Жили-были две планеты. Они были новичками в своей галактике, и жизненного опыта у них не было никакого. Подобно близняшкам, они родились в одно и то же время примерно четыре с половиной миллиарда лет назад и обрели примерно одинаковую форму. Обе планеты были усеяны вулканами и испещрены руслами рек. Обе вращались вокруг одной желтой карликовой звезды на расстоянии, достаточно близком для обогрева, но достаточно далеком, чтобы не превратиться в пепел. Если бы инопланетный астроном навел в те дни на них свой телескоп, он мог бы сказать, что это весьма многообещающие планеты, своего рода ясли, в которых развивается жизнь. Они были довольно крупными и могли удерживать вырабатываемые газы, окутывая себя атмосферой. И они были достаточно маленькими, чтобы оставаться твердыми и не превратиться в газообразных гигантов. Это были «планеты из обитаемой зоны», как сказали бы наши астрономы. Как раз то, что нужно для жизни.
Все остальное - это доисторическая эпоха. На Земле вулканы наполнили воздух водяным паром и углекислым газом. Поверхность остыла, сформировалась земная кора, над которой в результате конденсации пара появились океаны. Внутри горячих источников и подводных расселин простейшие углеродистые соединения в виде пузырей поднимались вверх и формировали аминокислоты и пептиды. Затем в этой жиже появилась первая бактерия. Позднее возникли сине-зеленые водоросли, покрывшие всю планету как водянистый ковер, который впитывал солнечный свет и вырабатывал кислород, давая жизнь всему тому, что появлялось после. Геологи называют это периодом Великой оксигенации или насыщения атмосферы кислородом. Это стало самым важным изменением в истории нашей планеты. Сейчас все это кажется вполне естественным и неизбежным: жизнь триумфально двигалась к созданию более сложных организмов, к появлению нас с вами. Однако, как и у любой истории сотворения мира, у этой есть своя предостерегающая мораль. Это история рая и ада.
В 1877 году, когда итальянский астроном Джованни Скиапарелли (Giovanni Schiaparelli) нарисовал свою первую подробную карту Марса, он представлял эту планету как земной рай. Один из районов этой планеты он назвал Эдемом, второй - Элизием (мир блаженства), а другие районы на более поздних картах - Аркадией и Утопией. В свой телескоп, установленный на крыше Палаццо ди Бреро в Милане, Скиапарелли, как ему казалось, наблюдал за океанами, континентами и водными каналами, которые попадали в поле его обзора. Он писал, что «эта планета представляет собой не просто скопление пустынных скал - она живет». Его последователи зачастую верили ему на слово: чем зорче становились их телескопы, тем более затуманенным был их взор. Они видели ледяные горы и реки растаявшего снега, о чем повествовал в 1996 году в своей книге «Планета Марс: история исследования и наблюдения» Уильям Шихан (William Sheehan). Они видели плодородные оазисы и темно-зеленую экваториальную полосу. Они видели также ирригационную систему, выстроенную так ровно и в соответствии с законами тригонометрии, что, как писал астроном Персиваль Лоуэлл (Percival Lowell), такие сооружения могут быть созданы только высокоразвитой расой. Некоторые видели даже начертанное на иврите на поверхности планеты слово «Всемогущий». Газета San Francisco Chronicle сообщала в 1895 году: «Да, масштабы работ по нарезке каналов в форме букв, обозначающих имя бога, поначалу ввергают в шок. Но и на Земле имеются такие сооружения, которые нам сегодня кажутся столь же невообразимыми».
Читайте также: Каким был бы 501-дневный полет на Марс?
К тому моменту, когда человечество смогло впервые детально взглянуть на Марс - а произошло это спустя почти сто лет после того, как Скиапарелли составил его карту - Красную планету стали рассматривать как вторую Землю, только более экзотическую. В таких книгах как «Марсианские хроники» Марс описывается как колоссального размера пустыня, населенная стройными золотистыми существами – своего рода Таос с его индейцами, но без туристов. Хотя инфракрасные исследования поверхности Марса показали, что на его поверхности воды в 70 раз меньше, чем в самой сухой пустыне на Земле, биологи по-прежнему надеются на лучшее. В подготовленном в марте 1965 года докладе Национальной академии наук сообщалось, что «с учетом имеющихся на настоящий момент данных, мы считаем вполне оправданным предположение о том, что Марс населен живыми организмами, и что жизнь появилась там независимо».
Четыре месяца спустя исследовательский аппарат НАСА Mariner-4 прошел над северным полушарием планеты, передав на Землю ряд снимков. Это были низкого качества черно-белые фотографии с разрешением 200 на 200 пикселей. Однако даже такие снимки создали четкое представление о Марсе. Там, где располагались Элизий и Аркадия, были обнаружены необитаемые пустыни, усеянные кратерами. На Землю это совсем не было похоже. Это больше напоминало Луну.
Вот уже шестое десятилетние продолжаются поиски жизни на Марсе. На эту планету для ее исследования были направлены сорок аппаратов, и ни одному из них не удалось обнаружить ни единого признака жизни. Чем внимательнее мы ее изучаем, тем более враждебной выглядит эта планета: ее атмосфера, которая со сменой времен года то накаляется, то становится леденящей, абсолютно инертна и слишком тонка для развития жизни. Поверхность Марса пронизывают солнечные ветры. К тому моменту, когда Земля три миллиарда лет тому назад, если верить геологам, сделала первый вздох, Марс уже миллиард лет задыхался. Атмосфера истощалась, реки испарялись, дули пылевые бури, а последние остатки воды превратились в ледяные шапки. Период Великого высыхания, как его иногда называют, представляет еще большую загадку, чем период Великой оксигенации на Земле. Нам известно только одно: одна планета жила, а другая умерла. Одна стала зеленой, другая - красной.
Также по теме: Сверхновая звезда оставила свой след в древних бактериях
Но мы все равно вглядываемся в далекое прошлое. Марс это все, что у нас есть: другая похожая на Землю планета находится в системе Тау Кита, что в 140 триллионах километров от нас. Благоприятных факторов на Марсе едва ли не меньше, чем пагубных. На Марсе есть солнечный свет, вода, углерод и азот. Его поверхность столь же неприятна, как внутренняя часть кратера вулкана, где бурно разрастаются бактерии. Тем не менее, там может быть жизнь. 26 ноября 2011 года НАСА отправило для исследования Марса свою самую передовую космическую научную лабораторию — автоматическую станцию Curiosity. Курирующие проект ученые сразу предупредили: не надо ждать от этого проекта чего-то особенного. По их словам, целью миссии является лишь поиск мест, которые когда-то могли быть обитаемыми. Однако даже мертвый Марс может дать ответ на многие уже давно существующие вопросы о жизни: что приводит в действие ее механизмы? Почему жизнь здесь, а не там? Почему мы, а не они?
Центр управления полетами НАСА на Марс находится в Лаборатории реактивных двигателей в Пасадене, штат Калифорния. Она спрятана у подножия гор Сан-Габриель возле поросшего кустарником высохшего русла реки на севере от Лос-Анджелеса. Место это какое-то слишком пасторальное и идиллическое для происходящей в нем мозговой деятельности. В промежутках между зданиями прогуливаются олени, обгладывающие рассаженные в горшках растения. Они настороженно шевелят ушами, следя за проходящими мимо неухоженными инженерами, которые увлечены своими расчетами настолько, что ничего не замечают вокруг. Когда я был маленьким, мой отец, работавший инженером-электриком, проводил летом исследования в Калифорнийском технологическом институте. Иногда он брал меня с собой на выходные в Лабораторию реактивных двигателей. Это место обладало всеми атрибутами космической романтики тех времен: стеклянные кабинеты, гулкие павильоны, марсоходы и космические корабли. С тех пор мало что изменилось, только у зданий теперь весьма потрепанный вид - такова судьба всех гламурных объектов. В начале 1980-х годов бюджет лаборатории был урезан, а межпланетные полеты практически отменены. Лаборатория реактивных двигателей оставалась на плаву лишь благодаря военным исследованиям.
Утро 4 августа 2012 года, или как говорят инженеры НАСА, «день посадки минус один», началось с брифинга, который проводили руководители проекта. Ожидалось, что марсоход коснется поверхности менее чем через 48 часов по завершении самой сложной и технически смелой процедуры посадки за всю историю исследования космоса. В значительной части своим успехом НАСА обязано многократным повторениям. Навигационная система Curiosity такая же, как и во времена Аполлона, а сверхзвуковой парашют вообще использовался в миссиях Viking конца 1970-х годов. Однако ее отличительный элемент - система посадки, известная как Sky Crane, или «небесная лебедка», которая является новинкой. Она не была даже испытана на Земле: атмосферу и притяжение Марса можно было воспроизвести только на компьютере. «Нелепое устройство», как назвал его один исследователь НАСА. «Многие из нас скрестили пальцы и сжали зубы. К сожалению, неудачу не мог исключить никто».
Читайте также: В нашей галактике много планет, подобных Земле
За восемь с половиной месяцев, что прошли после того, как с мыса Канаверал стартовал корабль с марсоходом Curiosity, аппарат преодолел земное притяжение, пролетел половину орбиты вокруг Солнца и преодолел 570 миллионов километров космического пространства. Теперь ему предстояло совершить посадку на ровном участке размером 7 на 19 километров. Это напоминало метание дротика в круг, находящийся на расстоянии в полкилометра. На расположенном позади трибуны экране в комнате для совещаний руководитель программы изучения Марса Даг Маккуисчен (Doug McCuistion) показал картинку, на которой был выведен счет: Марс - 24, Земля - 15. Из 39 аппаратов, направленных до Curiosity, менее чем 40% удалось достичь планеты. «Марс суров»,- сказал он.
В НАСА приняли традиционное решение: оставить проблему на откуп экспертам. В конце концов, над проектом Curiosity на тот момент работало 7000 человек. У космического корабля было четыре основных составляющих: ракета-носитель для вывода в космическое пространство, ступень для доставки аппарата на Марс, спускаемый аппарат в защитной оболочке, позволяющий пройти верхние слои марсианской атмосферы, и «небесная лебедка», чтобы зависнуть над поверхностью и опустить на нее марсоход. Первые три этапа, относящиеся к стадии полета, прошли гладко. Однако летающая лебедка Sky Crane и сам марсоход были достаточно странными гибридными творениями. Как сказал руководитель группы подлета, снижения и посадки Адам Штельцнер (Adam Stelzner) «если у тебя есть команда в количестве 7 тысяч человек, которая проектирует автомобиль, то в итоге у них получится что-то наподобие «Понтиака Ацтек»». Летающая лебедка Sky Crane представляет собой расширяющуюся книзу каркасную конструкцию с ракетными ускорителями на каждой из опор и кабелями, торчащими из его днища. Этот аппарат напоминает механического паука. Марсоход больше похож на верблюда с коленчатыми шасси и длинной шеей со множеством сочленений, которая переходит в голову с биноклем. Работает аппарат на атомном генераторе; он напичкан лазерами, ковшами, камерами и механическими захватами. «Моя невеста говорит: по виду этого аппарата можно сказать, что проектировала его группа 13-летних мальчишек», сказал мне один инженер.
И невеста права, только она отняла несколько десятков лет от возраста разработчиков. Все девять главных разработчиков проекта Curiosity это люди средних лет. Выстроившиеся в шеренгу позади трибуны, одетые в рубашки с короткими рукавами или в пиджаки с галстуками, они как будто вышли из старой кинохроники о проекте «Аполлон». Однако остальная часть разработчиков представляет собой группу инженеров, приехавших в Лабораторию реактивных двигателей со всех концов света уже после высадки на Луну. Мигель Сан Мартин (Miguel San Martín), ведущий инженер систем навигации, управления и контроля проекта Curiosity, вырос в Буэнос-Айресе и Патагонии, где слушал сообщения по радио о миссиях Viking. Вэнди Томпкинс (Vandi Tompkins), единственная женщина среди 16 управляющих марсоходом мужчин, родом из маленького городка в Индии. Их кропотливый труд свидетельствует о яркой романтике космоса и о тех чудесах, которые может сотворить эта эпическая правительственная программа. На постройку Curiosity потребовалось 10 лет, а аппарат обошелся в 2,5 миллиарда долларов. И через 48 часов он мог разбиться о марсианский грунт либо совершить успешную посадку.
Также по теме: В полете на Марс экскременты астронавтов защитят их от радиации
Когда я находился в Лаборатории реактивных двигателей, я слышал, как говорили об анкете, которой, возможно, и не было. В ней у астронавтов якобы спрашивали, готовы ли они лететь на Марс, если это будет поездкой лишь в один конец. Три четверти якобы сказали, что готовы. (Как сказал мне позднее астронавт «Аполлона» Базз Олдрин (Buzz Aldrin), «прибывшие на «Мэйфлауэр» пилигримы не ошивались возле Плимутского камня в ожидании того, что корабль заберет их обратно»). По всей видимости, инженеры Curiosity намного менее фанатичны, однако многие из них потратили годы на совершенствование отдельных механизмов, будь то тяговый двигатель или, например, лебедка - то, от чего может зависеть весь проект. Некоторые даже жили по марсианскому времени, добавляя к каждому дню по сорок минут. В итоге они бодрствовали по ночам и спали в светлое время суток. По словам Штельцнера, «если сложить все вместе, то получится несколько веков, если не тысячелетий личных человеческих усилий, вложенных в это дело. Поэтому для каждого из нас этот проект имеет огромное значение». Когда я спросил его о том, что он чувствует, он нахмурился и сказал: «С рациональной точки зрения я преисполнен уверенности, но с эмоциональной чертовски напуган. Мы думали, что разбили эту хреновину. Но Марс довольно часто преподносит сюрпризы».
Летающая лебедка Sky Crane была детищем Штельцнера, поэтому ему было что терять, причем больше, чем остальным. Так случилось, что посадка совпала с еще одним его долгосрочным проектом, находившимся теперь на стадии завершения: его жена Триша была на девятом месяце. (Как говорил Штельцнер, «скоро у меня родится дочь минус один месяц»). Триша, работающая в информационно-образовательном отделе Лаборатории ракетных двигателей, решила, что время для родов неподходящее. Однако появление детей-близнецов, как они называли дочь и полет на Марс, лишь придало ее мужу дополнительную энергию. Вместо того, чтобы запереться дома, отстранившись от своего нелепого аппарата, Штельцнер стал своего рода символом этого проекта. Отчасти это было связано с его прической. У него была зализанная гелем косматая шевелюра, наголо побритые виски и ботинки из страусиной кожи. Крепкий и широкоплечий, он даже на самом заумном совещании сохранял облик рокера-бродяги. Для создания дополнительного эффекта он делал паузу, мрачно вглядывался в глаза собравшимся журналистам, а затем смотрел на свою команду и называл ее «рыцарями наших дней», которые «одолевают драконов и демонов» Марса.
С Адамом я знаком уже несколько лет, но увидеть его выступающим с трибуны все равно было неожиданно. Когда я увидел его в первый раз на встрече со старым другом в Лос-Анджелесе, он показался мне отменным позером. Он был обаятелен и энергичен, а его тщеславие было терпимым с учетом его теплого отношения к людям. Однако он не создавал впечатление разумного человека, какие окружали моего отца, когда я был ребенком. Он больше походил на актера, игравшего роль ученого-ракетчика на летнем фестивале. Однако при этом Штельцнер был потрясающим инженером. У него есть особый талант - зрительно представлять проекты. Он видел прообраз проекта целиком, тогда как все другие возились с деталями. Он мог буквально вытягивать эти детали из других людей, создавая единое целое. Казалось, его яркая экстравагантность успокаивает коллег. Он непревзойденный мастер причудливых концепций и невероятных решений, способный найти выход, который является одновременно изящным и логичным. Указывая на чертеж летающей лебедки Sky Crane на своем компьютере, он отметил, что «она выглядит невероятно. Кажется, что она ненадежная. Всякий, кто видит ее, говорит то же самое. А нам нечем защититься, нечего сказать в ответ. Если она не сработает, нас съедят заживо».
Читайте также: Марс - сухой лед и дюны планеты
Тот факт, что Штельцнер оказался в Лаборатории ракетных двигателей, был своего рода везением. Это доказывало, что программа изучения Марса может вовлечь в свою орбиту даже самых странных людей. Насколько Штельцнер сам помнит, впервые он всерьез задумался об астрономии в 1984 году, когда ему был 21 год. Тогда он жил в Милл-Вэлли и играл на бас-гитаре в группе, носившей название Stick Figures. Он ушел из колледжа и имел репутацию плейбоя маленького городка (непродолжительное время он встречался с моделью Карре Отис (Carré Otis). Позднее Штельцнер работал помощником управляющего в магазине органической пищи, иногда выращивая коноплю. У него было мало навыков и еще меньше перспектив. Однажды поздно вечером он возвращался домой с вечеринки, когда вдруг заметил, что Орион находится на непривычном месте на небе. В тот вечер он видел, что звезда висела над прожекторами, освещавшими Ричмонд. Теперь она находилась над мостом Золотые ворота, однако Большая Медведица осталась на прежнем месте. Как такое могло произойти?
Он смутно помнил что-то о суточном движении - процессе вращения звезд на небосводе в зависимости от вращения Земли. Однако он никогда не посещал занятия по астрономии и не смог сдать школьный экзамен по математике из-за того, что часто пропускал уроки. Родители не особо заботились о его образовании. Отец унаследовал состояние Шиллинга, сделанное на продаже специй. Он был одаренным, но трудным человеком, и так и не смог сделать карьеру, со временем все чаще заглядывая в бутылку. Его мама была соучредительницей детского сада для хиппи. Именно она дала Адаму впервые затянуться косячком. Семья жила в богемной атмосфере среди артистов и музыкантов Саусалито над заливом в Особняке искусств и творчества, который уже давно продан (теперь этот дом стоит два с половиной миллиона долларов). Как сказал мне Штельцнер, «самое интересное в унаследованном состоянии заключается в том, что прошлое всегда лучше будущего. Мой отец готовился к тому, что дед умрет, и он унаследует его деньги. К этому же готовили и меня. Однако если честно, мне уже не оставалось никаких денег».
Ничто не могло спасти мальчика от критического взора и язвительных заявлений его отца, и поэтому он пытался делать вид, что ему все равно. Штельцнер пропускал занятия в школе, лазил по деревьям, забирался в дома и носился по округе на своем горном велосипеде. Он прекрасно освоил скейтборд, садясь на доску и спускаясь на ней с гор без шлема и тормозов. Он устраивал войны на пустырях, бросаясь камнями в других безбашенных пацанов. С семи до 17 лет Штельцнер сломал 32 кости, и к концу этого периода у него было 172 шва на теле. Он перебирает эти кости как музыкант струны, перечисляя травмы: левая рука, правая рука, сломанная челюсть, сломанный нос, травма от горного велосипеда, от скейтборда, от саней, поврежденный палец, рассеченная бровь, вывихнутый сустав, оторванная фаланга мизинца. Последняя травма стала результатом попытки отпилить велосипедный замок ножовкой. Палец пришили, однако он его почти не чувствует.
Также по теме: Проект добычи полезных ископаемых на астеройдах нацелен на колонизацию космоса
В ту ночь, когда Штельцнер наблюдал в Милл-Вэлли за Орионом и удивлялся, почему он сместился, вряд ли были основания полагать, что он найдет ответ. С 7 лет он не демонстрировал особых умственных способностей. Тогда священник церковной школы сказал, что он недалекий, и посоветовал отцу отдать его на курсы продавцов. Однако те звезды глубоко запали ему в душу. Несколько недель спустя Штельцнер отправился в местный муниципальный колледж, где записался на занятия по астрономии. Когда ему сказали, что сперва нужно освоить физику, он неохотно согласился, а потом обнаружил, что в этом его настоящее призвание. Даже больше, чем призвание. «Да я там просто всех обошел, на некоторых тестах учащиеся набирали в среднем по 30%, тогда как я получал 98%. Я был крут». Степень бакалавра по специальности «инженер-механик» он получил в Университете Калифорнии в Дэвисе. Там он преуспевал, и ему даже поручили выступить с речью на выпуске. Он был удостоен стипендии и получил степень магистра в Калифорнийском технологическом институте. После этого он поехал за своей первой женой в Университет Висконсина, где защитил диссертацию. Научная жизнь была ему по душе. Она подразумевала общение, сотрудничество, хотя и включала в себя серьезное соперничество. Кроме того, такая жизнь позволяла ему не брать на себя больших обязательств. «Это была своего рода игра с подстраховкой. Тебе ставят оценки, ты идешь вперед и вверх, однако в этой игре тебе не нужно бороться за выживание». Но в НАСА его научили и этому. Он вновь бросает взгляд на летающую лебедку Sky Crane на своем компьютере и говорит: «Возможно, я слегка переборщил с отдачей».
Штельцнер пришел в Лабораторию ракетных двигателей из Университета Висконсина в 1999 году, когда программа изучения Марса была на последнем издыхании. По крайней мере, так казалось. Через некоторое время после завершения миссии Mariner-4 астрономы стали с большим оптимизмом относиться к этой планете. Да, она представляет собой пустыню. Однако она не такая уж мрачная, как могло показаться на первый взгляд. Космический аппарат сфотографировал не более 1% поверхности, а в рамках последующих миссий аппараты просто проплывали над планетой. Лишь в 1971 году аппарат Mariner-9 попал на орбиту Марса, позволив ученым внимательно посмотреть на Красную планету. Космический аппарат летал на высоте чуть больше полутора тысяч над поверхностью, что в шесть раз ближе, чем Mariner-4. Новый аппарат делал съемки камерой высокого для того времени разрешения: один пиксель на сто метров. Менее чем за год аппарат передал на Землю более 7000 снимков.
Несомненно, Марс на снимках выглядит эффектно. Он сформировался в результате крупных извержений, а песчаные бури его обточили. На планете имеются плоские горы, ледяные поля и океаны дюн. Там был обнаружен разлом, который в четыре раза глубже, чем Гранд-Каньон, а также гора, которая в три раза выше Эвереста (ее пик находится на высоте 25 километров, и это был единственный объект, который можно было видеть из космоса в течение целого месяца после прибытия Mariner-9. Остальная часть планеты была закрыта самой крупной песчаной бурей из когда-либо наблюдавшихся астрономами). О Марсе можно было говорить только в превосходной степени; это была планета с изрезанным как ножом ландшафтом, который никогда не становился скучным из-за дождя и растительности. Такой пейзаж совсем не напоминал лунный. Больше это походило на штат Юта.
Читайте также: Три экзопланеты, возможно, имеют подходящую температуру для жизни
Четыре года спустя, когда специалисты НАСА направили к поверхности планеты два аппарата - Viking-1 на экватор и Viking-2 на северный полюс - ученые уже не рассчитывали обнаружить там какие-то формы разумной жизни. Однако они планировали не просто сделать снимки планеты. У обоих аппаратов были механические манипуляторы для забора образцов почвы и встроенные лаборатории для исследования биологической активности. Viking-1 должен был совершить посадку 4 июля 1976 года, на 200-летие независимости США. Как писала тем летом Times, «если не будет ядерной войны, к тому моменту, когда наша нация будет отмечать 300-летие независимости, Марс уже может быть заселен».
Но все пошло не так, как планировалось. Районы для посадки, когда их наблюдали с орбиты, выглядели настолько неровными, что двум аппаратам потребовалось несколько недель для поиска других площадок. Когда аппараты наконец совершили посадку, празднование 200-летия независимости уже подошло к концу. Viking-1 остался стоять на поле вулканического щебня, а Viking-2 оказался в описанной Скиапарелли Утопии, на ровной и пустынной как теннисный корт площадке. Атмосфера планеты оказалась в сто раз разреженнее земной, температура на рассвете достигала 118 градусов ниже нуля. И тем не менее, когда первые образцы грунта были проанализированы, а результаты отосланы на землю, специалисты НАСА откупорили шампанское. Два образца после смешивания с радиоактивными веществами начали выбрасывать радиоактивный углекислый газ. Это означало, что вещества преобразовывались при обмене веществ. Некоторые ученые по-прежнему стоят на защите полученных результатов: они утверждают, что в почве могли содержаться микробы, живущие во льду под поверхностью планеты. Однако аппараты не обнаружили никаких иных признаков биологической активности или органических веществ. Иначе говоря, почва оказалась непригодной для жизни: в ней было слишком много железа, из-за чего любой поступавший кислород мгновенно превращался в ржавчину. Именно поэтому планета имеет красный цвет.
Штельцнер сообщил мне, что «с эмоциональной точки зрения программа изучения Марса продвинулась не очень далеко со времен экспедиций Viking». Даже если на планете и есть жизнь, ученые сейчас знают, что обнаружить ее будет крайне трудно. По этой причине они не направляли никаких аппаратов на поверхность планеты в течение 20 лет. Затишье конца 1970-х годов дало повод в 1980-х годах сократить финансирование, что привело к началу эпохи 1990-х годов под лозунгом «быстрее, лучше, дешевле». Тогда предпринимались усилия по созданию более эффективных космических кораблей с привлечением промышленных партнеров, таких как Lockheed Martin. В 1997 году НАСА вернулось к программам по изучению Марса, направив туда аппарат Pathfinder с марсоходом Sojourner (они в основном просто обнаружили новые вулканические породы). Однако технический успех чередовался с катастрофами. Запущенный в 1992 году аппарат Mars Observer пропал из поля зрения за три дня до запланированного выхода на марсианскую орбиту. Запущенный в 1998 году Mars Climate Orbiter (аппарат по исследованию марсианского климата) загорелся при входе в атмосферу планеты. Это было вызвано путаницей и несоответствием в измерениях наземной команды и бортового компьютера. Месяц спустя Polar Lander совершил посадку на южном полюсе планеты, после чего связь с ним была окончательно потеряна.
Также по теме: Curiosity вдохнул марсианского воздуха
Работавший над аппаратами Pathfinder и Polar Lander инженер Томмазо Ривеллини (Tommaso Rivellini) сказал мне: «Для того, чтобы не показывать достаточно хороший результат, не требуется много усилий. В случае с аппаратами приходится делать правильно порядка миллиона операций. Просто мы немного поспешили и зашли слегка далеко». Еще когда Polar Lander направлялся к Марсу, специалисты НАСА уже работали над следующей миссией - аппаратом, который должен был сесть на Марсе, собрать образцы грунта и направить их ракетой обратно на Землю. Однако от этого проекта отказались как от слишком рискованного. В тот момент, когда Штельцнер начал работать с Ривеллини в 2000 году, у НАСА в разработке было только два небольших вездехода — Spirit и Opportunuty. Штельцнер называет их «надеждой на слепую удачу».
Viking был техническим триумфом и научной неудачей одновременно; как сказал мне один специалист НАСА, полученные благодаря ему результаты стали «большим марсианским разочарованием». На фоне этих аппаратов Spirit и Opportunity представляли собой прямую противоположность. Установленная на них посадочная система, позаимствованная у Pathfinder, была предельно простой: Ривеллини и Штельцнер просто завернули марсоходы в воздушные подушки. Когда зимой 2004 года два аппарата садились на Марс, их посадочные модули были спущены на парашютах, после чего марсоходы сбросили на поверхность как пляжные мячи. После того как мячи переставали скакать, марсоходы вылуплялись из оболочек и появлялись на марсианский свет. Это был бесполезный запуск, однако он был лучше, чем ничего. Как сказал геолог Калифорнийского технологического института Джон Гротцингер (John Grotzinger), работавший советником по тому проекту, а теперь занимающий пост главного научного исследователя миссии Curiosity, «я ожидал обнаружить там то же, что и всегда - кучку базальта». Именно его в основном и доставил на Землю Spirit. «Но затем совершил посадку Opportunity. Когда мы получили первые снимки, мы стали шутить, что НАСА прислало нам фотографии местности в западной части США. Затем поступили данные минералогического анализа, и вот тогда мы начали удивляться: не может быть! Не может быть!».
Штельцнер и Гротцингер коллеги и партнеры в программе по исследованию Марса: один гадает, как туда добраться, второй - что там будет найдено. Они прекрасно ладят, иногда ужинают вместе или сидят за бутылкой вина, однако у них совершенно разное восприятие. Как сказал о Гротцингере Штельцнер, «он необычайно обаятелен, как и все ученые. Но ни в коем случае не нахален и не поспешен». И тем не менее, у Гротцингера жизнь была больше наполнена приключениями. Палеонтолог по профессии, он провел большую часть жизни в поисках древнейших окаменелостей на Земле, побывав в самых отдаленных районах планеты. Если на Марсе когда-то и была жизнь, то, скорее всего, она была микроскопической и существовала там более трех с половиной миллиардов лет тому назад, считает Гротцингер. Но даже на Земле крайне редко встречаются окаменелости такого возраста. По словам Гротцингера, «их можно сосчитать по пальцам одной руки. Пять таких мест. Можно потратить кучу времени на их поиски в сотнях тысяч скал и ничего не найти».
Читайте также: Древняя галактика - самая далекая
55-летний Гротцингер работал в Сибири, Намибии, Омане, в арктической части Канады и в других районах. Он сплавлялся вниз по рекам близ Якутска, убегал от медведей гризли и черных мух возле Большого Невольничьего озера (его личный рекорд по полученным укусам от насекомых составляет 200 за одну ночь), исследовал скальные образования на Берегу Скелетов, проходя иногда почти 40 километров за один день. Долгие месяцы одиночества и работы на открытом воздухе сделали его подтянутым, а лицо у него обветрело и загорело на солнце. Его отличает крайняя лаконичность в изложении мыслей, что весьма редкое явление среди легковозбудимых инженеров НАСА. Глядя на то, как он работал все дни накануне посадки, я вспомнил Генри Фонду (Henry Fonda) в его ранних вестернах: глядящий, прищурившись, на горизонт и размышляющий о дальнейших действиях, в то время как городская толпа жителей скачет галопом то туда, то сюда.
Как говорит Гротцингер, для того, чтобы отыскать самые древние окаменелости, необходимо изучить условия, в которых они формировались. Если в районе имеется вода и стоит жара, нужно искать органический углерод; если органический углерод имеется, нужно искать остатки микроорганизмов. Однако здесь есть подвох: вода разрушает органические вещества так же быстро, как и создает их. Признаки жизни способны ликвидировать себя сами. После появления теории Дарвина ученые постоянно жалуются на пробелы в палеонтологической летописи. Останки динозавров и окаменевшие деревья найти не так сложно, однако все они ограничиваются определенным возрастом, примерно 600 миллионами лет, когда начался кембрийский период. Свидетельства жизни в более ранний период практически отсутствуют. Гротцингер назвал это «провалом летописи». «Если жизнь на Земле появилась четыре миллиарда лет тому назад, то четыре пятых истории этой жизни по сути не задокументированы»,- писал в 2001 году в своей книге «Cradle of Life» (Колыбель жизни) геолог Дж. Уильям Шопф (J. William Schopf). Это все равно, как если бы история США начиналась с 1963 года.
Тем, что нам известно о происхождении жизни, мы во многом обязаны геологу по имени Стенли Тайлер (Stanley Tyler). Летом 1953 года Тайлер рыбачил на лодке у северного побережья озера Верхнее, когда вдруг заметил поблизости странную породу. Тайлер в свое время нанес на карту залежи железной руды, протянувшиеся от севера Миннесоты до юга Онтарио. Тысячи тонн этой руды были превращены в автомобили на заводах в Детройте. Залежи руды в месте, известном как Пласт Ганфлинта, имеют ржаво-красный цвет из-за наличия в ней оксидов. Однако этот пласт был блестяще-черного цвета с пятнистыми выступами. Вернувшись в лабораторию Университета Висконсин, Тайлер разрезал небольшой фрагмент камня и поместил его под микроскоп. Когда он навел на фрагмент источник света, он увидел мелкие зернистые вкрапления кремния, известные как кремнистый известняк, находившиеся вперемешку с похожим на уголь материалом. Однако там было кое-что еще: сотни полых сфер и волокон. Они очень напоминали бактерии.
Также по теме: Экзопланета по соседству
Позднее Тайлер показал снимки найденных пород молодому палеоботанику из Гарвардского университета Элшо Баргхорну (Elsho Barghoorn), который распознал в них окаменелости микробов и грибков (позднее выяснилось, что это цианобактерии). Оба ученых затем проверили и описали множество образцов из тех мест, обнаружив, что бактерии, как говорил Шопф, существовали в составе больших образований и сохранились в причудливой, похожей на капусту форме в скале (он защищал докторскую диссертацию у Баргхорна). Эти находки оказались сенсационными. Залежам Ганфлинта было примерно два миллиарда лет. Таким образом, этой находкой в один момент удалось в четыре раза расширить сведения об истории жизни на Земле. Однако занятый своими личными проблемами Баргхорн несколько лет не публиковал результаты исследований. К тому моменту Тайлер умер, а его конкурент Престон Клауд (Preston Cloud) узнал об этом месте и провел свой собственный анализ. Сложилась неприятная ситуация. Когда Баргхорн услышал о работе Клауда, и после того, как редакция журнала Science попросила его сделать экспертный обзор по работе конкурента, он заставил их ждать две недели, а сам второпях завершал свой собственный труд, созданный при помощи Шопфа. Затем он позвал Клауда и сказал ему, как вы уже поняли, что он тоже готов представить свою работу. «Видеть значит верить»,- ответил Клауд, согласившийся в конечном счете на то, что Баргхорн опубликует свой труд первым. Две заметки появились в журнале с разницей в два месяца: в феврале и апреле 1965 года.
За этим последовала докембрийская суматоха: по всему земному шару началась гонка за древнейшими окаменелостями. Баргхорн сосредоточился на Австралии, Клауд на Долине Смерти, другие вели раскопки в Китае и Бразилии, беря с собой толпы аспирантов. Гротцингер тогда был маленьким мальчиком, однако он имеет четкое представление о раскопках того периода, ведь Престон Клауд был его дядей. Когда Гротцингер был еще студентом-геологом и работал после защиты докторской диссертации в Колумбийском университете, одну зиму он провел в Калифорнии, где учился серфингу и наведывался к Клауду, который жил в Санта-Барбаре. Именно там, по его словам, он заразился палеонтологией и подходом его дяди к ней. Как он сам говорит, «Баргхорну было достаточно изучать древние окаменелости. Клауда же интересовало, как эти окаменелости связаны с процессом эволюции на нашей планете, как микроорганизмы изменили окружающую среду, как жизнь порождает жизнь».
Поздней осенью, когда у Гротцингера выдалась редкая пауза в работе над программой по изучению Марса, я поехал с ним в Долину Смерти - строго на восток от его дома в шикарном Сан-Марино, вдоль передней гряды гор Сан-Габриель, мимо Эпл-Вэлли и Барстоу, вниз к огромному бассейну пустыни Мохаве. Гротцингер часто привозит своих студентов-геологов в это место, где располагается полевая школа при Калифорнийском технологическом институте. Изучение пластов и горных хребтов в этой местности представляет собой, по его словам, настоящий урок анатомии Земли: они будто мышцы и кости планеты, которые расслоились, оказавшись под воздействием палящего солнца. Этот ландшафт больше остальных в Северной Америке напоминает марсианский.
Читайте также: «Хаббл» глубже заглянет в космос
Когда мы добрались до перевала Кахон на восточном склоне гор, Гротцингер сказал, что по сути дела, «континент здесь разрывается на две части». По обоим краям дороги вдоль неровных изгибов разлома Сан-Андреас, земля то поднималась, то опускалась как мятый толстый пергамент. Гротцингер сказал: «Когда земля расходится на две части, появляются горы и долины, долины и горы. А скалы идут вперемешку от достаточно молодых до самых старых в Северной Америке». Находясь на южной окраине Долины Смерти, можно легко представить себя стоящим в кратере Гейла, конечном пункте назначения марсохода Curiosity на Марсе. Гребень извивающихся гор окаймляет линию горизонта, а по краям эти горы переходят в долины из намывных почв. Каменистые гребни отступали перед отесанными валунами, горами просеянного гравия, а затем и песка, который выдувается ветрами и формирует возвышающиеся дюны. Температура в Долине Смерти иногда достигает 130 градусов по Фаренгейту (около 55 градусов Цельсия), уровень годовых осадков не превышает пяти сантиметров. Однако именно в таких районах Клауд и Баргхорн нашли древнейшие признаки жизни. Как сказал Гротцингер, «они открыли секреты сохранения древней жизни».
Обычно все начиналось в стоячем водоеме: лиман или мелкое озеро с соленой водой и с достаточным количеством влаги для размножения бактерий, но не чрезмерным, способным смыть их. А смывались они весьма часто. Вода легко попадала в бактерию после ее смерти. Ее мембрана довольно слабая. Она может сохранять свою структуру в течение двух-трех недель максимум, после чего растворяется. Чтобы бактерии сохранились более миллиарда лет, а их недолговечный материал превратился в окаменелость на месте их скопления, сперва должен образоваться закрепляющий материал - тонкий слой водонепроницаемой осадочной породы, которая постепенно затвердеет и превратится в камень. В качестве такого «волшебного минерала», как называет его Гротцингер, обычно выступает кремний, например, в виде кремнистого известняка, как в Ганфлинте.
По прошествии полувека с того момента, как Клауд и Баргхорн начали колесить по земному шару в поисках подобных районов, история жизни на Земле была изучена на три с половиной миллиарда лет. Однако помимо обнаруженных ими залежей имеется еще один, более существенный момент. В настоящее время биологи считают, что цианобактерии, производящие в процессе фотосинтеза кислород, впервые появились примерно 2,7 миллиарда лет назад, однако до Великой оксигенации тогда оставалось еще около половины миллиарда лет. На этот промежуток приходится формирование основных залежей железа Земли. Если верить Клауду, такая последовательность не лишена логики. Как он пояснил, в водах ранних океанов должно было содержаться большое количество растворимого железа. По мере того как бактерии вырабатывали кислород, оба элемента вступали в реакцию, в результате которой вырабатывался оксид железа, быстро оседавший на дне в виде крупных слоев ржавчины. Когда железо в океанах закончилось, кислород начал накапливаться в атмосфере. Именно тогда Земля стала по-настоящему живой.
Также по теме: Марсоход Curiosity нашел на Марсе русло реки
Почему же такое не произошло на Марсе? Его красные пески также наполнены железом, превратившимся под воздействием содержащегося в атмосфере кислорода в ржавчину. Однако на каком-то этапе развития на планете пропал воздух. Может быть, на нее упал астероид, из-за которого основная часть планетной атмосферы ушла в открытый космос. Может быть, нарушились магнитные поля Марса, что привело к остыванию содержащейся в коре магмы и сделало планету подверженной солнечным ветрам. Возможно, Марс, диаметр которого вдвое меньше земного, оказался слишком малым для удержания вокруг себя атмосферы. Каким бы ни был правильный ответ, нам ясно, что некогда похожий на нашу планету Марс стал абсолютно пустынным местом.
Именно поэтому полученные девять лет назад с аппарата Opportunity снимки вызвали такое изумление. Вместо усыпанной гравием пустыни на планете были зафиксированы скальные породы, вместо темного базальта там была тусклая осадочная порода. Это не было похоже на поток лавы. Больше это напоминало грунт, надутый ветром со дна озера или водоема - в общем, это было такое место, которое напоминало надежную гавань, которая содержала жизнь, и где сохранились ее останки. Как сказал Гротцингер, «именно тогда я понял, что этим мне придется заниматься всю жизнь. Это было не просто преходящее увлечение».
Opportunity до сих пор неспешно передвигается по Марсу, хотя спроектирован он был для миссии продолжительностью 90 дней (Spirit в 2009 году застрял в песке, а примерно через год после этого от него перестал поступать сигнал). Ему не удалось обнаружить бассейн озера или какие-либо органические вещества. Однако пара долговечных аппаратов, таких как Odyssey и Reconnaissance Orbiter, запущенных в 2001 и 2005 году соответственно, по-прежнему наряду с Opportunity курсируют по планете. Благодаря им техническую репутацию НАСА удалось постепенно восстановить. Как сказал Штельцнер, «мы гордились собой. Гордилось нами и НАСА». Следующим шагом была отправка на Марс полноценной мобильной лаборатории. К этому моменту у команды Штельцнера появилась возможность самостоятельно решать, как будет выглядеть система посадки.
Благодаря двум новым спутникам специалисты НАСА могли теперь различить на поверхности Марса объекты размером с кухонный стол. Они могли распознавать типы почв, определять наличие водного льда и сухого льда в районе полюсов и даже отслеживать направление потоков воды под поверхностью. Благодаря этим возможностям для миссии открылось множество новых районов планеты. Главной проблемой была посадка в этих районах. Где-то мешали валуны, в других местах высились шпили из песчаника или рядом располагались глубокие каньоны. Несмотря на безошибочность кораблей НАСА, посадка осуществлялась с точностью до 4000 квадратных километров и не более. Воздушные подушки в какой-то степени снижали риск: благодаря им марсоход мог отскочить от любой поверхности, с которой произойдет столкновение. Однако сам марсоход должен был в пять раз превышать по размеру всех своих предшественников - как внедорожник по сравнению с машинкой для гольфа. По мнению Штельцнера, «воздушные подушки крайне неудачно подогнаны по масштабу. Поверхность сферы увеличивается в прогрессии с увеличением радиуса, поэтому оболочка стала в 25 раз больше. И тяжелее, ведь с увеличением радиуса увеличилась и нагрузка на ткань. Это как арбуз, который может треснуть на бахче, налившись соком».
Читайте также: Милитаризация космоса - удастся ли избежать?
Традиционный способ посадки крупного аппарата заключается в оснащении его длинными опорами и мощными двигателями малой тяги. Однако посадочный механизм с опорами неустойчив. Вместе с этим, марсоход надо еще спустить с него на поверхность. В ходе миссии Polar Lander с этой системой возникли трудности. После проведенного впоследствии расследования НАСА было выдвинуто предположение о том, что когда опоры аппарата стали раздвигаться, бортовой компьютер воспринял возникшие вибрации за контакт с поверхностью и отключил двигатели в 40 метрах над поверхностью. Некоторое время специалисты НАСА экспериментировали с конструкцией посадочного механизма в виде поддона, напоминающего раздавленное насекомое (двигатели механизма должны были смяться при столкновении, смягчив посадку и поставив аппарат на короткие опоры с небольшим просветом под ним). Однако эта концепция Штельцнеру также не понравилась. Как он признался мне, «я не просто крайне не любил этот механизм, я его ненавидел». Посадочный механизм в виде поддона опускался бы быстро и совсем низко на совершенно непредсказуемую поверхность. Этот поддон мог запросто наскочить на скалу, улететь с обрыва, удариться о выступ и подвергнуть аппарат тысячам других опасностей. Это был настоящий кошмар для того, кто моделировал процесс на компьютере.
Решение пришло к команде одним знойным утром в сентябре 2003 года в ходе длительного совещания в Лаборатории ракетных двигателей. Штельцнер в подобных ситуациях был счастлив как никогда: он был окружен чертежами, схемами и лучшими умами, которые генерировали идеи и шлифовали их. Его дом в Альтадене, представляющий собой скромное бунгало, окруженное экзотическими фруктовыми деревьями, выращенными им и его женой, часто становится местом для проведения профессиональных дискуссий и споров, которые затягиваются допоздна. В гостиной забитый до отказа бар (когда я наведался к нему домой в день посадки на Марсе Curiosity, то на зеркале над камином еще были видны наполовину стертые формулы). Совещание в Лаборатории ракетных двигателей продолжались три дня, затем через две недели возобновилось вновь. Это было сделано для того, чтобы ни у кого не поехала крыша. Как сказал Ривеллини, «парни из руководства просто извивались в своих креслах. Они пытались вернуться к обсуждению посадочных механизмов с опорами, однако мы в подобных механизмах заинтересованы не были».
Они хотели создать «марсоход на веревке». Изначально эта идея была предложена для миссии с забором образцов грунта и возращением. Она подразумевала посадку марсохода на поверхности при помощи кабелей, в то время как посадочный модуль все еще прикреплен к парашюту. Созданный на основе такой концепции механизм трудно контролировать: в процессе полета марсоход мотался бы из стороны в сторону как маятник, а его радар был недостаточно точным для того, чтобы определить безопасное место для посадки. И вот тогда свое слово сказал Мигель Сан Мартин. Его команда управления и навигации переделала двигатели таким образом, что посадочный механизм получил большую маневренность. Радар был существенно доработан, а созданное ими новое программное обеспечение могло стабилизировать все, что болталось под посадочным модулем. Как вспоминает Ривеллини, «это был один из тех моментов, когда вся команда инженеров согласилась, в один голос воскликнув: «Вот оно!»» (Авторами заключительного патента стали девять человек, однако, по словам Штельцнера, можно было бы указать гораздо больше людей.) Если система управления была настолько хороша, почему бы не предусмотреть отстреливание парашюта на более ранней стадии, после чего аппарат мог бы сесть при помощи двигателей? В таком случае можно было бы использовать малый мобильный летательный аппарат, маневрирующий исключительно при помощи двигателей, зависнуть вблизи поверхности и опустить марсоход. Как сказал Ривеллини, «проделав еще некоторую работу, мы смогли избавиться от воздушных подушек и сделали возможным посадку этого аппарата прямо на колеса».
Также по теме: Лишь бы не было людей на Марсе
Летающая лебедка Sky Crane, как был назван новый посадочный механизм, перевернула прежний замысел НАСА с ног на голову. Специалисты агентства променяли простую, несуразную, но проверенную технологию воздушных подушек на сложную, требующую точности и непроверенную систему. Как сказал мне Штельцнер, «мы хотели получить доступ к любой точке на Марсе». С учетом того, что посадочный механизм стал более маневренным, разброс по площади посадки удалось уменьшить примерно до 130 квадратных километров, исключив при этом возможность столкновения со значительным числом препятствий. При помощи этого механизма можно было сажать в любых погодных условиях как крупные, так и небольшие марсоходы, как на ровную поверхность, так и на склон. Однако это возможно только в том случае, если все пройдет без сбоев: не запутаются кабели, не подведут двигатели, не начнет барахлить радар или вдруг не взорвется ракетный двигатель. На каждую потенциальную неисправность в системе с воздушной подушкой у летающей лебедки была тысяча возможных вариантов неисправностей. Как сказал мне Штельцнер, «больше всего меня волнует то, что я чего-то не учел. В чем кроется проблема? Она кроется в сложности созданного нами чудовища, эдакого гремлина, в котором заложены сложнейшие механизмы».
Как-то раз Штельцнер показал мне в лаборатории масштабированную модель окончательного проекта с паучьими ногами. Построенный Хираи Исао (Hirai Isao), проектирующим большинство аппаратов НАСА, он производил впечатление высокотехнологичной игрушки из «Звездных войн» (стоимостью пять тысяч долларов). На миниатюрную версию уже была выдана лицензия, дающая возможность ее массового производства. Перебирая в руках провода и мелкие шарниры, Штельцнер сказал: «Ты не представляешь, что можно было бы сделать с этим игрушечным аппаратом. В нем можно было бы использовать маленькие литые детали и жидкокристаллические экраны, установленные там, где стоят двигатели». Он осторожничал и говорил в сослагательном наклонении. Ведь уже была игрушка под названием Polar Lander, однако компания Mattel перестала выпускать ее после провала миссии. Как сказал Штельцнер, «марсоход называют Curiosity («Любопытство»), однако мы между собой называем его Audacity («Смелость»)».
Утро, когда должна была состояться посадка, выдалось в Южной Калифорнии солнечным и ясным. Таким же ясным оно было и на Марсе. Как заявил руководитель программы изучения Марса Даг Маккуисчен, «сегодня прекрасный марсианский день. В районе Кратера Гейла всходит солнце. Должно быть тепло и солнечно». Он улыбнулся столпившимся в зале совещаний операторам. На этот раз журналисты собрались в полном составе, а автобусы со спутниковыми антеннами были припаркованы снаружи. «Ну вот, наступает суперфинал миссии по исследованию Красной планеты. Остался один заключительный рывок».
Читайте также: Телескоп Хаббл помог разгадать тайну галактик-призраков
Сообщение Маккуисчена о метеоусловиях было не просто попыткой задать тон. Посадку на Марс Curiosity совершал в непростое время года, когда планета на своей орбите с отклонением от круговой траектории находилась ближе к Солнцу, что влияло на ее и без того переменчивый климат. В отличие от статичной атмосферы Земли, марсианская атмосфера находится в постоянном движении. Температура на поверхности планеты и на высоте даже в два метра может отличаться на целых 60 градусов. Атмосфера там настолько разреженная, что первые лучи солнца могут привести к активной конвекции воздушных масс, вознося вверх горячие потоки и образуя пыльные вихри, которые затем остывают и опускаются вниз. Любая поднятая этими вихрями мелкая пыль вбирает в себя тепло, создавая тем самым некий контур обратной связи, который посылает бури гулять по всей поверхности планеты.
В НАСА с особым вниманием следят за подобными изменениями при помощи Odyssey и Reconnaissance Orbiter; несколько десятков специалистов-метеорологов анализируют передаваемые ими данные (один из них – Брюс Кантор (Bruce Cantor) из научного центра Malin Space Science Systems в Сан-Диего. Он 14 лет отслеживает каждую песчаную бурю на Марсе). Используя системы прогнозирования погоды, применяемые на Земле, эти эксперты получили возможность предугадывать даже ветровые завихрения внутри кратера Гейла. Как сообщил мне ученый-планетолог Эшвин Васавада (Ashwin Vasavada), сотрудничающий с НАСА в области прогнозирования погодных условий при посадке, «то, что происходит с людьми, попадающими в фильмах о Марсе в пыльные бури на этой планете, не соответствует действительности. Если ты попадешь под воздействие этого атмосферного явления, тебя вряд ли сшибет с ног, ведь марсианская атмосфера по плотности составляет 1% от земной. Однако скорости ветров там такие же, они могут даже содрать краску».
К счастью, марсоход был оборудован всем необходимым для защиты от такого воздействия, а на месте посадки не наблюдалось на тот момент никаких бурь. Кратер Гейла находится немного южнее экватора, как северная часть Австралии на Земле. Это место было выбрано из четырех лучших финалистов, отсеянных из дюжины обнаруженных НАСА площадок. У каждого из этих мест были свои плюсы. Кратер Холдена в южном высокогорье является частью бывшей речной сети протяженностью более полутора тысяч километров и напоминает бассейн озера. Морт-Вэллис является одной из древнейших долин на планете, богатой железосодержащим кремнием, таким же, как и в Ганфлинте. В кратере Эберсвальда на севере от Холдена имеется широкая дельта реки с глинистым грунтом, который, по всей видимости, образовывался в течение нескольких веков. Кратер Гейла стал своего рода плохим запасным вариантом. Дельты с илистыми и аккуратно залегающими отложениями, подобные той, что была найдена в кратере Эберсвальда, зачастую являются наилучшими местами для сохранения органических элементов. Как сказал мне Штельцнер, «я хотел, чтобы миссия направилась в Эберсвальд. Возможно, это было бы труднее, поскольку этот кратер возвышается на три километра, а состоящая из шпилей и горных террас поверхность гораздо тверже. Однако уровень риска был приемлемым – он лишь возрастал на несколько процентов».
Также по теме: США не должны уступать России первенство в космосе
Таким образом, выбор места посадки сводился в итоге к противостоянию биологов и геологов. В Эберсвальде была дельта, в Гейле была гора Шарпа – пик в центре кратера, возраст которого составляет три с половиной миллиарда лет. Слои отложений в этой горе представляюи собой настоящую книгу древней марсианской истории. Возможно, Эберсвальд это самое лучшее на планете место для обнаружения органических материалов, однако, если бы ничего найти не удалось, он бы вряд ли смог нас чему-то научить. В Гейле с меньшей вероятностью можно было найти органические вещества, однако с геологической точки зрения этот объект обещал быть потрясающим.
Штельцнер считает, что принятое в итоге решение оказалось чрезмерно осторожным и не вдохновляющим: «Если вам хочется узнать, как мертвую планету избивали несколько миллиардов лет, это здорово. Однако такой результат серьезно не дотягивает до уровня большого научного открытия». Однако для Гротцингера главным объектом влечения была гора Шарпа. Эта гора, возвышающаяся на пять километров, не имеет ни единой складки, изгиба или тектонического разлома, что делает ее непохожей ни на одну возвышенность на Земле. По его словам, «эта гора будто бы совсем ни к месту. Можно только гадать, как она сформировалась».
Изначально Гротцингер рассматривал этот кратер лишь в качестве посадочной полосы для марсохода. Однако за несколько месяцев до посадки он решил взглянуть на этот район внимательнее. Кратер оказался слишком большим для того, чтобы команда смогла его изучить – 145 километров в диаметре, что примерно сопоставимо с площадью штатов Коннектикут и Род-Айленд вместе взятых. Гротцингер изучил площадь в 390 квадратных километров вокруг района посадки, разделив ее на прямоугольники с длиной стороны в одну милю. Затем он разместил полученную со спутника информацию в интернете, чтобы любой квалифицированный геолог смог сделать свои заметки. Это была неформальная часть работы, которой в НАСА всегда уделяли внимание – получение информации от общественности.
Когда результаты были получены, Гротцингер увидел закономерности, которых ранее не замечал. Так, у подножия горы был обнаружен веер аллювиальных отложений, состоящий из той же осадочной породы, что была найдена в Эберсвальде. Тогда Гротцингер подумал: если им повезет, кратер Гейла позволит найти ответы на все вопросы. Вероятно, когда-то он был обитаем, а, кроме того, расположенная в нем гора могла дать ответ на вопрос о том, почему он перестал быть обитаемым. Однако сначала нужно было туда добраться.
Читайте также: Первое поселение на Марсе
20:26. Центр управления закрыт на замок. В течение следующих двух часов никто не сможет покинуть его вплоть до посадки марсохода. Команда Штельцнера заняла места в комнате, и через громкоговоритель раздался дерзкий и озорной голос: «Зачем что-то начинать, а потом оплакивать то, что не получилось?». Это пел Фрэнк Синатра. Выбранная Штельцнером и Сан Мартином песня была аранжировкой Нельсона Риддла (Nelson Riddle), записанная в 1966 году, которая называлась «Все или ничего».
Исследование космоса – это наука, а посадка – это театр. Команда Штельцнера посекундно следила за процессом посадки, однако это было далеко не мероприятие в прямом эфире. Для преодоления 250 миллионов километров до Земли сигналу с Curiosity требовалось 14 минут. В тот момент, когда сигнал придет в центр управления, марсоход уже может находиться на поверхности – разбитый вдребезги. Команде Штельцнера оставалось лишь наблюдать и оставаться под наблюдением других. Одетые в одинаковые голубые рубашки с короткими рукавами, они наблюдали за процессом посадки как из амфитеатра, а возвышавшиеся над ними сиденья в ложе были местами для особо важных персон. Доклады были подготовлены, все процедуры отрепетированы. Руководитель полета Бобак Фердоуси (Bobak Ferdowsi), менявший прическу на каждом ключевом этапе миссии, сбрил волосы с боков, нарисовав там звездно-полосатую символику. С этого дня его стали называть «Ирокезом». Счастливые носки были надеты, бороды из суеверия никто не брил, стрелки часов двигались, отсчитывая минуты последнего дня космического полета. С 1964 года на пункте управления едят соленые орешки. Эта традиция появилась после того, как зонд наконец-то достиг поверхности Луны - с седьмой попытки. Полоса удачи давно уже закончилась, и тем не менее, орешки по-прежнему раздают всем.
22:24: 81 миля над поверхностью Марса, посадочный модуль входит в атмосферу. Имеющий форму вращающейся крышки, он двигается со скоростью более 20 тысяч километров в час. По мере падения аппарат отстреливает два балласта из вольфрама весом по 75 килограммов каждый, благодаря чему снижение замедляется. Теперь корпус при помощи четырех пар ракетных двигателей начинает описывать в небе «восьмерки».
Семь минут ужаса – именно так Штельцнер и его команда любят называть процесс посадки на Марс. С момента входа в атмосферу и до момента посадки в кратере Гейла у аппарата было семь минут. В течение этого времени он должен был найти ровную поверхность и посадить на нее марсоход весом в одну тонну. Руководил процессом посадки только бортовой компьютер. Несколькими месяцами ранее специалисты НАСА сделали анимационный фильм, в котором воспроизвели всю последовательность действий. В ролике звучала композиция Вагнера, а спецэффекты были не хуже, чем в «Тарнсформерах». По мере того как аппарат преодолевал космическое пространство, отстреливал ракетные двигатели и элементы балласта, Штельцнер с коллегами описывал каждый этап, глядя в камеру. Перед их глазами вспыхивали статистические данные: «Шесть конфигураций аппарата. 76 пиротехнических устройств. 500 тысяч линий кодов. Допустимая погрешность – НОЛЬ».
Также по теме: Китай обнародовал свои планы в космосе до 2016 года
22:26: В результате трения в марсианской атмосфере, уплотняющейся вокруг посадочного модуля, корпус нагрелся почти до 3000 градусов. Выполненный из фенольного полимера термозащитный кожух на днище аппарата по мере его снижения воспламеняется, пылая как солнце в миниатюре.
За день до этого Штельцнер сказал мне: «Мы находимся на самом краю великого события, как на краю черной дыры. В воскресенье вечером мы сделаем шаг вперед, а с другой стороны нас будут ждать по меньшей мере две вселенные – нашего успеха или нашего провала. Сейчас все очень боятся. Однако если мы успешно проведем посадку, все сразу же начнут твердить: а что, если повторить то же самое со следующим аппаратом?». За истекшие годы у него было много бессонных ночей, которые он провел за решением задач и отправкой своим коллегам сообщений по электронной почте в четыре утра. Как сказала мне его жена, «вот тогда он сильно волновался. Я спрашивала его, о чем он думает, а он отвечал – о воздушном потоке, возникающем над Боингом-747». Однако прошлой ночью он спал лучше, чем последние два года. Теперь Curiosity должен был все сделать сам, а он сделал все, что мог. Остальное зависело от взаимосвязи пространства и времени.
22:29: В семи милях над поверхностью Марса раскрылись сверхзвуковые парашюты, тормозя корпус с силой в 6G. Парашют шириной 15 и длиной 50 метров может выдержать вес в 30000 килограммов. В течение минуты он затормозит корпус примерно с 1400 до менее чем 330 километров в час.
Марсианская атмосфера представляет собой настоящий кошмар для ученого, проектирующего ракеты: она достаточно плотная для того, чтобы сжечь аппарат, но слишком разреженная для того, чтобы остановить его. Только ракетные двигатели могли замедлить спускаемый аппарат до нужной скорости в 2,7 километра в час. Однако если двигатели будут работать вблизи поверхности, они поднимут столбы пыли, которая окутает марсоход и выведет его из строя. Именно для этого нужна летающая лебедка Sky Crane. Как утверждал в документальном фильме НАСА Штельцнер, «ее создание стало возможным благодаря разумной инженерной мысли. Тем не менее, выглядит она нелепо».
22:31: Огнеупорные щиты сброшены, парашют отсоединен, двигатели летающей лебедки Sky Crane запущены. На высоте полутора километров от поверхности кратера радар начинает сканировать район посадки, и аппарат замедляется: 150 километров в час, 100, 50. На высоте 20 метров кабели под аппаратом размыкаются, опуская марсоход на поверхность Марса.
Читайте также: Почему интересоваться Марсом надо больше, чем Олимпиадой
Штельцнер на этом этапе не мог допустить никакой погрешности, никаких оснований для сомнения. Хотя окружавшие его члены команды были готовы взорваться от ликования, он ждал тройного подтверждения. «Танго-дельта номинал», - сообщил инженер: марсоход передал сигнал о своем последнем местоположении и скорости (ноль). «Блок инерционных датчиков стабилен»,- сказал другой инженер: инерциальная система управления аппарата показывала полную остановку. Теперь третий инженер должен был в тишине досчитать до десяти, чтобы убедиться в наличии сигнала от марсохода и понять, что летающая лебедка не упала на него сверху (позднее Штельцнер скажет: «Я знал, что на заключительном этапе нас могло поджидать много исключительно опасных моментов»). Однако находившийся в задней части центра управления член команды Джонатан Гринблат (Jonathan Grinblat) не смог удержаться. Прежде чем отсчет был завершен, он начал скакать в своем кресле, вознося руки над головой: «Ура!». И вот уже вся команда была на ногах. Они своими криками заглушили заключительное сообщение: «Контакт с поверхностью подтвержден. Мы сели на Марс».
В последовавшие за этим дни триумфа специалисты НАСА настолько бурно радовались, что, наверное, с лихвой компенсировали несостоявшиеся празднества 36-летней давности, когда Viking задержался с посадкой в день 200-летия независимости. Заголовок журнала Times на фоне фотографии ликующей команды Штельцнера гласил: «НАСА совершило посадку!». Журнал GQ присвоил им свой титул «Люди года», а Бобак Фердоуси, парень с кличкой «Ирокез», проснулся настоящей знаменитостью: в Твиттере у него появилось 20 тысяч новых последователей и полдюжины предложений руки и сердца («Ты мой идеальный мужчина: ты умнее меня, и у тебя лучше прическа»). Позднее он принимал участие в параде по случаю инаугурации президента Обамы.
Однако на следующее после посадки утро в Лаборатории ракетных двигателей обстановка была еще более трогательной. Толпы журналистов к тому времени уже поредели, и на сцену вышли никому не известные инженеры. Бледные, с мешками под глазами после недель беспокойства, они один за другим сообщали имевшиеся у них данные, просто источая радость и облегчение. Они сообщали, что созданные ими механизмы – камеры, радары, двигатели, гироскопы – работали в штатном режиме. Что годы труда над общим делом в итоге принесли успех. О том, как тысячи отдельных деталей и примерно столько же ученых были собраны в этом здании и создали странное чудище, а потом смогли благополучно доставить его на другую планету. О том, что никто никого не подвел.
Также по теме: Миссия Curiosity к Планете смерти - решит ли она главную загадку космоса?
Для большинства из них это был праздник, но со слезами на глазах. Посадка была необычайно успешной. Штельцнер сказал: «Даже удивительно, как успешно все прошло». Однако теперь они остались без работы. Бюджет НАСА зависит от федеральных ассигнований, и впервые за десять лет для миссий на Марс денег не оказалось: миссия с забором образцов грунта и возвращением на Землю, изначально запланированная на 2016 год, была отменена из-за финансового кризиса. В течение нескольких месяцев после посадки марсохода в спешном порядке была утверждена пара новых полетов. Первая миссия – это стационарный аппарат, запуск которого планировался через три года. Он должен был изучать глубинную геологию планеты. Другой марсоход должен был отправиться в полет через четыре года. Однако ни один из них не сможет сравниться по технической сложности с Curiosity. Хотя частные компании, такие как SpaceX и Orbital Sciences осуществляли свои миссии, как сказал Мигель Сан Мартин, «по сути, они основывались на технологиях НАСА, использовавшихся в 1960-е годы». Потом он усмехнулся: «Уверен, для меня это была последняя работа».
Разумеется, он ошибался. В настоящее время Сан Мартин участвует в разработке миссии по посадке на комету и сбору образцов. Ривеллини работает над новым сверхзвуковым парашютом, остальные приступили к похожим проектам в Лаборатории ракетных двигателей. Однако создавшая летающую лебедку Sky Crane команда, десять лет работавшая бок о бок и построившая в итоге замечательную по своей новизне и качеству машину, уже не существует. Эта команда чем-то похожа по своей судьбе на бейсбольную команду Florida Marlins образца 1997 года, которая распалась после выигрыша чемпионского титула.
Штельцнер предвидел такой исход. В ночь, когда была совершена посадка, он пришел домой рано утром и лег в кровать. Однако перед этим он успел устроить фурор на пресс-конференции станцевав с инженерами латиноамериканский танец подобно Нишель Николс (Nichelle Nichols), игравшей роль лейтенанта Ухура в «Звездном пути»; он обнимал всякого, кто попадался ему на пути. Базз Олдрин заворчал, что по крайней мере, все отвлеклись от Луны. Команда по осуществлению посадки перебралась в ближайший бар, где праздновала это событие до рассвета. Вернувшись домой, Штельцнер обнял свою беременную жену и заплакал.
Когда я увидел его снова, у него уже была вторая дочь. Оливия родилась через три недели после посадки аппарата на Марс. Роды прошли так же безупречно, как и посадка при помощи летающей лебедки Sky Crane (забавно, но на семейном гербе Штельцнеров фигурирует журавль (‘crane’ переводится с английского не только как лебедка, но и как «журавль» - прим. перев.)). Пока мы разговаривали, он укачивал ее, параллельно помогая своей десятилетней дочери Каледонии осваивать скрипку. Недавно Штельцнера назначили руководителем группы входа в атмосферу, снижения, посадки и вывода малых тел, однако сосредоточиться на работе ему было трудно. Штельцнер сказал: «Если ты несколько лет находишься в постоянном стрессе, с его отсутствием потом крайне сложно свыкнуться. Как будто у меня пропал адреналин. Как в таких условиях я могу сосредоточиться на чем-либо?».
Читайте также: Нужно ли отправлять людей на Марс?
Как говорил сам Штельцнер, в душе он инженер. «Для меня перспектива получения от Curiosity научных сведений с Марса была меньшим стимулом, чем стремление доставить аппарат на эту планету. Мне больше нравилось накачивать мускулы нашего коллектива механиков, чтобы потом пойти и поднять эту штуку в космос, доставив марсоход на планету». Однако он понимал, что проведение миссий в будущем зависит от того, что обнаружит на планете этот аппарат. Если на Марсе будут найдены молекулы органических веществ, то миссию по забору образцов грунта с возвращением на Землю можно будет провести если не в 2016 году, то в 2018 или 2020 году. А что, если там будут найдены живые организмы? «Да мы в таком случае просто с ума сойдем. Плохая новость заключается в том, что на планете больше нет ничего, что могло бы вдохновить на новые миссии. Хорошая – это то, что подобная крупномасштабная миссия всегда меняет будущее».
На той неделе в ноябре я провел одно утро в Лаборатории ракетных двигателей, беседуя с водителем марсохода Вэнди Томпкинс (Vandi Tompkins). Стройная, искрящаяся энергией 40-летняя женщина со степенью доктора наук по робототехнике, полученной в университете Карнеги-Меллон, она говорила очень быстро, четко излагая детали. На той неделе марсоход совершил забор первого образца грунта, однако еще больше ее восхищал набор инструментов, которые она могла использовать для его анализа. Curiosity оборудован лазерами, спектрометрами и хроматографическим газоанализатором. Он также оснащен датчиком радиоактивности, рентгеновским кристаллографом и многофункциональной метеостанцией. Аппарат может превратить в газообразное состояние камень и по спектру излучаемого света определить тип минералов. Он может также просверлить образец и разложить на части его химические компоненты. Это напоминает машину «Хаммер» с десятком втиснутых в нее ученых.
«Это все равно, что побывать там самой»,- сказала Томпкинс. Она и пять других водителей ее смены выполняют основную часть работы, когда марсоход «спит». Каждую ночь он отключает двигатели на восемь часов, чтобы подзарядить батареи от атомного генератора. Однако перед этим аппарат направляет на Землю координаты своего местоположения, панорамные снимки и некоторые видеофрагменты. Все это загружается в имитационную программу, которую помогала создавать Томпкинс. Надев трехмерные очки, она может программировать работу аппарата на следующий день, перемещая марсоход по виртуальному кратеру, поверхность которого отображена во всех подробностях. При необходимости она может даже проверить последовательность задач в Лаборатории ракетных двигателей, используя настоящий марсоход на имитационном поле марсианского ландшафта, который назвали марсианским двориком. По завершении всех работ программа передается обратно на Марс, и аппарат вновь приступает к работе.
Также по теме: Хозяева космоса
Когда я пришел в то утро в лабораторию, аппарат находился в нескольких метрах от места посадки, перед небольшим камнем, получившим название «Скальное гнездо 3». Первые три месяца работы были посвящены в основном диагностике: робот-вездеход разминался перед началом марафонского забега. Этот аппарат, который изначально был создан для миссии продолжительностью два года, по всей видимости, может прослужить все десять, поскольку его детали закалены и защищены от космического излучения и экстремальных перепадов температур. Слабым местом аппарата являются компьютеры: производительность их процессоров стала даже ниже, чем у PlayStation; кроме того, они регулярно «глючили» (в начале марта систему пришлось перезагружать после того, как часть памяти была повреждена). Даже когда все работало безупречно, в НАСА не рисковали: каждый механизм должен быть настроен, каждый шаг проверен группами ученых. Продвижение на несколько метров для подъема камня могло занять три дня, пока марсоход не передаст на Землю снимки своего манипулятора со всех углов. Как сказала Томпкинс, «эта миссия стоит два с половиной миллиарда долларов. Если из-за тебя происходит простой в один день, теряется три миллиона долларов. А если все пойдет не так, остановить этот процесс невозможно. Экстренной кнопки отмены нет».
Томпкинс дала мне трехмерные очки, в которые я наблюдал за тем, как она отрабатывала одну операцию. Она заключалась в продвижении вперед на несколько дюймов, измерении камня при помощи кронциркуля и в откате назад. Учитывая то, что Томпкинс сама создала имитационную модель марсохода, благодаря которой в течение трех лет приводился в движение Opportunity, и проводила испытания на марсианском дворике, с этой программой она на «ты». Она приблизила изображение марсохода и покрутила его, чтобы увидеть с разных точек зрения. Ее руки машинально постукивали по клавиатуре и мышке. Она выдвинула двухметровый манипулятор, после чего попробовала поставить кронциркуль в нужное положение как можно меньшим количеством движений. Было важно свести к минимуму толчки, поскольку марсоход нес образец грунта. За два дня до этого он соскреб небольшое количество песка со склона, просеял его до фракции менее 150 микрон, после чего положил этот образец размером с половину таблетки детского аспирина в расположенную в задней части трубку. Эта трубка ведет к карусельному механизму с 74 кварцевыми пузырьками в нижней части аппарата. Каждый пузырек может быть нагрет, подвергнут радиоактивному облучению, обстрелян из лазера, смешан с различными растворами или помещен в центрифугу. Сложно было решить, какую операцию применить. Как сказал Гротцингер, «марсоход похож на швейцарский нож. Все приспособления сразу не нужны».
Как и Viking, Curiosity сперва принес обманчиво хорошие новости. Первые сделанные им заборы проб воздуха и почвы показали наличие значительного объема метана, который обычно вырабатывают живые организмы. Однако после промывки инструментов и анализа новых проб метан практически полностью исчез – это была лишь привезенная с Земли примесь. Гротцингер так и думал, и поэтому данные о метане сообщать отказался (хотя на необходимость этого намекала пресса). Его удивил огромный объем пригодных для использования данных, поступавших с марсохода. Он практически не передвигался, однако специалисты НАСА были перегружены работой: к середине ноября было взято десять тысяч проб, только по одной скале было совершено 1800 выстрелов из лазера. «Я не уверен, что мы сможем проанализировать все, что передает нам робот, - сказал он мне. - От этой информации просто мозги могут закипеть».
Читайте также: НАСА оставляет Марс
Огромный массив данных четко показывал одно: экспедиция даже на один кратер стоила того. К октябрю Curiosity обнаружил следы кальция, который часто увязывают с наличием воды. К Дню благодарения было обнаружено русло реки. Затем сразу после Рождества марсоход вышел в район, который команда «марсиан» назвала Йеллоунайф Бэй. На спутниковых снимках, сделанных в инфракрасном диапазоне, видно, что грунт в этом месте очень хорошо сохраняет тепло. Это означало, что в его состав могла входить глина или другие содержащие воду минералы. Как сказал мне Гротцингер, «именно в этот момент мир изменился». Поверхность красного цвета стала отступать перед серой почвой, напоминавшей морское побережье, и там появился белый порошкообразный минерал. Когда марсоход расстрелял этот порошок из лазера, оказалось, что это гипс, который обычно формируется в воде. К началу марта полученные результаты уже не вызывали никаких сомнений: Curiosity удалось обнаружить дно озера.
Название Йеллоунайф Бэй было присвоено этому району по одноименному месту в арктической части Канады, где Гротцингер работал в молодости. В тех местах имеются скалистые образования, возраст которых составляет около четырех миллиардов лет. Марсианский аналог моложе на полмиллиарда лет, то есть, он того же возраста, что и древнейшие окаменелости на Земле. Гротцингер считает, что когда-то там была чистая вода, приносимая сетью ручьев, стекавших с вершины кратера и разливавшихся у его подножья. Дно озера состояло из мелкозернистого аргиллита с высоким содержанием глины. Когда марсоход просверлил в нем пробное отверстие и нагрел взятый образец в мобильной лаборатории, в его составе были обнаружены следы углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы – ключевых элементов для существования жизни. Не менее обещающим было обнаружение сульфатов и сульфидов, являющихся питательной средой для некоторых микробов. Эти минералы Гротцингер сравнивает с батарейками: имеющие положительный и отрицательный заряд. Вместе они могли дать начало новой жизни.
Однако Curiosity спроектирован не для поисков окаменелостей и микробов – для этого аппарату понадобился бы мощный микроскоп или возможность отправлять образцы обратно на Землю. Однако Йеллоунайф, как представляется, несет еще одну хорошую новость: это первый действительно пригодный для жизни район за пределами нашей планеты. Расположенные там скалы не перенасыщены солью и не окислены чрезмерно, а состав у них нейтральный, то есть не кислотный и не щелочной. Протекавшая когда-то здесь вода имела сладковатый привкус. Как говорил Гротцингер, «стакан такой воды стал бы счастьем для любого из нас, если бы, к примеру, мы застряли в пустыне». Всю оставшуюся часть весны марсоход проведет на этом месте, высверливая отверстия и забирая пробы. Он будет искать органические соединения, после чего направится на более возвышенную местность. Ему еще предстоит исследовать целую гору.
Также по теме: Исследователи космоса разделились по вопросу о следующем направлении
Жили-были две планеты, хорошо приспособленные для жизни и смерти. На одной из них было семь миллиардов человек, а на другой никого. Но в некоторых моментах их было трудно отличить друг от друга. «Это конец. Вот здесь горы умирают»,- сказал мне Гротцингер в тот день, когда мы забрались на гребень, возвышавшейся над полевым лагерем в Долине Смерти. Под нами сверкало дно озера; не было никакого движения: ни птиц, ни насекомых, ни шелеста травы. Как же из такого может возникнуть обильная биосфера, удивлялся я. И в то же время, на Марсе одни безжизненные скалы. Как считает Гротцингер, ответ зависит от марсохода. Рассказывая о Curiosity, находящемся в кратере Гейла, он говорит, что его работа напоминает труд великого геолога и исследователя 19-го века Джона Уэсли Пауэлла (John Wesley Powell), который впервые заглянул за край Гранд-Каньона. Как считает Гротцингер, «слоистые скалы – это сигнал. Все, что мы видим на Марсе, несет сигнал, в котором заложены данные».
В 10 километрах к востоку от Йеллоунайфа стоит гора Шарпа. Она представляет собой великую летопись марсианской геологии. По снимкам из космоса Гротцингер понимает, что у ее подножия залегает слой кристаллического красного гематита. Над ним лежит слой глины толщиной примерно 50 метров, над которым, в свою очередь, находится слой сульфатов. Все три слоя свидетельствуют о наличии воды, и во всех могут содержаться остатки органики. Однако наиболее примечательная особенность горы находится гораздо выше, на высоте примерно 700 метров. Именно там разнообразные отложения древнего Марса уступают место многочисленным слоям коричневатой скалистой породы высотой в три километра. Ниже этой линии на планете была когда-то вода, а над ней – ничего, кроме пыли.
«Чтобы добраться туда, нам может потребоваться два года, - сказал Гротцингер. - Но я надеюсь, что в один прекрасный день нам удастся преодолеть этот порог. И если Великое высыхание все же действительно имело место, нам удастся обнаружить геохимическое подтверждение этому. Либо вода просочилась под поверхность, либо скопилась на полюсах, либо просто улетучилась в космос». По его словам, подобную линию раздела можно обнаружить и здесь, ниже по хребту: коричневые грязевые метаморфические образования, появившиеся в земной коре, уступают место более темным и комковатым отложениям, усеянным морскими ракушками. Это граница докембрийского и кембрийского периода, возраст которой примерно 600 миллионов лет. Именно она обозначает тот момент, когда в атмосфере стало достаточно кислорода для выживания в этой среде организмов, подобных нам. Именно тогда медленный вальс геологии уступил место бешеной скачке биологической гонки – рытью нор, размножению, эволюционным процессам, вымиранию.
После того, как мы спустились в Долину Смерти, Гротцингер достал из багажника своего внедорожника походный холодильник, и мы устроили пикник с колбасой, сыром, булочками и спелыми помидорами. Сейчас долина выглядит бесплодной, сказал он, однако весной, когда пройдут дожди, она украсится цветущими кактусами и желтыми креозотами. Когда он останавливался здесь со своими студентами, он иногда слышал крики сумчатых крыс и лисиц, передвигавшихся в темноте неподалеку от костра. В ясную ночь, когда планеты и звезды освещают небо над твоей головой, сказал Гротцингер, от здешней красоты захватывает дух. «Я уже настолько насмотрелся фотографий с Марса, что начинаю по-настоящему ценить Землю», - заявил он.
