Более 600 лет спустя, в 1682 г., эта же комета вновь проплыла над Англией. Все, от бродяг до императоров, были заворожены этим явлением, а Исаак Ньютон решил разобраться в древней загадке. Он тогда только что изобрел более мощный тип телескопа, который собирал звездный свет при помощи зеркала. Вооружившись новым телескопом-рефлектором, он тщательно замерил траектории нескольких комет и сравнил их с расчетами, сделанными им на основании также недавно разработанной теории всемирного тяготения. Движение комет идеально совпало с расчетами.
Учитывая склонность Ньютона к секретности, можно предположить, что это его важнейшее открытие, вполне вероятно, кануло в Лету, если бы не богатый астроном-любитель Эдмунд Галлей. Галлей приехал в Кембридж, чтобы встретиться с Ньютоном, и был ошеломлен тем, что Ньютон не только отслеживает кометы, но и может предсказать их будущее движение, чего никто и никогда до него не делал. Ньютон свел одно из самых загадочных явлений в астрономии, не одну тысячу лет завораживавшее и ставившее в тупик человеческую цивилизацию, к серии математических формул.
Галлей сразу же понял, что перед ним одно из фундаментальных открытий в истории науки. Он великодушно предложил полностью оплатить издание труда, которому суждено было стать одним из величайших научных трудов всех времен, — трактата «Математические начала натуральной философии» (Principia Mathematica). В этом шедевре Ньютон проработал небесную механику. При помощи придуманного им математического метода — дифференциального исчисления — он мог в точности определять движение планет и комет в Солнечной системе. Ньютон открыл, что кометы способны летать по эллиптическим траекториям, и в этом случае они, возможно, возвращаются. Галлей, вооружившись методами Ньютона, рассчитал, что комета, маячившая над Лондоном в 1682 г., должна возвращаться к Солнцу каждые 76 лет. Мало того, он сверился с историческими свидетельствами и указал, что эта комета уже не раз навещала Землю, причем появлялась строго по расписанию. Наконец, Галлей дерзко предсказал, что комета вернется в 1758 г., когда он будет давно уже мертв. Появление кометы в предсказанном году в день Рождества помогло навсегда вписать имя Галлея в историю.
Сегодня мы знаем, что кометы прилетают к нам в основном из двух мест. Первое из них — пояс Койпера, область за Нептуном, лежащая в той же плоскости, что и орбиты планет. Кометы пояса Койпера, в число которых входит и комета Галлея, обращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Иногда их называют короткопериодическими кометами, поскольку их орбитальные периоды — время, за которое они совершают полный оборот вокруг Солнца, — измеряются десятилетиями или столетиями. Их периоды известны или могут быть рассчитаны, поэтому эти кометы предсказуемы и, следовательно, не особенно опасны.
Намного дальше от центра Солнечной системы располагается облако Оорта — кометная сфера, окружающая нашу Солнечную систему целиком. Многие из этих комет настолько далеки от Солнца — расстояние до них может составлять несколько световых лет, — что почти не движутся в пространстве. Время от времени проходящая мимо звезда или случайное столкновение забрасывает эти кометы внутрь Солнечной системы. Это так называемые долгопериодические кометы, их орбитальные периоды могут измеряться десятками тысяч и даже сотнями тысяч лет, а некоторые из них вообще не возвращаются. Их появление вблизи Земли почти невозможно предсказать, поэтому они потенциально более опасны для нас, чем короткопериодические кометы.
Открытия, имеющие отношение к поясу Койпера и облаку Оорта, делаются каждый год. В 2016 г. было объявлено, что где-то в глубинах пояса Койпера может располагаться девятая планета Солнечной системы размером примерно с Нептун. Этот объект был предсказан не посредством прямых наблюдений в телескоп, а при решении Ньютоновых уравнений при помощи компьютеров. Хотя существование девятой планеты до сих пор не подтверждено, многие астрономы считают имеющиеся данные очень убедительными. Кроме того, нам известны прецеденты. В XIX в. астрономы обнаружили, что планета Уран слегка отклоняется от предсказанного ей законами Ньютона маршрута. Получалось, что либо Ньютон ошибался, либо на Уран действует какое-то другое удаленное тело. Ученые вычислили положение этой гипотетической планеты и в 1846 г., всего за несколько часов наблюдений, сумели обнаружить ее. Планету назвали Нептуном. (В другом случае астрономы заметили, что Меркурий тоже отклоняется от предсказанной траектории. Возникла теория о существовании внутри орбиты Меркурия планеты, которую окрестили Вулканом. Однако, несмотря на все усилия, никакого Вулкана обнаружить не удалось. Альберт Эйнштейн признал, что законы Ньютона, возможно, не идеальны и орбита Меркурия может объясняться совершенно новым эффектом — искривлением пространства-времени в соответствии с разработанной им теорией относительности.) Сегодня высокоскоростные компьютеры с учетом этих законов могут обнаружить в поясе Койпера и облаке Оорта еще немало обитателей.
Астрономы подозревают, что облако Оорта может тянуться ни много ни мало на три световых года от Солнечной системы. Это больше половины пути до ближайшей к нам тройной звездной системы альфы Центавра, расстояние до которой составляет немногим больше четырех световых лет. Если считать, что система альфы Центавра тоже окружена сферой комет, то не исключено, что с Землей ее соединяет непрерывная кометная тропа. Также не исключено, что когда-нибудь можно будет организовать на большом межзвездном шоссе серию заправок, форпостов и станций связи. Вместо того чтобы попытаться допрыгнуть сразу до соседней звезды, мы могли бы подумать о реализации более скромной цели — «допрыгать по кометам» до альфы Центавра. Эта магистраль могла бы стать первым космическим шоссе.
Создание кометного шоссе не настолько далекая задача, как может показаться на первый взгляд. Астрономам удалось довольно много узнать о размерах, структуре и составе комет. Когда в 1986 г. мимо проплыла комета Галлея, исследователи отправили целую флотилию космических аппаратов, которые должны были сфотографировать и изучить ее. На полученных изображениях видно крохотное ядро около 16 км в поперечнике, по форме напоминающее гантель (это означает, что в какой-то момент в будущем ядро развалится на две части и комета Галлея превратится в две кометы). Более того, ученым удалось провести космические аппараты сквозь хвосты комет, а автоматическая межпланетная станция Rosetta даже посадила на одну из комет небольшой зонд. Анализ некоторых исследованных комет показывает наличие у них твердого каменного или ледяного ядра, которое может оказаться достаточно прочным, чтобы установить на нем роботизированный ретранслятор.
Быть может, однажды роботы опустятся на далекую комету в облаке Оорта и вбурятся в ее поверхность. Минералы и металлы из ядра можно будет использовать для отделки космической станции, а лед — расплавить и превратить в питьевую воду, ракетное топливо и
