Przyszłość geografii. Jak polityka w kosmosie zmieni nasz świat - ebook

WSTĘP

Nie byłam wszędzie, ale mam to na liście.

Susan Sontag

Zbadaliśmy już dokładnie nasz świat i wiemy, że jest on skończony. Teraz, kiedy surowce na Ziemi są już na wyczerpaniu i powoli zaczyna brakować nam miejsca, kierujemy wzrok w stronę Księżyca — tej pięknej, ogromnej kuli na niebie, obfitującej w minerały i materiały, których tak bardzo potrzebujemy. Będzie on też naszą platformą startową: tak jak ludzie w dawnych czasach przemierzali oceany, podróżując od wyspy do wyspy, tak dziś Księżyc umożliwi nam eksplorację Układu Słonecznego i dalszych obszarów wszechświata.

Nic więc dziwnego, że rozpoczął się nowy wyścig kosmiczny. Pierwszy na mecie zgarnia wszystko. Musimy zrobić, co w naszej mocy, by zwyciężyła ludzkość.

Kosmos od zawsze kształtował życie człowieka. Niebiosa były wyjaśnieniem tajemnicy stworzenia, wpływały na kultury, inspirowały naukowców. Jednak sposób, w jaki rozumiemy przestrzeń kosmiczną, cały czas się zmienia. Dziś, bardziej niż kiedykolwiek przedtem, jest ona przedłużeniem geografii naszej planety: w umysłach ludzi nasze państwa, korporacje, historia, polityka i konflikty nie ograniczają się wyłącznie do naszej planety. Ten trend może zrewolucjonizować życie na Ziemi.

Przestrzeń kosmiczna w dużym stopniu zmieniła naszą codzienną rzeczywistość. Jest kluczowa dla komunikacji, strategii militarnej i ekonomicznej. Ma coraz większy wpływ na stosunki międzynarodowe, a w ostatnim czasie stała się areną coraz bardziej zażartej rywalizacji.

Oznaki tego, że kosmos będzie odgrywał główną rolę w geopolityce dwudziestego pierwszego wieku, są widoczne już od jakiegoś czasu. W ostatnich latach na Księżycu odkryto złoża metali ziem rzadkich i źródła wody; prywatne przedsiębiorstwa, takie jak SpaceX Elona Muska, drastycznie zmniejszyły koszty wydostania się z atmosfery; największe mocarstwa świata testują nową broń, wysadzając swoje satelity rakietami wystrzeliwanymi z powierzchni Ziemi. Wszystkie te wydarzenia są częścią większej historii.

Aby ją lepiej zrozumieć, warto spojrzeć na przestrzeń kosmiczną jak na obszar o własnej geografii, posiadający przesmyki nadające się na szlaki transportowe, regiony o dogodnym ukształtowaniu i zasobach, tereny odpowiednie do wznoszenia konstrukcji i niebezpieczne miejsca, których należy unikać. Przez kilka ostatnich dekad kosmos był uważany za wspólną własność całej ludzkości — żadne państwo nie mogło rościć sobie praw do żadnej jego części. Niestety koncept ten, utrwalony w kilku wzniosłych, lecz przestarzałych i niemożliwych do realizowania dokumentach, powoli staje się reliktem przeszłości. Wszystkie narody świata starają się wykorzystać każdą nadarzają się okazję do zbudowania przewagi nad pozostałymi. Od zarania dziejów cywilizacje, które potrafiły wykorzystać dostępne surowce naturalne, tworzyły technologię i potęgę militarną, by zdominować konkurencję.

Wcale nie musi tak być. Istnieje wiele przykładów współpracy w kosmosie, której owocami są nowe technologie w takich dziedzinach jak medycyna czy produkcja czystej energii, które przysłużą się wszystkim nam. Kilka państw stara się znaleźć sposób na wytrącenie z kursu ogromnych asteroid zdolnych zniszczyć nasz świat — trudno o bardziej szczytny cel. Jak powiedział kiedyś autor science fiction Larry Niven: „Dinozaury wyginęły, bo nie miały programu kosmicznego”. Byłoby wysoce niefortunnie dać się tak trafić asteroidą.

Dużo czasu upłynęło, nim dotarliśmy tu, gdzie dziś jesteśmy. Zgodnie z teorią Wielkiego Wybuchu 13,7 miliarda (plus minus kilka tysięcy) lat temu cały wszechświat był skompresowany do jednego nieskończenie maleńkiego punkcika unoszącego się w nicości. Niektóre koncepty dotyczące wszechświata bywają niezwykle trudne do uchwycenia. Jednym z nich jest właśnie owa „nicość”, co do której naukowcy wciąż nie potrafią dojść do porozumienia. Wśród różnych teorii pojawiają się między innymi próżnie kwantowe, mówiące o falach rozchodzących się w przestrzeni kosmicznej, które pobudzają do istnienia kolejne obiekty i ciała. Jednak choć już kilka razy próbowałem je zrozumieć, moje pojęcie o nich jest wciąż nikłe. Nasz wszechświat nieustannie się rozszerza — tylko pytanie: w czym on się rozszerza? Co znajduje się na zewnątrz jego granic? Jak wygląda nicość? Czasem próbuję wyobrazić ją sobie jako niekończące się przestworza szarości (w sumie beż też może być), ale tylko na moment, bo od razu reflektuję się, że przecież szarość to coś, nie nic… i daję za wygraną. Na szczęście kosmologowie i fizycy teoretyczni są bardziej wytrwali.

Z „nicości” wybuchła materia — nie była to jednak klasyczna eksplozja: „błysk, huk, uderzenie!”, a bardziej „huk, uderzenie, błysk!”, ponieważ pierwsze cząsteczki światła pojawiły się dopiero 380 tysięcy lat później. Tak właśnie wyglądają początki kosmosu zapisane w mikrofalach, które naukowcy obserwują przez współczesne teleskopy. Też możesz je zobaczyć. Wystarczy włączyć stary analogowy telewizor i rozregulować kanały. Szumy i zakłócenia — to właśnie to. Wszechświat rozszerzał się, ochładzał, a za sprawą grawitacji z chmur gazów uformowały się gwiazdy.

Wiemy, że Słońce pojawiło się mniej więcej 4,6 miliarda lat temu — to stosunkowo młody obiekt w kosmosie. Następnie z potężnego dysku gazów i kosmicznych śmieci krążących wokół nowo narodzonej gwiazdy uformowały się planety i księżyce Układu Słonecznego.

Ziemia jest trzecią planetą od Słońca. To naprawdę fajne miejsce dla człowieka. W zasadzie jest to jedyne miejsce, bo gdybyśmy byli gdziekolwiek indziej — toby nas w ogóle nie było. Wszystko, co nastąpiło od czasu Wielkiego Wybuchu, miało wpływ na geografię naszego otoczenia i umożliwiło nam wyewoluowanie do ludzi, którymi jesteśmy dziś. Ziemia to prawdziwy diament wśród planet. Ani za ciepła, ani za zimna.

Jej położenie, wielkość i atmosfera sprawiają, że nie potrafimy się od niej oderwać. Dosłownie. Jej masa wywołuje siłę grawitacji na tyle dużą, by utrzymywać własną atmosferę. Gdybyśmy znaleźli się w dowolnym innym miejscu w naszym zakątku nieskończoności, usmażylibyśmy się, zamarzli albo udusili z braku powietrza.

Jak napisał w swojej książce Miliardy, miliardy. Rozmyślania o życiu i śmierci u schyłku tysiąclecia wielki amerykański kosmolog Carl Sagan: „Astronauci oglądający Ziemię zwracali uwagę na cienką, niebieską aurę na horyzoncie oświetlonej półkuli — to właśnie grubość całej atmosfery — i natychmiast myśleli o tym, jak jest delikatna. Martwili się o nią. Mieli ku temu powody”. Wydaje się, że powinniśmy lepiej o nią dbać.

Jednak my, ludzie, nigdy nie potrafiliśmy usiedzieć na miejscu. W poprzednim stuleciu zaczęliśmy zapędzać się daleko poza granice naszej planety. Wszechświat jest olbrzymi, a my zaznaczyliśmy swoją obecność tylko w jednym, drobnym jego zakątku. Całą resztę musimy odkryć — razem. Jeśli mamy wkroczyć w erę kosmiczną w atmosferze pokoju i współpracy, musimy zrozumieć kosmos w kontekście historycznym, politycznym i militarnym, a także pojąć, jakie ma on znaczenie dla naszej przyszłości.

W kolejnych rozdziałach przyjrzymy się, w jaki sposób kosmos wpływał na nasze kultury i idee od czasów społeczeństw organizujących się wokół religii do ery rewolucji naukowej. Po niej była zimna wojna i wyścig kosmiczny, którego uczestnicy zdobywali się na kolejne przełomowe osiągnięcia i innowacje, aż w końcu udało im się przełamać granice naszej planety. Wówczas zaczęliśmy dostrzegać nowe możliwości, zasoby i pozycje strategiczne, o które warto rywalizować. Dziś żyjemy w erze astropolityki. Jednak wciąż nie udało nam się sformułować uniwersalnych, powszechnie akceptowanych reguł tej rywalizacji; jeśli działalność człowieka w przestrzeni kosmicznej nie zostanie uregulowana odpowiednimi przepisami, będziemy skazani na spory i nieporozumienia o astronomicznej skali.

W dzisiejszych czasach w wyścigu o podbój kosmosu liczą się przede wszystkim: Chiny, Stany Zjednoczone i Rosja.

Działalność w przestrzeni kosmicznej tych trzech niezależnych mocarstw będzie miała wpływ na przebieg wydarzeń na Ziemi. Armia każdego z nich ma własny odpowiednik Sił Kosmicznych, dając im nowe możliwości prowadzenia walk na ziemi, morzu i w powietrzu. Wszystkie te kraje rozwijają technologie umożliwiające im atakowanie i obronę satelitów, które zapewniają im te możliwości.

Pozostałe państwa wiedzą, że nie są w stanie konkurować z Wielką Trójką. Mimo to chcą mieć wpływ na to, co startuje z naszej planety i na niej ląduje. W tym celu bardzo często tworzą tak zwane bloki kosmiczne. Jeśli nie znajdziemy sposobu na to, by reprezentować swoją planetę jako jeden solidarny zespół, skażemy się na nieuchronne konflikty i na rywalizację.

Spojrzymy też w naszą odległą przyszłość. Sprawdzimy, co czeka nas na Księżycu, Marsie i jeszcze dalej w kosmosie.

Księżyc przyciąga wody morskie do ich brzegów, a nas do swojej powierzchni. Wilki unoszą nozdrza i wyją do jego srebrnej kuli połyskującej na nocnym niebie. Ludzie podnoszą wzrok i patrzą jeszcze dalej, w nieskończoność. Wreszcie ruszamy na jej podbój.

Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książkiCZĘŚĆ 1. DROGA DO GWIAZD

Nasz Układ Słoneczny

Rozdział 1. Spójrz w górę

Ograniczenie naszych poszukiwań do spraw czysto ziemskich byłoby równoznaczne z narzucaniem ograniczeń ludzkiemu duchowi.

Stephen Hawking

Migoczące na niebie gwiazdy kryją wiele ciekawych historii. Dawno temu, jeszcze zanim zaczęliśmy marzyć o podróżach w kosmos, a sztuczne światło nie przesłaniało nam widoku nieba, spoglądaliśmy w górę i zadawaliśmy sobie pytanie: dlaczego w ogóle coś tam jest? Większość wysiłków i dokonań człowieka zrodziła się z chęci sięgnięcia gwiazd.

Pierwsze wierzenia na temat stworzenia świata, bogów i konstelacji musiały się wywodzić z przekazywanych ustnie jeszcze w czasach prehistorycznych tradycji. Wszystkie starożytne kultury znajdowały na niebie odpowiedzi na pytania dotyczące ich pochodzenia, roli i sposobu postępowania. Jeśli bogowie istnieli — a musieli istnieć, bo jak inaczej wytłumaczyć to wszystko — to logiczne było, że część z nich mieszkała w niebiosach.

Obserwowanie otoczenia i dostrzeganie wzorców leży w naturze człowieka. Ludzie od zawsze widzieli na niebie to, co znali z Ziemi i legend funkcjonujących w ich społecznościach. Mieszkańcy obszarów o gorącym klimacie dostrzegali skorpiony i lwy, natomiast ci, którzy zamieszkiwali zimne tereny, mogli zobaczyć na przykład łosia. W Finlandii zorza polarna często nazywana jest „ognistym lisem”, pochodzącym ze starożytnej opowieści o magicznym lisie, który swoją kitą wymiatał śnieg do samych niebios. Natomiast według jednej z afrykańskich legend nocą Słońce chowa się za czarnym niebem, a gwiazdy to dziury, przez które dociera do nas jego światło. Gwiazdy są nieodłączną częścią wszystkich opowieści, mitów i legend.

Najwcześniejsze potencjalne dowody na próby zrozumienia nieba przez człowieka pochodzą sprzed trzydziestu tysięcy lat, z końcówki ostatniej epoki lodowej. Na początku lat sześćdziesiątych prehistoryk Alexander Marshack zinterpretował znaki wyryte w kościach zwierzęcych jako pierwsze kalendarze lunarne. Znajdowały się na nich rzędy dwudziestu ośmiu i dwudziestu dziewięciu nacięć. Eksperci wciąż debatują nad poziomem wiedzy mężczyzn i kobiet paleolitu górnego, lecz odkryte dowody sugerują, że studiowali niebo i próbowali odnaleźć znaczenie gwiazd.

Zdaniem naukowców ci pierwsi astronomowie mogli wykorzystywać przenośne kalendarze podczas wypraw łowieckich, migracji, a może i rytuałów. To logiczne, że nasi przodkowie uczyli się odmierzać czas. Chcieli wiedzieć, kiedy zaczyna się sezon komarów lub kiedy należy wyruszyć w rejony, w których poszczególne drzewa wydają owoce.

Informacje dostarczane przez niebo nabrały kluczowego znaczenia około dwunastu tysięcy lat temu, kiedy łowcy-zbieracze zaczęli stopniowo przechodzić na osiadły tryb życia. Pierwsi farmerzy i pasterze chcieli wiedzieć, kiedy należy zasiać zboże i kiedy nadejdzie pora żniw. Według badaczy niektóre odkryte w Europie malunki wykonane w jaskiniach w okresie neolitu przedstawiają układy gwiazd. Choć dyskusje na ten temat wciąż trwają, uważa się, że konstelacje występują również na niektórych rysunkach zwierząt. Ludzie, którzy przyglądali się niebu każdej bezchmurnej nocy, musieli zauważyć, że położenie gwiazd cały czas się zmienia, nawet jeśli nie wiedzieli jeszcze, że trzysta sześćdziesiąt pięć cykli dzień–noc stanowi jedną konkretną jednostkę czasu.

Wciąż nie udało się jednoznacznie udowodnić, że nasi przodkowie potrafili w tamtym czasie dokładnie opisać ruchy planet i gwiazd. Nawet gdy przejdziemy do okresu wznoszenia konstrukcji z ułożonych w krąg kamieni, dowody wciąż nie są przekonujące.

Najstarszą znaną tego typu konstrukcją jest znajdująca się w Egipcie Nabta Playa. Czasem nazywa się ją Stonehenge pustyni saharyjskiej, co wydaje się poniekąd nie w porządku, jako że powstała mniej więcej siedem tysięcy lat temu, czyli około dwa tysiące wcześniej niż najbardziej znany na świecie kamienny krąg. Wszystko dlatego, że odkryto ją dopiero w latach siedemdziesiątych XX wieku, a całkowicie odsłonięto dopiero w latach dziewięćdziesiątych. Uważa się, że Nabta Playa została zbudowana przez społeczności wędrujących pasterzy. Kamienny krąg miał pomagać im w wyznaczeniu czasu na wyruszenie do kolejnej lokacji. Istnieją dowody na to, że kamienie ułożono według położenia najważniejszych gwiazd, w tym najjaśniejszej — Syriusza. O dowody na potwierdzenie dużo śmielszego przypuszczenia, jakoby nasi praprzodkowie potrafili obliczać odległości dzielące naszą planetę od tych gwiazd, jest zdecydowanie trudniej, przede wszystkim dlatego, że — jak twierdzą eksperci — takowe nie istnieją.

Nie inaczej jest w przypadku Stonehenge i wielu innych kamiennych kręgów w północno-zachodniej Europie. Budowa Stonehenge została ukończona około pięciu tysięcy lat temu, kiedy w regionie rolnictwo uprawiano już od tysiąclecia. Można śmiało stwierdzić, że pozycja konstrukcji wiąże się z położeniem Słońca w dniach przesileń letniego i zimowego, jednak jakiekolwiek inne nawiązania astronomiczne wydają się mocno wątpliwe. Trzydzieści osiem tysięcy kości zwierzęcych odkrytych w oddalonej o trzy kilometry osadzie dowodzi, że w sąsiedztwie Stonehenge urządzano liczne uczty. Stąd wniosek, że wśród biesiadników nie było druidów, którzy pojawili się w Brytanii dopiero dwa tysiące lat później. Jest to z pewnością mocno rozczarowująca informacja dla ludzi, którzy zwiedzają kamienny krąg z kijami w dłoniach, przebrani w białe szaty.

Pierwsze pisemne dowody na analizę nieba i dokładnego wyznaczania ruchów ciał pochodzą dopiero sprzed około czterech tysięcy lat. Kluczową rolę w przełomowych odkryciach odegrało wynalezienie pisma i podstaw matematyki.

Mniej więcej na początku XVIII wieku przed naszą erą Babilończycy zapożyczyli wiedzę od swoich przodków, Sumerów, i spisali znaki zodiaku zgodnie z konstelacjami, które udało im się zidentyfikować drogą obserwacji nieba. Od dawna wierzyli oni, że bogowie umieszczali na niebie znaki ostrzegające przed różnymi wydarzeniami w przyszłości, na przykład klęską głodową. Kapłani nauczyli się zapisywać na glinianych tabliczkach ruchy ciał niebieskich i opracowali kalendarz odliczający dwanaście miesięcy lunarnych. To była ta względnie łatwa część. Kilka pokoleń później na podstawie zebranych danych i dzięki postępom w dziedzinie matematyki kapłani doszli do wniosku, że tor ruchu planet zmienia się z roku na rok, lecz po odpowiednio długim czasie ich cykl się kończy i zaczynają wędrówkę od nowa. W ten sposób nauczyli się wyznaczać położenie planet na niebie w konkretnym dniu w przyszłości.

Fakt, że tydzień składa się z siedmiu dni, zawdzięczamy głównie Babilończykom. To oni dostrzegli na niebie siedem ciał niebieskich, uznali, że każde z nich jest patronem jednego dnia, i podzielili dwudziestoośmiodniowy cykl księżycowy na cztery równe części. W tamtym czasie w Egipcie obowiązywał podział na dziesięć dni i gdyby taki utrzymał się do dziś, mielibyśmy bardzo długi tydzień roboczy. A skąd wziął się dwudniowy weekend? Babilończycy przewidzieli jeden dzień na odpoczynek, jednak podziękowania należą się również Hebrajczykom, którzy przekonywali, że skoro Bóg postanowił odpocząć siódmego dnia, to i my powinniśmy. Jakiś czas później, nie bacząc zbytnio na wolę boską, związki zawodowe wywalczyły nam jeszcze jeden dzień wolny.

Mimo postępów w dziedzinie astronomii dokonanych przez liczne ludy, między innymi Egipcjan czy Asyryjczyków, ludzkość wciąż wierzyła, że za wszystkim, co widać na niebie, stoją bogowie. Astronomowie i astrologia były nierozerwalne. Kiedy pałeczkę przejęli Grecy, rozwijali naukę, kierując się podobnym przekonaniem. To im zawdzięczamy największe postępy w dziedzinie kosmologii w historii ludzkości. Poprzez obserwację nieba zmienili oni sposób, w jaki postrzegamy dziś nasz świat.

Grecy uczyli się od Babilończyków już od stuleci. Jednym z wielu, którzy skorzystali z ich wiedzy, był Pitagoras, który około 550 roku przed naszą erą odkrył, że to, co nazywano gwiazdami poranną i wieczorną, było w rzeczywistości jednym i tym samym ciałem niebieskim — planetą Wenus. Przełomowe odkrycia dokonane przez niego i innych astronomów były możliwe dzięki zastosowaniu geometrii i trygonometrii.

Jednym z największych odkrywców tamtego okresu był Hipparch uważany za wynalazcę astrolabium — od greckiego astrolabon, czyli „chwytającego gwiazdy”. Był to smartfon czasów starożytnych, który — w przeciwieństwie do wielu współczesnych nowinek technologicznych — miał się okazać ponadczasowy. Astrolabium używano przez niemal dwa tysiące lat. Można było odczytać z niego swoje położenie, datę i godzinę, czas zachodu słońca, a nawet horoskop. Składał się z kilku ruchomych płytek, na których zaznaczono równoleżniki Ziemi oraz położenie niektórych gwiazd. Z hellenistycznej Grecji wynalazek dotarł do krajów arabskich, a potem do zachodniej Europy. Muzułmanie wyznaczali nim kierunek do Mekki; Krzysztof Kolumb korzystał z niego podczas rejsu do Ameryki.

Grecy uważali, że Ziemia jest okrągła, już kilka pokoleń przed Arystotelesem, który stwierdził to w swoim dziele O niebie napisanym w 350 roku przed naszą erą. Zauważył on, że cień rzucany przez Ziemię na Księżyc podczas zaćmienia ma kształt łuku. Gdyby Ziemia była płaska, to w momencie, gdy Słońce świeciłoby prosto w jej krawędź, cień rzucany na Księżyc byłby prostą linią. Ponieważ nigdy czegoś takiego nie zaobserwowano, logika każe uznać, że Ziemia jest okrągła.

W swoich pracach Arystoteles odmierzał odległość w stadiach (od nich pochodzi współczesne słowo stadium). Według jego obliczeń obwód Ziemi miał wynosić 400 tysięcy stadiów, czyli około 72 tysięcy kilometrów. I mimo że Arystoteles pomylił się o ładne 32 tysiące kilometrów, jego odkrycie miało ogromny wpływ na sposób myślenia ówczesnych ludzi.

Mniej więcej sto lat później matematyk Eratostenes z Cyreny znalazł sposób, jak dokładnie zmierzyć obwód Ziemi. Wiedział, że w egipskim mieście Syene (współczesna nazwa to Asuan) znajduje się studnia, do której w dniu przesilenia letniego Słońce świeci idealnie pionowo z góry. Zmierzył więc długość cienia rzucanego przez patyk wbity w ziemię w Aleksandrii w samo południe tego samego dnia i obliczył, że różnica kątowa pozycji Słońca względem kulistej powierzchni Ziemi między tymi dwoma miastami wynosi 7,2 stopnia — a więc mniej więcej jedną pięćdziesiątą pełnego obrotu. Teraz pozostawało tylko zmierzyć odległość dzielącą Aleksandrię i Syene. Zatrudnił w tym celu profesjonalnych eksploratorów wyszkolonych w odmierzaniu odległości krokami, którzy donieśli mu, że dystans ten wynosi 5 tysięcy stadiów. Ostatecznie Eratostenes wyliczył, że obwód Ziemi wynosi między 40 250 a 45 900 kilometrów. Obecnie przyjmuje się, że wynosi on dokładnie 40 096 kilometrów.

Ówcześni Grecy zakładali, że wszechświatem rządzą pewne odgórne reguły, które można poznać drogą obserwacji i obliczeń matematycznych. Był to początek myśli naukowej, zgodnie z którą świat funkcjonował, opierając się na prawach natury, a nie zgodnie z wolą bogów. Greccy astronomowie próbowali obliczyć obwód Księżyca, a także odległości między Ziemią i Księżycem oraz między Księżycem i Słońcem. Mieli jednak tendencję do znacznego niedoszacowywania odległości i choć udało im się opracować pierwsze modele odwzorowujące ruchy planet, były one oparte na założeniu, że wszystkie planety krążą wokół Ziemi, który to pogląd przetrwał aż do epoki renesansu.

Największą spośród licznych znamienitych postaci, które podjęły się podsumowania astronomii klasycznej i pogrupowania gwiazd odkrytych przez starożytnych astronomów w czterdzieści osiem (dzisiaj jest ich osiemdziesiąt osiem) konstelacji, był Klaudiusz Ptolemeusz (ok. 100-170 r. n.e.). Gwiazdozbiory Wodnika, Pegaza, Byka, Herkulesa, Koziorożca i wiele innych uwzględnił w pracy o tytule Matematyczny zbiór, lepiej znanej jako Almagest. Niestety myślenie Ptolemeusza, podobnie jak jego poprzedników, wypaczało to samo błędne założenie: że Ziemia znajduje się w centrum wszechświata, a pozostałe planety krążą wokół niej.

Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki