, которая критиковала Годдарда за то, что он «забыл», что ракета не будет двигаться в космическом вакууме, потому что ей не от чего будет отталкиваться, возможно, тоже внесла свой вклад. Газета The New York Times обнаружила третий закон движения Ньютона и признала свою ошибку только в эпоху «Аполлона».) Годдард размышлял: «С того дня в умах общественности всему был подведен итог словами «лунная ракета»; и таким образом получилось, что, пытаясь свести сенсацию к минимуму, я наделал больше шума, чем если бы я обсуждал полет на Марс, который бы представители прессы, вероятно, посчитали нелепым и, несомненно, никогда бы не упоминали».
В дневниках Годдарда нет психологических идей. Это не было в духе тех времен, в которые он жил, или было, но лишь в незначительной степени[153]. Но есть запись в дневниках Годдарда, которая может быть только вспышкой горького самопрозрения: «Бог жалеет человека одной мечты». Это точно можно сказать о Годдарде. Он с радостью наблюдал прогресс в ракетных технологиях, но, должно быть, он шел мучительно медленно. Осталось так много писем от Аббота, который настаивал на более быстром продвижении, и так много ответов Годдарда, ссылающегося на практические препятствия. Годдард так и не дожил до начала ракетной астрономии и высотной метеорологии, тем более полетов на Луну или планеты.
Но все эти вещи, очевидно, происходят благодаря техническим плодам гения Годдарда. 19 октября 1976 г. была 77-летняя годовщина марсианского виде́ния Роберта Годдарда. В этот день на Марсе находилось два функционирующих орбитальных зонда и два работающих спускаемых аппарата, космическая станция «Викинг», чье происхождение можно с полной уверенностью проследить, вернувшись назад, к мальчику на вишневом дереве в Новой Англии осенью 1899 г. Среди многих других целей у «Викинга» была задача проверить вероятность жизни на Марсе – перспектива, которая служила столь мощной мотивацией для Годдарда так много лет назад. Любопытно, что мы все еще не уверены в том, что́ означают результаты биологических исследований, проведенных «Викингом». Некоторые считают, что микробы могли быть обнаружены, другие считают, что это невероятно. Ясно, что потребуется основная программа будущего исследования Марса, чтобы только понять, на каком этапе космической эволюции находится этот соседствующий с нами мир и какова его связь с тем этапом развития, на котором находится наша планета.
С самых ранних стадий ракетные технологии развивались благодаря интересу к жизни на других планетах. И сейчас, когда мы приземлились на Марс, получили заманчивые и загадочные биологические результаты, последующие миссии (включающие вездеходы и возвращаемые аппараты для доставки контейнеров с образцами), в свою очередь, требуют дальнейшего развития космических технологий – причинно-следственная связь, которую, я думаю, Годдард бы оценил.
Глава 19Эксперименты в космосе
Мы всегда жаждем видений красоты,
Мы всегда мечтаем о неизведанных мирах.
До относительно недавнего времени у астрономии был серьезный недостаток и примечательная особенность: она была единственной абсолютно не экспериментальной наукой. Все объекты исследования находились там, наверху, а мы с нашими приборами пребывали здесь, внизу.
Никакая другая наука не была так серьезно ограничена. В физике и химии, разумеется, все изобретается на наковальне эксперимента, и те, кто сомневается в полученном заключении, вольны выполнить широкий ряд других манипуляций с материей и энергией в попытке получить опровержение или альтернативные объяснения. Специалисты по эволюционной биологии, даже очень терпеливые, не могут себе позволить ждать несколько миллионов лет, пока один вид эволюционирует в другой. Но эксперименты с общими последовательностями аминокислот, структурой ферментов, с кодами, записанными в молекулах нуклеиновой кислоты, с окрашиванием (бэндингом) хромосом, позволяющим выявить комплекс специфических для каждой хромосомы поперечных меток (полос, бэндов), а также опыты по анатомии, физиологии и поведению подтверждают тот факт, что эволюция имела место, и ясно показывают, какие группы растений и животных (в том числе и человек) связаны с другими (например, большими обезьянами).
Правда, геофизики, изучая глубокие внутренние слои Земли, не могут добраться до границы Вихерта между ядром и мантией или (пока что) до границы Мохоровичича между мантией и корой. Но батолиты[154], вышедшие из глубоких внутренних слоев, можно повсеместно найти на поверхности и изучить. Геофизики основываются главным образом на сейсмических данных, и в этом, как и астрономы, они не могут принудить природу, а вынуждены ждать ее даров: например, сейсмического события на другой стороне Земли, так чтобы один из двух расположенных рядом сейсмометров попал в сейсмическую «тень» ядра Земли, а другой – нет. Но нетерпеливые сейсмологи могут и инициируют собственные химические и ядерные взрывы, чтобы звонить в Землю, как в колокол. И недавно получены интригующие результаты, указывающие на то, что может существовать возможность включать и выключать землетрясения. Геологи, которые не склонны получать выводы логическим путем, всегда могут перейти к полевым наблюдениям и изучать современные процессы эрозии. Но точного астрономического эквивалента геолога, занимающегося поисками твердых полезных ископаемых, раньше не было.
Мы были ограничены электромагнитным излучением, отраженным и испускаемым астрономическими объектами. Мы не могли изучать обломки звезд или планет[155] в наших лабораториях или полететь на такие объекты, чтобы исследовать их in situ[156]. Пассивные наблюдения с поверхности Земли снабдили нас незначительным количеством вразумительных данных по астрономическим объектам. Наше положение было гораздо хуже, чем у шести слепых людей из притчи, исследующих природу слона. Это было больше похоже на одинокого слепого в зоопарке. Мы стояли там столетиями, оглаживая заднюю левую ногу. Неудивительно, что мы не обнаружили бивни и не заметили, что нога принадлежала вовсе не слону. Если по чистой случайности оказывалось, что линия прямой видимости двойной звезды лежит в ее орбитальной плоскости, мы видели ее затмения, иначе – нет. Мы не могли переместиться в то положение в космосе, с которого можно было наблюдать затмения. Если бы мы наблюдали за галактикой, когда взрывалась сверхновая, мы могли бы изучить ее спектр, иначе – нет. Мы не имеем возможности выполнять эксперименты по взрывам сверхновой – и слава богу. Мы не могли изучать в лаборатории электрические, тепловые, минералогические и химические свойства лунной поверхности. Мы могли делать выводы, основываясь только на отраженном видимом свете, инфракрасных и радиоволнах, испускаемых Луной, а также на редких естественных экспериментах, таких как солнечные и лунные затмения.
Но все это постепенно меняется. У астрономов, проводящих исследования с Земли, теперь есть, по крайней мере для ближних объектов, экспериментальный инструмент: радиолокационная астрономия. Для нашего удобства мы можем выбрать частоту, поляризацию, полосу пропускания и длительность импульса, послать к ближайшему спутнику или планете коротковолновый радиоимпульс и изучить вернувшийся сигнал. Мы можем подождать, пока объект будет вращаться под лучом, и облучить какое-то другое место на его поверхности. Радиолокационная астрономия позволила сделать массу новых выводов о периодах вращения Венеры и Меркурия и связанных с ними проблемах приливной эволюции Солнечной системы, о кратерах Венеры, раздробленной поверхности Луны, возвышенностях Марса и размере и составе частиц в кольцах Сатурна. И радиолокационная астрономия только начинает развиваться. Мы все еще ограничены малыми высотами, а для изучения внешней Солнечной системы – полушариями, повернутыми к Солнцу. Но с новым покрытием радиотелескопа Аресибо Национального центра астрономии и ионосферы в Пуэрто-Рико мы сможем составить карту поверхности Венеры с разрешением 1 км – лучше, чем самое высокое разрешение фотографий лунной поверхности, отснятых с Земли, – и получить много новой информации об астероидах, Галилеевых спутниках Юпитера и кольцах Сатурна. Впервые мы ощупываем космические объекты, электромагнитно осязаем Солнечную систему.
Гораздо более мощный метод экспериментальной (в противоположность наблюдательной) астрономии – космические исследования. Сейчас мы можем путешествовать в магнитосферы[157] и атмосферы планет. Мы можем приземляться и странствовать по их поверхности. Мы можем брать образцы прямо из межпланетной среды. Наши первые предварительные шаги в космос показали нам широкий ряд явлений, о существовании которых мы никогда и не знали: радиационный пояс Ван Аллена[158], удерживающий проникшие в магнитосферу Земли заряженные частицы, области концентрации массы под круглыми морями Луны, извилистые каналы и большие вулканы Марса, испещренная кратерами поверхность Фобоса и Деймоса. Но что меня поражает больше всего – что еще до появления космических кораблей астрономы справлялись очень хорошо, хотя они были связаны по рукам и ногам. Интерпретации доступных им наблюдений были замечательными. Космические аппараты – это способ проверки выводов, сделанных астрономами путем умозаключений, метод выяснения, стоит ли верить астрономическим заключениям о самых дальних объектах – настолько далеких, что они абсолютно недоступны для космических аппаратов в ближайшем будущем.
Одним из самых ранних главных спорных вопросов в астрономии был вопрос, что находится в центре Солнечной системы – Земля или Солнце. Взгляды Птолемея и Коперника объясняют видимое движение Луны и планет сравнительно точно. В случае практической задачи прогнозирования положения Луны и планет при взгляде с поверхности Земли не имело значения, какую принять гипотезу. Но философские выводы из геоцентрической и гелиоцентрической гипотезы были совершенно разными. И существовали способы проверки, какая из них верна. По мнению Коперника, Венера и Меркурий должны проходить фазы, как и Луна. По мнению Птолемея, не должны. Когда Галилей, используя один из первых астрономических телескопов, увидел Венеру в фазе полумесяца, он понял, что доказал гипотезу Коперника.