pilot_pirks (pilot_pirks) wrote in engineering_ru,
pilot_pirks
pilot_pirks
engineering_ru

Categories:

Поиски жизни на Венере



В связи с текущим "венерианским" ажиотажем решил выложить компиляцию из двух глав "Тайна облаков" и " Романтикам ХХ от прагматиков ХХI века" из своей книги "Венера. Неукротимая планета".



Мы многое узнали о Венере в ХХ веке. Стало окончательно известно, как выглядит наша космическая спутница: построены
детальные карты её поверхности, получены панорамы венерианских пейзажей. Но, возможно, у читателей возникли вопросы: «Зачем было всё это? Для чего страны тратили сотни миллионов рублей или долларов? Чтобы просто получить несколько фотографий с другой планеты? И это – итог всей программы?»
Для начала не следует забывать, что основной причиной полётов к Венере была всё-таки не столько чистая наука, сколько романтика первопроходцев. Венера и Марс в начале 60-х годов ХХ века виделись новыми материками, куда ещё не доплыли первооткрыватели, и тогда казалось, что исследовать Венеру и Марс необходимо уже ради того только, чтобы у пионеров-колонизаторов этих планет было бы как можно меньше проблем. И такое мнение бытовало как в СССР, так и в США.



Для примера можете посмотреть на советский график (рис. 180) освоения Марса и Венеры. Причём этот график не просто чья-то фантазия – нет, он иллюстрирует реальный план, принятый руководством СССР в 1960 году. Пилотируемый полёт на Венеру казался совершенно логичным шагом после АМС. И в целом, несмотря на проблемы с финансированием и на нарушение сроков, работа по данному направлению велась. Более того: пилотируемый полёт на полном серьёзе обсуждался на официальной пресс-конференции, посвящённой итогам работы «Венеры-4». Келдыш тогда признал
подобное развитие событий вполне реальным.

Только хотелось бы напомнить, что это произошло до того, как совместная обработка информации с «Венеры-4» и «Маринера-5» показала реальную картину на Планете Бурь. Так что, возможно, это было последнее обсуждение данного вопроса на официальном уровне.

Увы, очень скоро стало очевидно, что человек не сможет высадиться на поверхность Венеры. Температура под 500°С и давление около 100 атм не давали человеку ни единого шанса. Вот только сразу возник вопрос: а зачем, собственно, высаживаться на саму планету? Только из-за того, что мы привыкли жить на поверхности Земли? Что за поверхностный шовинизм? Скажем, на высоте 53 км от поверхности Венеры температура 30 градусов, а давление 0,6 атм (таблица 1). При таких параметрах человек вполне может жить. Также вокруг будет атмосфера из углекислоты, из которой, при определённом желании, можно получать кислород. Воды мало, но при правильной постановке задачи атмосферным колонистам вполне реально обойтись даже подоб ной концентрацией. Главное – пропустить через водопоглотитель как можно больше атмосферы.

Более того, гипотеза о возможности жизни на Венере вовсе не умерла, как можно было бы подумать, даже после прямого эксперимента на Венере и гибели ионосферной теории. Примером могут быть несколько статей, опубликованных в 1968 году и основанных на данных «Венеры-4» и «Маринера-5». Причём они публиковались вовсе не в жёлтых газетах. Нет, это были серьёзные и уважаемые журналы: Science News, Nature , информация из которых была изложена в журнале АН СССР «Природа».

Например, профессор Гарольд Моровитц (один из ведущих специалистов НАСА по биофизике) предполагал, что жизнь на
Венере существует, но не на поверхности, а в атмосфере. В облачном слое есть как раз подходящий диапазон температур и давлений, комфортных для жизни. Там достаточно углекислого газа, солнечной радиации и воды – другими словами, всех необходимых компонентов для фотосинтеза, констатировал он.

Моровитц полагал, что по форме организмы представляют собой нечто вроде плавающего пузыря, наполненного водородом. Молекулярный водород они могли бы получать из воды при фотосинтезе – в земных условиях такие организмы известны. По расчётам, их размеры могли бы составлять порядка 4 см в диаметре или больше.

«Возможно, жизнь на Венере, – писал Моровитц, – возникла на поверхности, когда там были умеренные условия. Когда же условия изменились, организмам пришлось искать подходящие условия в облаках».
В общем, тяжёлые условия на поверхности слабо смутили романтиков, и в конце 60-х годов успело появиться достаточно много проектов венерианских атмосферных городов и поселений. Да и было в таких атмосферных городах что-то действительно неземное. Увы, довольно скоро удалось выяснить, что в атмосфере Венеры важную роль играет серная кислота, и это открытие оказалось уже куда более неприятным. По сути, оно не отменяло идеи плавающих поселений, но делало их куда более сложными в реализации.
Однако человеческая мысль не стоит на месте. Практически сразу появилась другая идея: если человечеству сложно приспособиться к условиям на Венере, нужно Венеру приспособить для человека. Это было ещё сложнее, зато открывало поразительные возможности. Если же посмотреть в будущее и начать фантазировать, то Венера видится очень эффектным полуфабрикатом для создания планеты, похожей на Землю. Для такого процесса есть даже специальное
слово – терраформирование. В этом вопросе Утренняя звезда куда лучше Марса, так как последний, даже при самых оптимистичных планах, не сможет долго удерживать плотную атмосферу, аналогичную земной, в которой человек мог бы обходиться без скафандра: у Марса для этого слишком маленькая масса.

Венера же для этих целей выглядит предпочтительнее. На ней есть все элементы, из которых можно создать земную атмосферу и гидросферу. Нет оснований полагать, что текущие венерианские параметры – единственно возможные. Уже сам факт более высокой температуры на поверхности Венеры, чем на Меркурии, находящемся куда ближе к Солнцу, намекает на то, что теоретически могут существовать совершенно другие характеристики условий при одинаковой солнечной постоянной. Вполне реально не только повысить, но и понизить температуру – об этом говорят, например,
земные расчёты последствий ядерной зимы. По этим моделям, сажа от пожаров городов, попав в стратосферу, должна привести к снижению температуры поверхности Земли на десятки градусов.

Так что приведение условий на Венере к привычным земным не следует считать слишком вольным предположением.
Как же это сделать? Пока можно назвать только один путь. Ещё в 60-х Карл Саган предложил забросить на Венеру микроорганизмы для переработки её атмосферы (рис ниже). Правда, он тогда не знал про серную кислоту, но её наличие не может быть препятствием. Даже на Земле есть так называемые сульфатредуцирующие бактерии, хорошо себя чувствующие в серной кислоте и использующие её в своём жизненном цикле.

Конечно, подобные микроорганизмы для возможной перестройки атмосферы Венеры будет необходимо создать, и опыта в воплощении проектов такого рода на Земле нет. Также очевидно, что это будет очень масштабный проект, не имеющей даже малейшего аналога в истории человечества. Но если он когда-либо будет реализован, то человечество, по сути, создаст своими руками ещё одну планету, пригодную для жизни.
С точки зрения безопасности не ясен только вопрос защиты от радиации при отсутствии магнитного поля. И инженеры-терраформирователи вполне могут основательно помучиться, решая данную задачку.

Но это – в отдалённом будущем. Увидеть голубое небо и белые венерианские облака, вероятно, смогут только наши прапраправнуки.

Какой же смысл изучать Планету Бурь сейчас? Или же можно с уверенностью утверждать, что у нашей небесной спутницы больше нет белых пятен?
На самом деле их гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. Мы ничего не знаем о характеристиках ядра планеты, у нас есть только предварительные модели. О том, что Венера сейчас активна в геологическом смысле, говорит много фактов. На одном из снимков «Магеллана», как предполагается, зафиксированы действующие вулканы. Среди данных с «Пионер-Венеры» были найдены циклические изменения соединений серы, которые, возможно, связаны с вулканической деятельностью, а сейсмометр «Венеры-13» зафиксировал два небольших толчка. И совсем недавно «Venus-Express» передал тепловую карту района Венеры на котором запечатлен действующий вулкан (рис. 168). Но по этим данным построить детальную схему внутренностей планеты нельзя.
Чтобы разобраться с этим вопросом, желательна станция уровня ДЖВС. А лучше всего – венероход на её базе.

Вопросы есть и об атмосфере Венеры. Да, конечно, одним из основных элементов облачного слоя является серная кислота, сей факт не вызывает сомнений. Но при всём при этом она гарантированно зафиксирована только в небольшом диапазоне высот. Точная концентрация в зависимости от высоты, а главное, что ещё есть в атмосфере, кроме неё, пока не известно. А химия атмосферы Венеры явно куда сложнее земной. Помимо соединений серы, там имеются соединения хлора, фосфора, а также, возможно, ртути.
В определённом смысле, доставка образца атмосферы Венеры в чем-то интереснее доставки её грунта. А также и проще. Да и долговременный аэростатный зонд, аналогичный тому, что разрабатывался в раннем варианте «Веги» или для проекта BVS, был бы очень интересен. Увы, пока такие миссии никто не планирует.

Также нельзя не упомянуть версию о том, что на нашей соседке и сейчас существует жизнь. В 2012 году научный мир всколыхнула статья «Возможное обнаружение жизни на планете Венера». Её автор – известный планетолог Леонид Ксанфомалити, а опубликована она была в «Докладах Академии наук». В статье по анализу панорам Венеры автор делает вывод, что некоторые детали изображений могут быть свидетельством наличия и деятельности живых существ. Более того, по его мнению, «Венера-9» стала причиной первой земной агрессии: при посадке она раздавила венерианское
существо, и оно, отползая от станции, оставило «кровавый» след.

Статью читать действительно интересно, но, по мнению автора книги, приведённые примеры всё-таки не являются свидетельством существования венерианской жизни. Анализ панорам происходил на пределе разрешения телефотометров, многие анализируемые объекты имеют размеры буквально в несколько пикселей. А среди учёных существует такое правило: «Серьёзные утверждения требуют серьёзных доказательств». Жизнь на Венере – это действительно серьёзное открытие, и для доказательств нужны более весомые аргументы, нежели анализ считанных пикселей на нескольких панорамах. Впрочем, возможно, наиболее интересные вопросы и открытия касаются не настоящего Венеры, а её прошлого.

Да, сейчас Венера представляет собой раскалённый ад. Находясь ближе к Солнцу, Венера получает почти в два раза больше тепла, нежели Земля, что является одной из причин как высокой температуры на её поверхности, так и высокого давления.

Но давайте перенесёмся в прошлое. Наше Солнце – это обычная звезда, и в своём развитии она прошла все те изменения, через которые проходят другие звёзды, и изменения эти нами уже достаточно хорошо изучены. В частности, на данный момент светимость Солнца растёт. Другими словами, раньше было время, когда Венера получала столько же солнечной радиации, сколько сейчас получает Земля. Соответственно, и условия на её поверхности были очень похожи на земные. Там, возможно, плескались океаны, в которых, скорее всего, была жизнь, по суше ходили динозавры, а в облаках летали ящеры. Потом, с повышением температуры, океаны высохли, осадочные породы вроде известняка после
отжига выделили в атмосферу СО2.

По этой версии, даже земная жизнь может быть наследницей венерианской! Ещё в начале двадцатого века шведский учёный Сванте Аррениус рассчитал, что бактериальные споры вполне в состоянии осуществлять полёт с одной планеты на другую под давлением солнечного света. Но такое распространение может быть только в сторону от Солнца. То есть с Земли на Венеру споры перелететь бы не сумели, зато путь с Венеры на Землю уже вполне возможен.
О том, что раньше планета-соседка имела совершенно другую гидро- и атмосферу, убедительно говорит много разных факторов. Например, её рельеф. На нём практически нет следа ранней метеоритной бомбардировки – того самого следа, который хорошо виден на Меркурии, Луне и даже Марсе. Нет таких «шрамов» и на Земле. Конечно, они когда-то были, но активная геологическая жизнь нашей планеты смела их. Да, на Венере есть метеоритные кратеры, но, как уже писалось, все они крайне молоды.
Очень похоже, что появились они уже после того, как планета заполучила плотную атмосферу и избавилась от биосферы
с гидросферой. Так что изучать её интересно хотя бы для того, чтобы понять, что ждёт нашу планету в будущем, когда повышенная активность Солнца превратит Землю во вторую Венеру. И может, будет придуман способ, как всего этого избежать?

Также, если жизнь когда-то была, её следы до сих пор там. Они скрыты в венерианских отложениях под осадочными породами, но они обязаны там быть и, как надеется автор, ждут своих учёных. Можно ли их обнаружить сейчас, нашими методами? Опять же, шансы на это есть. По мнению планетолога А. Т. Базилевского, для этого нужно постараться взять пробу грунта на тессерах, одних из самых древних образований на Венере.  Собственно именно там планируется посадка "Венеры-Д"

Еще лучше доставить хоть  небольшой фрагмент на Землю. Даже щепотка подобной породы могла бы закрыть многие космогонические вопросы. Что интересно, пока ни одна земная станция не совершила посадку в подобном
районе. По ряду причин так вышло случайно, ведь когда создавали станции, рельеф представляли очень приблизительно.
Впрочем, будем надеятся, что в двадцать первом веке будут получены ответы на все вопросы.
Tags: космос
Subscribe
promo engineering_ru february 12, 2016 15:06 31
Buy for 50 tokens
Оригинал взят у leonovvaleri в Цилиндрический дом Был у меня уже пост про дом Мельникова в Кривоарбатском. Версия 1,0 получилась очень лиричной. Но тут попалась на глаза интереснейшая статья из журнала «Строительство Москвы» за 1927 год. После некоторых размышлений,…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 10 comments