Динозавры, метеориты и... космические корабли

"Какая связь между динозаврами и космическими кораблями?" - может удивиться читатель. Оказывается, общее есть, если вспомнить, что Земля - это гигантский космический корабль, несущийся в безбрежном океане вселенной, а динозавры - бывшие пассажиры этого корабля.

Попробуем вообразить себя среди экипажа межпланетного корабля, мчащегося к другим мирам и оказавшегося в весьма неприятной ситуации...

"Все по местам! - раздалась команда. - Грозит столкновение!"

Послышались звонки. Завыли сирены.

Уиллис и Клайв, ругаясь, бросились снимать со стен каюты аварийные шлемы и скафандры.

...Метеорит пронзил корабль за миллиардную долю секунды. В пробитую им дыру хлынул наружу воздух.

"О Боже, - подумал Уиллис, - Клайву уже не вернуться".

Уиллиса спасла лестница, возле которой он стоял: стремительный поток воздуха, вытекая в космос, намертво прижал его к ней. Несколько мгновений он не мог ни пошевельнуться, ни вздохнуть. Потом воздуха в корабле не осталось совсем. Уиллис только и успел, что отрегулировать давление в скафандре и в шлеме и дико оглядеться вокруг. В корабле, отклонившемся теперь от курса, появлялись, как в космическом бою, все новые и новые пробоины.

...Последний из налетевшей орды метеоритов ударил в двигательный отсек, и от этого удара корабль развалился на куски... Он увидел снаружи, как разорвался, словно лопнул воздушный шар, двигательный отсек. Вместе с обломками полетели в разные стороны обезумевшими стаями люди.

"Прощайте", - подумал Уиллис.

Но по-настоящему проститься ни с кем не пришлось. Ничьего плача и ничьих стонов не услышал он по радио. Из всего экипажа он единственный остался в живых, потому что только его скафандр, только его шлем, только его кислород каким-то чудом уцелели".

К таким последствиям привело столкновение с метеоритом межпланетного космического корабля, следовавшего курсом к Плутону и далее, в рассказе "Дж. Б. Ш. Модель V" известного американского писателя-фантаста Рэя Брэдбери.

Автор, пожалуй, "сгустил краски". Этого требовал сюжет рассказа, хотя столкновение с крупным метеоритом может, наверное, привести к не менее печальным последствиям. Все зависит от размеров и массы сталкивающихся объектов. Даже для такого крупного космического корабля и его пассажиров, каковым являются наша планета и ее обитатели, такие встречи не проходят бесследно...

Иногда на борту планеты-корабля остаются "вмятины". Пример одной из них - знаменитый Аризонский кратер в Америке диаметром 1207 метров и глубиной 124 метра. Воронка образована метеоритом массой один миллион тонн. "Автограф" космического пришельца стал достопримечательностью Аризоны. Туристы платят доллары, чтобы взглянуть на классический кратер.

А вот пример "вмятины" побольше. На побережье моря Лаптевых лежит Попигайская котловина. Ее поперечный размер около ста километров. Кто вырыл эту гигантскую яму? Этот вопрос заинтересовал ученых. В последние годы впадину изучали несколько научных экспедиций. После долгих исследований ученые пришли к выводу, что котловина образована огромным метеоритом размером примерно от шестисот метров до полутора километров. При столкновении с метеоритом выделилась энергия почти в миллион раз большая, чем во время тунгусского взрыва. На дне кратера обнаружены раздробленные и раскиданные на огромном расстоянии обломки горных пород. Размер их от футбольного мяча до глыб высотой с пятиэтажный дом. Колоссальная энергия, выделившаяся при ударе метеорита за какие-то доли секунды, преобразила многие минералы. Так, гнейсы и кварциты стали ослепительно белыми. Встречаются и импактиты - застывшие стекловидные расплавы. Трещины в кварце и полевом шпате подтверждают версию об огромной энергии метеорита. Такие же трещины появляются на минералах при подземных ядерных взрывах.

Есть пример и совершенно свежей отметины от падения метеорита на острове Мадагаскар. Ее возраст всего несколько лет. Несмотря на молодость, размеры воронки внушительны: в поперечнике 240 метров. Как объявило местное радио, метеорит, войдя в плотные слои атмосферы, раскололся на две части. Тот осколок, который вырыл эту воронку, упал в 400 километрах на юг от малагасийской столицы Антананариву. Другой осколок упал в 100, километрах на запад от столицы. Полет космического пришельца в атмосфере сопровождался ярким свечением.

Астрономическая статистика не исключает возможности столкновения Земли даже с более крупным блуждающим телом, нежели метеорит, упавший в районе моря Лаптевых. По ее данным, такое событие может произойти один раз за 30-100 миллионов лет.

Согласно гипотезе, выдвинутой в 1979 году лауреатом Нобелевской премии американским физиком Луисом Альваресом, именно такая катастрофа случилась 65 миллионов лет тому назад. Гигантский метеорит диаметром примерно в десять километров столкнулся с Землей. От удара образовалась огромная масса пыли, которая на многие годы сделала атмосферу почти непрозрачной для солнечных лучей. - Это привело к резкому похолоданию и как следствие к вымиранию динозавров.

Гипотеза подкреплена находками геологических слоев, соответствующих этому периоду, с высокой концентрацией редких на Земле химических элементов, в том числе иридия. Этот внешне похожий на серебро металл не редкость в космосе. Он часто содержится в определенного типа метеоритах. Избыток иридия Альварес и объясняет столкновением с метеоритом-гигантом. Разные варианты "катастрофической" гипотезы находят все больше сторонников.

В последнее время объявились сторонники гипотезы о том, будто не все динозавры вымерли 65 миллионов лет тому назад, а осталась на северо-востоке Народной Республики Конго как бы экологическая ниша - место, где условия жизни и климат не изменялись, несмотря ни на какие катаклизмы, и в этой нише - в озере Теле, а также в реках Убанги и Танга - до сих пор обитают огромные динозавры, которых местные жители называют мокеле-мбембе. Среди фотографий различных животных, предъявленных местным охотникам для опознания, они не колеблясь указали на изображение динозавра. По рассказам местных охотников-пигмеев, эти серо-коричневые исполины выходят на берег после захода солнца и перед рассветом. По размерам их сравнивают с бегемотами, которые в страхе скрываются при виде мокеле-мбембе. Животные имеют не менее 12-13 метров в длину и весят около десяти тонн.

Четыре года назад экспедиция французских исследователей отправилась в джунгли искать динозавров. Французы не вернулись. Их маршрут намереваются повторить американские исследователи. Шансы на успех в поиске динозавров, по мнению председателя секции охраны животного мира научного совета АН СССР по фауне, доктора биологических наук А. В. Яблокова, практически нулевые. По законам генетики для сохранения любого крупного позвоночного животного необходима так называемая "минимальная численность" популяции. Она не может быть меньше нескольких сотен голов животных. Только тогда животные могут избежать вредных последствий близкородственного скрещивания и выжить после резких изменений численности - "волн жизни", характерных для всех живых организмов. Сотни громадных животных должны занимать столь видное место в экосистеме тропических лесов Африки, что проглядеть их было просто невероятно.

Еще одно столкновение Земли с крупным метеоритом произошло по астрономическим меркам совсем недавно... всего 700 тысяч лет тому назад. Именно оно, как полагают ученые-петрографы Московского института нефтехимической и газовой промышленности, ускорило начало великого оледенения планеты. Жаманшин - так окрестили район падения в Северном Приаралье местные жители, что в переводе с казахского означает "Гиблое место". Сейсмическое зондирование показало, что диаметр Жаманшинского кратера составляет шесть километров, а глубина - 750 метров. В этом месте часто находят тектиты - капли сплавленного стекла самой причудливой формы: в виде шариков, гантелек, то винтом закрученные, то с пузырьками застывшими, то текучие, как будто кто дунул на них...

Тектиты не похожи ни на какие виды стекол, известных на Земле, но на Луне они не редкость. Оказалось, что состав стекол, обнаруженных в образцах лунного грунта, и тектитов одинаков. Древние жители этих мест наделяли тектиты волшебными свойствами. Носили их как амулеты, делали из них наконечники для стрел. Да и сейчас их используют для украшений. Кстати, герцог Эдинбургский подарил королеве Англии бусы из тектитов.

Каких только гипотез не выдвигали, чтобы объяснить происхождение тектитов! До последнего времени основной гипотезой была вулканическая: будто тектиты рождены вулканами. Но впоследствии выяснилось, что тепловой мощи вулканов явно недостаточно, чтобы породить тектиты. Другие ученые полагают, что тектиты - капли стеклянного метеорита, третьи считают, что это осколки с Луны после бомбардировки ее метеоритом, четвертые говорят, что тектиты - следы когда-то имевшегося вокруг Земли кольца (наподобие сатурновского), которое постепенно рассыпалось и полило Землю горячим стеклянным дождем.

Тектиты обнаружены не только в Жаманшине. Район их распространения простирается от Юго-Восточной Азии до Австралии. "Нам удалось доказать, - рассказывает кандидат геолого-минералогических наук Павел Васильевич Флоренский, посвятивший более пятнадцати лет изучению тектитов Жаманшина, - что тектиты результат столкновения Земли с гигантским метеоритом Жаманшин. При сверхвысоких температурах (несколько тысяч градусов), вызванных ударом, породы испарились, образовав раскаленное облако силикатов. При охлаждении из него выпал дождь из капелек сплавленных тектитов".

Как показали исследования, тектиты, рассеянные на огромной территории от Вьетнама до Австралии, имеют точно такой же возраст, что и в Жаманшине. "Случайно ли это совпадение? - продолжает Флоренский. - На этот вопрос, волнующий ученых многих стран, ответ пока не дан. Дело в том, что до сих пор не найдено место, где упал метеорит, образовавший австрало-азиатское поле тектитов.

Зарубежные ученые предположили, что метеорит Жаманшин и является источником этого поля тектитов. Мы же считаем, что на Землю выпал дождь крупных метеоритов. Жаманшин был лишь одним из них. Не исключено, что эти метеориты - осколки легендарной планеты Фаэтон, упоминание о которой сохранилось в древнегреческих мифах".

Астрономы не могут предсказать, когда произойдет следующее столкновение гигантского метеорита с Землей, подобное тому, которое вызвало гибель динозавров. Случится ли это через сто, пять тысяч или миллион лет? Слишком мало нам известно таких случаев из истории Земли, чтобы прогнозировать их с точностью хотя бы до тысячелетий.

А можно ли защитить Землю от такого столкновения, последствия которого могут иметь характер катаклизма? Резко похолодает на планете. Не больше чем за десятилетие ныне густонаселенные территории станут почти необитаемыми. Мировые житницы в северных умеренных районах будут потеряны. Над планетой нависнет угроза гибели цивилизации.

Как быть?

Производить сравнительно быстрое изменение земной орбиты, чтобы избежать столкновения с метеоритом-гигантом, человек вряд ли научится в обозримом будущем.

Изготовить и разогнать до космических скоростей цельное ядро из твердых тяжелых минералов километров пять в диаметре, чтобы разрушить на дальних рубежах опасного пришельца или изменить его траекторию, тоже задача пока фантастическая. Правда, чтобы столкнуть метеорит с опасной траектории при боковом таране, потребуется ядро с гораздо меньшей массой. Но в этом случае очень усложняется задача перехвата по сравнению с лобовой атакой.

Менее трудным может оказаться буксировка к дальним земным рубежам небольших астероидов (диаметром километры - десятки километров). При приближении к Земле гигантского метеорита в заданной точке траектории его будет ожидать каменный смертник, который должен погибнуть, но отвратить незваного пришельца.

Это проекты далекого будущего. А вот за океаном есть ныне живущие "любители фантастики", взывающие силы небесные о крупном метеорите на нашу страну. Один из них, Норрис Макуитер, редактор "Книги рекордов Гинесс", как-то высказал сожаление, что Тунгусский метеорит, упавший в Сибири 30 июня 1908 года, не вошел в земную атмосферу на 4 часа 47 минут раньше - "он тогда бы угодил в Ленинград, уже бывший в то время центром мирового коммунизма". Все же большинство людей не склонны к такой людоедской фантастике. Их интересует фантастика иного, созидающего, плана: как сохранить нашу голубую планету в будущем?

Английский астрофизик Фред Хойл считает, что отвратить столкновение гигантских метеоритов с Землей нельзя, а поэтому предлагает бороться с последствиями столкновения - последующим похолоданием на планете - за счет предварительного прогревания Мирового океана до состояния, в котором он пребывал несколько десятков миллионов лет тому назад. Для этого нужно постепенно, чтобы опасно не переохладить поверхность океана, выкачать холодную воду из глубин океана в верхние слои.

Никакого внешнего подвода энергии, как считает Хойл, не потребуется. Насосы можно приводить в действие двигателями, работающими от передачи тепла нагретой поверхности воды холодной воде, непрерывно поднимающейся из глубины океана. Если запустить такую систему, то она стала бы самоподдерживающейся.

За каждое столетие перекачки можно было бы пополнять тепловой запас океана на величину годичного притока солнечной энергии. Через две тысячи лет запас его можно будет увеличить еще больше - до тридцатикратного. На этой стадии Земля станет неуязвимой для оледенения. А через четыре тысячи лет океанический тепловой запас можно довести до исключительно надежного предела - пятидесяти годичных притоков солнечной энергии. Тогда ничто не сможет разрушить ровный климат Земли. Потепление климата приведет к тому, что Северный Ледовитый океан освободится ото льда, растают льды Гренландии. Уровень океана поднимется метров на десять. Кое-где придется возвести дамбы, однако их строительство на протяжении двух тысяч лет даже при современном уровне индустрии вполне по силам человечеству. "Риск грядущего оледенения ставит под угрозу наше будущее. Вот почему нынешнее поколение должно начать действовать и принять меры, чтобы избежать катастрофы" - таково мнение известного астрофизика Фреда Хойла.

Ну а падение небольших метеоритов ученые только приветствуют. Для науки каждый такой случай важное событие. Небесные странники доставляют важную информацию о тайнах вселенной...

В 1969 году в безлюдных районах северной Мексики нашли метеорит "Алендо". В нем были обнаружены необычные формы кальция, бария и ниодима. По мнению ученых Калифорнийского технологического института, эта находка подтверждает гипотезу об образовании солнечной системы в результате вспышки сверхновой за счет уплотнения первичного поля газа и пыли. Датировка метеорита с помощью редкого изотопа алюминий-26 показала, что вспышка сверхновой произошла менее чем за два миллиона лет до образования солнечной системы.

Если для ученых метеориты - это источник информации, то для космических кораблей, как мы видели из рассказа Рэя Брэдбери, они таят в себе потенциальную опасность. Правда, на заре создания космических аппаратов, несколько десятков лет тому назад, она сильно преувеличивалась.

Еще в прошлом веке начались исследования этой проблемы. Так, в 1866 году наблюдался довольно интенсивный метеорный поток Леонид, пересекавший орбиту Земли. Когда же плотность этого потока была тщательно измерена, то оказалось, что даже самые сгущенные его части были сравнительно пустыми. Минимальное расстояние между двумя частицами составляло более 110 километров. По современным данным советских ученых, на один квадратный метр поверхности искусственного объекта в космосе приходится одно столкновение с частицей крупнее одного миллиметра за несколько десятков лет. Следует заметить, что метеорит диаметром 1,12 миллиметра (частица такого размера называется метеоритом пятой величины) пробивает стальную обшивку корабля толщиной три миллиметра. Пока небольшие космические корабли летали по нескольку дней и даже недель, метеоритной проблемы, по существу, не было. Но при полете в течение нескольких месяцев и тем более лет такой большой станции, как "Салют-6", площадь поверхности которой (не считая солнечных батарей) превышает сто квадратных метров, с угрозой столкновения приходится считаться и принимать специальные меры для безопасности. На "Салюте-6" корпус станции защищает от метеоритного пробоя специальный противометеоритный экран-кожух, выполняющий роль своеобразного "метеоритного амортизатора". На некотором, вполне определенном, расстоянии от оболочки корабля устанавливается экран из алюминия толщиной в десятые доли миллиметра. Когда метеорит сталкивается с экраном, происходит микровзрыв, в результате которого метеорит испаряется. Конечно, испаряется и тончайший слой экрана в месте удара. Если даже метеорит и пробьет экран, то к обшивке корабля он подойдет уже обессиленный, потерявший большую часть своей кинетической энергии. Как показывают специальные датчики, установленные на "Салюте", ударов по корпусу крупными метеоритами пока не зафиксировано. След от небольшого метеорита обнаружен на конусе стыковочного узла. А вот заметок от очень мелких частиц предостаточно. Например, царапины и эрозия на стеклах иллюминаторов. Ученые зафиксировали, что один квадратный метр обшивки космического корабля бомбардируется каждую секунду частицей микронного размера. Неудивительно, что поток метеоритной пыли может за несколько лет истереть поверхность линз оптических устройств космического аппарата.

Космическая пыль обязана своим происхождением не только метеоритам - этим осколкам астероидов, но и так называемым вымершим кометам, орбиты которых сплели вокруг Солнца гигантский клубок, простирающийся почти на половину расстояния до ближайших звезд. Маршруты комет непостоянны - сказывается возмущающее влияние звезд. Порой они появляются в окрестности Солнца. И тогда древнейшие льды, образующие ядро кометы, начинают испаряться. Образуются скопления мельчайших частиц, которые иногда пересекают земную орбиту.

Особенно часто космические аппараты сигнализируют о встрече с микрочастицами, когда земную дорогу "перебегают" мощные метеорные потоки, такие, как Персеид, Драконид и уже упоминавшийся Леонид. Эти "звездопады", видимые с Земли невооруженным глазом, научились предсказывать еще древние астрономы.

Не за горами то время, когда число космических кораблей, летающих вокруг Земли, возрастет значительно, а их размеры увеличатся. Тогда вероятность столкновения корабля с метеоритом станет не такой уж малой. Возможно, придется объявлять даже "нелетную" погоду в дни приближения метеорных потоков. На открытие новых звездных магистралей надо будет получать "добро" метеорных "синоптиков" космоса.

Но даже если произошло столкновение с метеоритом, катастрофа ли это? Расчеты и эксперименты показали, что через отверстие размером с булавочную головку из орбитальной станции типа "Салют" воздух будет вытекать в течение целых суток, а через карандашное отверстие - не менее полутора часов. Времени для принятия мер достаточно. Можно надеть скафандр, пересесть в состыкованный корабль, заделать отверстие специальным пластырем или в самом крайнем случае обратиться за помощью к соседнему экипажу.

Во многом проблема метеоритной безопасности космического полета напоминает земную проблему "взаимоотношений" самолетов и птиц. В настоящее время, чтобы предотвратить столкновение самолетов с птицами, авиационные орнитологи самым серьезным образом исследуют маршруты пернатых, их повадки, места гнездовий... Изучают и радиолокационные "портреты" птиц, чтобы помочь летчикам избежать опасного соседства.

Чуткие радары помогут и космонавтам избежать катастрофы, подобной той, которая произошла с межпланетным кораблем в рассказе Рэя Брэдбери. Они заблаговременно обнаружат и опознают опасный метеорит, определят его координаты. По данным радара электронно-вычислительная машина рассчитает траекторию полета метеорита и в случае необходимости выдаст команду двигателям корабля на изменение курса, чтобы избежать столкновения. Такая система обнаружения - это не фантастика, а техника сегодняшнего дня. Современный радар может обнаружить москита на расстоянии более двух километров. И это в условиях турбулентной атмосферы, которая ослабляет радиоволны и создает маскирующие ложные сигналы, мешающие обнаружению. В космосе, среде, свободной от атмосферы, возможности радара многократно возрастут. Подобно тому, как сейчас изучают радиолокационные "портреты" птиц, чтобы помочь авиаторам заблаговременно опознавать пернатых, в недалеком будущем будут исследоваться радиолокационные "портреты" метеоритов, чтобы надежно выделить этих опасных странников вселенной на фоне других космических объектов.

Не последнюю роль в обеспечении безопасности полетов будут играть и штурманы космических кораблей, которые на основании данных о метеорной обстановке выберут правильный маршрут звездного рейса будущего.