Przegląd: Почему нас так взбудоражило недавнее открытие НАСА, обнаружившего на Марсе воду? Какое нам, землянам, дело до марсианской воды?
Ежи Рафальский (Jerzy Rafalski): Шансы выживания человеческого вида на Земле малы. Если мы хотим уцелеть, нам нужно найти себе другое место для жизни. А лучше несколько. Марс — это первый, самый разумный вариант в солнечной системе.
— Наши шансы выживания на Земле так ничтожны?
— Многие исследователи говорят, что рано или поздно на Земле случится какая-нибудь катастрофа. Это не обязательно будет летящий в нашем направлении астероид, скорее, мы сами устроим себе проблемы. Глобального рода. Если мы каким-то чудом выживем, то все равно примерно через пять миллиардов лет Солнце многократно увеличится в размерах, и это уничтожит Землю. Если цивилизация хочет выжить, она должна создать больше внеземных центров обитания. Очень вероятно, что одним из первых таких центров станет именно Марс.
— Почему небольшой Марс, а не, например, находящаяся примерно на том же расстоянии соседняя с нами Венера?
— Венера — это безумие ада: температура в 450 градусов; в 100 раз более высокое давление, чем на Земле; атмосфера, состоящая преимущественно из углекислого газа, облака из серной кислоты. К этому добавляется высокая электрическая активность атмосферы. Для людей такие условия не подходят. А на Марсе в сутках около 24 часов, есть времена года, температура на экваторе может подниматься выше 20 градусов. Есть одна основная проблема: слишком разреженная атмосфера, одна сотая доля от земной. Чтобы человек там выжил, нужно увеличить давление. И тогда нам не будет лучше ни на одной планете Солнечной системы (за исключением, конечно, Земли). Ведь не на Меркурии же, где нет атмосферы, а температура совершает безумные скачки: ночью минус 200, днем плюс 400. Ужасное тепловое расширение. Как с этим бороться? Воды, скорее всего, нет, если только что-то не сохранилось у полюсов. Юпитер? В 11 раз крупнее Земли. Собственно, это одна огромная атмосфера, твердый грунт там отсутствует. Куда садиться? Сатурн, Уран, Нептун? Это тоже газовые гиганты.
— Марс интриговал нас много сотен лет подряд, когда о бегстве с Земли еще никто не думал.
— Смотря на небо, люди древности видели что-то похожее на загадочную звезду. Она была красной, странно перемещалась по небу. Красный цвет ассоциировался с кровью, кровопролитием, войной. Поэтому решили, что это бог войны. Такая ассоциация была довольно распространенной. В Вавилоне эта планета стала Нергалом, в Греции —Аресом, в Риме — Марсом. К ней везде присматривались с тревогой. А когда появились телескопы...
— То есть в XVII веке.
— Тогда подтвердилось, что Марс на самом деле красно-рыжий. У полюсов обнаружились небольшие белые пятна, было решено, что это ледники. Марс начали сравнивать с Землей. На нем, правда, не увидели никаких синих пространств, которые бы говорили о существовании морей и океанов, но математики и физики уже тогда смогли подсчитать, какая может быть на планете температура. Стало ясно, что хотя Марс находится от Солнца дальше, чем Земля, температура на нем должна быть пригодной для жизни.
— И начался активный поиск жизни.
— Создавались все более мощные телескопы. Итальянский астроном Джованни Вирджинио Скиапарелли (Giovanni Virginio Schiaparelli) увидел прямые протяженные структуры и назвал их «canali» — каналы. Появилась идея, что это ирригационные каналы — дело рук разумных существ. Другой ученый, богатый американский астроном Персиваль Лоуэлл (Percival Lowell) поверил в эти каналы и построил в Аризоне огромную установку для наблюдений за Марсом. В XIX веке все еще были уверены, что там наверняка есть жизнь.
— Однако поиски не принесли результатов. Скиапарелли ошибался: то, что он принял за каналы, оказалось обычным обманом зрения.
— Так происходит, когда мы изучаем предмет с такого большого расстояния. Настоящий перелом произошел только во второй половине XX века благодаря космическим зондам. Они присылали фотографии марсианских песчаных пустынь, приносили доказательства того, что вода на поверхности Марса полностью отсутствует. А без воды нет жизни. Мечты о жизни на Марсе сильно пошатнулись.
— Почему они не развеялись окончательно?
— Потому на снимках, сделанных космическими аппаратами, четко видны высохшие реки, озера, моря, побережья. Ученые начали размышлять, не было ли там воды раньше. Может быть, она испарилась или замерзла? Может быть, скрывается под поверхностью? Следующие зонды начали искать уже под землей. И оказалось, что там много льда — вечной мерзлоты. Недавно НАСА сравнило снимки Марса в районе экватора, которые были сделаны в разное время, и выяснилось, что на склонах гор появились потеки, которых там раньше не было. Но дождей там нет. Значит, чтобы создать те следы, которые видны на фотографиях, вода должна откуда-то появляться и стекать.
— Почему остались только следы? Почему не появляется хотя бы луж?
— Из-за низкого атмосферного давления. Известно, что чем ниже давление, тем ниже температура кипения воды. Поэтому на вершине Эвереста вода закипает примерно при 70 градусах. А на Марсе давление составляет одну сотую от земного, то есть вода закипает уже примерно при пяти градусах. Когда марсианская вода попадает на поверхность (внутри давление выше), она сразу испаряется, хотя там холодно (средняя температура — минус 55 градусов), то есть из жидкого состояния переходит в газообразное. Она не может долго удержаться в жидком виде, поэтому нет даже луж, а на фотографиях Марса мы не увидели ни морей, ни океанов.
— Вот именно. Марс называют Красной планетой, а на тех сенсационных снимках, которые продемонстрировало НАСА, красного цвета нет, зато там много зеленого и голубого.
— Марс выглядит на фотографиях красным из-за оксида железа (основной элемент ржавчины), которого много в песках на поверхности планеты. А новые снимки НАСА подверглись компьютерной обработке, их подкрасили, чтобы лучше показать обнаруженные изменения. В действительности на необработанных фотографиях Марс, скорее, розовый или красно-коричневый, чем кроваво-красный.
— Открывается новая глава марсианской истории?
— Несомненно. Сначала мы пылко верили, что на Марсе есть разумная жизнь, и эти существа, у которых нет воды, хотят захватить Землю, чтобы отобрать воду у нас. Люди боялись марсиан. Потом идею жизни на Марсе высмеивали. Сейчас, когда мы точно знаем, что вода там есть, вновь начинается поиск жизни, но не высокоорганизованной, а примитивных форм. Может быть, это будут одноклеточные.
— Вы верите в жизнь на Марсе?
— Как появилась жизнь на Земле? В воде — четыре миллиарда лет назад. А все указывает на то, что как раз четыре миллиарда лет назад условия на Марсе и на Земле были схожими. И тут, и там были моря, голубое небо, по которому плыли облака. На Земле развилась жизнь. Почему нечто похожее не могло произойти на Марсе? Конечно, со временем вода с поверхности выветрилась, но под поверхностью грунта она все еще есть. Почему бы там не существовала жизнь? Мы знаем, что на нашей планете даже в очень неблагоприятных условиях, например, глубоко под землей, без света, при низкой или экстремально высокой температуре живут не только одноклеточные, но и более сложные организмы. Почему на Марсе должно быть иначе? Почему там не могли бы уцелеть примитивные формы жизни? Той жизни, которая, по всей вероятности, зародилась четыре миллиарда лет назад.
— Чтобы это хорошо изучить, нужно туда полететь...
— Полететь туда — не так сложно, полет продолжался бы полгода. Но дальше возникнут сплошные проблемы. Земля и Марс вращаются вокруг Солнца. Земля делает это быстрее, так как она вращается по более короткой орбите. Взглянем гипотетически: мы стартуем, когда Земля догоняет Красную планету, летим полгода, изучаем какое-то время Марс и уже хотим вернуться. Но не можем, так как Земля успела отдалиться, и чтобы ее догнать, нужно преодолеть более длинный путь и иметь более сильные двигатели. Придется ждать, пока планеты не начнут сближаться вновь, значит, примерно полтора года, а потом еще шесть месяцев возвращаться домой. В итоге экипаж провел бы в космосе два с половиной года. Без создания базы на Марсе им не выжить. Раньше считалось, что там придется сделать большие запасы воды, что ее придется везти, как на Луну. А это очень дорого. Говорят, что стоимость выведения в космос килограмма какой-либо материи, равняется стоимости килограмма золота на Земле. Перевозить воду на большие расстояния просто невыгодно. Поэтому таким важным было сообщение о том, что на Марсе есть вода. Одно из основных условий нашего выживания на Красной планете выполнено.
— Что это значит на практике?
— Сейчас достаточно при помощи электричества извлечь воду из вечной мерзлоты, а электричество можно получить благодаря солнечным батареям. Его потребуется немного, так как вода наверняка будет циркулировать в замкнутом цикле, как на орбитальных станциях. То, что мы выпьем и выделим, вернется обратно. Вода слишком ценна, чтобы расходовать ее зря. А раз будет вода, можно будет заняться земледелием, тогда не придется возить всю еду через космическое пространство.
— Но остается вопрос, как вернуться на Землю.
— И здесь вода решит многие проблемы. Перевозка тонн топлива — это очень дорого, а в случае Марса — невыполнимо, потому что мы пока не способны сконструировать такую ракету, которая сможет перевезти экипаж, жилой отсек, запасы на как минимум два с половиной года и топливо для полета в обе стороны. Но благодаря воде можно начать производство топлива на Марсе. Вода — это водород и кислород. Если при помощи электролиза разделить воду на водород и кислород, мы получим кислород для дыхания и водород для ракетного топлива.
— Говорят, что благодаря последним открытиям человек уже скоро, возможно, в ближайшие 10 лет, высадится на Марсе.
— Я в это не верю. Только если мы не говорим о путешествии в один конец. Есть даже вроде бы очередь желающих отправиться в такую космическую экспедицию. Но никто сейчас не позволит себе отправить людей на Марс с «билетом в один конец», понимая, что их нельзя вернуть обратно. Кроме того, мы не знаем, где точно совершить посадку. Мы плохо знакомы с Марсом, и не владеем самой важной информацией, например, где находится больше всего доступной воды. А мы будем садиться только в таком месте. Мы не знаем метеорологических условий Марса: где сильнее всего свирепствуют песчаные бури, которые могут представлять для человека опасность. Нужно подумать, как защититься от солнечной радиации, которая не вредит нам на Земле благодаря магнитному полю.
— На Марсе магнитного поля нет.
— Помимо этого там очень тонкая атмосфера. Если Солнце дыхнет очередной порцией своих элементарных частиц, астронавтам будет угрожать крайне опасное космическое излучение. Где им прятаться? Это могут быть свинцовые стены метровой толщины, но кто их привезет. Возможно, лучше прятаться под землей, потому что грунт хорошо задерживает излучение. Можно закопаться или использовать натуральные расщелины, например, пещеры. Тут мы вновь возвращаемся к вопросу: где посадить корабль. Можно создать базу у полюсов, так как там находятся огромные ледяные шапки, но там будет холодно, а также возникнут проблемы с получением солнечной энергии. Чтобы принять верное решение, нужно узнать Марс лучше.
— То есть отправлять туда очередные зонды. А ведь они часто загадочно пропадают.
— Пропадает удивительно много зондов: почти половина. Говорят, что это какой-то злой рок, или что марсиане существуют и защищаются. Я думаю, причина в человеческих ошибках. Один зонд мы потеряли из-за того, что просто не смогли договориться. При посадке он разбился. Его созданием занимались европейцы и американцы, и оказалось, что в программу вкралась ошибка из-за использования разных метрических систем. Другой зонд пролетел мимо Марса, видимо, была неверно рассчитана траектория полета.
— Ридли Скотт (Ridley Scott) в вышедшем недавно на экране фильме «Марсианин» отобразил борьбу человека с Марсом убедительно?
— Еще лучше ее описал Энди Уир (Andy Weir) в своем одноименном романе, по которому снят фильм. Тем, кто интересуется Марсом, я рекомендую оба эти произведения. Конечно, некоторые вещи там изображены спорно. Вызывает недоумение неэкономное пользование водой или обычное земное притяжение на поверхности Марса. Но в целом знание марсианских реалий, которое продемонстрировал Уир, вызывает у исследователей космоса уважение. Разве не увлекательно, что на картах Марса можно найти место, куда сел корабль главного героя, обнаружить трассы, по которым он перемещался?
— Каждый из нас без специального оборудования может наблюдать за Марсом. Как это сделать?
— Во время противостояния Марса. В этот момент наши планеты находятся ближе всего друг от друга и выстраиваются в линию: Солнце — Земля — Марс. Когда происходит великое противостояние, нас разделяет 55 миллионов километров. Ближайшее, которое произойдет 22 мая 2016 года, не будет столь зрелищным, так как Марс окажется от нас в 76,3 миллионах километров. Когда Солнце начнет заходить на западе, Марс появится на востоке. В полночь Солнце окажется далеко за горизонтом, а Марс поднимется на небе выше всего. Его можно будет наблюдать невооруженным глазом даже в центре города, тогда он будет выглядеть, как яркая звезда, а загородом можно будет заметить его золотисто-красноватый цвет.
