За пределами Земли. В поисках нового дома в Солнечной системе - Чарльз Уолфорт

Воздушные шары дешевы. Плутоний может стоить в тысячи раз больше самого аэростата. И аэростату незачем быть умным. Он может лететь пассивно, делая снимки и выполняя измерения. Но, добавив ИИ, мы можем сделать аэростат-разведчик. Поднимаясь и спускаясь в разных воздушных потоках, он может курсировать около экватора в спокойную погоду и мигрировать к полюсам в сезон бурь. Флот роботов-аэростатов может сделать снимки всего ландшафта, низко зависая для более подробного его изучения. Для исследования условий на поверхности они могут выпускать и принимать обратно беспилотные квадрокоптеры и сбрасывать тенсегрити-роботов. Плутониевый источник питания на борту аэростата произведет электричество для аккумуляторных батарей роботов-разведчиков.

Нам понадобятся и более совершенные роботы, но Джулиан говорит, что технология аэростата готова. Его прототип прошел испытания в JPL. Самой большой проблемой является нехватка плутония. В мире полно плутония-239 — разновидности, используемой в атомных бомбах. Однако для питания межпланетных аппаратов используется плутоний-238, так как он излучает много тепла и мало разрушительной радиации. Радиоизотопные термоэлектрические генераторы, преобразующие тепло в электричество, питают, помимо прочих, оба аппарата «Вояджер» и «Кассини».

Но США перестали производить плутоний-238 в 1988 г. и закупали его в России, которая в дальнейшем тоже перестала его производить. Последние 35 кг уйдут на следующий марсоход и на миссию к Европе. Производство началось вновь в 2013 г., но Конгресс недофинансировал программу и оплачивает только 1 кг плутония в год.

NASA не искало возможностей улучшить ситуацию. Почти завершенная технология потребовала бы вчетверо меньше плутония на каждую миссию[62], но NASA прекратило ее разработку. С более опытными работниками плутоний-238 можно было бы производить быстрее. Но это неважно, потому что NASA все равно не хватает денег для отправки новых миссий. При нынешнем уровне финансирования необходимое количество плутония будет произведено как раз вовремя. Либо, возможно, солнечные батареи уже будут достаточно совершенны, чтобы можно было отправлять миссии к Сатурну без плутония. Новые, более эффективные солнечные панели сегодня позволяют нам добираться до Юпитера, но Сатурн все же дальше, и солнечный свет там вчетверо слабее.

Тенсегрити-роботам тоже нужен плутоний. Как и любому зонду, направляющемуся к Титану. Но изобретатели продолжают изобретать, зная, что в случае роста финансирования Титан вдруг окажется на десятилетия ближе.

Предоставив сушу тенсегрити-роботам, а атмосферу — аэростатам, озера Титана могла бы исследовать роботизированная подводная лодка. Ральф Лоренц из Университета Джонса Хопкинса, с которым мы встречались в главе 3, руководил группой, финансируемой Институтом перспективных концепций NASA. Эта группа придумала подлодку для Титана и исследовательскую миссию протяженностью 2000 км в Море Кракена — одном из огромных морей жидкого метана близ северного полюса Титана. С некоторой долей везения после завершения запланированной 90-дневной миссии она могла продолжить исследование двух других морей, химический состав которых может оказаться иным. Они соединены с Морем Кракена проливами, возможно, с сильными течениями.

Своим устройством субмарина во многом похожа на земные роботизированные подлодки — на ней установлен мощный двигатель, способный противостоять течению, и гидролокатор бокового обзора, позволяющий картографировать морское дно. Но на Титане возникают кое-какие дополнительные сложности. Субмарина должна умещаться в космический аппарат, и ей предстоит падение в озеро. Она должна передавать сведения на Землю за миллиард километров. Конструкторам не известны плотность и вязкость жидкости, в которой предстоит плавать этому судну. Моря Титана могут оказаться жидкими, как растворитель, или вязкими, как деготь, а изменение соотношения этана, метана и других соединений будет влиять на плавучесть подлодки. Отвод лишнего тепла от двигателя может привести к закипанию жидкого метана вокруг подлодки.

Все это может быть сделано. Все! Умные роботы уже на подходе. При наличии денег и при изменении подходов NASA возможность доставить их на Титан не заставит себя ждать десятилетиями.

Будущее

Добраться до Титана в ускоренном темпе оказалась не так сложно, как представлялось поначалу. Военная робототехника развивалась стремительно, производя надежное автономное оборудование, устойчивое к радиации. Коммерческие космические компании знали, как быстро строить большие мощные ракеты. Бортовые источники энергии никогда не были технической проблемой, проблема была с деньгами. Инвестирование и сосредоточенность на цели позволили сложить все необходимое вместе, и последовала череда запусков, уносящих аэростаты, тенсегрити-роботов и субмарину с Земли — флот отправился в семилетнее путешествие.

Роботы-исследователи должны были отыскать место для колонии, описать доступные ресурсы, научиться предсказывать погоду и изучить осложняющие положение факторы, в том числе наличие метановой жизни в Море Кракена. Их работа должна была проложить дорогу волне роботов-строителей. Эти роботы должны были приземлиться на территории будущей колонии, выбранной роботами-разведчиками, и начать добычу энергии и переработку местных ресурсов в строительные материалы. Они должны были построить первичную базу с электростанцией и теплым жилым помещением с пригодным для дыхания воздухом и с мастерской для починки роботов и, может быть, даже для их производства. В конце концов, чтобы первые поселенцы-люди, прибыв на Титан, могли бы войти, снять уличную одежду и присесть на кушетку перекусить.

Но первые роботы-разведчики должны были изучить Титан как новый дом человека.

Флот аэростатов имени Джулиана Нотта рассредоточился в атмосфере Титана, анализируя воздух и делая подробные снимки поверхности в разных диапазонах. Если общий компьютерный интеллект роботов Титана был не вполне уверен в том, что он видит, аэростат сбрасывал на поверхность тенсегрити-робота. Действуя подобно пальцам крупного организма, эти роботы измеряли твердость, влажность и химический состав почвы, которую осматривали роботизированные глаза аэростатов. Сопоставлением этих подробностей калибровалось зрение аэростатов. Распределенное между процессорами разных аэростатов, улучшенное зрение способствовало созданию подробнейшей базы данных о всем Титане. Тенсегрити-роботы продолжали кататься по поверхности. Ведомые облачными вычислениями, они собирали подробные сведения о деталях поверхности, делая вклад в общую осведомленность о закономерностях этих мест — знания о местности, выстроенные в виде базы данных.

Первым, о чем они узнали, были странные качества почвы. Коренная порода на Титане — это замерзшая вода, а его почва — углеводороды не встречающихся на Земле видов. Эти тяжелые углеводороды выпадают на поверхность из атмосферы Титана, где они синтезируются из атмосферного метана под воздействием энергичных частиц и ультрафиолетового излучения Солнца. Углеводороды здесь бывают жидкими, газообразными, вязкой массой или песком; они выпадают на поверхность Титана, укрывая водяной лед где-то тонким, а где-то — массивным слоем, как почвы на Земле.