Направи дарение на училище!

Автор: Цветомил Семков

Статията е посветена на изследователските космически апарати Voyager 1 и 2 от NASA Mariner series, упътили се към краищата на Слънчевата система през 1977. В нея са описани трудностите, с които са се сблъскали инженерите и невероятните постижения, до които води мисията. Обстойно е разгледана промяната в човешките възприятия, относно мястото ни във Вселената и колко много зависи нашето бъдеще от знанията, които придобиваме за другите светове.

Ключови думи: мисия “Voyager” („Вояджър“), изследователски мисии на Слънчевата система, космически апарати извън Слънчевата система, първата мисия за изследване на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Разбери повече за БГ Наука:

***

В древни времена, хората са нямали понятие как е устроен светът ни и луната им е изглеждала като малка светеща топка, която можеш да обгърнеш с дланта си, ако можеш да скочиш достатъчно високо. Едва преди няколко века се разпространила идеята, че всъщност това е място, намиращо се на почти половин милион километра. И в този кратък период от време, стигнахме от най-ранните стъпки в разбирането на Луната до приятни разходки на повърхността ѝ. Освен това постигнахме и още толкова много – разбрахме как се движат обектите в космоса, как да втечним кислород от въздуха, изобретихме огромни ракети, телеметрия, надеждна електроника, инерционно насочване и още много други покорени върхове.

След това се отправихме към небето.

Ако не е било първото лунно кацане от мисията „Аполо“ – и по-точно политическата цел, на която е служела – е съмнително дали историческите американски експедиции за изследване и откриване (The Mariners, Vikings, Pioneers, Voyagers и Galileo) из Слънчевата система са щели да бъдат реалност. Мисията изразила самоувереност, енергия и гледна точка, която веднага грабнала въображението на света. Това също е било част от целта ѝ. Тя вдъхновила оптимизъм към технологията и ентусиазъм за бъдещето.

За първи път  жителите на Земята имали възможността да видят красивия си и крехък свят отгоре – цялата Земя, Земята в цвят, Земята като изискана въртяща се синьо-бяла топка на фона на безкрайния мрак. Тези изображения успели да събудят дремещото ни планетарно съзнание. Те предоставяли неоспоримото доказателство, че всички ние делим една и съща уязвима планета. Те ни напомнят какво е важно и какво не. Неизбежното признание на единството и деликатността, е ясният дивидент и неочакваният последен подарък на мисията Аполо. Това, което започнало като смъртоносна надпревара, ни помогнало да видим, че глобалното сътрудничество е съществената предпоставка за нашето оцеляване.

Въпреки всичките му материални предимства, заседналият начин на живот ни е оставил нервни и незавършени. Дори след 400 поколения в села и градове, ние не сме забравили. Приключенското все още тихичко ни привиква, като почти забравена песен от детството. Инвестираме в крайно отдалечени места, с нотка романтика. Това привличане сякаш е щателно изобретено от естествения подбор, като съществен елемент от нашето оцеляване. Дълги лета, леки зими, богата реколта, пленяваща игра – нито едно от тях не е вечно. Предсказването на бъдещето е извън нашите умения. Катастрофалните събития обичат да се промъкват зад нас, да ни хващат неподготвени.

Близнаците Voyager 1 и Voyager 2 биват изстреляни от НАСА през лятото на 1977 от Нос Канаверал, Флорида. Оригиналният дизайн предвещавал подробни проучвания на Юпитер и Сатурн, пръстените на Сатурн и по-големите луни на двете планети.

За да изпълнят мисията си, апаратите били създадени така, че да издържат 5 години. Но след края на мисията си и с успешното постижение на всичките си научни цели, се оказало напълно възможно да извършат допълнителни обиколки на двете най-крайни гигантски планети – Уран и Нептун. Учените и инженерите на мисията от Лабораторията за Реактивно Задвижване в Пасадина, Калифорния, не могли да пропуснат такава невероятна възможност.

Мисията „Вояджър“ се възползвала от рядко геометрично подреждане на крайните планети в края на 70-те и 80-те, което позволило четворно-планетарна обиколка за минимално ракетно гориво и времетраене. Това разпределение на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, което се получава на всеки 175 години, позволява на космически кораб, с точен маршрут, да се изстреля от едната планета до другата, без нуждата от големи бордови задвижващи системи. Навлизането в орбитата на планетата и използването на нейното гравитационно привличане, комбинирано с измъкване в точния момент, увеличава скоростта достатъчно, за да се достигне до следващата дестинация. Използвайки този изключително ефективен метод, наречен „гравитационно подпомагане“ или „прашка“, се намалява времето в полет до Нептун от 30 на 12 години.

Подробен списък, с постиженията на Voyager 1 и 2 би бил толкова обширен, че няма как да го поберем в една статия. По-долу са изброени много малка част от най-важните постигнати резултати:

• Откритие на магнитосфери на Уран и Нептун – и двете изключително наклонени, с отклонение от ротационните си оси, което предполага крайно различни източници спрямо другите магнитосфери.
• Първото засичане на хелио-сферата.
• Апаратите са открили 22 нови сателита: 3 при Юпитер, 3 при Сатурн, 10 при Уран и 6 около Нептун.
• Открито е, че Йо (една от луните на Юпитер) е единствената друга планета освен Земята, която е с активна вулканична дейност в Слънчевата система.
• Открито е, че Тритон (една от луните на Нептун) има активни гейзероподобни структури и атмосфера.
• Явлението Аурора е открито на Юпитер, Сатурн и Нептун.
• Открити са пръстени на Юпитер и значителни промени в представите за пръстените на Сатурн, Уран и Нептун.
• Смятало се е, че Нептун е твърде студен, за да поддържа атмосферни смущения, но в крайна сметка мисията открива масивни бури (особено „Голямото тъмно петно“).

Voyager не успял да намери признак на живот на нито един от световете, въпреки наличието на изобилие от органична материя (предпоставката за живот). Нямало е кислород в атмосферите им, нито газове, които да са извън химичния баланс, както е метанът при нас на Земята. Много от обектите са оцветени във фини цветове, но не и със забележими остри характеристики на абсорбция, каквито хлорофилът предоставя на голяма част от земната повърхност. На много малко светове Voyager успял да различи детайли по-малко от километър. По този стандарт, обаче, не бихме успели да засечем дори нашата техническа цивилизация. В крайна сметка, не сме намерили постоянно моделиране, геометризиране, страст към кръгове, триъгълници, квадрати или правоъгълници. Няма съзвездия от светлини откъм нощните полукълба. Няма признаци за техническа цивилизация, която да обработва повърхността на нито един от тези светове.

Планетите на Юпитер са известни източници на радио вълни, генерирани отчасти от захванати и обстрелвани заредени частици в техните магнитни полета, отчасти от светкавици, и отчасти заради техните горещи ядра. Но нито една от тези емисии не подсказва характеристика на интелигентен живот. Комплексният модел на радио-статичност и избухвания, които получаваме от четирите планети в тази система, се обясняват от законите на плазма-физиката и топлинните емисии.

Животът е хипотеза от последна инстанция. Обръщаш се към нея, само когато няма друг начин, по който да обясниш това, което виждаш.

Корабите-близнаци са обречени на безкрайно пътешествие към звездите. Те са на изтръгваща се от Слънчевата система траектория, като преминават повече от милион и половина километра на ден. Гравитационните полета на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун са ги запратили с такава висока скорост, че са счупили оковите, които някога са ги обвързвали към Слънцето.

Напуснали ли са вече Слънчевата система? Отговорът зависи от това къде бихте определили границата на слънчевото царство. Ако е орбитата на последната голяма планета, тогава те отдавна са си отишли. Ако я определяте с границите на хелио-сферата (където междупланетарните частици и магнитните полета са заменени от техните междузвездни колеги), тогава им остават няколко десетилетия странстване. Но ако дефиницията ви за края на нашата система е мястото, където нашето Слънце вече не може да придържа обекти към своята орбита, т. е. около 2-3 светлинни години (скорост на светлината = 300 000 км/сек), то тогава апаратите Voyager ще преминат границата след стотици векове. Границата се определя от огромна орда от повече от трилион комети, намиращи се във всяка посока в небето, наречени „Облакът Оорт“, леко придържани от слънчевата гравитация. Корабите ще завършат своя пасаж през облака след около 20 000 години. Тогава, най-накрая, след като се сбогуват, ще поемат през необятния океан на междузвездното пространство. Едва тогава ще започне втората фаза на тяхната мисия.

Изследователските апарати, с техните отдавна загинали радиопредаватели, ще се скитат в спокойната и смразяваща междузвездна бездна, където няма почти нищо, което да ги разяде. Веднъж оказали се извън Слънчевата система, те ще останат непокътнати милиарди години, обикаляйки центъра на Млечния път. Не знаем дали има други космически цивилизации в нашата галактика. Ако все пак съществуват, не знаем колко са, най-малко къде се намират. Има шанс, в далечното бъдеще, някой от корабите да бъде прихванат и изследван от извънземен кораб.

Съответно, всеки един от апаратите, напускайки Земята, носи със себе си златна грамофонна плоча, изобразяваща разнообразието на живота и културите на Земята.  Песента „Излел е Дельо хайдутин“, в изпълнение на Валя Балканска, е включена като музикално послание от Земята към далечния Космос. Записът е осъществен от американския изследовател на българския фолклор Мартин Кьонинг. В края на 60-те години той прави записи на оригинални български народни песни. След сериозна селекция и обсъждания, Карл Сейгън се спира на изпълнението на Валя Балканска. Освен това, посланието съдържа поздрави на 59 човешки езика и един на езика на китовете; 12-минутно аудио есе, съдържащо целувка, бебешки рев и електроенцефалограма (запис на мозъчни вълни) на влюбена жена; 116 снимки на науката ни, на нашата цивилизация и на нас самите; 90 минути от най-великите музикални произведения – индианска нощна песен (Navajo night chant), китайско изпълнение на бамбуковия инструмент Шакухачи (Japanese shakuhachi piece), посвещаващата песен на пигмейско момиче (Pygmy girl’s initiation song), перуанска сватбена песен, 3 000-годишна композиция от династията Чин, наречена „Течащи потоци“, произведения на Бах, Бетовен, Моцарт, Ставински и други.

Не можем да знаем колко от записите биха разбрали. Поздравите със сигурност ще са непонятни, но техният замисъл може да не бъде. (Би било доста неучтиво, да не кажем „здравей“.) Тези хипотетични същества, независимо че са еволюирали в друг свят, ще са безспорно много по-различни от нас. Всъщност, сигурни ли сме, че биха разбрали каквото и да е от съобщението ни, след като стандартите им на възприятие са съвсем други? Успокояваща е, все пак, гледната точка, че космическият ни апарат, сам по себе си, е достатъчно ясно послание. Неговото изследователско намерение, високите амбиции на целите му, пълната му безобидност и брилянтността на дизайна му говорят достатъчно красноречиво за нас.

За да открият и прихванат малкия, тих кораб в междузвездното пространство, вероятно ще са значително по-напреднали учени и инженери от нас. Може би биха разпознали  крехкостта на нашето общество, несъответствието между технологията и мъдростта ни. Дали сме се самоунищожили след изстрелването на апарата, вероятно ще се чудят  или сме поели по пътя към по-велики дела?

Може би, дори за 5 милиарда години никой няма да се натъкне на записите. Пет милиарда години са много време. След 5 милиарда години, всички хора ще са изчезнали или ще са еволюирали в по-висши същества, нито един от артефактите ни няма да е оцелял на Земята, след като еволюцията на Слънцето е превърнала планетата ни във въглен или водовъртеж от атоми. Далеч от дома, незасегнати от тези събития, Voyager-ите, прегърнали спомените на един загинал свят, ще продължават да летят.

Било е пределно ясно на учените и философите от класическата древност, че Земята е едва една точица в обширния Космос, но никой не е успял да я види като такава. Мисията Voyager била първият ни шанс да го направим (може би за десетилетия напред). Много от участниците в проекта били съгласни с идеята апаратът да насочи своите камери обратно към Земята, в края на неговия програмен период. Но от края на Слънчевата система, Земята се намира твърде близо до Слънцето, като молец около пламък. Бихме ли искали да насочим камерите толкова близо до светлината на Слънцето, рискувайки „зрението“ на кораба?

Не би ли било по-мъдро да отложим този ход, докато всички научни снимки на Уран и Нептун не са осигурени?

Затова сме и чакали, и то не малко – от 1981 при Сатурн, 1986 при Уран, до 1989, когато и двата апарата се намирали на достатъчно разстояние от орбитите на Нептун и Плутон. Въпреки че апаратът бил на правилната позиция, без повече снимки, които трябва да направи, и с блестящо работещи инструменти, няколко човека от персонала се противопоставили на идеята. Доводът им бил, че това не е наука.

Тогава обаче техниците, които разработват и предават радиокомандите, разбират, че веднага след проекта ще бъдат прехвърлени или съкратени. Тогава е бил единственият шанс  да се направи тази снимка.  В последната минута, бившият администратор на НАСА – адмирал Ричард Трули, се намесил и се уверил, че изображенията ще бъдат налице.

Не може да се каже, просто като се погледне тази точка, как е там, какво има на нея, какво е било миналото ѝ и дали някой живее там в момента.

Но за нас е различно. Погледнете пак тази точица. Това е тук. Това е домът ви. Това сме ние.

На нея всеки, когото си обичал, всеки, когото познаваш, всяка личност, за която си чувал, и всеки човек, който някога е бил, е изживял живота си.

Сборът на нашата радост и страдание, хиляди уверени религии, идеологии и икономически дисциплини, всеки ловец и събирач, всеки герой и страхливец, всеки създател и разрушител на цивилизации, всеки крал и селянин, всяка лудо влюбена двойка, всяка майка и баща, надяващо се дете, изобретател и изследовател, всеки учител по морал, всеки един подкупен политик, всяка „супер звезда“, всеки един „велик лидер“, всеки светец и грешник, в историята на вида ни е живял там – на прашинка, окачена на слънчев лъч.

Земята е една малка сцена на обширната космическа арена. Помислете си за реките от кръв, пролети от всички тези генерали и императори, за да могат в слава и триумф, да станат моментни владетели на частица от точка. Помислете си за невероятните зверства, извършени от посетители на ъгълче пиксел, идвайки от плашещо незабележимо друго ъгълче на пиксела, колко чести са техните недоразумения, колко нетърпеливи са да се убият, колко пламенна е тяхната омраза.

Нашата измислена значимост, делюзията, че сме на привилегирована позиция във Вселената, са оспорени от тази бледа светлинка.

В тази неизвестност и обширност, няма дори намек, че ще дойде помощ, която да ни спаси от самите себе си. Земята е единственият свят, за който е известно, че притежава живот. Няма къде да мигрираме, поне в близкото бъдеще. Да посетим – да, но не и да се установим. Дали ви харесва или не, за момента Земята е мястото, на което ще отстояваме позициите си.

Това подчертава нашата отговорност да се отнасяме по-самоотвержено един към друг и грижливо да пазим бледата синя точица – единствения дом, който някога сме имали.

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!