Перейти к материалам
истории

60 лет назад СССР отправил к Венере первый в мире исследовательский аппарат — в надежде найти внеземную жизнь Рассказываем, почему Венера и сейчас круче Марса — и почему ее зря все забыли

Источник: Meduza
истории

60 лет назад СССР отправил к Венере первый в мире исследовательский аппарат — в надежде найти внеземную жизнь Рассказываем, почему Венера и сейчас круче Марса — и почему ее зря все забыли

Источник: Meduza

Ровно 60 лет назад, 12 февраля 1961 года, к Венере отправился первый в мире исследовательский аппарат с Земли — советский модуль «Венера-1». С точки зрения науки запуск оказался провальным из-за спешки с разработкой аппарата. Однако за ним последовали новые и новые модули, которые меньше чем за десятилетие рассказали ученым почти все, что мы знаем о Венере сейчас. Энтузиазм по поводу изучения ближайшей к нам планеты в то время был огромным — многие совершенно серьезно полагали, что на Венере вот-вот будет найдена жизнь. Медуза попросила историка космонавтики Павла Шубина рассказать о легендарной советской программе изучения планеты и объяснить, почему сейчас Венера оказалась, по большому счету, почти забытой политиками, обществом и даже самими исследователями.

Как-то в начале 1960-х годов, купаясь в притоке Енисея реке Бирюсе, местный мальчишка сделал интересную находку. Это была обгоревшая сфера, внутри которой обнаружилась медаль на русском языке с гербом СССР и траекториями движения Земли и Венеры вокруг Солнца. Все получилось почти как задумали создатели: вымпел упал из космоса, не сгорел и очутился на поверхности — только обнаружить его должны были не земляне, а жители Венеры, в существовании которых в ту пору почти не сомневались.

Этот наивный и романтический жест знаменовал пуск первой из советских венерианских станций. Все вместе они, с одной стороны, дали очень много для понимания устройства этой планеты, но, с другой — привели к утере интереса к ее изучению, который не возвращался буквально до последних лет.

В 1959 году советская космическая программа была на активном подъеме. Импульс, заложенный созданием «семерки» Сергея Королева (ракеты Р-7, ставшей впоследствии основой нескольких «Спутников», «Полетов», «Лун» и «Венер»), оказался очень мощным. Еще в самом начале, вообще без какой-либо переделки исходной межконтинентальной баллистической ракеты, она была способна вывести на орбиту Земли порядка полутора тонн полезного груза.

А почему тогда первый «Спутник» был таким маленьким?

«Спутник-1», отправившийся на орбиту 4 октября 1957 года, весил всего 84 килограмма — но вовсе не потому, что не было ракет, способных справиться с аппаратом помассивнее. Так случилось по той простой причине, что конструкторы никак не успевали закончить к запланированному запуску «Спутник» массой полторы тонны, который разрабатывался изначально. В качестве быстрой альтернативы и был наспех разработан легендарный аппарат, который в итоге стал символом всей советской программы. Очень скоро за ним последовали и его существенно более массивные аналоги. Именно благодаря запасу в грузоподъемности Р-7 всего через месяц после первого «Спутника» СССР удалось успешно запустить «Спутник-2» массой почти в шесть раз больше первого «Спутника». А вскоре оказался готов и первоначальный аппарат массой 1400 килограмм, получивший индекс «Спутник-3».

Помимо внушительного запаса грузоподъемности, королёвская «семерка» была устроена так, что благодаря добавлению к двум ее ступеням еще одной несложной третьей, возможным стали запуски станции массой в сотни килограммов уже не на земную орбиту, а к Луне. Да, при этом приходилось жертвовать высокими характеристиками ступени в пользу скорости ее создания, а траектория, по которой аппарат выводился на орбиту Луны, была далекой от оптимальной. Однако при имеющемся запасе скорости, которую развивала Р-7, это было неважно — инженеры могли легко разменивать массу на скорость аппарата, что позволяло снижать требования к точности выведения.

После нескольких попыток в самом начале 1959 года была запущена «Первая советская космическая ракета». Она достигла первой космической скорости, пролетела в шести тысячах километров от Луны (что составляет примерно два ее диаметра) и стала первой искусственной планетой. В том же 1959 году была запущена и «Вторая советская космическая ракета», впервые в мире достигшая поверхности Луны, и «Третья советская космическая ракета», облетевшая наш спутник и впервые в мире передавшая фотографии его обратной стороны. Той самой, что никогда до этого не видел человеческий взгляд. Только впоследствии эти станции стали известны под именами «Луна-1», «Луна-2» и «Луна-3».

Все эти достижения опьяняли, будоражили кровь инженеров, разрабатывавших станции, и создавали впечатление, что теперь им под силу все что угодно, причем в сжатые сроки. Конечно, нужно было двигаться дальше. А что дальше Луны? Марс и Венера — смотря в какую сторону лететь. Значит, нужны станции для их изучения, аппараты, способные сделать фотографии — например, снимки тех же марсианских каналов. Тем более что энергетические характеристики Р-7 как носителя для этого казались полностью подходящими.

К сожалению, полеты к планетам Солнечной системы, в отличие от полетов к Луне, накладывают особые требования ко времени старта ракеты и к системе управления аппаратом. Решение обеих проблем предложили сотрудники Института прикладной математики под руководством Мстислава Келдыша. Они предложили отправлять аппараты не с Земли, а с ее искусственных спутников, что сильно увеличивало полезную массу выводимого к Венере и Марсу груза и расширяло время, когда можно было стартовать.

Разработанная Келдышем схема означала создание совершенно новой ступени для Р-7, с уникальными характеристиками, а также внесение значительных изменений в устройство первой ступени «семерки». Несмотря на это инженеры Королева с идеей коллег радостно согласились. Но сроки, выделенные на доработку, по современным меркам кажутся не просто фантастичными, а совершенно дикими. Так, совещание у Келдыша по поводу предложенных доработок состоялось в августе 1959 года, 10 декабря вышло постановление правительства о создании станций, которые должны будут полететь к Марсу и Венере, а уже в конце 1960-го — начале 1961 года эти еще не существующие станции должны были отправиться в космос.

Два не совсем фальстарта

В итоге 4 февраля 1961 года первая станция, предназначенная для изучения Венеры, все-таки ушла в космос. К тому моменту советские инженеры уже даже успели попробовать запустить несколько станций к Марсу — те на орбиту не вышли из-за отказов носителей. Но ни одна серия ни до, ни после не создавалась в такой спешке. За год, прошедший между постановлением правительства и стартом «Венеры-1» в феврале 1961-го, сделать удалось объективно очень многое. Была создана новая модификация «семерки», включающая уникальный разгонный блок, способный запускаться в невесомости на орбите Земли. Были разработаны антенны дальней космической связи, способные на Земле принимать информацию от станций около Венеры и Марса. Создан был и сам аппарат — нового типа, оснащенный сложной трехосевой системой ориентации по звездам, с остронаправленной антенной для связи с Землей и корректирующей двигательной установкой. То есть всем тем, что впоследствии стало обязательным набором для любой межпланетной станции.

И все же, несмотря на все эти достижения, спешка далась дорогой ценой. Для начала на станции почти не было научных приборов. В частности, вместо спускаемого аппарата на ней установили просто красивый вымпел: в титановом шарике, на котором были нанесены контуры материков Земли, находилась медаль с датой старта станции, траекторией перелета и гербом СССР. Вымпел покрыли пятиугольниками с надписью «СССР — Венера-1961», которые должно было разбросать пороховым зарядом на высоте предполагаемого облачного слоя. Вымпел сделали легче воды, чтобы в венерианском океане (о существовании которого конструкторы только догадывались) он не утонул. Вся эта система была заключена в специальную теплозащитную капсулу для защиты во время входа в плотные слои атмосферы Венеры.

Автоматическая межпланетная станция «Венера-1» (сверху на первом плане) и космический корабль типа «Восток» (снизу) в зале ракетной техники Государственного музея истории космонавтики имени К. Э. Циолковского. Калуга, 6 октября 1967 года
Петр Маслов / ТАСС

Впрочем, вовсе не минимум научных приборов стал главной проблемой станции — а фатальная ошибка конструкторов. Оказалось, что один из приборов случайно поместили вне герметичного отсека, хотя в вакууме он работать не мог. Несмотря на то, что во время февральского старта ракета-носитель отработала успешно, разгонный блок так и не включился и станция осталась на орбите спутника Земли. Властям только и оставалось, что, опустив подробности неудачи, говорить о «Венере-1» как о самом тяжелом запущенном до сих пор спутнике, масса которого составляла более шести тонн.

Но выявленную ошибку оперативно исправили, и уже 12 февраля (всего восемь дней спустя!) был запущен дублер станции. На сей раз разгонный блок отработал штатно, и первая в истории искусственная станция вышла на траекторию полета к Венере — «Венерой» ее и назвали. Разгонный блок вывел станцию на очень хорошую траекторию — даже без коррекций станция должна была пройти очень близко ко второй планете Солнечной системы, а с коррекциями ее траектория имела все шансы попасть и непосредственно в нее.

Увы, и здесь сжатые сроки разработки дали о себе знать. Когда станция должна была направить остронаправленную антенну на Землю, произошел сбой и электроника вошла в «защитный режим». В этом режиме она ориентирует солнечные батареи на Солнце и выключает все приборы, не относящиеся к жизненно важным. Так вышло, что среди них оказался и радиоприемник — в результате станция перестала «слушать» Землю. Еще через несколько дней таймер включил все приборы обратно, но, к сожалению, при попытке направить антенну на Землю произошел сбой, и станция вновь перешла в «защитный режим». А ведь с каждым днем она все больше удалялась от Земли. И даже новые советские радиопередатчики не могли обеспечить достаточную силу сигнала, чтобы передать команду для связи через обычную, ненаправленную антенну.

Но оставался еще один шанс. Академия наук СССР обратилась к английскому астроному Бернарду Ловеллу. В основанной им радиообсерватории «Джорделл Бэнк» был телескоп с рекордной на тот момент приемной антенной (он и сейчас один из самых больших поворотных радиотелескопов), который в теории мог бы принять сигнал со станции и при прохождении Венеры. И он пришел! В нужное время из нужной точки пространства антенна уловила слабый сигнал. Собственно, если бы его удалось расшифровать, то одни только данные с магнитометра, установленного на станции, могли дать интересный научный результат. Но сигнал оказался слишком слаб, выделить из него полезную информацию не удалось. Даже когда в качестве помощи Ловеллу по личному распоряжению президента Академии наук СССР Мстислава Келдыша в Великобританию были направлены представитель Астросовета Алла Масевич и один из разработчиков радиосистемы станции Юрий Ходарев, они не смогли ничего сделать. На этом история первой межпланетной станции закончилась.

Именно вымпел с неудавшейся «Венеры», запущенной 4 февраля, и нашел паренек в Бирюсе. Оказалось, теплозащита выдержала вход в атмосферу, а пороховой заряд разбросал элементы на высоте облачного слоя. Все прошло так, как было задумано, — только в атмосфере Земли, а не Венеры. Спустя десятки лет, уже в середине девяностых, вымпел был продан с аукциона, а вот защитную сферу станции все желающие могут увидеть в мемориальном музее космонавтики рядом с ВДНХ.

Сами станции, запущенные 4 и 12 февраля, ничего не дали науке, зато дали ценный опыт проектировщикам. В начале 1960-х почти в каждое стартовое окно, открывавшееся в результате сближения планет, к Венере уходили новые исследовательские станции. И делалось это вовсе не ради первенства в космической гонке — у США пусков к Венере тогда было куда меньше, чем у Союза, и там даже не пытались разработать спускаемый аппарат. Дело в том, что советские (да и не только советские) ученые того времени вполне серьезно ожидали увидеть на Венере атмосферу, похожую на земную. И — как следствие — обоснованно надеялись на открытие на планете жизни.

«Планета бурь»

В 1962 году вышел художественный фильм Павла Клушанцева «Планета бурь». В самом начале там появляются слова: «Научные сведения о планете Венера скудны и противоречивы. Лишь фантазия способна заглянуть в неоткрытый мир. Он может оказаться и не таким, как в нашем фильме. Но мы верим в грядущий подвиг советских людей, которые воочию увидят планету бурь». По сюжету космонавты изучают богатую биосферу планеты, а в конце дается явный намек на наличие на ней разумной жизни.

На самом деле научные сведения тогда были не просто противоречивы. В действительности на тот момент не существовало ни одной теории, которая хотя бы пыталась объяснить их все непротиворечивым образом. А если так, почему бы не выбрать из них самую интересную? Примерно такова была логика советских исследователей, считавших ключом к разгадке наличие жизни. И в этом они не были одиноки — отчеты NASA тех времен тоже содержали рисунки с динозаврами.

Поэтому не просто так «Венеру-1» снабдили вымпелом, способным плавать в морях и океанах, а на следующих станциях уже были специальные приборы для определения параметров кислотности, электрического сопротивления и даже частоты волн на поверхности этих морей. Более того, чтобы не нарушить тонкий биологический баланс Венеры, в существовании которого тогда мало сомневались, уже первые станции начали специально дезинфицировать по методике, разработанной Институтом микробиологии РАН и институтами Минздрава СССР. Одновременно в кабинетах ОКБ-1 прорабатывали варианты космических кораблей для облета и высадки на эту планету.

Первая и довольно неприятная трещина в этой оптимистичной картине появилась в 1965 году. Именно тогда советский радиоастроном Аркадий Кузьмин при помощи американского радиоинтерферометра Калифорнийского технологического института показал, что поверхность Венеры должна быть слишком горяча для существования на ней жизни. И это в то самое время, когда к полету на Венеру уже готовилась целая серия станций, в том числе со спускаемыми аппаратами, спроектированных исходя из совсем других представлений о строении планеты.

Невзирая на неприятные новости, аппараты все равно было решено отправить к Венере, хотя всем уже было понятно, что до поверхности они не долетят. К тому моменту создатели станций надеялись, что те хотя бы ответят на некоторые из вопросов и закроют часть загадок этой планеты.

Автоматическая межпланетная станция «Венера-3»
Валентин Черединцев / ТАСС
Вымпел, доставленный на поверхность планеты Венера 1 марта 1966 года советской автоматической станцией «Венера-3»
ТАСС

Две из этой серии станций были успешно запущены, они получили индексы «Венера-2» и «Венера-3», хотя в рабочем состоянии ни одна из них до планеты так и не добралась. Причиной в обоих случаях была ошибка с нанесением на аппараты теплозащитного покрытия. Отчасти она объяснялась тем, что аппараты были переделаны из марсианских станций, а полет на Марс предъявлял совсем иные, более мягкие требования к терморегуляции. Немного подсластило пилюлю то, что 1 марта 1966 года «Венера-3» все-таки смогла не только впервые достичь Венеры (пусть и в «нерабочей форме»), но и доставила на ее поверхность советский вымпел. Фактически сделала то, что в свое время не смогла сделать «Венера-1».

Победа, убившая надежду

Следующее стартовое окно открылось в 1967 году. Воспользовавшись им, необходимо было успеть запустить новую серию станций, разработанных с учетом всей новой собранной к этому моменту информации. Посадка на воду уже тогда была вычеркнута из технического задания на станцию, но инженеры все равно спроектировали ее водоплавающей и провели все необходимые тесты по отработке такой посадки.

Станцию рассчитали на максимальное давление в 15–20 атмосфер. Мало кто тогда предполагал, что в реальности давление на планете может быть настолько большим, каким мы его знаем теперь, — примерно 93 атмосферы. Когда в начале 1960-х годов известный астрофизик Карл Саган публиковал свою работу о парниковом эффекте на планете, его оппонент, признавая высокое качество работы, предложил спор. Он готов был поставить порядка 100 долларов (почти 900 долларов по современному курсу) против 10, что давление в атмосфере планеты не превосходит всего нескольких атмосфер.

В СССР в 1967 году, когда готовилась новая серия станций, в журнале «Космические исследования» вышла статья с разбором результатов всех имеющихся к тому моменту наблюдений за атмосферой планеты. Тогда авторы пришли к выводу, что для объяснения всех имеющихся данных вовсе не обязательно предполагать, что давление на поверхности превосходит 10 атмосфер — скорее всего, оно должно находиться в диапазоне 6–10 атмосфер. Следы этих идей можно увидеть даже в характеристиках приборного оснащения станции. Хотя сама она, как уже было сказано, могла выдержать куда большее давление, установленные на ней барометры были рассчитаны на значения не более семи атмосфер.

И вот 1967 год, в космосе представитель этой новой серии станций под индексом «Венера-4». На этот раз на пути к Венере она оказалась уже не одна. В США к тому моменту на базе марсианской станции разработали небольшую станцию «Маринер-5», которая должна была изучить Венеру, не входя в ее атмосферу, с пролетной траектории.

Здравствуй, Венера! («Венера — 1, 2, 3, 4») 1967
Тимур Гаранин: Архив научно-популярных фильмов

18 октября 1967 года «Венера-4» входит в плотные слои атмосферы планеты со скоростью порядка 10 км/с. Теплозащита выдерживает, штатно раскрывается основной парашют, и начинается передача данных с научных приборов. Ярче всего те события описывают заметки из дневника «космического» журналиста Ярослава Голованова, который следил за их развитием из Центра дальней космической связи в Евпатории.

  • Евпатория. Центр дальней космической связи. Бортовое время АМС — 128-е сутки полета. На Земле — ночь. Ночь, когда «Венера-4» сядет на Венеру. Напряжение жуткое.
  • В 5 ч. 41 мин. команда: следить за появлением сигнала!
  • И точно: в 5 ч. 44 мин. 27 с. — сигнал! Превышение сигнала над шумами земными и небесными в 30 раз! Отлично!
  • В 6:15 «Венера-4» сама начала «искать Землю» своей параболической антенной и через 12 минут нашла, при этом превышение сигнала над шумами сразу подскочило с 30 до тысячи.
  • 6:48 — до планеты осталось около 30 тысяч км.
  • 7:15 — осталось около 13 тысяч…
  • 7:35 — 400 км до Венеры… Начинается еще очень слабенькая, жиденькая атмосфера, так что пора отстреливать СА. При отстреле СА параболическая антенна, которая так хорошо сейчас работает, Землю потеряет. Действительно, сигнал резко изменился, но, как здесь говорят, «парабола не хочет умирать».
  • Наконец в 7:39 сигнал с параболической антенны совсем пропал. Но уже через 50 секунд включился передатчик СА. Он в 5 раз слабее, но что делать…
  • Да, это творчество! Люди сидят за 79 миллионов километров от этого умного куска железа и управляют его полетом, и понимают, что происходит с ним там, за 79 миллионов километров, и знают, что будет происходить дальше. Это ли не высокое техническое творчество?!
  • 7:48. До Венеры — 28,8 км. Давление (Р) — 960 мм ртутного столба, температура (Т) — 78 °С…
  • 8:08. Р — более 4 атмосфер, Т = 135 °С. Академик Имшенецкий, авторитет в микробиологии, говорил, что как раз при такой температуре происходит стерилизация. Надежд на то, что на Венере существует подобие земной белковой жизни, практически не осталось… СА может выдержать давление до 15 атмосфер, потом его раздавит…
  • За моей спиной в застекленной кабинке сидит солдатик очень интеллигентного вида, в очках, из тех, кто не прошел в университет по конкурсу. Он все время повторяет кому-то в телефонную трубку параметры атмосферы Венеры, которые операторы докладывают каждые 30 секунд. Доложив, что давление в атмосфере Венеры превысило 5 атмосфер, солдатик вдруг замолчал, очевидно, выслушивая вопрос, а затем доверительно сообщил: «Товарищ маршал, на Земле — одна атмосфера…» Много бы отдал, чтобы узнать, что же за пень сидит на другом конце провода. Но это наверняка военная тайна!
  • 8:54. Датчик давления зашкалило: он был рассчитан только на 9 атмосфер. Т = 250 °С. Т внутри аппарата — 37 °С. «Жизнь там собачья», — задумчиво говорит Георгий Николаевич (Бабакин).
  • 9:14. Наружная температура — более 280 °С, внутренняя — 54 °С. Оператор докладывает, что объект качается. Почему?
  • 9:16. Сигнал пропал
  • Вечером «обмывали» в «Украине» победу Бабакина. Для науки это грандиозная победа: буквально за три часа земляне узнали о своей небесной соседке больше, чем за всю предыдущую историю человечества! Выпили прилично, все шумели, кричали, смеялись, а Глеб вдруг заплакал. Да так искренне, горько. Мы к нему бросились, а он в ответ: «Идиоты! Чему вы радуетесь?! Неужели вы не понимаете, что сегодня мы осиротели в Солнечной системе?! Я так надеялся на Венеру… И вот… Мы одни в Солнечной системе, мы совсем одни!..» — И опять заплакал.

В книге другого «космического» журналиста, Владимира Губарева, есть еще одно интересное свидетельство, относящееся, очевидно, к «Венере-4».

«Я был свидетелем того, как были разочарованы ученые, когда они не нашли жизнь на Венере. Двое из них говорили даже, что теперь они поняли, что жизнь прошла напрасно, мол, только эта мечта заставляла их заниматься наукой… Кстати, один из них стал потом священнослужителем».

Совместное изучение данных «Венеры-4» и «Маринера-5», пролетевшего мимо планеты на следующий день после советского аппарата, позволили построить самую точную на тот момент кривую давления и температуры в ее атмосфере. Правда, к тому моменту недостаточным было знание о самом радиусе планеты, без которого данные об атмосфере могли рассматриваться только с большой ошибкой. До 1967 года погрешность в определении этого радиуса составляла десятки километров. Данные «Венеры-4» и «Маринера-5» получилось привязать только к центру планеты, поэтому и при неопределенности с радиусом оценить давление на поверхности Венеры можно было лишь с большим разбросом. Но как раз в 1967 году подоспели данные с наземных радиотелескопов, в том числе новенького телескопа «Аресибо», и радиус Венеры удалось уточнить до значения с ошибкой всего в несколько километров. С учетом рельефа Венеры этого было более чем достаточно.

«Венера-4» и спускаемый аппарат станции (на первом плане) в павильоне «Космос» и «Машиностроение» на Выставке достижений народного хозяйства
Валентин Черединцев / ТАСС
Вымпел с золотым гербом и флаг СССР, копия которого была установлена на автоматической станции «Венера-4»
ТАСС

Благодаря данным «Венеры-4» Карл Саган смог выиграть пари, что, конечно, приятно, — но «заоблачные» значения давления и температуры сильно подорвали энтузиазм исследователей и, казалось, поставили крест на разговорах о жизни.

Или нет?

Жизнь в прошлом 

В наше время доминирующим в изучении Венеры стала попытка доказать не то, что жизнь на ней существует сейчас, — а то, что она определенно была возможна хотя бы в прошлом. Логика у этой идеи простая. Текущая температура на поверхности Венеры вызвана уровнем солнечной радиации. Зная, что в прошлом Солнце было более тусклым, легко сделать вывод, что и температура на поверхности Венеры была существенно ниже. Более того, когда-то очень давно и температура там была близкой к земной, а значит, скорее всего, там плескались и океаны, в которых вполне могла зародиться жизнь.

Но кроме умозрительных рассуждений, опирающихся на физику Солнца, есть и реальные факты, говорящие о том, что раньше Венера была другой. Например, при посадке большого зонда американской станции «Пионер Венус Мультипроба» в 1978 году произошел неприятный сбой при изучении состава облачного слоя Венеры. Зонд должен был построить «срез» облаков, определив их состав на разной высоте. Однако уже в начале эксперимента приемный тракт спектрометра оказался «забит» капелькой венерианской атмосферы, и все время наблюдения зонд определял состав фактически только одной этой капельки. Но именно это дало интересный результат: из-за большого времени наблюдения удалось очень сильно снизить погрешности при определении состава жидкости и уточнить, например, отношение тяжелой воды к обычной. Эти данные показали, что это соотношение в 100–150 раз больше, чем на Земле. Если принять, что планеты образовывались примерно одинаково, то это означает, что воды на Венере когда-то было минимум в 100 раз больше, чем сейчас. И это минимум — реальная цифра гарантированно больше.

Много мыслей для обдумывания дала и карта поверхности Венеры. Она была построена при помощи радиолокации станций «Пионер Венус Орбитер», «Венера-15», «Венера-16», «Магеллан» с наземных радиолокаторов.

Дело в том, что на этой карте не видно следов ранней метеоритной бомбардировки времен образования планет. Чтобы понять, о чем речь, достаточно посмотреть на то, как выглядит Меркурий — он испещрен большими и малыми кратерами. А это означает, что на Венере некогда действовал некий процесс, который все эти кратеры сгладил. Для дальнейшего понимания интересно посмотреть на Марс. Его карта четко распределена на два типа рельефа. Выше определенного уровня кратеры есть, и в большом количестве. Ниже — достаточно ровная поверхность без кратеров. Очень похоже, что эта линия и была когда-то неким уровнем моря, вода или лед которого сгладили все следы от ранней бомбардировки.

На Венере же есть следы только достаточно «свежих» кратеров, и по ним видно, что богатая атмосфера Венеры не может с ними справиться. Значит, в ее истории был еще один мощный процесс, который убрал кратеры с поверхности. И скорее всего, это было действие гидросферы или даже биосферы.

Радиально расходящаяся сеть грабенов (участков опускания земной коры по тектоническим разломам) в районе, называющемся Themis Regio. Подобные структуры находятся примерно в 50 участках планеты и иногда рассматриваются как свидетельства бывшего вулканизма
NASA
Кратер Аддамс (названный в честь американского социолога и активистки Джейн Аддамс), расположенный в южной части Венеры, снимок аппарата «Магеллан»
NASA
Реконструированное на основе снимков «Магеллана» изображение поверхности планеты. Видны кратер Саския (вблизи) и кратер Данилова (слева)
NASA

Фосфин, витающий в облаках

Уже вскоре после посадки «Венеры-4» известный биофизик из NASA, разработчик экспериментов по поиску жизни на Марсе, профессор Гарольд Моровиц, предположил, что жизнь на Венере, возможно, существует не на поверхности, а в облачном слое, где условия значительно более комфортны. Конечно, когда-то давно она должна была существовать и на поверхности, но нагрев Венеры вынудил живые существа уйти в атмосферу и адаптироваться к новым условиям жизни. Моровиц даже предположил, как они могут выглядеть: по его представлению, венерианцы могут напоминать некий воздушный пузырь, наполненный водородом, а сам этот водород для наддува живые существа могли получать из фотосинтеза.

Сейчас известно, что слой, где существуют относительно комфортные условия для жизни, располагается на высоте 50–60 километров от поверхности Венеры. На эту же высоту приходится и максимум облачного слоя. Состав облаков там весьма интересен. Обычно говорят, что они состоят из серной кислоты, но это только часть правды. Если честно, в химии облачного слоя Венеры, скорее всего, сам черт ногу сломит: кроме серной кислоты там точно есть и соляная кислота, и фтороводород, причем в неравномерных концентрациях. Так, станция «Вега-2» в 1985 году, проходя через облачный слой, нашла там очень большое число разных по составу слоев: серосодержащих, хлоросодержащих и фосфоросодержащих.

Здесь особенно интересно отметить фосфор. По современным представлениям, он — один из основных «кирпичиков» жизни. Более того, «Веги» выявили линии поглощения, которые не удалось отнести к известным веществам. Этот неизвестный поглотитель и сейчас является одной из интереснейших загадок Венеры. К большому сожалению, ни один из изучавших Венеру аппаратов до сих пор так и не сделал цветных снимков в облачном слое — при такой богатой химии восходы и закаты там должны быть весьма необычных цветов.

Гипотеза существования жизни в облачном слое никогда не была общепризнанной или даже особенно популярной. Поэтому астрономы, занимающиеся экзопланетами, до сих пор часто приводят Венеру в качестве примера планеты, находящийся в зоне обитаемости, но гарантированно лишенной жизни.

Ситуация начала меняться буквально недавно, когда планетологи решили сформировать возможные критерии наличия жизни на экзопланетах, которые можно найти в спектральном диапазоне. Одним из этих критериев стало наличие вещества под названием фосфин. А раз критерий выбран, нужно его откалибровать, и что для этого лучше подходит, чем планета рядом с нами, гарантированно лишенная жизни?

Открытие в 2020 году в атмосфере Венеры фосфина произвело глобальный эффект. Очень быстро новость в умах трансформировалась из «на Венере обнаружен возможный маркер жизни» до «на Венере нашли жизнь». Это вызвало всплеск интереса к утренней звезде. Несколько стран объявили о начале разработки станций для полета к ней, но, увы, все быстро стихло: в расчетах авторов обнаружили ошибку, которая обнулила выводы статьи. Фосфин есть, но не в тех количествах, которые бы точно указывали на наличие жизни и не могли быть объяснены другим.

В итоге, хотя мы и знаем сейчас об атмосфере Венеры куда больше, чем в начале 1960-х, этого все равно очень мало. Самые точные данные о планете передали «Веги», но это было уже слишком давно. Если говорить совсем коротко, они просто показали, что химия венерианских облаков очень и очень сложна. Сейчас нет на Земле планетолога, который бы понимал, что в них происходит. Мы даже не знаем всех веществ, из которых состоят ее облака, — а значит, и не понимаем механизмов их формирования. Фосфоросодержащие соединения там точно есть, а значит, тот же фосфин в теории все-таки может образовываться в результате каких-то химических процессов.

Методологическая сложность еще и в том, что атмосфера Венеры явно очень далека от такой привычной земной. Но именно от атмосферы Земли как самой изученной отталкиваются многие ученые, когда пытаются представить жизнь на других планетах и формулируют химические маркеры для ее поиска.

Колоризированное монохромное изображение Венеры, снятое аппаратом «Галилео» во время сближения 15 февраля 1990 года. Видны двигающиеся на запад серные облака на экваторе. Разрешение изображения около 70 километров, север сверху
NASA

Слишком дорогое удовольствие

Сейчас Венера фактически забыта исследователями. И такая ситуация длится уже не первый год. Например, отечественная станция «Венера-Д», анонсированная еще в начале нулевых, сейчас запланирована к запуску аж на начало 2030-х (!) годов.

Казалось бы, нахождение фосфина — пусть даже в небольших количествах — должно было изменить ситуацию. Венера не далекая экзопланета, прямое изучение которой в рамках текущего финансирования и состояния науки невозможно. Максимум — послать сигнал и ждать его возвращения через десятки лет. Но нет — это самая близкая к нам планета. Посылать туда сигналы с целью установления связи с иным разумом бессмысленно. Мы знаем достаточно, чтобы понять — никто не ответит. Да и посылали уже не раз в рамках радиотехнических экспериментов.

Тот же фосфин представляет собой только возможный критерий жизни, его наличие еще не означает, что в атмосфере планеты обязательно она есть. Критерии, которые говорили бы об этом однозначно, вообще очень сложно придумать — разве что прием телевизионной передачи с инопланетным сериалом.

Поэтому следующий шаг очевиден — прямые исследования в атмосфере Венеры. Они сразу дали бы гораздо больше материала, чем многолетнее дистанционное изучение, даже самое тщательное. Собственно, вся история изучения Венеры об этом прямо говорит. Все астрономические исследования Венеры за десятилетия дали меньше информации, чем передала станция «Венера-4» при прямом зондировании. Даже если просто взять и оснастить сейчас старые советские платформы современными приборами, это позволило бы закрыть многие белые пятна в знаниях о планете. Еще полезнее было бы доставить на Землю фрагмент венерианской атмосферы.

Но разработка полноценной межпланетной станции — это уже очень дорогое удовольствие. При помощи современных технологий достаточно легко создать станцию, которая проработает на планете несколько часов. Для науки важны эти часы. Но, как сейчас водится, кроме научного интереса, станции рассматриваются также как некая пиар-акция, а для пиара эти часы ничтожны, ведь они совершенно не сравнятся с годами работы марсохода на Марсе (в гораздо более комфортных условиях, чем венерианские). Более того, любая страна, реализующая этот проект, неминуемо подвергнется критике за то, что она смогла лишь через десятилетия повторить то, что Советский Союз массово делал и 40, и 50 лет назад.

Очевидна необходимость создания станции нового типа, а это сделать совсем не просто. Известно, что еще в СССР много сил вложили в создание долгоживущей станции на элементной базе и способной работать при венерианских температурах. По сути, надо создать специальную индустрию, именно под этот проект. Понятно, что это совсем другие деньги, которые развитые страны тратить явно не намерены.

Так что проекты новых посадочных венерианских станций пока откладываются. Остается только надеяться, что рано или поздно они отправятся в космос. И мы сможем увидеть новые панорамы ближайшей к нам планеты и точно узнаем, что же все-таки творится в ее облачном слое.

Автор: Павел Шубин

Редактор: Александр Ершов

Реклама