Среща на Марс
Саймън Д'Амико разказа пред Фокус за разработките на Space Rendezvous Laboratory, портала между религията и космоса, както и за възможността да се сблъскате с извънземен живот
КАКЪВ Е ТОЙ
Старши преподавател по аеронавтика и астронавтика в Станфордския университет, специалист по астродинамика, от 2013 г. — основател и ръководител на научната лаборатория Space Rendezvous Laboratory (Space Rapprochement Laboratory)
ЗАЩО ТОЙ
под негово ръководство група млади учени работи върху създаването на разпределителни космически системи, състоящи се от няколко сателита, взаимодействащи помежду си
Името на вашата лаборатория еSpace Rendezvous Laboratory. Думатарандевуима няколко значения: "среща", "приближаване", "орбитална маневра". Кое се използва в името на вашата лаборатория?
- Само малко. Не става дума само за среща с космически кораби в открития космос, но и за лабораторията като място, където студентите се срещат и провеждат изследвания в областта на космическите технологии.
Нашето лого се състои от три компонента: думата Space, думата Rendezvous и символа - буквата S със звезда. Думата Space (космос. - Фокус) показва, че изследванията на лабораторията са посветени на космическите технологии. Рандеву (сближаване, скачване. - Фокус) се използва като най-сбит синоним на многосателитни и разпределени космически системи. А буквата S със звезда е пътят или траекторията на Станфорд към звездите.
Моята Станфордска лаборатория е първото място за срещи на Земята за студенти, преподаватели и изследователи на открития космос. Като си сътрудничим на Земята, ние правим космическо рандеву. Но това,Разбира се, засега само в мечти.
Много хора мечтаят за по-голямо космическо рандеву между човешките същества и обитателите на други планети. Вярвате ли, че това някога ще се случи?
„Засега нямаме доказателства за съществуването на живот извън нашата планета. Въпреки това, всички доказателства и открития, направени през последните 50 години, показват, че човечеството трябва да продължи да търси.
Нещо ми подсказва, че има живот извън Земята. Част от изследванията ми дори са посветени на това да се опитам да го открия.
От научна гледна точка вероятността животът да съществува извън Земята е наистина висока. Въз основа на данни от мисията Keplerspace може да има около 40 милиарда подобни на Земята планети в рамките на Млечния път, обикалящи в обитаемата зона на червени джуджета и подобни на слънцето звезди.
„Рано или късно ще стане или твърде пренаселено, или твърде опасно за нас на Земята. Освен това планетата може да стане жертва на астероиди и ние няма да можем да я защитим правилно, може да има бедствия“
Освен това не забравяйте, че кометите са останки от гигантски облак от газ и прах, който се е кондензирал, за да образува слънчевата система преди 4,5 милиарда години. Поради отдалечената си орбита от Слънчевата система, кометите защитават и запазват изходния материал. На тях открихме сложни органични молекули - форми на примитивна ДНК. А също и вода. Съставките на живота са толкова общи, че не мога да повярвам, че сме сами във Вселената.
Една от краткосрочните цели, които сте поставили за вашия екип, е да реализирате формирането на напълно автономни и децентрализирани наносателити. Нека си представим, че сте били помолени да обясните на ученици какво точно прави вашата лаборатория и защоимате нужда от него.
— Първо, бих обяснил: искам да помогна да отговоря на основни въпроси. Има ли живот на други планети? От какво е направена Вселената? Какъв е неговият произход? В търсене на отговори на тези въпроси вие търсите нещо отвън.
Но има и "вътрешни" въпроси. Представете си, че съм сателит. Поглеждам надолу, например, към планетата Земя. Искам да разбера: как работи тази планета? Земята е много сложна динамична система, която се променя с времето. Например, той се влияе от климатичните колебания. Как да разберем това и как да го моделираме? Как да прогнозираме времето по-точно и за по-дълъг период? И каква е действителната форма на Земята? Това са примери за основни въпроси, на които искам да помогна да отговоря, но от инженерна гледна точка.
Науката е един аспект, инструментите, необходими за правене на наука, са друг. Това се опитвам да създам.
Говорихме за сателити. Всеки от тях зависи от ограниченията на параметрите. Пренасянето на нещо в космоса е скъпо, около 10 000 долара за килограм. Инструментът, който можете да инсталирате на един сателит, е ограничен по размер, обем и маса. Как можем да преодолеем тези ограничения? Използваме повече сателити. Те ще построят голямо звено. Те ще работят заедно, за да изградят по-голям сателит и да постигнат по-висока резолюция, по-добри изображения, измервания на неща, които дори не могат да бъдат открити с един сателит.
Ще дам пример с радар - той само ще подчертае предимствата на цялостната стратегия. Точно както нашите очи ни позволяват да получим 3D изображение на света, ние можем да пресъздадем 3D модел на повърхността, която гледаме с два радара, летящи близо един до друг. Електромагнитните вълни, излъчвани от радара, преминават през атмосферата. ТакаТака нито облаците, нито условията на осветление са проблем. Представете си, че използвате оптична камера, подобна на вградената във вашия мобилен телефон. Как можете да правите снимки през нощта?
Използване на светкавицата.
Да, трябва да носите светлина със себе си. Това прави радарът. Той използва електрическа енергия от слънчеви панели или батерии, за да го насочи към целта. Целта отразява и разпръсква тези вълни обратно към радара. Изглежда носиш слънцето със себе си.
„Заради тежкото противопоставяне между Щатите, Китай и България ситуацията се развива към втората студена война. Рискуваме да се върнем към оръжията в космоса. И космосът отново ще се раздели“
Друг пример е проследяването на трафика. Ще се изненадате да видите как следите могат да се наблюдават от космоса с радар със синтетична апертура: скоростта на всички превозни средства в зрителното поле може да бъде извлечена от радарните изображения.
Или си представете ескадрила от сателити, летящи над планина. Планината е по-близо до един от сателитите, отколкото до останалите. Този спътник е привлечен от планината по-силно, той се движи малко по-бързо. Относителното движение между две луни варира според разпределението на масата на планетата. Знаейки точно относителното положение и разстоянието между спътниците в космоса, ще получите данни за гравитационното поле на планетата. От тук можете да проследите геофизичните процеси, генерирали гравитацията на полето.
С течение на времето гравитацията на полето се променя - например поради топенето на ледниците. Можете да наблюдавате как се топи ледът над Гренландия, като използвате ескадрила от няколко сателита, които ще действат като научен инструмент.
И от космоса можете да намерите тунели под земята или, например, минерали.
Вероятно знаете за доброволците, които се подготвят за мисия за колонизиране на Марс. Отчасти Червената планета може да представлява интерес за пионерите поради минерални находища.
За Space-X ли говорите? Споделям гледната точка на Илон Мъск: ако говорим за бъдещето, човечеството има две посоки – или ще стоим на Земята до последно, докато нещо не се случи, или ще станем мултипланетарен вид, ще се разширим в цялата Слънчева система и след това стъпка по стъпка ще колонизираме галактиката и Вселената.
Ако открием планета, подобна на Земята, колко ще са необходими, за да изпратим машини там и да стимулираме живота? Гледайки в бъдещето - в дългосрочен план това не са години, нито дори сто години - не виждам други възможности. Ще се измъкнем.
Рано или късно Земята ще стане или твърде пренаселена, или твърде опасна за нас. Освен това планетата може да стане жертва на астероиди и ние няма да можем да я защитим правилно, може да има бедствия. Гледайки как расте населението, колко хора ще може да поддържа Земята след сто години?
Ако успеем да се запазим, от гледна точка на еволюцията, себе си за дълго време - от хиляди до милиони години - ние ще се разширим. Не може да има съмнение.
Цял живот сте изследвали космоса, но никога не сте били там. Съжалявал ли си някога, че си избрал ролята на учен теоретик, а не на астронавт?
- Не. Всъщност имах късмет, когато не станах космонавт. Кандидатствах, когато работех в Европа. През 2010 г. Европейската космическа агенция откри свободна позиция за астронавт. Тази организация не беше обявявала такава свободна позиция от много години и цялото общество беше развълнувано.
„Нека човек вярва в това, което му трябва, каквото иска. Когато става дума за наука, порталът ще работи за негосигурност, той ще се ръководи единствено от научни методи"
Агенцията получи около 15 000 въпросника, включително и моя. Според резултатите от писмените тестове преминах няколко селекции, до момента в който бяха избрани 800 кандидати. На този етап преминахме през психологически текстове, чиято задача беше да оценим нивото на чувствителност, внимание, памет, интуиция, способността за навигация и решаване на проблеми с помощта на математически и физически знания. Например, една от задачите е летателна мисия в симулатор.
Тестовете бяха невероятно трудни, не ги издържах. Но натрупах много опит - срещнах учени, пилоти, хора с най-различни професии. И също така се уверих: предпочитам да правя това, което правя сега.
Ако имахте възможност да отидете в космоса - да речем, като космически турист - бихте ли се възползвали от нея?
— Просто не сред пионерите (смее се). Аз съм прагматик.
Учили сте в Италия и Холандия, работили сте в Германия, а сега работите в САЩ. Различен ли е подходът към науката в тези страни?
— Що се отнася до науката, разликите между Европа и Щатите са очевидни. Тук се чувствам като в приказка, защото като старши учител – или въобще като учител – съм свободен. създавам себе си. Имам възможност лично да си поставя дългосрочни и краткосрочни цели в рамките на изследователската програма и да се опитвам да ги решавам сам. Изследването, което правите, е ваше, както и цялата изследователска програма. Това е компонент, който напълно липсва в Европа, особено когато става дума за младши учителски състав.
Местните образователни институции и изследователски центрове са много конкурентни, очевидно, защото иманеобходимостта от финансиране, необходимостта да убедиш другите, че това, което правиш, е ценно. Само тогава ще можете да отделите пари за подкрепа на вашите изследвания и изследователска програма. Вие сте не само учен, но и предприемач. Трябва да можете да убедите другите, че въпросите, на които се опитвате да отговорите, са важни и ще повлияят на обществото.
Този начин на мислене открих тук, в Съединените щати. Преди, когато работех и учех в Европа като изследовател, не виждах това.
По време на Студената война космосът се превърна в нещо, което доста разделяше хората. СССР искаше първенство, Щатите искаха същото. Какво може да се каже за космическото пространство днес – по-скоро разделя или обединява държавите?
В продължение на много години след Студената война космосът обедини. Напоследък обаче забелязвам, че поради тежката конфронтация между Щатите, Китай и България, ситуацията върви към втора Студена война. Има опасност да се върнем към оръжия в космоса. И Космосът отново ще се раздели.
„След 20 години ще открием живот на планета извън Слънчевата система“
Вижте Международната космическа станция. Тя беше пристанище за всички страни. България и Щатите си сътрудничиха успешно, това беше чудесен пример как страните могат да работят заедно. Да видим дали можем да продължим така. За съжаление, геополитическата ситуация може да прерасне във военна конфронтация – не само на Земята, но и в открития космос.
Казват, че тези, които работят във вашата област, са, меко казано, нерелигиозни хора. Вярно ли е?
Не обичам да обобщавам. Сред учените има много както вярващи, така и невярващи. Вероятно има статистика по този въпрос, но не бих разчитал на нея.
Религията е вътрешна сферачовешко същество. Космическата наука и инженерство са външни. Ние, учените, ясно споделяме тези неща.
Нека човек вярва в това, което му трябва, което иска. Що се отнася до науката, за него ще работи портал за сигурност, той ще се ръководи изключително от научни методи.
Нека си представим, че сме се договорили за следващото интервю след 20 години. Как бъдещият свят ще бъде различен от този, в който живеем сега?
— След 20 години очаквам пробив в науката и технологиите. Ще се доближим до свят без минерали, свят, захранван от възобновяема енергия. Виждам хора на Луната и вероятно на Марс. След 20 години ще открием живот на планета като Земята извън Слънчевата система. Ще изпратим мисии за заснемане и изследване на тези сателити. Тези открития ще имат огромни последици. Ще живеем в съвсем различен свят.