Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете - Ричард Вагнер

Глава 2

От Кеплера к космической эре

Должны быть созданы корабли и паруса, способные передвигаться по небесному воздуху. Тогда появятся люди, которых не отпугнут мрачные космические просторы.

Мы уже бывали на Марсе. Утром 20 июня 1976 года американский космический аппарат «Викинг-1» опустился на марсианскую равнину Хриса – Золотую равнину. Хотя в момент касания, когда «Викинг» находился примерно в сотне миллионов километров от Земли, никто в Лаборатории реактивного движения (ЛРД) НАСА в Пасадене, Калифорния, не знал, удачно ли беспилотный аппарат высадился или же зарылся в грунт. Сотрудники ЛРД стояли с утренними чашками кофе около двадцати минут, прежде чем пришла информация, что «Викинг» совершил мягкую посадку.

Практически сразу после посадки «Викинг» приступил к работе. Всего через двадцать пять секунд, следуя заранее заданной последовательности команд, аппарат сфотографировал с высоким разрешением местность, окружающую одну из его посадочных опор, и передал изображение в режиме реальном времени. Данные помчались к Земле со скоростью света, а инженеры и ученые программы «Викинг» считали минуты до момента, когда примут далекий радиосигнал. А потом с возбуждением, восторгом и, несомненно, некоторым изумлением наблюдали, как строка за строкой перед ними появляется изображение марсианской поверхности.

Может показаться, что снимок опоры аппарата несколько скучен, однако та первая фотография принесла сотрудникам ЛРД огромное количество важной информации. Она доказывала, что модуль уцелел, а его съемочная аппаратура работает, и работает хорошо. Изображение получилось четким, маленькие камни резко выделялись на фоне марсианской поверхности, а заклепки «Викинга» были различимы так же хорошо, как пуговицы на белой рубашке инженера. Теперь «Викингу» предстояло выполнить следующее задание – получить панорамы горизонта и окрестностей. Эта картина, вероятно, навсегда останется в памяти тех, кто наблюдал, как поверхность Марса явила себя публике. «Викинг» пристально смотрел на пустынный пейзаж, испещренный острыми камнями всех возможных размеров. В отдалении, по-видимому, располагались песчаные дюны и небольшие, похожие на волны холмы. Это был пустой мир, знакомый, но совершенно чужой.

Люди веками наблюдали Марс и рассуждали о нем. Их исследования и полеты фантазии дали пищу для размышления ученым на десятки лет и помогли понять, что человеческий ум способен покорить космос и постичь сложность Вселенной. Теперь люди любовались пейзажем, осознавая, что человеческие знания о Вселенной снова приумножились и перестали быть лишь умозрительными. Мы шли к этому очень долго, путешествие началось даже не в недавно закончившемся XX веке, а столетия назад, и это путешествие не обошлось без жертв.

Из темноты

Субботним утром 17 февраля 1600 года великого итальянского гуманиста эпохи Возрождения Джордано Бруно вывели из камеры и сняли с него одежду. Голый, с кляпом во рту, связанный Бруно шел по улицам Рима, а насмехающиеся инквизиторы толпой следовали за ним. Процессия остановилась на площади Цветов перед Театром Помпеи, на месте казни. Один из убийц Бруно, стоя с факелом в руке, держал перед осужденным портрет Иисуса Христа и требовал покаяться. Бруно гневно отвернулся. Костер разгорелся, и один из величайших умов в истории человечества был сожжен заживо.

Бруно убили за то, что он заявлял в дискуссиях и сочинениях: Вселенная бесконечна, у других звезд, как и у Солнца, должны быть планеты, причем некоторые из них должны быть обитаемыми, и эти планеты, подобно нашей Земле, обращаются вокруг своих светил. И наблюдатели, живущие в тех других мирах, смотрят в небеса и видят наше Солнце и Землю, обращающуюся вокруг него, и поэтому «мы в небесах».

Это откровение стало шоком для средневекового человека, но почему нужно было убивать для того, чтобы не дать ему распространиться? Почему Галилею, младшему современнику Бруно, грозили смертью и десятилетиями держали его под домашним арестом? Почему астрономия, наука, которая вроде бы не имеет большого практического значения, вызывала такой гнев инквизиции в эпоху Возрождения? Проще говоря, почему небеса были столь недостижимы?

Костры инквизиции взметнулись так высоко, потому что астрономия подвергала сомнению сами основы западной цивилизации, знания, а значит, и власти. Со времен Вавилона небеса вместе с бесчисленными звездами и пятью блуждающими планетами считались священными и непознаваемыми для всех, кроме нескольких избранных: астрологов и жрецов в Вавилоне, церковников во времена Джордано Бруно. Послушайте, как библиотекарь из Александрии Клавдий Птолемей, живший во II веке н. э., защищал астрономическую теорию, согласно которой в центре Вселенной находилась Земля, а Солнце и пять известных планет двигались вокруг нее по эпициклам, небольшим окружностям – их центры перемещались с постоянной скоростью по более крупной окружности, центром которой была Земля. Отвечая на возражения по поводу нелогичной системы эпициклов (дополнительные орбиты снова и снова добавлялись в модель, чтобы она могла объяснить наблюдения), Птолемей сказал: «Непозволительно считать, что наши человеческие условия равны условиям бессмертных богов, и рассматривать священные вещи с житейской точки зрения, совершенно для них неподходящей… Поэтому мы должны построить наше суждение о небесных событиях не на основе того, что происходит на Земле, а скорее должны положиться на их внутреннюю сущность и неизменный курс всех небесных движений». Птолемей считал, что законы небес полностью отличаются от законов, господствующих на Земле. Вселенная была непознаваема, неизменна и неподконтрольна человеку. И пока божественный замысел оставался чем-то недоступным пониманию, только правящее духовенство, имеющее исключительный доступ к мистическому и сверхъестественному, могло говорить людям, что правильно и как поступать.

Так продолжалось веками, пока не настало время, когда несколько мыслителей решились опровергнуть представление о том, что Вселенная всегда будет за пределами понимания человечества. Изменения начались с работ Николая Коперника, который между 1510 и 1514 годами вновь развил давно забытую гелиоцентрическую теорию строения Вселенной (с Солнцем в центре мироздания), впервые постулированную греческим философом Аристархом Самосским, жившим в III веке до н. э. В гелиоцентрической системе мира планеты движутся вокруг Солнца по круговым орбитам. Эта идея была революционной, даже еретической и не могла точно описать наблюдаемые движения планет, хотя некоторые ученые того времени находили привлекательной ее фундаментальную простоту. Главным из них был Иоганн Кеплер.

Иоганн Кеплер родился в 1571 году, рос набожным лютеранином, хотя одновременно был убежденным платонистом и стремился познать истинную природу Вселенной, используя строгие законы геометрии. Позже он напишет: «Геометрия едина и вечна, она блистает в Божьем духе. Наша причастность к ней служит одним из оснований, по которым человек должен быть образом Божьим».

Эта цитата является ключевой не только для всей деятельности Кеплера. Если человеческий разум способен постичь Вселенную, это значит, что он подобен божественному разуму. А если так, то система, согласно которой Бог строил Вселенную, ее «геометрия», должна быть доступна человеческому пониманию, и, таким образом, если мы ищем и размышляем достаточно усердно, мы можем найти разумное объяснение для чего угодно. Это основополагающая задача науки. Это дело, за которое умер Бруно. Это утверждение, которое стремился доказать Кеплер и тем самым рассеять тьму в умах западной цивилизации. И сделал он это в значительной мере благодаря планете Марс.

В феврале 1600 года, в том же месяце, когда казнили Джордано Бруно, Кеплер пошел работать к Тихо Браге, без сомнения, великому астроному-наблюдателю своего времени. У Браге была своя теория устройства Вселенной, и он поручил двадцативосьмилетнему Кеплеру вычислить орбиту Марса, разумеется, чтобы найти подтверждение своим расчетам. Когда в октябре 1601 года ученый умер, император Священной Римской империи Рудольф II повелел Кеплеру сменить Браге в должности придворного математика и продолжить его исследования. Теперь у Кеплера было все необходимое, чтобы заняться Марсом в полную силу.

Со времен Аристотеля астрономы незатейливо полагали, что планеты движутся по неизменным круговым орбитам, поскольку, как утверждал сам Аристотель, круг – идеальная форма и только круговое движение может быть бесконечным. Как Кеплер ни старался, он не мог подобрать такую круговую орбиту, которая бы соответствовала наблюдениям Тихо Браге. Он мог бы прибегнуть к эпициклам, однако отказывался это делать. Система эпициклов выглядела тут совершенно неприменимой, но где же тогда решение? Что это могло быть, если не круговые орбиты? Кеплеру понадобились восемь лет напряженной работы, чтобы осознать, что показывают наблюдения: Марс движется по эллиптической орбите, в одном из фокусов которой находится Солнце. Сейчас мы знаем, что орбита Марса наиболее эллиптичная во всей Солнечной системе,[8] если не считать орбиту Плутона,[9] который был открыт только в XX веке, став лакмусовой бумажкой для любой астрономической теории. Действительно, если бы орбита Марса была круговой, теория Аристарха и Коперника, вероятно, быстро прошла бы проверку, и никто бы не обратил внимания на детали.