На службе у войны: негласный союз астрофизики и армии - Эвис Лэнг

Поэтому астрофизикам пришлось овладеть приемами нелинейного мышления, методами получения косвенных решений. Стать учеными и вообще специалистами по решению трудных задач. Но физики могут построить еще большую вакуумную камеру или ускоритель частиц. Химики могут очистить ингредиенты реакции, изменить температуру, применить новый катализатор. Биологи могут экспериментировать с организмами, рожденными и выращенными в лаборатории. Врачи могут задавать вопросы своим пациентам. Специалисты по поведению животных могут часами наблюдать за развитием отношений в группах их любимцев. Геологи могут исследовать овраги или добывать образцы пород. И только астрофизикам приходится искать другие пути, никогда не забывая о том, что мы лишь пассивная сторона в этой «игре в одни ворота».

Однако иногда мы прерываем уединение в наших лабораториях и кабинетах и возвращаемся в этот мир, становясь при этом несколько более агрессивными – благодаря взаимовыгодному сотрудничеству с военными. Множество значительных достижений в нашем понимании Вселенной оказалось побочным продуктом государственных инвестиций в средства ведения войны, так же как множество новейших инструментов разрушения стали результатом прогресса в астрофизике.

Как социальная группа астрофизики не разделяют милитаристского подхода к решению проблем. Редко можно увидеть астрофизика, который рассуждает примерно так: «о’кей, я сделаю то-то и то-то, и когда-нибудь этим смогут воспользоваться военные» или «надеюсь, военные сделают то-то и то-то, а я когда-нибудь этим воспользуюсь». Нет, связь здесь более фундаментальная, она глубже скрыта в природе астрофизики и возможностей астрофизических инструментов. Космос – наше поле деятельности – это новая высота, новый командный пункт, новый фактор военной силы, новая сфера контроля – хотя вообще-то не такая уж и новая. Космос сделался политизированным и милитаризованным с момента начала гонки за выход в него.

Постоянно возникающие взаимосвязи между трудами небесными и военными не остались незамеченными ни учеными, ни политическими аналитиками. В своей вышедшей в 1981 году книге «Космические открытия» Мартин Харвит, бывший в 1987–1995 годах директором Смитсоновского Национального музея авиации и космонавтики, отмечает пять поворотных точек в истории астрономии: изобретение телескопа, рождение астрономии космических лучей, радиоастрономии, рентгеновской астрономии и, наконец, бывшее тогда свежей новостью открытие удаленных гамма-вспышек. Из всего этого только первые шаги радиоастрономии не имели никакого отношения к военным делам. Далее Харвит указывает, что открытия новых явлений часто происходили с использованием оборудования, изначально предназначенного для военных нужд. Британский политолог Майкл Дж. Шин высказывает сходные мысли в своей книге 2007 года «Международная космическая политика»: «Космос всегда был милитаризован. Милитаристские соображения лежали в основе первых попыток выхода в космос. И сегодня ситуация ничуть не изменилась».

Много написано о создании атомной бомбы. Отношения между физикой и войной ясны: политический лидер и генерал хотят создать угрозу для врага или уничтожить его; разрушение требует энергии; физик – эксперт по вопросам материи, движения и энергии. Бомбу изобретает именно физик. Но, чтобы поразить цель, необходимо указать ее точное местоположение, однозначно ее идентифицировать и отслеживать, если она движется. Здесь в игру вступает астрофизика. Астрофизики в ней не являются ни главными действующими лицами, ни их сообщниками – они играют роль пособников войны. Мы не проектируем и не изготовляем бомбы. Мы не рассчитываем величину ущерба, который нанесет взрыв бомбы. Мы занимаемся расчетом того, как звезды нашей галактики саморазрушаются путем термоядерных взрывов, – и эти вычисления могут помочь тем, кто разрабатывает и делает термоядерные бомбы.

Сфера нашей деятельности огромна. Мы понимаем в траекториях и орбитах, и поэтому без нас не обойтись при запусках и космических кораблей, и космического оружия. Мы мастера в искусстве и технике анализа изображений, особенно на пределе чувствительности аппаратуры, – и вот наши методы оказываются жизненно необходимыми для наведения на цель и интерпретации размытых и искаженных изображений. Мы разбираемся в отражении и поглощении света, поэтому на наших работах основана вся индустрия «самолетов-невидимок». Мы можем отличить астероид от спутника-шпиона по разности длин волн света, который они поглощают и отражают. Мы можем распознать – по их излучению – молекулы, из которых состоят те или иные небесные тела. Мы сможем первыми заметить вторжение пришельцев, если они внезапно появятся вблизи нашей планеты. Мы умеем распознавать спектральные признаки естественных явлений: столкновений, взрывов, ударов, магнитных бурь, ударных волн и звуковых хлопков – и способны отличить эти признаки от искусственно вызванных явлений, возможно, опасных и катастрофических.

И делает ли астрофизик свою работу по заказу военных или во имя науки, инструменты и методы его одни и те же.

___________________

После стремительного полета, оставив позади десятки, сотни или тысячи световых лет, луч света от далекой звезды входит в нижние слои земной атмосферы. Спустя еще микроскопическую долю секунды наблюдатель видит его в окуляр телескопа как бесформенное пляшущее пятнышко; простым же глазом он видит мерцающую далекую искру на темном небе. Еще в 1704 году сэр Исаак Ньютон уже беспокоился о том, что это мерцание помешает астрономам будущего:

Если бы теория изготовления телескопов и могла со временем полностью перейти в практику, то существовали бы, однако, определенные границы, за которыми невозможно дальнейшее совершенствование телескопов, ибо воздух, через который мы смотрим на звезды, находится в постоянном дрожании, как это можно видеть по мерцанию неподвижных звезд.

Далее Ньютон предполагал, что хорошим местом для установки телескопа может быть вершина горы, и он был прав. Но даже при наилучшем выборе места установки атмосфера продолжает вредить. Роберт В. Даффнер, историк оптики в научно-исследовательской лаборатории ВВС в Нью-Мексико, сравнивает наблюдения звезд сквозь атмосферу с наблюдением предметов через замерзшее стекло или занавеску в душевой: вы видите приблизительные формы, но никаких подробностей.

Что происходит, когда звезда мерцает? Атмосфера представляет собой мозаику воздушных ячеек, имеющих различную температуру и плотность, а следовательно, и оптические свойства. Каждый раз, когда световой луч переходит из одной ячейки в другую, он немного изгибается и меняет направление. Похожая картина возникает, когда череда мелких волн на воде набегает на беспорядочно разбросанную гряду камней, которые искажают ровный фронт каждой волны – и к берегу эта волна подбегает в виде ряда изломанных участков разной высоты и направления. Так и наша колеблющаяся атмосфера заставляет изображение звезды не только хаотически смещаться в разные стороны, но и постоянно менять яркость. Серия сделанных с большой частотой последовательных фотографий запечатлеет расплывчатое круглое пятно; ваши глаза увидят мерцающую звезду. При сильной турбулентности воздух заполняется множеством маленьких ячеек, и звезды начинают бешено мигать.