Владимир Сурдин – Российский астроном и популяризатор науки, старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, доцент физического факультета МГУ.
Передо мной прошла вся космонавтика. Я смутно помню запуск первого спутника, но хорошо помню запуск Гагарина. Для людей моего поколения вообще не может стоять вопрос: «Не пора ли обратно?». Космонавтика – это наша жизнь. Это все равно что спрашивать, в той ли стране мы живем, патриоты мы или нет. «Никаких обратно, – скажет большинство. – Полный вперед!»
Но прошло больше полувека, и есть смысл подумать, куда дальше двигаться. Любое новое направление техники за 50 лет определяет свое будущее. Роль дирижаблей определилась примерно за 50–60 лет: самые примитивные появились в середине XIX века, а к середине XX стало ясно, что это неперспективное направление и что дирижабли никогда не станут главными воздушными судами, как самолеты. Автомобили стали распространяться в конце XIX века, и к середине XX века все было ясно – они завоевали поверхность Земли. Мы никогда не откажемся от автомобилей: они будут бензиновые, электрические – какие угодно, но мы от них не откажемся, они вытеснили все, что могли. Самолеты родились в начале XX века, тогда же, когда автомобили, а к середине века с ними все тоже было ясно: они завоевали атмосферу.
Космонавтика за 50 лет тоже определилась как новая отрасль техники. Надо уже перестать к ней относиться как к романтическому увлечению, пора понять, чего мы от нее хотим.
Из пушки на Луну
Есть распространенное убеждение, что космонавтика родилась в 1957 году, когда был запущен первый спутник. Это не так. Первая ракета, вышедшая в космос, была сделана под руководством немецкого инженера Вернера фон Брауна. В середине 1940-х эти ракеты уже летали в космос. Их не использовали для космических исследований, это были чисто военные ракеты, но они достигли космического пространства, то есть вылетали на высоту более 100 км, которая обычно считается границей космоса.
Вернер фон Браун – 1912–1977 – Немецкий, а позже американский конструктор ракетной техники, создатель первых баллистических ракет и основоположник программы освоения космоса в США.
Между прочим, эта первая ракета получилась очень удачной. После войны она досталась нам и американцам. И мы, и американцы ее испытывали, учились – делали первые шаги, исследуя эту немецкую технику, а потом уже стали работать над своей. Наша первая ракета Р-1 была копией немецкой «Фау-2». Американцы к ней приделывали еще одну небольшую ракеточку, но она была вспомогательной, главной была «Фау-2». Запуск происходил с той площадки, где потом родился главный американский космодром на мысе Канаверал во Флориде. Это были первые шаги.
Недавно я случайно наткнулся на старый журнал «Знание – сила». Это был номер за 1954 год, но на обложке было написано «1974»: редакция попробовала спрогнозировать, как выглядел бы номер журнала через 20 лет. Они нафантазировали полеты на Луну. Кто мог в 1954 году думать о космонавтике в нашей стране? Разве что некоторые инженеры. Это было совершенно нереальное, фантастическое пророчество: 1974 год. И именно в это время люди полетели на Луну. Удивительно точный прогноз. Это делает честь тем, кто работал в журнале.
Были прогнозы и более квалифицированные. Польский инженер Ари Штернфельд получил образование во Франции и успешно там работал. Когда пришли фашисты, он перебрался в Советский Союз. Но поскольку он был не коренной, его не подпускали к секретным работам. Он сидел дома и фантазировал. Проект его лунной ракеты не похож ни на один из тогдашних стереотипов остроносой и крылатой ракеты. Тем не менее приблизительно так позже выглядели ракеты, которые возили людей на Луну (проект «Аполлон» был максимально оптимизирован для полетов).
Ари Штернфельд – 1905–1980 – Ученый, один из основоположников космонавтики, польский еврей, работавший до 1935 г. во Франции, а затем в СССР. Оптимальные траектории космических аппаратов, позволяющие экономить топливо, получили название штернфельдовских.
В 1955 году была создана наша ракета, которая фактически до сих пор служит отечественной космонавтике, – Р-7 и ее потомки. Ракета Королева была очень удачная. Однако нельзя более полувека использовать одну и ту же техническую идею. Сегодня эта ракета называется «Союз». Она надежная, потому что все, что могло, уже давно сломалось, и инженеры придумали, как это исправить. Но на современном уровне это все равно что ездить на «Победе»: прикольно, но расход топлива, комфорт и надежность уже не те.
Некоторое время нам удавалось очень красиво на шаг, на полшага опережать американскую космонавтику. У людей закрепился образ того, что мы первые в космонавтике: не только у наших, но и у американцев он был в голове по крайней мере до середины 1960-х. Считалось, что мы в техническом отношении лучше. Конечно, это было не так. У нас и у американцев был совершенно разный подход к космонавтике. Они испытывали технику на Земле, а когда доводили ее до ума – запускали в космос. Мы шли другим путем, более дешевым. Мы делали не очень надежное нечто и доводили до ума, запуская до тех пор, пока, много раз взорвавшись и упав на землю, оно не становилось чем-то вразумительным.
Первые опыты удавались почти безукоризненно. Первый спутник полетел, полетела первая собачка Лайка. Пожалуй, для меня как для астронома наиболее важное достижение – это полеты к другим планетам. Разрыв между выходом на орбиту и полетом к другой планете был менее двух лет: первый спутник – в 1957 году, полет к Луне – в 1959-м. Я горжусь, что Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга при МГУ, где я работаю, способствовал этому полету.
В те годы ракеты запускали примерно как у Жюля Верна в романе «Из пушки на Луну»: ее выстреливали, а дальше контролировать полет было невозможно. Ракета разгонялась от Земли и через несколько десятков минут полета скрывалась от телескопа, а дальше неизвестно было, куда она летит, точных радиоизмерений тогда проводить не умели. Один из моих учителей, астрофизик Шкловский, придумал, как сделать видимым объект на полпути к Луне, когда ни один телескоп его не в состоянии заметить. Это была идея искусственной кометы: к ракете прикрепляли небольшой пакет с натрием и взрывали его по пути, облако натрия расширялось и ярко светилось в лучах Солнца. На несколько минут эта штука становилась видимой, телескоп ее засекал, и можно было сказать, куда она летит.
«Когда были получены хорошие фотографии, Хребет Советский исчез с карты Луны. Следом за ним с карты мира исчез и Советский Союз. Вот так странно сложилось».Владимир Сурдин
Первый раз в Луну ракета не попала. Она пролетела мимо и вышла на орбиту вокруг Солнца. И тут прекрасно сработал идеологический отдел ЦК: промазали мимо Луны, вышли на орбиту вокруг Солнца, и тут же эту штуку переименовали в первую искусственную планету «Мечта». Мы действительно выпустили на орбиту вокруг Солнца рукотворную штуковину – это было красиво.
Уже со второй попытки в том же 1959-м году мы попали в Луну. Это было грандиозным достижением. Ракету запускали, как вы кидаете мяч в баскетбольное кольцо. Хотелось доказать, что мы попали по Луне, что состоялся межпланетный перелет.
Идею, как это доказать, ждали от ученых. Самую перспективную предложил академик Яков Борисович Зельдович, один из отцов наших атомной и водородной бомб. Так что несложно догадаться, что он предложил: запускаем атомную бомбу, она врезается в Луну, взрывается, и все видят, что мы в нее попали.
Яков Борисович Зельдович – 1914–1987 – Советский физик, один из создателей советской атомной бомбы (1949) и водородной бомбы (1953).
У американцев была такая же идея, там это предложил Эдвард Теллер – отец американской водородной бомбы. Уже было согласились, но тут Зельдович понял, что в безвоздушном пространстве взрыв атомной бомбы практически не будет виден: мы видим его на Земле, потому что он нагревает воздух вокруг себя, а в вакууме он виден не будет, вся энергия уйдет в гамма-излучение. Слава богу, от этой идеи отказались.
Эдвард Теллер – 1908–2003 – Американский физик, руководитель работ по созданию американской водородной бомбы (1952).
Тогда, чтобы как-то застолбиться, внутрь аппарата положили алюминиевые пластинки с надписью «СССР». Где-то на Луне они до сих пор лежат. Этот сувенир когда-нибудь будет найден на поверхности Луны, и можно будет его оттуда вернуть.
Самое же потрясающее достижение произошло в том же 1959 году – фотография обратной стороны Луны. Этот космический эксперимент за все годы космонавтики самый уникальный, потому что, в отличие от Марса, Венеры и любой из планет, обратную сторону Луны мы никак не можем увидеть с Земли. Если бы аппарат «Луна-3» не залетел за Луну, мы бы ее и не увидели.
Аппарат долетел, сориентировался, сфотографировал, подлетел к Земле и по радио передал фотографии. Самое потрясающее, что размер аппарата не сильно отличался от предшествующих: весил аппарат меньше 300 кг. Электроники тогда не было, и управлял аппаратом программно-временной механизм, который механически, по заранее рассчитанному времени, поворачивал его, включал. Внутри не было телекамер, там были два обычных пленочных фотоаппарата и целлулоидная пленка, которая проявлялась там же: две губки, одна из которых была смочена проявителем, а другая закрепителем. Пленка протягивалась через эти губки, потом проходила перед фотоэлементом, он считывал изображение, а когда аппарат подлетал к Земле, картинка по радио передавалась на фотографическую ленту. Из-за мокрых губок «Луну-3» в шутку называли банно-прачечным комбинатом.
Любопытно, что у нас не было хорошей фотопленки. Я не могу на 100 % поручиться, что это правда, но ссылаюсь на воспоминания тех, кто этим занимался. В те годы над нашей территорией летало много шпионских воздушных шаров. Их запускали из Норвегии, и ветром их несло на территорию СССР, чтобы они фотографировали. Часто воздушные шары сбивали, и там оставалась неиспользованная пленка «Кодак». Снимки обратной стороны Луны, говорят, были тоже сделаны на эту пленку.
Фотография оказалась некачественная, так как передавалась на длинных волнах с помехами, но на ней сразу было видно большое пятно. Оно было похоже на море, так что назвали его Море Москвы. Называть лунные объекты именами городов было не в традиции астрономии, но мы были первые с этой фотографией, так что всем оставалось смириться.
На фотографии была еще одна темная линия – ее назвали Хребет Советский. Были споры в международной ассоциации, но и с этим смирились. Когда впоследствии получили хорошие фотографии обратной стороны Луны, выяснилось, что там нет никакого хребта, и с карты Луны Хребет Советский исчез. Следом за ним с карты мира исчез и Советский Союз. Вот так странно сложилось.
Люди в космосе
Сначала человек передвигался пешком, затем на лошадях, паровозах, автомобилях; потом появился самолет, сверхзвуковой самолет. А в 1961 году был совершен такой скачок в скорости передвижения, какого в истории техники не было и уже, наверное, не будет.
Это было сделано за три-четыре года, пока разрабатывали ракету. Следующий скачок был, когда американцы полетели к Луне. Чтобы летать вокруг Земли, нужна скорость 8 км/с, а для полета к Луне – уже 11 км/с, вторая космическая скорость. Это непревзойденные достижения. Сложно представить, чтобы когда-то был сделан еще более мощный рывок.
Все космонавты из первой плеяды – герои, потому что шли на немыслимый риск. Учитывая, на каком уровне тогда были ракеты, все понимали, что это было безумство храбрых, но это надо было сделать. Надо было понять, можно ли жить в невесомости, можно ли работать, есть, спать – все это выяснилось в первые годы космонавтики. Американцы рисковали чуть ли не больше нас. Если наш аппарат весил 5,5 т, то первые аппараты американцев представляли собой капсулу весом 1,5 т, в которую с трудом втискивался один маленький человек.
Техника работала на грани возможного. Высота ракеты «Сатурн-5» 110 м, а с пламенем, на которое она опирается, в несколько раз больше. Криогенное топливо с температурой минус 250 градусов отделено от плазмы с температурой 3000 градусов расстоянием в считаные сантиметры. Технически совместить это почти невозможно. Так на старте взорвался американский шаттл. С ракетой «Сатурн-5», слава богу, обошлось: это уникальная ракета, с которой не произошло ни одной катастрофы. Построил ее все тот же немецкий инженер Вернер фон Браун, который создал первую в истории космическую ракету в 1940-х годах. После войны почти все немецкие ракетчики попали в США, только небольшое количество попало к нам.
Передовицы газет кричали о том, что Советский Союз может отправить человека на Луну в любой момент, но нам это не больно-то и надо. Мы начали понимать, что вряд ли угонимся за американцами.
Космическая техника постоянно прогрессирует, но она такая специализированная, что на Земле очень редко можно что-то использовать для наших нужд. Говорят, тефлон, которым покрывают сковородки, изначально создавался для космоса. Разработка первых микропроцессоров была стимулирована космическими полетами: экспедиции на Луну потребовали легких и мощных компьютеров.
Самый известный космический проект – это МКС. Международная космическая станция на первый взгляд напоминает парусник, который несется по волнам, раскинув паруса солнечных батарей. На самом деле для космической техники большая беда, что единственным источником электричества на борту является солнечный свет и нужно иметь панели большой площади, чтобы его перехватывать. Панели солнечных батарей – это не парус, который двигает станцию вперед, а тормоз, который об атмосферу Земли постоянно притормаживает полет космического комплекса.
Дело в том, что МКС находится в атмосфере. Это только называется «безвоздушное пространство», а на самом деле это довольно плотные слои атмосферы. Станция может летать только в узком слое вокруг Земли, где ослаблена радиация. Космические лучи там теряют энергию и их сравнительно мало. Это высота около 400 км. На высоту 600 км от Земли космонавты подниматься уже не рискуют, там радиационные пояса и работать там нельзя. Если же опуститься ниже 300 км, то за два-три дня затормозишься и упадешь. Реальный коридор, эксплуатируемый в космонавтике, – от 300 до 500 км над поверхностью Земли. Только в этом поясе космонавты в безопасности, но станция все равно тормозится, орбиту станции постоянно надо поднимать. На корабле подвозят обеспечение, продукты, воду, но главное – буксиры на своем ракетном топливе поднимают станцию, потому что без их участия она все время опускается вниз.
Получается, что самое лучшее, чем может похвалиться пилотируемая космонавтика, – полеты на Луну. Первый полет с посадкой на Луну совершили в 1969 году, это была миссия «Аполлон-11». Летели на замечательной ракете. Ничего подобного в истории космонавтики не было: никакая другая ракета без происшествий не летала, только «Сатурн-5».
В космосе люди работают в исключительных условиях, и самое неприятное – радиация. У рентгена есть биологический эквивалент – бэр. У поверхности Земли человек в год получает сотые доли бэра естественной радиации, и это даже способствует нашей эволюции. Работник атомной электростанции может получить не более 5 бэр в год, больше – реальная опасность для здоровья. На низкой околоземной орбите человек в год получает в среднем 10 бэр. Это опасно для здоровья, поэтому больше года космонавтам работать не рекомендуется. Чемпионы работают по полтора года, но больше уж точно нельзя.
Радиационные пояса – страшное место, их надо пролетать как можно скорее. При полетах к Луне американцы пронеслись через них без особых последствий. Радиационные пояса являют собой магнитное поле Земли, перехватывающее солнечные корпускулярные потоки. Они заслоняют тех, кто летает близко к Земле. Но вне пояса любая мощная солнечная вспышка дает фатальную дозу радиации. Полет на Луну и обратно длится шесть дней: три туда, три обратно – и есть шанс, что пронесет. А вот полет к Марсу длится в среднем месяцев восемь. Практически невозможно, чтобы на Солнце восемь месяцев не было вспышек.
Раньше художники, основываясь на словах ученых, представляли себе марсианскую экспедицию примерно так: прилетели, построили на поверхности базу и работают. Когда на Марс стали садиться марсоходы и измерили радиационный фон, оказалось, что он даже выше, чем в открытом космосе. Современный прогноз будущей марсианской станции выглядит так: прилетели, окопались и сидим под землей, потому что слой толщиной два-три метра защищает от радиации. Стоит ли тогда вообще человека посылать на Марс, если работать там можно только в землянке?
Нужны ли мы в космосе?
Когда в 1980-х летали первые американские шаттлы, шум от запусков вспугивал птиц вокруг космодрома на мысе Канаверал. Прошло время, птицы привыкли. Мне кажется, мы тоже должны привыкнуть к космонавтике и не считать ее чем-то особенным. Вложили деньги – хотим получить результат.
Чтобы понять, во что вкладываться, нужно сравнить, какой результат мы получаем от пилотируемой космонавтики, а какой – от космических роботов.
Спутники нередко запускают уже не ракеты, а самолеты. Если спутник весит менее 150 кг, самолет поднимается на 12 км и выпускает крылатую ракету, которая разгоняется еще дальше и запускает спутник на орбиту. Такой способ обходится в копейки, а шаттл крайне дорогостоящая вещь. Сегодня он бесполезен и дорог, поэтому от него отказались.
У нас тоже был шаттл «Буран» – отличная машина, но она стоила таких усилий, что практически на ней государство Советский Союз и кончилось. Чтобы его сделать, была мобилизована вся промышленность страны. Делалось это исключительно для военных, которые совершенно неправильно себе представляли возможности и опасности космонавтики. Они думали, что американцы строят военные шаттлы, а нам надо все делать зеркально. Инженеры говорили, что могут сделать лучше, но была проходная генеральская фраза: «Нам надо как у них». В итоге сделали как у них: оказалось, что у них он работал все же 20 лет, а у нас даже не понадобился.
Несмотря на то что тяжелые грузы больше в космос не запускают, американцы делают тяжелые носители. Не совсем понятно зачем. Возможно, ощущают угрозу техническому престижу со стороны Китая. Китайцы совершенно четко направлены на пилотируемые экспедиции к Луне, а экспедиции к Марсу у них уже на втором плане. Американцы, видимо, считают, что если они упустят инициативу, то перестанут быть ведущей космической державой. Тяжелые ракеты задумали еще при Буше-младшем. Когда пришел Обама, расходы на космонавтику сократили и программу для тяжелых ракет приостановили. У нас Рогозин недавно сказал, что мы тоже будем делать тяжелые носители, если не хотим отстать от китайцев и американцев.
На Луне работали с 1969 по 1972 год, но уже несколько десятилетий люди туда не возвращаются. У некоторых вообще возникают сомнения, что американцы были на Луне, если сейчас они не летают туда каждую неделю.
Но вот, например, на Земле есть Марианская впадина – труднодоступное место океанического дна глубиной 11 км. В 1960 году туда впервые на батискафе опустились двое – швейцарец и американец. Потом 50 лет туда никто не заглядывал. Недавно туда нырнул режиссер Джеймс Кэмерон. Не знаю, зачем ему это: может быть, это пиар, может быть, получится хороший фильм. Полстолетия никто не возвращался в Марианскую впадину, потому что там без рисков и особых затрат работают роботы. Японские роботы без проблем опускаются в любое место океана, а люди там были не нужны – это опасно и дорого.
Джеймс Кэмерон – род. 1954 – Канадский и американский кинорежиссер, сценарист и продюсер, создатель фильма «Титаник». Известный исследователь подводного мира: 26 марта 2012 года в рамках проекта Deepsea Challenge Кэмерон достиг дна на глубине 10 898 м в котловине Челленджер в Марианской впадине.
Примерно по той же причине сегодня не летают на Луну. Зачем людям летать на Луну, если роботы выполняют все функции? На Марсе есть марсоходы Spirit и Opportunity: первый уже не работает, но Opportunity вот уже 11 лет функционирует без починки в очень жестких условиях: радиация, пыль. По сравнению с пилотируемым полетом это обходится в копейки.
В моем институте разрабатываются небольшие телескопы для космических исследований. Когда заходит речь о том, куда их поставить, все мечтают их поставить на непилотируемый аппарат, то есть на спутник, потому что на спутнике нет людей. Во-первых, люди двигаются. Во-вторых, для обеспечения людей работают десятки вентиляторов, системы охлаждения, по трубам ходит вода. Космонавты рассказывают, что им не мешает невесомость, но они страдают от шума. Из-за работы систем жизнеобеспечения станция дрожит, а для наших телескопов это означает смазывание изображения. Поэтому все мечтают работать с непилотируемыми аппаратами.
Перспективное направление частной космонавтики – романтическое приключение. Если человек за свой счет хочет в Марианскую впадину, на вершину Эвереста, в космос, ему никто не в силах помешать. Великолепный инженер Бёрт Рутан – человек, который сделал первый самолет, без посадки облетевший Землю, – автор еще одного прекрасного изобретения. Самолет поднимает ракету в стратосферу, запускает ее на высоту 150 км, а потом по баллистической траектории она садится на Землю, как самолет. Люди за небольшие деньги, не больше 100 тысяч долларов, оказываются на четверть часа в космосе, испытывают невесомость, смотрят на Землю со стороны и в каком-то смысле становятся космонавтами.
Лет через двенадцать-четырнадцать Китай высадит человека на Луну. Но массовое посещение Луны будет в туристических целях. Слетать на МКС сейчас стоит 20 миллионов долларов. Полет на Луну будет раз в пять дороже, 100 миллионов, но и за эти деньги найдутся желающие слетать на Луну. А для ученых это пройденный этап, люди там все, что могли, уже сделали.
На геостационарной орбите работают спутники, которые ведут прямое телевизионное вещание на Землю. Каждый из них висит над своей областью Земли и постоянно ее видит. МКС летает ниже всех, в том числе потому, что спутники выдерживают радиацию, а люди нет. Спутников много, они выполняют все, что нам нужно в космосе: GPS, погода, связь.
Первая обсерватория на орбите была американская. На их огромной пилотируемой космической станции Skylab была собственная астрономическая обсерватория. Станция состояла из двух объемов, каждый с лекционный зал. Для космонавтики это было невероятно: другие станции были 2–3 м диаметром, а на этой люди по утрам занимались зарядкой, бегая по внутренней поверхности, и центробежная сила прижимала их к беговой дорожке. Это была последняя ступень ракеты «Сатурн-5». Для полетов к Луне она была нужна, а для полета вокруг Земли нет. Поскольку она пустая, там организовали жилище: у каждого космонавта своя спальня, общая кухня и огромный астрономический комплекс приборов.
Обсерватория свою задачу выполнила. Тогда еще не было электроники, которой можно было управлять с Земли, и космонавты крутили ручки. После них уже ни один пилотируемый аппарат для астрономии ничего не сделал. То, что мы сейчас получаем из космоса, мы имеем благодаря роботам.
Совсем небольшие телескопы позволяют нам сегодня открывать планеты у других звезд. Аппарат диаметром 30 см, работая в космосе, обладает совершенно другими свойствами. На Земле мы смотрим на космос сквозь воздушную оболочку. Представьте себе наш воздух, сжатый до плотности воды. Лежите вы на дне бассейна, а над вами 10 м воды, и вы сквозь нее что-то хотите изучить. Примерно такое положение у астронома, когда он работает на Земле. Атмосфера колышется, изображение дрожит, размывается, плохо видно.
У американцев есть гигантский космический телескоп «Кеплер». Последние четыре года он смотрел на одну область Галактики, наблюдая примерно 200 тысяч звезд. Он непрерывно следил, не проходят ли на их фоне их собственные, принадлежащие этим звездам, планеты. И открыл более трех тысяч. За последние годы кроме восьми планет в Солнечной системе были открыты еще несколько тысяч планет дальних звезд. Туда еще не пошлешь космический аппарат, наблюдать их можно только в телескоп, но это сразу раздвинуло горизонты, и мы теперь точно знаем, что почти у каждой звезды есть планетная система.
Благодаря космическому телескопу «Хаббл» изменилось наше представление о будущем Вселенной. С детства мы знаем, что она расширяется, но мы всегда думали, что это расширение замедляется. Вселенная расширяется, галактики притягиваются, поэтому они двигаются все медленнее и медленнее: может быть, когда-то остановятся и начнут падать обратно. Благодаря телескопу «Хаббл» мы узнали, что Вселенная расширяется ускоренно, что галактики набирают скорость, но что именно их расталкивает – большая загадка. Раньше, кроме гравитации, кроме притяжения мы ничего себе представить не могли. Оказывается, есть какая-то сила, которая, несмотря на гравитацию, расталкивает галактики и заставляет их ускоренно разбегаться. Это замечательное открытие позволил сделать космический телескоп.
Наши окрестности
Планеты сегодня в первом приближении исследованы все. Меркурий расположен близко к Солнцу, до него тяжело долететь и там тяжело работать – раньше к нему опасались отправлять космические аппараты. Но уже несколько лет у Меркурия работает спутник «Мессенджер». Сегодня Меркурий мы знаем почти так же хорошо, как Луну. Он похож на Луну, и внешне иногда трудно отличить поверхность Меркурия от поверхности Луны. Между тем Луна – это камень, а Меркурий – железо: почти половина его объема занята железным ядром, содержащим 70 % массы планеты; и только снаружи каменная оболочка.
С Венерой, второй планетой от Солнца, отечественная космонавтика знакома лучше всех, потому что у нас была эпопея «полетов к Венере». Мы тут, пожалуй, до сих пор остаемся первыми: кроме нас, никто на поверхности Венеры не работал. Вся она закрыта облачным слоем, а под облаками плотная и очень горячая у поверхности атмосфера. Тем не менее, несмотря на чудовищные условия, наши аппараты садились на нее и работали.
Американцы тоже запускали к Венере зонды, на орбите они работали очень хорошо, но сесть на поверхность они даже не пытались. Не было ни одного американского эксперимента, чтобы сесть и работать на поверхности самой планеты. У них были зонды, которые летали в атмосферу Венеры, шли к поверхности, но, не достигая ее, портились из-за жары, которая у поверхности выше 450 градусов.
«У нас есть тенденция: в момент достижения говорят, какая это великая победа отечественной техники, но на этом все заканчивается. Главное же должно быть потом: то, для чего эта победа была одержана».Владимир Сурдин
Оригинальные картинки, переданные с Венеры нашими аппаратами – это выгнутые, искаженные, очень сильно переконтрастированные панорамы, но это первые фотографии с поверхности Венеры. Несколько лет назад американский специалист попросил у нас оригинальные фотографии с Венеры. Он над ними поработал и получил совершенно другой вид: мягкое, неконтрастное изображение, все детали видны, исправлена проекция. В течение 40 лет наши программисты не могли этим же заняться, а человек со стороны подумал и сделал. Теперь весь мир может смотреть на изображение Венеры в интерпретации этого американского специалиста.
У нас есть общая тенденция: в момент достижения говорят, какая это великая победа отечественной техники, но на этом все заканчивается. Главное же должно быть потом: то, для чего эта победа была одержана. Но звездочки на погоны получены, диссертации защищены – и все, дальше это никого не интересует.
Марс – самая интересная планета, потому что условия там достаточно комфортны для земной биосферы. Многие наши организмы могли бы жить на Марсе, поэтому можно говорить и о марсианской жизни.
Вокруг Марса постоянно работает довольно много американских и европейских спутников. Мы этим уже давно не занимаемся, а попытки других стран пока не увенчались успехом. Сейчас к Марсу летит индийский аппарат. Японцам долететь до Марса не удалось, китайцы еще не пытались.
Полеты роботов на Марс начались у нас и в США почти одновременно. Наши полеты были не очень удачные, но первая мягкая посадка все равно наша. В 1971 году мы опустили небольшой аппарат, который сел, 10 секунд поддерживал связь, после чего связь исчезла. Передать он ничего не успел, но все-таки первым мягко сел на Марс наш аппарат «Марс-3».
Американцы отправили на Марс два больших аппарата, которые несколько лет работали и искали там жизнь. Это были не марсоходы, они сидели на одном месте. Марсоходы Spirit и Opportunity – великолепные геологи, но у них нет приборов для поисков жизни. Наиболее интересные места для этих машин недоступны. Особенно информативны вертикальные срезы, когда по отдельным слоям можно читать геологическую летопись. А марсоходы не могут спускаться в углубления, потому что они небольшие, с маленькими колесиками и рискуют потом не выбраться.
У последнего американского марсохода Curiosity несколько оригинальных новшеств. Во-первых, лазерная пушка, которая стреляет инфракрасным лучом и вызывает микровзрыв, вспышку, по спектру которой с помощью телескопа можно судить о химическом составе. Куда не дотягивается двухметровая рука с прибором, дотянется лазер. Второе важное новшество марсохода – источник энергии. До сих пор все марсоходы имели солнечные батареи, но, во-первых, ночью нет солнца, а во-вторых, солнце плохо светит в период зимних месяцев, и марсоходы стоят неподвижно. Кроме того, в марсианской атмосфере довольно много пыли, и она осаждается на панелях солнечных батарей, отчего они постепенно деградируют. У нового марсохода источник энергии ядерный: на нем стоит теплогенератор, внутри которого распадается плутоний, и этого плутония ему хватит на десятки лет. Плутоний, кстати, наш. Все, что можно купить дешевле, чем сделать самим, американцы покупают.
За американским марсоходом в очереди стоит российско-европейский проект «ЭкзоМарс». Это интересная машина: по сравнению с американским марсоходом она небольшая – 310 кг против почти тонны у Curiosity. На аппарате есть бурильная установка, которая может надстраивать свой бур до 2 м вглубь, а это уже надежная защита от радиации. Кроме того, машина снабжена биочипами, которые могут производить сотни биохимических анализов на поиск интересных молекул, остатков жизни или реальной марсианской жизни.
Поначалу проект был американо-европейский, но американцы из него вышли, и Европа оказалась без денег. Тогда они обратились к нам, и мы этот проект подхватили. В его основе наша ракета и европейский марсоход. Это очень интересный эксперимент: если финансирование будет продолжаться, в 2016 году должны начаться первые полеты.
Были полеты к большим планетам – к Юпитеру, Сатурну. Это опасно: у этих планет очень мощные радиационные пояса, и чтобы работать там, нужна самая передовая техника. Были исследованы кольца Сатурна, на парашюте сажали аппарат в атмосферу Юпитера.
Спутники планет-гигантов – это самое любопытное. На ближайшем к Юпитеру спутнике, Ио, более полусотни действующих вулканов. При этом сама поверхность покрыта замерзшими газами. Между горячими вулканами и холодными газами наверняка есть переходные области, где могут быть благоприятные условия для существования жизни.
Европа, второй спутник, более удаленный от Юпитера, покрыт льдом, но есть теория, что подо льдом – живой океан, причем очень глубокий, предположительно 100 км глубиной.
Спутник Сатурна Энцелад совсем маленький, 500 км в диаметре, тоже ледяной и тоже с океаном замерзшей воды. Американский зонд залетел за его ночную сторону и увидел фонтаны воды, бьющие из трещин во льду. Следующий полет к Сатурну должен быть с биологическими сенсорами – тогда можно будет точно сказать, есть там жизнь или нет.
Титан – гигантский спутник Сатурна, намного больше Луны. Это единственный спутник с атмосферой, причем уникальной. На Венере атмосфера – углекислый газ, на Марсе тоже, а на Титане – практически земная: азот, но при этом температура минус 180. На Титане открыли озера из жидких углеводородов – этана, метана. Поскольку под поверхностью теплее, жизнь там тоже не исключена.
Один из самых волнующих вопросов – можно ли человека отправить к звездам и доставить обратно. Английские инженеры создали проект термоядерного звездолета. Реализация этого проекта потребовала бы всех ресурсов земного шара: всем надо было бы собраться и 20 лет его строить. К тому же незачем запускать людей на такой грандиозной машине, если все, что мы хотим оттуда получить, – это знания. Сегодня есть технологии, способные в объем чуть меньше наперстка упаковать всю информацию, созданную на Земле. Это такие микроэнциклопедии нашей жизни – все наши знания можно разослать по Вселенной в надежде, что и остальные разумные существа будут поступать как мы.
Я придумал способ, как это сделать почти бесплатно. Сегодня практически все зонды, летающие к далеким планетам, используют притяжение промежуточных планет – Юпитера, Сатурна. Каждый раз траектория подбирается так, чтобы притяжение планеты ускоряло движение аппарата. В принципе, так можно летать и на межзвездные расстояния, пролетая мимо звезд и используя их притяжение, чтобы разогнать зонд еще сильнее. Ничего не стоит «наперсточки» с информацией отправить так по всей Галактике, а то и в соседние.
Может быть, когда-то мы получим нечто подобное, а может, и раньше, чем сами отправим. Не самые же мы умные.