5.5. Вакуумные цветы

5.5. Вакуумные цветы

Давайте выйдем за узкие рамки обсуждения технических возможностей и немного поговорим о том, что нас ждет в будущем.

Ранее мы зафиксировали важную мысль: раз в пятьдесят лет, согласно теории Николая Кондратьева, в мировой экономике происходит мощнейший кризис, который девальвирует ценности предыдущего периода и открывает пути к новой научно-технической революции, меняющей облик цивилизации. Космонавтика дважды пользовалась плодами таких кризисов. Революция в области «нефтяных» технологий дала ей мощные ракеты, которые позволили выйти на орбиту и долететь до Луны. Революция в области «информационных» технологий дала спутники и межпланетные аппараты, с помощью которых очень удобно изучать космическое пространство, отделяя реальность от вымысла астрономов. Сегодня мы переживаем очередной «кондратьевский» кризис. Чего ждать от него? Как будет выглядеть новая научно-техническая революция? И что она способна дать космонавтике?

Космический цветок Мартина Нарозника

Хотя серьезные футурологи, включая самого Кондратьева, предостерегают от попыток предсказать качественные изменения в общественном укладе, которые дарует нам новая научно-техническая революция, все же мы попробуем сделать это, благо революционные технологии не только появились, но и бурно развиваются.

Когда читаешь новости на научных сайтах, то даже волосы шевелятся на голове от легкого (пока еще легкого!) ветерка перемен. «Начались первые испытания напыляемой кожи». «Искусственный вирус убил раковую опухоль». «У мыши заново вырастают отрезанные лапки». «Электронная сетчатка помогла прозреть шестерым пациентам». «Биопринтер создал действующий кусок сердечной мышцы». «Впервые удалось воспроизвести энергетически эффективный процесс фотосинтеза в лабораторных условиях». «Машина эволюции ускоряет разработку генномодифицированных микроорганизмов». «Мясом из пробирки можно накормить все человечество». «Создан первый гибрид электронного устройства и живой клетки». «Парализованный научился управлять роборукой силой мысли». «Выделен белок, замедляющий старение». «Проведена успешная операция по регенерации спинного мозга». «Найден метод превращения всей донорской крови в универсальную». «Генетики запишут на бактерии петабайты данных».

Выглядит это как строчки из научно-фантастических романов. Но это уже реальность! Пока перед нами единичные и очень дорогие образчики, но всего лишь сорок лет назад процессор Intel-4004 был таким же образчиком, а сегодня он кажется чем-то доисторическим, сродни динозаврам. Грядет биотехнологическая революция! И она совершенно преобразит известный нам мир.

Что она может дать космонавтике? Самое важное достижение биоинженеров, сопоставимое по значимости с выпуском серийного микропроцессора в 1971 году, я оставил на закуску. Весной 2010 года группа ученых под руководством американца Джона Крейга Вентера объявила, что многолетний кропотливый труд завершился полным успехом: впервые в истории из элементарных химических соединений была собрана живая клетка – «биосинтетический организм», которому его создатели присвоили имя Синтия. На наших глазах произошел поистине «божественный» акт творения. Хотя клетку собирали по готовому образцу, в качестве которого использовалась природная бактерия Mycoplasma mycoides, в нее сразу внесли «улучшения», избавившись от «генетического мусора» и закодировав в полученном геноме имена участников проекта и три классические цитаты. Сейчас Институт генетических исследователей работает над синтетическим микроорганизмом, который сможет перерабатывать промышленные отходы в топливо – надо полагать, выбор Вентера в этой части обусловлен коммерческими соображениями.

Нет сомнений, что синтетическая биология даст толчок появлению невероятных проектов. Одним из них может стать (и, думаю, станет) создание искусственной биосферы, которая будет обеспечивать человека всем необходимым для жизни (кислородом, водой, белками и углеводами), а также перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности с большей эффективностью, чем это делают природные аналоги. Мы помним, что все усилия создать такую сбалансированную биосферу, которую можно было бы разместить на борту межпланетного корабля или под куполом внеземной колонии, провалились. Синтетическая биология предоставляет реальный шанс преодолеть эти трудности. К примеру, представьте себе мясо, которое растет само, без участия живого организма. Или представьте растение, которое не только очищает воздух от вредных примесей, но и питается упаковочным материалом.

Еще одна интересная возможность – конструирование биомеханизмов, которые будут выделять в качестве продуктов своей жизнедеятельности чистые металлы, полезные кристаллические соединения, водород или кислород. Концепцию «вакуумных цветов» предложил канадский художник Мартин Нарозник. Он проиллюстрировал ее выставкой чудесных картин, которые долгое время красовались в Космическом центре имени Джонсона, вдохновляя молодых инженеров НАСА. На картинах изображены причудливые «роботы-растения», парящие в пустоте. Они используют энергию солнечного света, а растут за счет переработки космической пыли и микрометеоритов.

Космический цветок Мартина Нарозника

В качестве побочного продукта «цветы» выделяют уникальные лекарства, стимулирующие препараты, нектары и парфюмерию. В мечтах Нарозника вокруг «вакуумных цветов» будет сформирована целая космическая индустрия: люди, словно пчелы, полетят к ним сквозь пространство, чтобы собрать бесплатный урожай.

Со стороны может показаться, что канадский художник – безнадежный оптимист и утопист. Но синтетическая жизнь уже существует, и подвижники этой новой технологии всерьез присматриваются к астероидам как к возможному месту обитания экзотических существ, которые будут когда-нибудь созданы биоинженерами. С 1996 года функционирует проект Biota.org, объединяющий усилия десятков специалистов, пытающихся воссоздать в цифровом виде сложные эволюционные процессы. Участники проекта надеются с помощью соответствующих программ не только понять, как зарождается жизнь и появляются первые протоклетки, но и смоделировать развитие синтетических существ, конструируемых под жесткие условия обитания, в том числе под условия открытого космоса. Понятно, что это дело не ближайших лет, а десятилетий, однако и ракеты не сразу строились, а полеты на Луну пятьдесят лет назад встречались лишь в фантастических романах.

Промежуточный итог. Белые пятна в черном космосе

Итак, мы вспомнили, что в Солнечной системе существует множество объектов, которые представляют не меньший интерес, чем Луна, Марс и Венера. Астероиды, спутники планет, точки Лагранжа. Они столь же привлекательны с научной точки зрения, их разнообразие велико, но знаем мы о них куда меньше – сказалось многолетнее пренебрежение, обусловленное завышенными ожиданиями и ошибочными представлениями о природе соседних планет.

Изменение космической стратегии в связи с экономическим кризисом заставляет по-новому взглянуть на малые тела, находящиеся в пределах орбиты Марса. В принципе они достижимы даже при том уровне техники, которыми располагают развитые страны. Мы можем запускать к ним исследовательские аппараты, совершать мягкие посадки, брать пробы грунта и возвращать их на Землю. Мы можем смонтировать пилотируемый космический корабль, используя готовые модули Международной космической станции, и отправить его к астероиду. И все это необходимо сделать в ближайшем будущем – прежде всего для того, чтобы выяснить, насколько богатыми ресурсами обладают астероиды, что они могут дать для расширения человеческого присутствия в космосе.

Однако освоение этих ресурсов пока не может быть начато, поскольку нет соответствующих средств: эффективных энергоустановок, механизмов по переработке космического грунта, автономных химических фабрик. Все это можно получить, организовав полигон на Луне.

Есть и другой путь – вкладываться в развитие биотехнологий, которые в будущем способны преодолеть сразу две трудности, стоящие перед космической экспансией: проблему создания замкнутой биосферы межпланетного корабля и проблему эффективной переработки месторождений астероидов. К сожалению, мы не можем обсуждать конкретные проекты, все пока сводится к намерениям, «сырым» программам и красивым картинкам, за которыми не стоит ничего, кроме фантазии художников. Посему эксплуатация астероидов – мечта того же уровня, что и человеческая колония на Марсе.

Кстати, о Марсе. Критики концепции «Гибкого пути» указывают, что ее авторы, отказавшись (хотя и не категорически) от Луны, не учли особенностей технологии освоения планет. Это замечание резонно, ведь Луна выглядит более подходящим полигоном для подготовки экспедиции к Марсу, нежели астероиды, на которых царит микрогравитация. На Луне и Марсе главная проблема – как сесть и взлететь; на астероиде – как удержаться у поверхности. Совершенно противоположные по смыслу задачи! Таким образом, создавая транспортные средства для покорения астероидов, мы по факту тормозим марсианский проект, а ведь он остается приоритетным в глазах правительства и общественности.

Критики совершенно правы! Два равноценных направления в развитии космонавтики будут тормозить друг друга, отнимая скудные ресурсы. Так случилось с орбитальными станциями, которые изначально создавались как «промежуточные пункты» на дороге к другим мирам, а затем обрели статус самостоятельной цели, под которую пилотируемая космонавтика «затачивалась» целых тридцать лет без особого успеха. Поэтому нужно выбрать: Марс или малые тела. И совершенно ясно, что если ставить вопрос ребром, то выбор останется за Марсом – хотя бы потому, что он больше, выглядит эффектнее, имеет бурное прошлое, мощные привязки к человеческой культуре, и на нем, возможно, будут найдены инопланетные формы жизни.

Увы, но сами по себе малые тела не могут служить главной стратегической целью космической экспансии. Они – лишь средство, которым мы пока не умеем пользоваться. Но неужели в обозримой Вселенной для человечества нет более достойной цели, чем Марс?.. Об этом мы поговорим в следующей главе.