http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=21ed83a6-8464-4426-9857-cc8134c8cd79&print=1© 2024 Российская академия наук
Сегодня, 9 ноября, в б часов 33 минуты утра московского времени (уже после выхода в свет этого номера "Труда") с космодрома Байконур должен отправиться в дальний путь новый посланец землян, на которого ученые возлагают большие надежды. Речь идет о первой европейской автоматической межпланетной станции "Венера-Экспресс".
Российская ракета "Союз-ФГ" выведет дорогостоящий аппарат сначала на околоземную орбиту, а затем разгонный блок "Фрегат", детище НПО имени Лавочкина, придаст станции мощный импульс, увеличив ее скорость до второй космической. После этого "Венера-Экспресс" и возьмет курс на Утреннюю звезду, до которой предстоит лететь 162 суток.
АДСКОЕ ПЕКЛО
Что же интересует ученых на далекой и, как представляется, уже неплохо изученной Венере? Напомню: во второй половине прошлого века к планете загадок было направлено в общей сложности более 20 российских и американских автоматических аппаратов. Они исследовали Венеру и с высоты, то есть с венерианской орбиты, и опускались непосредственно на ее поверхность, даже передавали фотографии. В результате открылся мир не просто мрачный, а, по земным меркам, чудовищный, немыслимый, невероятный. Во-первых, там адское пекло: температура на поверхности планеты - 480 градусов Цельсия. Для сравнения: дерево воспламеняется при 300 градусах. Во-вторых, на Венере огромное давление - в сто (!) раз больше, чем на нашей планете. В-третьих, в верхних облаках содержится ядовитая серная кислота. А нижняя атмосфера, состоящая в основном из углекислого газа, настолько густая, что лишь немного уступает воде (в 60 раз плотнее нашего воздуха). Что же касается поверхности планеты, то на одних участках это раскаленная, как сковорода, голая каменистая пустыня, на других - горы, кратеры, камни, гигантские трещины...
Словом, уже многое известно об этой планете, напоминающей преисподнюю. Какой смысл посылать туда еще одну дорогостоящую межпланетную станцию? С этого вопроса началась наша беседа с заместителем директора Института космических исследований Российской академии наук Олегом КОРАБЛЕВЫМ.
- Мы действительно знаем о Венере немало, но и загадок остается еще достаточно, - говорит Олег Игоревич. - Очень важно разгадать их, причем не только для углубления наших знаний о Солнечной системе, но и для понимания глобальных процессов, протекающих на Земле. Венера - наша ближайшая космическая соседка. Она вместе с Марсом и Меркурием входит в четверку больших планет земной группы. Все они относительно невелики, состоят из плотного каменистого вещества и металлов. Но вот что интересно: группа одна, а различия в природно-климатических условиях колоссальные. На Венере - толстая, густая, живущая своей жизнью атмосфера и фантастическая жара, на Марсе - сильно разреженная атмосфера и несусветный холод (среднегодовая во многих областях температура - минус 60°С, а кое-где бывает и минус 110°С). Земля занимает здесь как бы промежуточное положение: температура варьируется в относительно узком и весьма умеренном интервале - от минус 50 до плюс 50 градусов, да и в атмосфере - более 20 процентов кислорода.
ОПАСНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ
Но этот, в общем-то, благоприятный для жизни на нашей планете климат, увы, меняется, причем особенно заметно в последнее время. Специалисты все с большей тревогой говорят о глобальном потеплении. В ряде северных территорий летом начинают подтаивать льды в пластах вечной мерзлоты. Лесные пожары захватывают новые и новые территории. А свирепые ураганы? В нынешнем году необычно много их обрушилось на американский континент. Случайные аномалии или проявление неизвестных ученым глубинных тенденций? Какой климат будет на нашей планете через три-четыре года? Через сто, двести, триста лет? Никто не даст сегодня внятных ответов на эти жизненно важные вопросы.
- Но ведь какие-то оценки изменения климата специалисты все-таки делают...
- Метеорологи с большой вероятностью предсказывают погоду на несколько дней вперед, но точные долгосрочные прогнозы им не по силам. Дело в том, что климатическая система Земли является очень сложной, многослойной, нелинейной. На нее влияет и наклон земной оси, и Мировой океан, и ледники, и эрозия почвы, и масса других факторов, многие из которых не поддаются сегодня точному прогнозированию. А ведь даже малые воздействия на климатическую систему (в терминах специалистов просто "шумы") могут вызвать серьезные, масштабные последствия. С одной стороны, мы понимаем общие принципы действия отдельных звеньев этого природного механизма. Но с другой - совершенно непонятно, как выявить все факторы, суммировать их и спрогнозировать развитие процессов на месяцы и годы вперед. Задача труднейшая. Полагаю, важным шагом на пути ее решения станут предстоящие и будущие исследования нашей космической соседки.
-А разве климатическая система на Утренней звезде более простая, чем на Земле?
- Мы ожидаем, что этот природный механизм там попроще. Высокая температура на Венере во многом объясняется парниковым эффектом. Солнечные лучи нагревают поверхность планеты, а плотное покрывало углекислой атмосферы с примесью водяного пара препятствует остыванию поверхности. Скорость ветра внизу очень маленькая (от 0, 5 до 1 метра в секунду). А на 50-километровой высоте он расходится вовсю: от 70 до 120 метров в секунду. Заветная цель ученых - узнать в деталях, как действует механизм системы планетарной циркуляции на Венере. Это поможет приблизиться и к пониманию эволюции климата на Земле.
У нас ведь тоже "работает" парниковый эффект (хотя и в меньшей степени, чем на Венере). Этот эффект обеспечивает температурную прибавку на Земле в 30 градусов. Без этих 30 градусов у нас повсюду был бы вечный холод - страшно даже представить такую перспективу. Сравнение климатических систем, глобальных изменений атмосферы на разных планетах даст ключ к раскрытию тайн земной природы. Исследуя Венеру, мы как бы пытаемся заглянуть в ранний период истории Солнечной системы. И если удастся построить модель изменения климата на Земле, то мы сможем ответить на многие вопросы. Было ли и почему на нашей планете полное оледенение, при котором льды доходили до экватора? К чему может привести наблюдаемое сейчас потепление?
- Имелась ли раньше вода на Венере?
- Запасы воды там, по одной из гипотез, были достаточно большие. Углекислотная атмосфера в присутствии воды дает мощный парниковый эффект. При разогреве планеты вода, естественно, перешла в газообразное состояние. Не исключено, что парник был настолько мощным и сопровождался высвобождением такого количества энергии, что в этот период вещество интенсивно покидало атмосферу Венеры. Но, возможно, "океана" (в смысле большого количества воды, причем, может быть, и не в жидкой форме) на Венере не было. В любом случае это небесное тело является интереснейшим объектом изучения. Венера вращается вокруг своей оси феноменально медленно. Полный оборот планета делает за 243 земных суток. И почти столько же (224, 7 земных суток) длится венерианский год, когда Венера облетает вокруг Солнца. За это время восход и заход Солнца на планете происходит только дважды. А вот облака мчатся быстро - они успевают обогнуть планету за 4 земных суток.
ЗАГАДОЧНЫЕ "РУСЛА"
Помимо обширных каменистых низменностей, на Венере есть две большие нагорные области - Иштар и Афродита. Американский аппарат "Магеллан" обнаружил на планете свыше 900 кратеров, образовавшихся в результате падения массивных метеоров. Диаметр ударных кратеров - от 2 до 280 километров. Есть и множество вулканов, в том числе действующих. Застывшие потоки базальтовой лавы длиной в десятки, а то и в сотни километров обнаружены в разных местах. Но загадкой остается происхождение огромных извилистых углубленных трасс, напоминающих русла высохших рек. Ширина колеблется от нескольких до десяти-пятнадцати километров, а длина может составлять и сотни, и тысячи километров. Как были пробиты, выжжены на каменистых территориях эти "русла"? Базальтовая лава не сохранила бы необходимого количества тепла на протяжении столь длинного пути...
Другая нераскрытая тайна Венеры - необыкновенно малый геологический возраст ее поверхности: не более 500 миллионов лет. Солнечная система существует, по нынешним представлениям, около 4, 6 миллиарда лет. Около четырех миллиардов лет - возраст наиболее древних пород Земли. Почему же поверхность Венеры на несколько миллиардов лет моложе?
- Планируется ли посадка аппарата "Венера-Экспресс" на Утреннюю звезду?
- Нет, автоматический космический исследователь будет выведен на вытянутую, эллиптическую орбиту искусственного спутника Венеры. Наибольшее сближение с планетой - 250 километров, максимальное удаление от нее - 66 тысяч километров.
- Какие измерения будет делать межпланетная станция?
- В числе научных экспериментов - обнаружение современной вулканической и сейсмической активности, изучение свойств венерианской поверхности, ее радиационного фона, геологии. Большой объем исследований будет касаться горячей и густой атмосферы, ее структуры, состава, облаков, плазменной среды, взаимодействия с солнечным ветром. Важно также понять роль парникового эффекта в эволюции планеты, определить, как происходит потеря атмосферы. Хотелось бы детально изучить происходящие в ней химические процессы, в том числе с участием водяного пара, углекислого газа, серной кислоты.
- Кто заказчик и кто изготовитель "Экспресса"? Какова стоимость проекта?
- Заказчик - Европейское космическое агентство, головной организацией при изготовлении станции была французская компания Astrium. Полная масса аппарата при выведении на траекторию полета к Венере - 1270 килограммов. Специалисты Института космических исследований участвовали в разработке, изготовлении и испытаниях двух важных научных приборов для исследований атмосферы.
В ряде экспериментов российские ученые являются соисследователями. В целом же в подготовке и реализации этой интереснейшей миссии принимают участие специалисты Франции, Италии, Германии, Швеции, Великобритании, России и многих других стран. Общая стоимость проекта - около 220 миллионов евро.
- Сколько времени посланец землян будет работать на венерианской орбите?
- Программа-минимум продолжительности работы межпланетной станции рассчитана на 486 земных суток (это одни венерианские сутки). Но за такой срок ресурс аппарата не будет исчерпан. "Экспресс" сможет проработать еще 486 суток дополнительно. То есть в общей сложности - более двух с половиной земных лет.