Версия для печати
Вернуться к списку

В ИКИ РАН раскрывают секреты космической науки

Старт спутника «Венера-Экспресс» с космодрома Байконур 6 декабря 1999 года Генеральная Ассамблея ООН провозгласила дни с 4 по 10 октября Всемирной неделей космоса (World Space Week). Так мир отмечает тот вклад, который вносит космическая наука и техника в улучшение благосостояния человека. Указанные даты воскрешают в памяти такие события, как запуск в СССР 4 октября 1957 года первого искусственного спутника Земли и вступление в силу 10 октября 1967 года Договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства.

1-4 октября в Институте космических исследований РАН прошла научная конференция «Дни космической науки», где российские и иностранные ученые делились с общественностью результатами недавних изысканий в космосе и просто любопытными фактами о Солнце и Венере.

Совсем недавно спутник НАСА «Венера-Экспресс» получил свежие данные об атмосфере ближайшей к Земле планеты. У Венеры очень плотная атмосфера с облаками, которые достигают в высоту 40-50 км. Разглядеть из космоса, что творится на ее поверхности, невозможно. Зато, оказалось, что через атмосферу могут проходить радиоволны. С их помощью советские аппараты «Венера-15», «Венера-16» и американский «Магеллан» в 1980-х-1990-х годах смогли изучить рельеф планеты. На ней обнаружены тысячи древних вулканов, извергавших лаву, сотни кратеров, горы.

По словам Хакана Сведхема, научного сотрудника Европейского космического агентства, приглашенного на конференцию, еще до 60-х годов почти все были уверены, что у соседки Земли есть океаны, тропический климат из-за близости к Солнцу, и жизнь. Таких энтузиастов изрядно поубавилось, когда оказалось, что на Венере давление в сто раз выше, чем на Земле, а температура достигает 460 оС. Хотя наверняка ничего утверждать здесь нельзя, говорит профессор факультета почвоведения МГУ Елена Воробьева. Ведь и на Земле, бывает, бактерии приспосабливаются к в весьма экстремальным условиям. Но даже без живых существ Венера – это очень интересный объект со своими загадками. Сейчас ученых больше всего интригуют две из них. Во-первых, атмосфера Венеры – это сплошной ураган, который с огромной скоростью – 400 км/ч – вращается вокруг планеты, опережая смену дня и ночи. Иными словами – быстрее чем наша соседка делает оборот вокруг своей оси. Вторая загадка – молнии на Венере. Они бьют примерно в 100 раз чаще, чем на Земле. Ни для одного из этих явлений сколь-нибудь удовлетворительного объяснения ученые пока не нашли.

До 60-х годов почти все были уверены, что на Венере есть океаны, тропический климат, и жизнь. Энтузиастов изрядно поубавилось, когда оказалось, что давление там в сто раз выше, чем на Земле, а температура достигает 460 оС. Возможно, именно так выглядит Венера. Фотореконструкция

До недавнего времени считалось, что на Венере была жидкая вода, но постепенно ее унесло в космос. Данные с «Венеры-Экспресс» подтвердили эту догадку.

И на Земле и на Венере есть и легкая и тяжелая вода. В тяжелой – вместо одного из атомов водорода содержится его изотоп – дейтерий. Если в наших океанах таких молекул – 1 на несколько тысяч, то на Венере – каждая десятая. Что подметили ученые: в верхних слоях венерианской атмосферы тяжелой воды в два раза больше чем у поверхности. Такое может произойти лишь в том случае, если вода «утекает» в космос. Просто тяжелая вода из-за притяжения планеты менее склонна к улетучиванию, и она накапливается в верхних слоях атмосферы.

Как Венера «докатилась» до такого состояния? Они с Землей можно сказать, планеты-близнецы, на которых похоже все, кроме климата. Судите сами, диаметры различаются всего на 5 процентов, массы - на 12 процентов, скорости вращения вокруг Солнца - на 10 процентов. Углерода на Земле всего в 1,5 раза больше. «Возможно, у обеих планет начиналось все одинаково, но потом их пути стали расходиться, – предположил Хакан Сведхем. – Венера ближе к Солнцу, и когда его активность возросла, с ее поверхности испарилась вода. Попадая в верхние слои атмосферы, вода разрушалась жестким излучением Солнца, а легкий водород улетучивался в космос».

Когда с планеты исчезает жидкая вода, перестает обеспечиваться постоянство содержания углекислого газа в атмосфере. Этот механизм ученые называют карбонатно-силикатным циклом. Так на Венере стал скапливаться СО2, и планета все больше разогревалась из-за парникового эффекта. По различным оценкам к нынешней ситуации планета шла несколько сот миллионов лет.

Пример Венеры показывает, что Солнце может подарить планете жизнь, а может и лишить ее этого шанса. Человечество на 100% зависит от того, как наша звезда будет себя вести. Мы не можем влиять на процессы в ней, но, по крайней мере, имеем шанс на их изучение. Это доказывает запуск и работа российского спутника «Коронас-Фотон», запущенного в этом году.

На борту «Коронас-Фотон – лучшее в мире оборудование для фотосъемки Солнца. В марте-апреле 2009 года со спутника раньше всех в мире обнаружили области нового, 24-го цикла солнечной активности. Подготовка к старту спутника «Коронас-Фотон» с космодрома Плесецк

На его борту ученые поместили уникальный комплекс научной аппаратуры – 8 спектрометров – от инфракрасного до «гамма», телескоп ТЕСИС, 2 прибора для регистрации заряженных частиц. У российского оборудования – лучшее в мире разрешение фотографий Солнца в ультрафиолете. По словам Юрия Котова, профессора МИФИ, уже сейчас спутник каждый день передает данные в Росгидрометцентр – они используются для предсказания «погоды» в космосе. Еще одна функция прибора – наблюдение солнечной активности и развитие методов ее долгосрочного прогнозирования. В марте-апреле 2009 года ТЕСИС первым в мире обнаружил области нового, 24-го цикла солнечной активности. В начале цикла активность Солнца возрастает – из-за возникновения сильных магнитных полей на звезде появляются солнечные пятна, вспышки, извержения солнечного вещества – это происходит в двух узких зонах, параллельных солнечному экватору. Эти зоны называют поясами активности. Российский спутник смог зафиксировать переход от локальных пятен к формированию северного пояса. А уже в мае ТЕСИС сфотографировал рождающийся южный пояс активности.

На днях космической науки говорили и о других российских научных спутниках – «Татьяне-2» и «Фобос-Грунт». «Татьяну-2» сконструировали в МГУ им. М.В. Ломоносова. «Предыдущий спутник – «Татьяна-1» – был запущен в 2005 году, – напомнил собравшимся Михаил Панасюк, директор НИИ Ядерной физики МГУ им. М.В. Ломоносова. – С его помощью мы хотели проверить наработки в области космических частиц высоких энергий. Кроме этого, «Татьяне-1» удалось понаблюдать за так называемыми транзиентными световыми явлениями. Эта проблема оказалась настолько увлекательна, что второй наш спутник - «Татьяна-2», запущенный 17 сентября, подготовлен специально для ее изучения». Транзиентные (кратковременные) световые явления – это вспышки электромагнитного излучения, которые сопровождают электрический разряд между облачным слоем и ионосферой. Природа их пока не ясна, но у ученых МГУ есть гипотеза: вспышки могут быть следствием ускоренного движения заряженных частиц в грозовых облаках на более низких высотах. Спутник «Татьяна-2» соберет данные для проверки этой идеи.

Директор ИКИ РАН Лев Зеленый: «К 2011 году мы постараемся довести «Фобос-Грунт» до совершенства. Думаю, что шансы на успех из-за переноса возросли на порядок» Лев Зеленый: «Пуск «Фобос-Грунт» отложен, но это увеличивает его шансы успешной миссии на порядок». Михаил Панасюк: «Со спутника «Татьяна-2» получены первые результаты»

Другой интересный, но пока не состоявшийся проект – это автоматический зонд «Фобос-Грунт». Старт «Фобос-Грунт» намечали на 2009 год, но в итоге отложили на два года. «Фобос-Грунт» – это уникальный проект», заметил директор ИКИ РАН Лев Зеленый. «Задача «Фобос-Грунт» – доставка грунта со спутника Марса. Пока единственный прецедент доставки грунта из космоса – образцы с Луны, добытые Апполоном и аппаратом изготовленным в НПО имени Лавочкина».

По словам академика Зеленого, разработчикам элементарно не хватило времени для проверки всех систем. «Астрономическое окно запуска наступает 19 октября и заканчивается 1 ноября. Возникла сложная дилемма: отложить или рискнуть. Конечно, с одной стороны все долго ждали этого запуска, но желание, чтобы он был успешен – еще больше. Ведь последний раз аналогичный успех был 20 лет назад. В 1996 запустили Марс-96, но этот проект потерпел неудачу из-за отказа ракеты-носителя. А сейчас специалисты поняли, что риск потерять и «Фобос-Грунт» тоже велик – слишком многое не успели отработать и проверить. К 2011 году мы постараемся довести проект до совершенства. Думаю, что шансы на успех из-за переноса возросли на порядок», – объяснил директор ИКИ РАН причины переноса миссии «Фобос-Грунт» на 2011 год.

Конференция завершилась выступлением профессора факультета почвоведения МГУ Елены Воробьевой, которая рассказала о том, что делается сейчас для поиска жизни за пределами нашей планеты. Конечно, если бы что-то уже нашли, то это сразу бы стало достоянием общественности. Но пока это лишь мечты, а также догадки: что и где искать. Хотя, по словам Воробьевой, экзобиология – наука о внеземных организмах – уже не считается фантастикой. Сейчас ее главные задачи – выяснить, существует ли (альтернатива – существовала в прошлом) жизнь в Солнечной системе, а также поиск потенциально обитаемых объектов.

Классический объект для экзобиологов – это Марс. Сейчас там уже обнаружены следы вулканической деятельности, водных потоков и ледников, найдена вода, гигантские ледяные озера, но прямых доказательств наличия жизни пока не видно. Еще в атмосфере Марса нашли метан, возможно биогенного происхождения, потому что вулканической деятельность для красной планеты не характерна.

Ученые будут искать жизнь не только на Марсе, но на спутниках планет-гигантов. «В отличие от Марса и Венеры, Галилеевы спутники – Европа, Ганимед и Каллисто похоже не переживали серьезных катаклизмов. Если на них возникла биосфера, то она прошла собственный эволюционный путь и может существовать и сейчас. На лунах Юпитера надо искать одноклеточные организмы, а также органику, минералы и газы биогенного происхождения», – в словах Елены Воробьевой звучал осторожный оптимизм. Не сумев пока обнаружить жизнь в космосе, ученые оценят ее стойкость к космическим условиям: на тот же «Фобос-Грунт» поместят 60 ячеек с микроорганизмами и проверят их состояние после возвращения станции. Исследователи хотят проверить один из аспектов теории панспермии – гипотезу о том, что биологические объекты могут выжить в межпланетных путешествиях.