созвездие – Плеяды, и древние греки также называли его “Семь сестер” (Wilson, 2001).
Мы не знаем точно, сколько их. Если экстраполировать количество галактик, видимых на изображении Hubble Ultra Deep Field, окажется, что современные технологии позволяют нам разглядеть не менее 150 млрд галактик. Но это одновременно и недооценка, поскольку нам не под силу обнаружить их все, и переоценка, поскольку ранее во Вселенной было больше галактик, но многие из них впоследствии объединились (на изображении Hubble эти далекие области предстают такими, какими они были давным-давно, когда свет только выходил из них). Используя современную оценку – 0,0009 галактики на кубический световой мегагод в настоящий момент (Conselice et al., 2016), – я насчитал в наблюдаемой сегодня Вселенной 400 млрд галактик.
Размеры галактик очень сильно варьируют – от более чем триллиона звезд до нескольких тысяч. Большинство галактик гораздо меньше Млечного Пути. Столь большой диапазон размеров галактик усугубляет неопределенность. Может оказаться, что во Вселенной гораздо больше маленьких и неприметных галактик, чем мы ожидали, и тогда количество галактик в наблюдаемой Вселенной значительно возрастет, но средняя галактика при этом станет менее впечатляющей.
Соотношение чуть лучше, если сравнить совокупную площадь поверхности планет с площадью суши на Земле, но проще заселить даже наш океан (на поверхности или на дне), чем далекие планеты и луны.
Солнце ежечасно дает ~3,2 × 1020 Дж энергии (Tsao, Lewis & Crabtree, 2006), а мы ежегодно потребляем ~6 × 1020 Дж энергии (IEA, 2019).
При обсуждении этого достижения астрономической инженерии люди часто сразу называют самый масштабный вариант его воплощения – сферу Дайсона, заключающую в себе Солнце. Но такой размах сопряжен со своими трудностями и имеет ряд минусов. Лучше рассматривать этот подход в качестве масштабируемого решения.
Можно, например, разместить на орбите вокруг Солнца отдельные солнечные коллекторы. В принципе, мы уже приступили к этому, отправив в космос некоторые из наших кораблей и спутников. Хотя возникают трудности с избавлением от сбросного тепла и направлением собранной энергии в полезное русло, поначалу этот метод относительно прост. Однако ситуация усложняется, когда коллекторов становится достаточно много, чтобы собирать значительную часть солнечной энергии (поскольку в таком случае нужно координировать их орбиты, чтобы не допускать столкновений).
Другой перспективный подход – использование вместо спутников “статитов”. Это объекты, которые не находятся на орбите, однако не падают на Солнце, поскольку притяжение Солнца точно нивелируется давлением отталкивающего их света. Чтобы эти силы выравнивались, коллекторы должны быть очень легкими на единицу площади, но пока это представляется достижимым. Хотя конструировать коллекторы нелегко, на каждый из них будет уходить минимум строительных материалов, а для масштабирования проекта достаточно производить больше коллекторов и размещать их в нужных местах. Мои коллеги Эрик Дрекслер и Андерс Сандберг провели расчет-обоснование и оценили совокупную массу статитов для поглощения всего солнечного света примерно в 2 × 1020 кг. Это примерно равняется массе Паллады, третьего по размеру астероида в Солнечной системе (Sandberg, n. d.).
Даже если бы ископаемое топливо осталось полезным для транспортных средств (поскольку им необходимо перемещать свои источники энергии), с их углеродными выбросами без труда справились бы установки для очистки воздуха, питаемые обильной солнечной энергией.
Возможно, отправить космический корабль в полет таким способом можно лишь в некоторых направлениях, поэтому у нас, возможно, не получится отправить его напрямую к ближайшим звездам.
Поскольку космические корабли, которые мы уже отправили за пределы Солнечной системы, не держат курс на ближайшие звезды, они пройдут мимо них. Поскольку скорости, сообщенной им при запуске, недостаточно, чтобы они покинули Млечный Путь, они обречены чрезвычайно долго скитаться по нашей галактике, возможно пролетая рядом со множеством звезд, но в конце концов их ждет гибель.
Overbye (2016).
Как правило, предполагается, что такая колония разместится на планете, но основать ее можно и на спутнике, и на космической станции, построенной из материалов, добытых на астероидах. В последнем случае ее будет особенно удобно использовать в качестве базы, поскольку первым космическим кораблям не придется выдерживать посадку на планету, а людям затем не нужно будет строить ракету, чтобы снова подняться в космос.
См. примечание 46 к главе 2, где я излагаю свои соображения о “парадоксе Ферми” и том, может ли оказаться, что мы не одни во Вселенной.
Если жизнь окажется менее развитой, чем наша, испытанию могут подвергнуться наши моральные принципы; если жизнь окажется более развитой, она может стать угрозой нашему существованию. А если до потолка наших технологических компетенций осталось не так уж много веков, велик шанс, что мы встретимся с другими разумными существами, когда достигнем одного уровня и станем равными в технологическом отношении.
Можно представить прямые, попарно соединяющие в нашей галактике все звезды, которые находятся друг от друга на расстоянии менее d. При малых значениях d соединяется лишь малая часть звезд. Однако по достижении некоторого критического значения d появляется гигантская связная компонента, соединяющая почти все звезды в галактике. По расчетам моего коллеги Андерса Сандберга, это происходит при d, примерно равном шести световым годам.
Критическое расстояние еще сильнее сократится, если мы научимся пользоваться тем, что звезды смещаются относительно друг друга. Если мы будем ждать, когда они максимально сблизятся, нам даже не придется преодолевать огромные расстояния на каждом этапе путешествия.
Осложняет ситуацию тот факт, что не каждая звездная система подходит для основания колонии, которую можно было бы использовать в качестве базы для дальнейших перемещений. Теперь, когда мы знаем, что скальных планет очень много, это кажется менее вероятным, но тем не менее может быть верно. В таком случае количество достижимых звезд сократится, а критическое расстояние возрастет.
Это не самый быстрый и не самый эффективный способ заселить галактику, особенно если с каждым шагом мы можем продвигаться все дальше. Я описываю именно этот способ, поскольку он простейший: он требует минимума технологий, минимума планирования и минимума ресурсов из нашей Солнечной системы.
Adams &
