Данный материал публикуется в рамках акции 'Переводы читателей ИноСМИ.Ru'. Эту статью обнаружил и перевел наш читатель AlfaCentavra, за что мы ему крайне признательны
_______________________________________
Очарование сияющей высоко в утреннем небе Венеры очевидно; но ее выжженная поверхность слишком горяча для человеческих рук. Эрик Ханд работает над проблемой возвращения к ближайшей из планет - и строит планы, рассчитывая получить новые результаты.
Панорама искаженна и давяще замкнута, с налетом висящего в воздухе сумрака. Поле зрения заполняют плоские скалы, обрамленные зловещими, грубыми зубьями космического корабля на фоне клочка желтого неба. Крышка фотообъектива валяется в пыли, как будто фотографа украли. Или он растаял.
Шел 1982 год, когда 'Венера 13' - одна из нескольких советских станций, направленных к этой планете - приземлилась в этом адском месте. Четыре вида, с качеством снимка с сотового телефона, которые та станция и подобная ей отправили на Землю по-прежнему остаются единственными цветными фотографиями поверхности, имеющимися в распоряжении исследователей. Как утренняя или вечерняя звезда Венера - любимейшая из планет, но как объект научного исследования она едва ценится. В 2005 году Европейское Космическое Агентство запустило 'Венеру Экспресс', первую миссию к Венере со времен запущенного НАСА аппарата 'Магеллан', который стартовал в 1990 году и сгорел в атмосфере планеты в 1994 году. В период между этими двумя экспедициями весь интерес был обращен к Марсу, куда ежегодно направлялось по одному спутнику. Планетарная база данных НАСА сейчас содержит 25 терабайт марсианских данных; американские, времен века космических открытий, венерианские данные насчитывают всего 400 гигабайт - десятая доля информации, полученной от двух марсоходов, стартовавших в 2003 году.
'Похоже, Венера стала как бы забытой планетой', - говорит Хакан Сведхем (Hakan Svedhem), ученый из команды проекта 'Венера Экспресс'. 'Марс захватил все (внимание)'.
Есть разные объяснения такому забвенью, но, как показывает опыт 'Венеры Экспресс', отсутствие привлекательности планеты - не одно из них. Нынешний парниковый эффект, из-за которого испарились океаны планеты, похоже, начал привлекать много внимания. Но ученых также интересуют и процессы, происходящие на поверхности планеты и внутри нее. Венера, в отличие от Марса, сохранила внутреннее тепло, что позволяет поддерживать планетарные процессы большого масштаба - потоки в мантии и коре. Это напоминает ситуацию с Землей, но роль, которую эти процессы играют на Земле и на Венере различны - в частности, возможно, из-за злополучного парникового эффекта и отсутствия океанов.
Ученые хотят направить экспедицию на поверхность планеты, которая могла бы продолжить работу, начатую зондом 'Венера'. 'Вы достигли точки, когда начинаете хотеть большего, чем просто облет вокруг планеты и выход на ее орбиту', - говорит Дэвид Гринспун (David Grinspoon), куратор астробиологии Денверского музея 'Природы и науки' (штат Колорадо). 'Нам надо проталкивать более всеобъемлющие миссии, чем исследование атмосферы и поверхности на месте'. Сейчас, Гринспун и другие упорные венерианцы, могут подняться несколькими ступенями выше в списке предстоящих миссий НАСА. 'С моей точки зрения, мы не можем больше игнорировать Венеру', - говорит директор планетарных исследований НАСА Джеймс Грин (James Green). 'Мы не собираемся ее игнорировать. И наша заинтересованность в исследованиях становится все сильнее'. Ранее в этом месяце, Грин объявил, что НАСА должно подумать о миссии типа 'Флагман', то есть экспедиции самого высокого уровня, стоимость которой оценивается в миллиарды долларов. Он собрал команду, что бы изучить, какие научные задачи надо поставить, и какие технологии необходимы для их выполнения.
Внеземная жизнь, а также проводимые космические исследования привлекают внимание публики. И если это дает толчок развитию науки, то так тому и быть, говорит Стив Скваерс (Steve Squyres), ученый-планетолог Корнельского Университета в Итаке, Нью-Йорк, и ведущий ученый, занимающийся марсоходами НАСА. 'Мы занимаемся наукой на общественные деньги и это большие деньги. Мы должны иметь в виду не только собственные академические интересы', - говорит он, заявляя при этом, что одинаково заинтересован в обеих планетах - как молодой ученый он работал над венерианской миссией 'Магеллан', а сейчас его научная работа полностью посвящена Марсу. 'В некоторой степени вы должны заниматься тем, о чем есть данные', - говорит он.
И это подводит нас к другим преимуществам Марса. Ученые изучают Марс потому, что они могут это делать. Марсианские спутники могут картографировать поверхность по всему электромагнитному спектру, используя радар, широкий диапазон инфракрасного и видимого света, ультрафиолет и даже гамма-излучение. Поскольку поверхность Венеры закрыта слоем облаков, то ее картографирование было проведено с помощью радара - сначала несколькими из станций 'Венера', а позже 'Магелланом'.
И марсианская наука не ограничивается искусственными спутниками. Разреженная атмосфера делает посадку на поверхность нелегкой задачей. Но марсоходы Скваерса путешествуют уже годы. Для инженеров намного легче создать инструменты способные работать в условиях марсианского холода, чем погрузить зонд в обжигающую атмосферу Венеры.
Это не останавливает Кевина Бейнса (Kevin Baines). 'С 1992 года я пробую вновь возродить интерес к этой планете', - рассказывает Бейнс, ученый-планетолог Лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния, который считает себя обладателем наибольшего числа отвергнутых НАСА заявок на экспедицию к этой планете. Его заявка 1990 года включала в себя прибор, работающий в инфракрасном диапазоне, который смог бы картографировать поверхность на ночной стороне, используя спектральные окна атмосферной теплицы, чтобы была возможность посмотреть на горячую атмосферу снизу. Эту технику сейчас использует 'Венера Экспресс' в надежде найти свидетельства современной вулканической активности. Активные извержения могли бы вызвать интерес и помогли бы объяснить химическую структуру атмосферы. Ведь марсианские вулканы, хотя и монументальные, но как предполагают, почти полностью 'спящие' Но 'Венера Экспресс', увы, не нашла никаких следов горячей лавы. И инструмент, который, как предполагалось, должен был обнаружить грандиозные вулканические шлейфы серы, не послал на Землю никаких полезных данных.
Поскольку в работе 'Венеры Экспресс' используются многие из предлагавшихся Бейнсом научных идей, ученый-планетолог занялся воздушными шарами - теми самыми разработками, которые Советский Союз проводил на Венере более чем 20 лет тому назад. Что касается исследований с использованием воздушных шаров, то здесь ситуация с привлекательностью Венеры и Марса совершенно обратная. Марсианская атмосфера глубоко враждебна идее неспешного перелета с одного места на другое (хотя это не стало препятствием для планирования таких экспедиций). А плотная атмосфера Венеры, напротив, оказалась для таких исследований идеальной. В атмосфере Венеры на высоте 55 километров шар бы работал при комфортной температуре и давлении, перемещаясь под воздействием мощных ветров.
Бейнс утверждает, что спроектированный им серебристо-зеленый шар должен быть диаметром 7 метров и состоять из пяти слоев. По его словам, покрытый майларом для отражения солнечных лучей и слоем тефлона для защиты от серной кислоты шар мог бы работать на протяжении месяцев, а, возможно, и целый год. Основной задачей для такой миссии было бы измерение содержания разнообразных изотопов благородных газов, которые дали бы ученым возможность получить новые подробности истории планеты. Бейнс также обдумывает возможность спуска 5-килограммовых зондов в качестве балласта, которые в ходе своего падения, перед тем как разбиться, могли бы сделать снимки поверхности.
Зонды можно направить на специфические точки поверхности. Большая часть венерианской поверхности - базальт, и, по-видимому, молодой базальт, о чем свидетельствуют примеры выброса тепла изнутри. Возраст породы известен, поскольку 'Магеллан' нашел очень мало следов метеоритных кратеров по сравнению с поверхностью Марса и Луны. Меньшее количество кратеров, при прочих одинаковых обстоятельствах, означает, что кора планеты сформировалась относительно недавно. На Земле значительная часть коры также молода, что объясняется тектоническими сдвигами плит. На Венере, правда, нет свидетельств впадин, которые должны бы оставаться как результат смещения плит.
Одно из возможных объяснений такой странности может заключаться в том, что вместо тектонических сдвигов как на Земле, конвекционные течения в мантии Венеры постоянно перемешивают кору, утолщая и утончая ее таким образом, что кратера исчезают. Есть и другая, более драматичная гипотеза, согласно которой кора часто становится настолько тонкой, холодной и плотной, что не в состоянии удерживать себя. Согласно этой теории 'катастрофического перемешивания поверхности', 750 миллионов лет тому назад вся кора внезапно просела в море магмы. 'Это хороший способ освободиться от излишнего тепла', - говорит Стив Маквелл (Steve Mackwell), директор Планетарного Института Луны в Хьюстоне, Техас, и сторонник этой теории.
Без новых данных трудно предпочесть какую-то одну теорию. Сброс зондов в подходящих местах помог бы с разгадкой тайны прежнего облика планеты. Например, при возможном обнаружении древнего гранита - камня, который на Земле возникает при рециркуляции коры в присутствии воды, - было бы открыто окно в то время, когда Венера была похожа на Землю, когда она на ее поверхности, возможно, находились материки, океаны и происходили тектонические сдвиги плит. 'Это было бы откровением', - утверждает Бейнс.
Выбор ядерного холодильника
Зонд на поверхности или передвижной аппарат могли бы обнаружить минералы или структуры, как-то связанные с уже закрытыми главами истории планеты. Несмотря на свою сложность, поверхностная миссия все же возможна, утверждает Ларри Эспосито (Larry Esposito) из университета Колорадо в Боулдере. Есть три варианта: теплоизоляция зонда и быстрое исследование (как в случае с зондами станций 'Венера', и зондами Бейнса); высокотемпературная электроника; или охлаждение аппарата. Технологию глубоководных погружений для исследования гидротермальных источников можно приспособить для зондов первого типа, утверждает Эспосито, в то время как высокотемпературную электронику, которая может потребоваться, например, для сети пассивных сейсмографов, следящих за венерианскими землетрясениями и извержениями, создать будет дорого.
Передвижной аппарат или какой-то другой прибор, работающий более суток, потребовал бы охлаждения, а для этого нужны источники постоянной энергии. То есть, атомной энергии. Подобная экспедиция оказалась бы крайне дорогостоящей.
Атомный венероход может оказаться даже дороже миссии класса 'Флагман' (например, Mars Science Laboratory - проект безъядерного и не охлаждаемого марсохода в настоящее время оценивается в $1,7 млрд.).
Обыкновенный поверхностный зонд или шар мог бы быть достаточно дешевым, чтобы уложиться в $700 млн., выделяемые на миссии НАСА класса 'Новые горизонты'. В случае запуска искусственного спутника стоимость проекта, возможно, не превысит $425 млн. (миссия класса 'Открытие'). 'Веспер', орбитер Венеры, способный проводить углеродный анализ атмосферы, предлагался для следующего раунда миссий класса 'Открытие' Гордоном Чином (Gordon Chin), ученым-планетологом в Годдардском центре космических исследований НАСА в Гринбелте (Greenbelt) , Мэриленд. Он прошел долгий отборочный процесс, но по своему опыту Бейнс и Чип знают, что это как длинная история подружки невесты, которая все еще ждет своего особенного дня.
Если бы НАСА планировало проведение флагманской миссии, оно еще больше сомневалось бы в отправке венерианской экспедиции? Бейнс думает иначе. Венерианские орбитеры и воздушные шары могли бы использоваться в качестве разведчиков для крупной экспедиции, заявляет он. 'Если бы мы их задействовали, было бы легче истратить большие деньги на флагманскую миссию'.
Другие страны также могут ускорить ход исследований. Хотя у Европы нет четких планов продолжения исследований после 'Венеры Экспресс' - нечто похожего на планы, возникшие вследствие миссии 'Марс Экспресс' - Япония планирует запустить орбитер в 2010 году. И Россия, у которой не было успешной межпланетной экспедиции со времен распада СССР, планирует на 2016-18 гг. проведение миссии 'Венера-Д', включающей использование спускаемого аппарата.
Прощай фантазия
Создание надежного венерианского зонда, а также его стоимость - только часть вызова. Чтобы оправдать флагманскую миссию, говорит Грин из НАСА, ученым необходимо составить убедительный перечень задач, которые требуют нового исследования. Кроме этого, им нужно заинтересовать других исследователей, а также публику.
Для научной фантастики до эпохи космических открытий это не было проблемой: Венера была молодой планетой-океаном, сокрытой тучами - своего рода противоположность древним, безоблачным пустыням Марса. Иногда ее представляли как заболоченное обиталище динозавров, иногда как местожительства людей-лягушек.
Марс, во многом случайно, но все же сумел сохранить свое очарование, появившееся во времена Персиваля Ловела (Percival Lowell) и его каналов - это история водообильной планеты, которая превратилась в пустыню, но следы ее прежней, насыщенной влагой жизни, возможно, все еще сохранились. Венера же лишилась своей привлекательности, ее болота и океаны 'испарились' после получения в 1960-х годах сведений о запредельно высокой температуре поверхности планеты. До того момента мечта еще жила - зонды проектировались с учетом возможной посадки на море. 'Венера стала жертвой наших нереализованных ожиданий докосмической эры', - говорит Гринспун. 'Мы поставили Венеру на пьедестал. И это разочаровало нас'.
В прошлом десятилетии появилась альтернативная история Венеры, история с очевидным посланием: Венера как предупреждение того, к чему может привести безудержный парниковый эффект. 'Сейчас, насколько мне известно, проблема окружающей среды вызывает большое беспокойство, - говорит Эспосито, - это заставляет людей, здесь на Земле, уделять больше внимания Венере'. Чин идет еще дальше, утверждая, что исследованиям Венеры помогла Нобелевская премия Эл Гора за кампанию по борьбе с глобальным потеплением.
Возможно, Гор и сам обеспокоен усугублением этих связей. В атмосфере Земли углекислый газ составляет 0,04%, в то время как Венеры 95%. Если бы люди сожгли все ископаемое топливо, то и тогда углекислого газа в атмосфере было бы около 0.2%, поясняет Джеймс Кастинг, ученый-планетолог Университета штата Пенсильвания. Кроме того, говорит Кастинг, модель показывает, что расстояние от Солнца является критическим фактором в развитии парникового эффекта, когда начинается постоянное испарение океана. Только через миллиард лет, когда Солнце станет на 10% горячее, ситуация, напоминающая венерианскую, вероятно, сложится и на Земле.
Возможно, Венера и не имеет отношения к такому, вызывающему беспокойство будущему Земли. Хотя в таком случае, эта самая разница и является причина ее значимости. Долгое время изучение планет было ограничено только Землей и ее двумя ближайшими соседями-близнецами со столь похожими и в то же время отличными друг от друга жизненными историями. Но эта эпоха заканчивается. Такие миссии, как нынешняя французская 'Корот', и будущая миссия НАСА 'Кеплер', стартующая в 2009, могут открыть куда больший диапазон земных планет за пределами нашей Солнечной системы.
Правильно интерпретировать тонкий ручеек данных из далеких миров, понимать весь диапазон возможностей эволюции планет земной группы крайне важно. 'Что если мы найдем несколько дюжин планет - и все они будут мертвыми планетами?' - спрашивает Сара Сигер (Seager), астрофизик Массачусетского технологического института. 'Нам надо будет понять их'. Изучение Венеры 'должно помочь нам осознать, какие процессы делают планету обитаемой, а какие - мертвой'. В контексте особо далеких из когда-либо изучавшихся планет, изучение ближних к нам планет, может обрести новое значение.
_____________________________________________________
Автор перевода читатель ИноСМИ.Ru - AlfaCentavra
Примечание: редакция ИноСМИ.Ru не несет ответственности за качество переводов наших уважаемых читателей
