектов по отправке микроорганизмов в соседние солнечные системы перейдет к этапу воплощения.
Один из таких проектов, который финансирует NASA, называется Starlight. Другой - Breakthrough Starshot - финансирует российский венчурный капиталист Юрий Мильнер. Оба проекта опираются на идеи ученого Калифорнийского университета Филиппа Любина. Он предлагает использовать мощные лазеры для того, чтобы направить солнечные паруса с прикрепленными объектами в направлении соседних солнечных систем. Вероятно, первой может стать Альфа-Центавра. Солнечные паруса - тонкие светоотражающие полотна, которые достаточно велики, чтобы лучи могли оказать на них давление и направлять их движение в космическом вакууме. Несмотря на то, что до этого времени такие паруса никто не пытался двигать с помощью лазеров, принцип движения на солнечных парусах уже использовался в других космических аппаратах, которые успешно ускорялись благодаря ему.
Если парус достаточно большоой, судно, прикрепленное к нему, достаточно малого веса (скажем, грамм или два), а лазерный луч достаточно мощный, тогда может оказаться возможным достичь скорости света. Путешествие к Альфа-Центавре, которая расположена всего в четырех световых годах, таким образом становится вполне реалистичной. Идея в том, что за несколько десятилетий можно будет построить такие лазеры, а электроника уменьшится до размеров, когда в грамм или два можно будет поместить вполне полезные для исследований инструменты. Таким же способом можно отправить на другую планету достаточно много бактерий.
Проект по отправке жизнь в другие солнечные системы Starlight имеет определенные преграды. В NASA скептически относятся к эксперименту по отправке микроскопических простых животных, таких как тихоходки, на другие планеты. Ученые спорят над тем, что они могут не выжить или отказаться от размножения за пределами своей естественной экосистемы.
Breakthrough Starshot, который в частных руках, не имеет таких препятствий. Но физик Нью-Йоркского технологического колледжа Грегори Матлофф говорит, что и этот проект имеет определенные сдерживающие факторы. Одна из практических проблем в том, как доставить такие пакеты на другую планету. Они вряд ли выдержат столкновения с поверхностью на скорости одной пятой скорости света. Поэтому судно, которое будет нести бактерии, должно сначала замедлиться. Но ни Starlight, ни Breakthrough Starshot не рассматривают возможность торможения вообще. Потому что аппарат, способный на это, будет слишком тяжелым.
Но для визионеров, которые стремятся когда-нибудь в будущем заселить жизнью вселенную, вес - это не проблема. Они согласны на медленную колонизацию. Доктор Грос, к примеру, допускает миссию, которая будет длиться тысячи лет. И в ней можно использовать судно, вес которого будет измеряться в килограммах, а не граммах. Однако, даже так нужно будет серьезно подумать над конструкцией космического судна и его полезной нагрузки. Такое длительное путешествие в открытом космосе угрожает тем, что электроника может состариться и выйти из строя. Радиация медленно будет выбивать атомы из твердых материалов корабля и его электронных компонентов. Но если электронику время от времени нагревать термогенератором, который будет заставлять радиоизотопы взрываться, то большинство выбитых радиацией частиц будут возвращаться на место.
Угроза для бактерий на борту похожа: чрезмерный радиоактивный фон разрушает сложную молекулярную жизнь. Чтобы решить эту проблему, ученый Японского аэрокосмического агентства Хайиме Яна предлагает модифицировать ДНК организмов, которые будут участвовать в миссии панспермии. Это звучит амбициозно. Но по крайней мере один природный организм - бактерия под названием Deinococcus radiodurans - имеет механизм восстановления ДНК, который правильно отстраивает гены после большого радиоактивного облучения.
Чтобы доставить груз на поверхность планеты, Грос предлагает сначала сбросить скорость, открыв большую петлю из меди и сверхпроводящей керамики, через которую пройдет электроток. Ток создаст магнитное поле, которое постепенно передаст кинетическую энергию корабля атомам водорода, которые есть в космическом пространстве. Добравшись до гравитационного поля нужной планеты, судно может сделать выстрел из небольшой электромагнитной пушки, чтобы выпустить сосуд с микробами на скорости, которая их не уничтожит. Так они смогут относительно мягко приземлиться.
Зачем все это делать? Энтузиасты идеи панспермии, такие как биохимик Вирджинского университета Майкл Маутнер, считают, что цель жизни - распространяться. И уже этой мотивации достаточно для таких масштабных космических проектов. Другие же эксперты заходят дальше и считают, что так можно насытить атмосферы далеких планет кислородом с помощью бактерий, которые его выделяют в процессе фотосинтеза. Впрочем, это очень дальновидное мышление учитывая то, что этот процесс может занять сотни тысяч, если не миллионы лет.
