В нашем коллективном сознании Марс не просто планета, астрономическое любопытство, но тайна и маяк, которые всегда притягательны. Например, только на сайте КиноМаск размещены десятки фильмов о красной планете.
"Вперед, на Марс!" - таким был девиз всего творческого пути одного из основателей и первого руководителя Группы изучения реактивного движения Фридриха Артуровича Цандера, романтика космоса, мечтавшего о путешествиях во Вселенной. Одни считали Цандера чудаком, строившим несбыточные планы межпланетных путешествий. Другие видели в нем соратника, решающего проблемы теории космического полета и реактивного движения. Среди этих других был Сергей Павлович Королев, в 1932 году сменивший Цандера на посту начальника ГИРДа. А тридцать лет спустя, 1 ноября 1962 года, с космодрома Байконур стартовала созданная под руководством Королева автоматическая межпланетная станция "Марс-1". Она стала первым космическим аппаратом, отправленным землянами к планете Марс, опередив американские "Маринеры" на два года.
В целом на протяжении 30 с лишним лет Соединенные Штаты и СССР (Россия) регулярно обращали свое внимание к Марсу, запуская свои аппараты к Красной планете. Сухая официальная статистика сообщает следующие данные.
Начиная с 1962 года было совершено 22 полета на Марс: половина пусков (11) была совершена СССР и Россией (1 пуск), вторая половина - США. Количество удачных отечественных пусков, если принять во внимание хотя бы частично выполненную программу (не упал на старте, не погиб при перелете, что-то передал), составляет 7; американских - 8 (с учетом последнего). Однако дальше сравнение идет не в нашу пользу, так как в США качественная отдача в виде фотографий и других научных данных значительно превышает наши результаты. Причин такого расхождения много и их анализ не является темой данной статьи.
Одной из причин особого интереса к Марсу со стороны научных кругов явилось обнаружение Скиапарелли и Лоуэллом во время великого противостояния на поверхности Красной планеты системы темных линий, которые многие исследователи Марса посчитали каналами, гидротехническими сооружениями разумных обитателей, когда-то населявших эту планету. В XIX веке едва ли можно было выбрать лучший символ, чем канал, поскольку именно они в прошлом веке были признаком высокоразвитой цивилизации (Суэцкий канал - 1869, канал Коринфа - 1893, проект Панамского канала и др.). По версии Лоуэлла, на Марсе произошла катастрофа, в результате которой океаны буквально исчезали с поверхности планеты. Единственные источники воды остались в полярных шапках (южной и северной). Лоуэлл написал книгу о Красной планете и любительская астрономия буквально взорвалась, сбыт телескопов взмыл. Началась первая межпланетная мыльная опера.
Королем марсианских фантазий в начале XX века стал Эдгар Барроуз, известный как автор книг о Тарзане. Тем не менее, эти книги завоевали умы мальчишек, среди которых были Саган, Кларк, Брэдбери, Азимов и др. Впоследствии каждый из них писал про Марс и все вместе они ткали эту зыбкую культурную планетную ткань.
Повышенный интерес к проблеме существования жизни на Марсе привлекли также исследования советского астронома Г. Тихова, заложившего основы новой науки - астроботаники и осуществившего интересные исследования возможных оптических свойств гипотетической марсианской растительности.
На протяжении всей истории исследований Марса Красная планета была созвучна нашим самым плохим опасениям, самым большим надеждам и глубоким вопросам. Именно поэтому невозможно было представить, что мы воздержимся от зондирования Марса.
Наши представления о Марсе менялись и достаточно кардинально по мере расширения масштабов и возможностей по его исследованию. Если бы в начале 60-х годов самого видного ученого спросили - что представляет собой Марс, то ответ был бы примерно такой: это довольно плоская, с несколько холмистой местностью планета, атмосфера которой состоит в основном из азота, с давлением, почти таким же, как на Земле. Полярные шапки - это ни что иное, как иней. Ни одно из этих утверждений затем не подтвердилось.
Реальная картина по Марсу начала проясняться, начиная с 1965 года, когда "Маринер-4" передал первый хороший снимок марсианской поверхности. До 1965 года 6 зондов (американских и наших) не сумели достигнуть цели и ученые стали шутить на тему, что имеется некая сила, противодействующая земным усилиям в марсианских исследованиях.
И только начиная с 1971 года ("Маринер-9", "Викинги") начала в полной мере проявляться истинная картина Красной планеты, которая просто ошеломила ученых своими контрастами. Вот что известно на сегодняшний день:
Атмосфера состоит, в основном из двуокиси углерода (углекислого газа) - 95,3, азота - 2,7 и аргона - 1,6 процента.
Атмосферное давление более чем в 100 раз меньше земного.
Наивысшая точка - Olympus Mons, громадный вулкан, имеющий высоту более 15 км и простирающийся в основании на 600 км; в основание имеет такую же площадь, как и штат Аризона.
Система каньонов Valles Marineris - самая большая и глубокая из всех известных в пределах Солнечной системы; простирается более чем на 4000 км и имеет перепады высот от от 5 до 10 км.
"Каналы", обнаруженные Джованни Скиапарелли и Персивалем Лоуэллом около ста лет назад, были иллюзией наблюдений, в которой темные площади поверхности были связаны тонкими линиями. Однако, полеты КА "Викинг" в 1970 гг. установили, что Марс имеет образования, похожие на каналы, которые, возможно, в древности, были реками.
Марс имеет два естественных спутника (луны) неправильной формы, каждая из которых имеет размер в ширину всего лишь несколько километров. Большая по размерам луна называется Фобос ("страх"), меньшая - Деймос ("ужас"), они названы так, в соответствии с греческой мифологией, как сыновья бога войны.
Из всех планет Солнечной системы Марс более других похож на Землю и способен принимать экспедиции с Земли. Луна и Меркурий - планеты без воды и воздуха. Венера испытала быстрорастущий тепличный эффект, развивая в атмосфере очень сильное содержание двуокиси углерода, результатом чего явилось испарение всей воды и сильное повышение температуры поверхности почти до 900 градусов по Ференгейту (500 по Цельсию). Что касается Марса, у него есть все необходимые компоненты для жизни, включая атмосферу, полярные "шапки" и большое количество воды, заключенной под поверхностью. Марс, фактически, является единственной вслед за Землей сухопутной планетой, которая, как предполагается, имеет достаточное количество подземных вод, которые можно добывать и превращать в жидкую форму для поддержания жизни человека.
Марс имеет диаметр 4200 миль (6800 км), что составляет около половины диаметра Земли и имеет 1/8 объема Земли. Марс совершает полный оборот вокруг своей оси за 24 часа 37 минут, делая марсианский день, который называется "сол", чуть длиннее земного дня.
Ранний Марс, возможно, был похож на раннюю Землю. Современные теории предполагают, что в своем первоначальном развитии климат Марса был гораздо теплее, более влажным и Марс был окружен более плотной атмосферой. Полюса планеты наклонены к плоскости его орбиты под углом в 25 градусов - почти также, как и на Земле, чьи полюса наклонены под углом в 23,3 градуса к плоскости эклиптики. Благодаря наклонению своей оси Марс, как и Земля, имеет смену времен года и широкое разнообразие погодных явлений. Хотя его атмосфера разрежена, могут существовать облака на высоте 15 миль (25 км) и дуть ветры над застывшими марсианскими пустынями. Низкие туманы и заморозки на почве наблюдались космическим кораблем. Наблюдения с космического корабля и наземные наблюдения обнаружили огромные пылевые бури, которые часто начинаются в южных районах и иногда распространяются по всей планете.
Тем не менее к 1979 году интерес к Красной планете почти пропал: всех утомили однообразные снимки мертвой поверхности. Однако американская система "Викинг" продолжала посылать видеоизображения на Землю и одним из снимков заинтересовался бывший программист Американского Центра управления полетами немец Карл Цеблер. На нем он рассмотрел человеческое лицо. Все параметры "лица" были введены в компьютер. На распечатке получился египетский сфинкс. Программист несколько раз менял программы, но ошибки не было - загадочный марсианский сфинкс отчетливо виделся на изображении. Попытка объяснить происхождение "лица" оптической иллюзией успеха не имела. Копия снимка попала и в Институт геохимии и аналитической химии им. Вернадского. Заключение следующее: "...изображение получилось в связи с преломлением солнечных лучей, косое освещение создало иллюзию, а ноздри и ожерелье, якобы отчетливо видимые, получились из-за помех во время передачи изображения на Землю".
Если сфинкс получился случайно, то под другим углом съемки эта иллюзия должна была пропасть. Теперь были просмотрены целые серии фотографий, которые обрабатывались в компьютере. На любой фотографии этой местности виднелось лицо. Американские специалисты приступили к компьютерной постройке стереоизображения. Мощный компьютер вырисовывал зрачки, ожерелье, приоткрытый рот и даже зубы. Длина исполина от подбородка до волос равнялась полутора километрам, ширина - 1,3 км, высота от поверхности пустыни до кончика носа - 0,5 км. В семи километрах от лица находились 19 пирамид, круглая площадка, вполне подходящая для посадки межпланетных кораблей. Многократное увеличение помогло разглядеть разрушенные дороги, опоясывающие пирамиды, сходящиеся к центру. Самая большая пирамида ровно в 10 раз превышала размерами земную пирамиду Хеопса.
Такие вот любопытные материалы были опубликованы в различных газетах и журналах с самыми смелыми толкованиями и гипотезами, а также сомнениями в достоверности этих фактов. Но тем не менее такие сообщения вполне можно рассматривать на уровне "обнаружения" в XIX веке "каналов" на Марсе и признаков растительности в районе этих образований. Снова обозначился всплеск интереса к проблеме жизни на Марсе.
После многих лет тяжелого труда над данными, полученными с космических аппаратов "Викинг", большинство ученых пришло к заключению, что маловероятно, будто на поверхности Марса в настоящее время существует жизнь. Предположения о том, что на Красной планете возможна разумная жизнь, стали казаться исчерпанными.
Тем не менее Марс представлялся самой подходящей для исследований планетой, чтобы попытаться ответить на вопросы: "Одни ли мы во Вселенной? Жизнь на Земле - это единичный случай или она развивается везде, где есть подходящие условия окружающей среды?"
На Земле наличие жизни можно обнаружить в самых старых скалах, относящихся к концу бомбардировки Земли кометами и метеоритами, что происходило около четырех миллиардов лет назад. Поверхности на Марсе, относящиеся к тому же периоду, обнаруживают остатки древних озер, которые предполагают, что когда-то на поверхности Марса текла вода и климат был более теплый и влажный. Если это окажется правдой, дальнейшие исследования могут показать, действительно ли на Марсе развивалась жизнь в тот ранний период его истории. Если нет, то можно попробовать определить, почему этого не произошло. Или возможно будет определить, могла ли жизнь, зародившаяся в ранний период эволюции Марса, все еще существовать в некоторых особых зонах - таких, как геотермальные системы около вулканов.
Двухлетнее исследование группы, возглавляемой учеными из Космического центра имени Джонсона, НАСА, Хьюстона, Техаса получили доказательство того, что примитивная жизнь могла существовать на Марсе более 3,6 миллиардов лет назад. Исследователи обнаружили метеорит вулканического происхождения в Антарктике, который имел выделяемые газы, а это означало, что он был оторван от поверхности Марса в какой-то момент. Осколок имел возраст 4,5 миллиардов лет - период, когда формировались Марс и его ближайшие соседки - планеты. Согласно данным ученых из этой группы, осколок содержит окаменелые доказательства того, что, возможно, там были древние организмы.
Итак, 16 миллионов лет назад огромная комета или астероид ударились о поверхность Марса, отколов кусок породы с такой силой, которая позволила этому куску оторваться от планеты и вылететь в космическое пространство. В течение миллионов лет осколок летал в космосе. Он столкнулся с земной атмосферой 1300 лет назад и упал в Антарктике как метеорит.
Достаточно ли этих доказательств для научного изучения или нет, само предположение вызывает новый интерес к исследованию планет, звезд и галактик за пределами Млечного пути. Снова встают вопросы:
- существует ли еще где-то жизнь во Вселенной?
- почему она вообще существует?
- зародилась ли жизнь на Земле или сначала на других планетах, а потом была перенесена на Землю, где она нашла наиболее благоприятную почву для продолжения эволюции?
Исследования Марса также помогут нам лучше понять те значительные события, с которыми человечество может столкнуться в будущем по мере эволюции Земли. Например, какие факторы вовлечены в естественное изменение климата планеты. Так, на Земле одним из важных вопросов, которые сейчас изучаются, является влияние человеческой деятельности на глобальное потепление. Могут ли изменения климата привести к негативным изменениям окружающей среды, таким, как поднятие уровня мирового океана в результате таяния полярных льдов. Марс является естественной лабораторией для изучения изменения климата на различных временных уровнях. Если на Марсе в прошлом было теплее, более влажно, если он имел более плотную атмосферу, почему произошли изменения?
Запуск космических аппаратов НАСА "Марс Патфайндер" и "Марс Сервейер" (Топограф Марса) означает начало новой эры в исследовании Марса и новую амбициозную инициативу Соединенных Штатов посылать по паре космических аппаратов к Красной планете каждые 26 месяцев вплоть до 2005 года.
Новая десятилетняя программа НАСА сосредоточена на трех основных моментах исследования:
- поиск доказательства прошлой жизни на Марсе;
- изучение климата Марса и его уроки для прошлого и будущего климата Земли;
- изучение геологии и природных ресурсов, которые могут быть использованы для поддержания будущих полетов к Марсу с участием человека.
Объединяющая тема программы изучения Марса - поиск воды, которая является ключевым требованием, необходимым для жизни, и определяющим климатические и жизненные ресурсы планеты. Атмосфера Марса имеет плотность, составляющую менее чем один процент от плотности Земли, но тем не менее на нем имеются постоянные полярные "шапки" с резервуарами водного льда. Иначе говоря, большая часть территории Марса похожа на земную пустыню, с деталями поверхности, выглядящими как каналы, по которым как-будто некогда текла вода.
По состоянию на ноябрь 1997 года система "Патфайндер - Содженер" прекратила связь с Землей, превысив расчетный срок активного существования марсохода на планете соответственно в три и двенадцать раз. Наиболее вероятной причиной потери связи группа управления считает отказ батареи.
Начиная с момента посадки система передала 2,6 миллиарда бит информации, включая больше чем 16000 изображений из посадочной ступени и 550 изображений от вездехода, больше чем 15 результатов химических исследований камней и обширных данных относительно ветров и других факторов погоды.
Американцы считают эту миссию феноменальной и полагают, что этот полет продвинул наши знания относительно Марса чрезвычайно. Выполненный быстро и в пределах очень ограниченного бюджета, Pathfinder устанавливает стандарт на XXI столетие в части космических исследований.
В 2003 или 2005 году НАСА планирует послать на Марс корабль-робот, который соберет там образцы почвы и скальных пород и возвратится на Землю для прямого изучения этих образцов, как это было с сотнями фунтов лунных камней, доставленных на Землю астронавтами программы "Апполон". В связи с новым интересом к последним открытиям метеоритов с Марса полет может быть реализован раньше 2005 года. Дополнительные обсуждения и научные эксперименты с марсианскими метеоритами в последующие несколько лет могут принести ответ, который может стать поворотным пунктом в истории цивилизации.
А что же мы? Вспомним слова нашего великого барда: "И мы не хуже прочих".
В 1998 году предполагается участие России в экспериментах американского проекта "Марс-Сервейер", заключающееся в поставке оптических элементов для исследования атмосферы и поверхности и установке российского научного прибора "ЛИДАР" для исследования термической структуры атмосферы и минералогического состава марсианской поверхности.
В 2001 году намечен запуск с использованием ракеты-носителя типа "Молния" российского космического аппарата к Марсу с марсоходом и пенетраторами. Для проведения экспериментов с грунтом будет использоваться манипулятор, который послужит прототипом подобных устройств в последующих экспедициях. В этом же году предусмотрены запуски двух американских космических аппаратов к Марсу. В связи с этим рассматриваются варианты совместной организации экспедиций.
В 2003 году намечен запуск с использованием РН типа "Молния" или "Русь" отечественного космического аппарата к Фобосу для доставки на Землю образцов его грунта. В это же время предусматривается начать опытно-конструкторские работы по осуществлению одного из самых сложных технических проектов рассматриваемого периода - проекта по доставке образцов грунта с Марса. Старт одного или двух космических аппаратов для реализации этого проекта намечен на 2005 год в рамках программы "Вместе к Марсу".
В 2007 году возможно участие России в проектах создания глобальной сети научных средств на Марсе.
Таким образом, "странности", связанные с Марсом, а именно:
- XIX век - обнаружение "каналов";
- XX век - высказывание гипотезы об искусственном происхождении спутников Марса: Фобоса и Деймоса;
- публикация фотографий, полученных с КА "Маринер" и "Викинг", на которых можно предположить наличие гигантского сфинкса и пирамид;
- обнаружение в метеорите марсианского происхождения органических молекул, что является возможным свидетельством прошлой жизни на Марсе возможно, получат свою разгадку скорее всего в начале XXI века.
Людмила Целина
06.07.2021 16:37:00
