Еще лучше взять ракету таких же размеров и заправить ее веществом и антивеществом. Такая задача очень сложна с инженерной точки зрения: ведь вещество должно быть надежно изолировано от антивещества до тех самых пор, пока они не соединятся в двигателе. Однако при сгорании такого топлива 100 % массы преобразуется в энергию по уравнению Эйнштейна E = mc2. Такой процесс гораздо эффективнее термоядерного синтеза с участием дейтерия и гелия-3 (которые превращаются в гелий-4 и водород), ведь в последнем случае лишь 0,5 % массы горючего превращается в энергию. Заправившись горючим из вещества и антивещества, корабль такого размера мог бы принять на борт десятерых астронавтов и доставить их на пригодную для обитания планету, до которой не более 40 световых лет. Разгон корабля начинался бы при ускорении 1g (9,8 метра в секунду за секунду, таково ускорение свободного падения у поверхности Земли) в течение первых 4,93 года. Астронавтам было бы комфортно – они могли бы ходить по салону корабля точно как на Земле. Постепенно корабль достиг бы 98 % скорости света. Он шел бы с такой скоростью на протяжении 32,65 года и, наконец, перешел бы в режим торможения на последние 4,93 года (перед этим ракета повернулась бы задом наперед). Астронавты прибыли бы к месту назначения через 42,5 года после старта. Благодаря открытым Эйнштейном релятивистским эффектам (о них Рич подробнее расскажет в главах 17 и 18), при полете на такой высокой субсветовой скорости астронавты состарились бы за время полета всего на 11,1 года, но на Земле за это время минуло бы 42,5 года. Даже если бы на разработку такой вещественно-антивещественной топливной технологии потребовалось еще два века (после запуска первой ядерной ракеты), то корабль на антивеществе все равно обогнал бы ядерную ракету на пути к цели.
Чтобы во всех этих расчетах был какой-то смысл, нужно сначала отыскать пригодную для жизни планету. Сорок световых лет – это 12 парсеков. Если планета вращается на расстоянии 1 а.е. от своей звезды, а эта звезда расположена в 40 световых годах от нас, то планета будет находиться в небе на расстоянии 1/12 секунды дуги от своей звезды. Космический телескоп «Хаббл», диаметр зеркала которого равен 2,4 метра, уже обеспечивает разрешение в 0,1 секунды дуги. Если бы у космического телескопа было зеркало диаметром 12 метров, то оно давало бы разрешение в 1/50 секунды дуги. Если экранировать яркое изображение звезды специальным затмевающим диском, который позволяет минимизировать воздействие слепящего рассеянного звездного света, то, в принципе, можно заметить планету, удаленную от звезды всего на 1/12 секунды дуги. В настоящее время собирают космический телескоп Джеймса Уэбба, его запуск запланирован на 2018 год. Он оснащен составным зеркалом диаметром 6,5 метра. Космический телескоп следующего поколения, возможно, позволит находить и фотографировать землеподобные планеты в зоне обитаемости на расстоянии до 40 световых лет. Планета может быть зеленой (если покрыта растительностью) или голубой (если на ней большие океаны). Можно изучить спектр такой планеты и определить, есть ли в ее атмосфере кислород – своеобразный биомаркер, побочный продукт фотосинтеза и других химических реакций, выдающих присутствие жизни.
Если умножить количество звезд в Галактике (300 миллиардов) на число fHP (0,006) и на этом остановиться, то получится симпатичное число, примерное количество планет в зоне обитаемости: 1,8 миллиарда. Оно огромно. Но считаются не все. Из всех планет, расположенных в зоне обитаемости, нас интересует доля fL, на которых присутствует какая-либо жизнь. Еще интереснее не просто жизнь, а разумная жизнь, или доля fi. Какова доля планет, на которых может быть разумная жизнь? Вскоре я вернусь к этим членам уравнения.
К чему мы пока пришли? Мы пытаемся вычислить долю долгоживущих звезд, вокруг которых в зоне обитаемости вращаются планеты, причем нас интересуют планеты, на которых существует разумная жизнь, и доля fc из их числа – такие планеты, жителям которых известны технологии, обеспечивающие межзвездную коммуникацию.
Последняя доля в уравнении Дрейка – это цивилизации, пытающиеся установить контакт с нами именно в ту эпоху, когда мы их наблюдаем. Это период времени в истории Галактики, когда такая цивилизация «активна». Если в произвольном порядке оглядеть Млечный Путь, то нам попадутся и «новорожденные» планеты, и «зрелые», и «старые». Вероятность найти планету, обитатели которой готовы к контакту в произвольный момент в истории Галактики, равна средней долговечности коммуницирующей цивилизации, разделенной на возраст Галактики. И это тоже доля. Последняя. Перемножив все эти доли, а также умножив их произведение на исходное количество звезд, получим NC – количество существующих в Галактике цивилизаций, с которыми мы потенциально могли бы связаться прямо сейчас.
В этом и есть суть уравнения Дрейка. Некоторые из упомянутых долей известны довольно точно. Например, мы знаем долю долгоживущих звезд, поскольку понимаем, как устроена Главная последовательность на диаграмме Герцшпрунга – Рассела. Мы осмотрелись и уже открыли много планет. Неплохо. Какова среди них доля тех планет, что сопоставимы по размеру с Землей и находятся в зоне обитаемости? Мы лишь оценили эту величину, воспользовавшись статистическими данными телескопа «Кеплер». Пока все складывается оптимистично.
Кроме того, мы обнаружили «лазейку» в аргументации о зоне обитаемости. На Европе, спутнике Юпитера, есть океан жидкой воды глубиной 80 километров, покрытый десятикилометровой коркой льда. Как я уже говорил, в этом «всеевропейском» океане больше воды, чем во всех океанах Земли. Но Европа находится далеко за пределами солнечной зоны обитаемости. Как же она согрелась? Она вращается вокруг Юпитера вместе с еще тремя большими спутниками. Другие спутники в соответствии с законами Ньютона воздействуют на ее орбиту, поэтому Европа то подлетает поближе к Юпитеру, то, наоборот, отдаляется от него. Когда Европа приближается к Юпитеру, его приливная гравитационная сила сплющивает несчастную луну, приобретающую слегка продолговатую форму. Когда Европа улетает подальше, ее «отпускает», и она вновь становится почти шарообразной. Из-за такой постоянной «формовки» Европа разогревается, лед тает и на спутнике сохраняется жидкий океан. Кто-то должен проспонсировать экспедицию к Европе: нужно слетать туда, пробурить ледяной щит и поупражняться в подледном лове. (Для этого вполне подойдет небольшой бур с плутониевым подогревом, который мог бы не просто сверлить, но и попутно прожигать лед.) Интересно, клюнет или нет? Если там найдутся живые существа, их вполне можно будет назвать «европейцами»! На Энцеладе, спутнике Сатурна, также есть подледный океан. Поэтому если оценивать долю fHP, просто сосчитав планеты, которые получают нужную дозу тепла от своей звезды, то эту величину разумно несколько увеличить, присовокупив к этим планетам такие спутники, как Европа. Они находятся далеко за пределами зоны обитаемости, но все-таки за счет приливных воздействий на них сохраняется жидкая вода. В таком случае концепцию «зона обитаемости» требуется понимать шире.
Какая доля из этих жизнепригодных тел действительно обжита? То есть какова величина fL? Об этом показателе мы можем судить на основе лишь одной планеты – Земли. Биологи гордятся земным биоразнообразием. Но я подозреваю, что если мы найдем инопланетную жизнь, это существо будет отличаться от обитателей Земли сильнее, чем любые земные организмы – друг от друга.
Насколько разнообразна жизнь на Земле? Встанем в ряд! Получился изрядный зоопарк. Здесь есть крошечные бактерии, еще более миниатюрные вирусы, медузы, омары, белые медведи. Приведу другой пример. Допустим, вы никогда не бывали на Земле, а кто-то возвращается оттуда и с жаром вам рассказывает: «Я повстречал экзотическую форму жизни. Эта тварь выслеживает добычу по инфракрасному излучению. У нее нет ни рук, ни ног, но это опасный хищник, загоняющий дичь. Знаешь что еще? Эта тварь может заглотить существо впятеро крупнее собственной головы». Вы сразу отвечаете: «Хватит фантазировать». Но кого я только что описал? Змею. У змеи нет ни рук, ни ног, но она неплохо устроилась в жизни – со змеиной точки зрения. Ползает себе с раскрытой пастью и пожирает добычу крупнее собственной головы.
Какие еще формы жизни? Есть дубы, есть люди. Я хочу подчеркнуть, что все эти разнообразные формы жизни населяют одну и ту же планету. У нас общая ДНК, нравится это вам или нет. У любых двух существ на Земле найдутся общие участки ДНК. Все мы связаны, химически и биологически.
Нынешний возраст Земли – около 4,6 миллиарда лет. Когда Солнечная система была молода, в ней оставалось немало мусора, сохранившегося со времен изначального формирования системы. Врезаясь в большие планеты, эти осколки причиняли там настоящие разрушения. На планеты продолжали сыпаться крупные камни и ледяные глыбы, при этом на планетах в огромном количестве запасалась энергия. Кинетическая энергия преобразовывалась в тепловую, твердые породы каменных планет плавились и при этом стерилизовались. Все это продолжалось около 600 миллионов лет. Если вы хотите подсчитать, когда началась история жизни на Земле, то оценка 4,6 миллиарда лет будет завышенной, поскольку в ту пору поверхность Земли была исключительно враждебна для жизни. Если нас интересует, когда развилась жизнь, то нужно отправиться примерно на 4 миллиарда лет назад – к тому времени поверхность Земли достаточно остыла, на ней сложились условия для существования жидкой воды и образования сложных молекул. Именно тогда и нужно включать секундомер.
В старину секундомеры использовались для хронометража на спортивных соревнованиях. На таком устройстве была кнопка, и стоило вам ее нажать, как секундомер начинал отсчитывать время, стрелки его крутились, пока вы вновь не нажимали на кнопку. Если вы включите на канале CBS новостную программу «60 минут» – это программа с богатой историей, транслируется по вечерам в воскресенье, – то заметите, что в начале и в конце каждого выпуска ведущий по-прежнему использует этот механический музейный экспонат. Это единственная телепередача, в заставке которой мы услышим не музыку, а просто тиканье секундомера.