 |
Так есть ди жизнь на Марсе?
|
|
|
|
Огромный астероид долбанул с такой силой, что отдельные осколки, взлетевшие с поверхности красной планеты, не вернулись на нее, а упали… в Антарктиду. Когда их там нашли, на одном обнаружили окаменевшие остатки каких-то микробов.
Вот вкратце суть события, привлекшего в августе 1997 года внимание многих информационных агентств мира. Почему же происшествие, случившееся на Марсе миллионы лет назад, стало сенсацией таких размеров, что глава НАСА Дэниэл Голдин был вынужден выступить со специальным заявлением, дабы «предостеречь общественность от слишком далеко идущих выводов». Почему?..
На безрыбье… В одном из августовских номеров американского еженедельника «Сайнс» за 1997 год была напечатана статья, в которой подводятся итоги многолетних работ, проводившихся специалистами НАСА и трех университетов — Станфордского (США) и Макгилла (Канада). В ней, в частности, сообщалось, что после изучения структуры метеорита «Аллен Хилз 84001», найденного еще в 1984 году во льдах Антарктиды, ученые обнаружили несколько признаков того, что на Марсе, возможно, некогда существовала жизнь.
Как видите, тон научного заявления достаточно сдержан. Более того, в статье подчеркивалось, что каждый из признаков сам по себе ничего не значит, но в совокупности они дают все-таки некоторые основания полагать: красная планета некогда могла быть населена, по крайней мере, микроорганизмами.
Публикация, вероятно, состоялась бы без особого шума, если бы не летняя скука. Разъехались в отпуска конгрессмены, многие деловые центры и даже суды резко сократили активность… В общем, газетам грозило падение тиражей, а тут такой подарок судьбы!
Налетевшие репортеры выпытали у руководителя группы исследователей Давида Мак-Кея и его коллег все подробности…
|
|
|
Метеорит, с которым работали американские и канадские ученые, — старейший из 12 осколков Марса, заброшенных некогда на Землю и обнаруженных к настоящему времени. По расчетам, ему где-то около 4,5 млрд лет, то есть его материал образовался из расплавленной породы в тот период, когда Марс и другие планеты только-только сформировались и остатки «строительного мусора» носились по всей Солнечной системе.
Полагают, что полмиллиарда лет спустя на Марсе установился сравнительно теплый и влажный климат, куда более благоприятный для жизни, чем теперешний. Воды и атмосферной углекислоты оказалось предостаточно, чтобы из них возникли простейшие органические молекулы, а затем и примитивные существа типа бактерий. Последние иногда превращаются в окаменелости. Вот их-то и обнаружили в куске породы, которому волею случая выпало долгое космическое путешествие.
Началось оно, как уже говорилось, при довольно драматических обстоятельствах. Оказавшись в космосе, обломок катастрофы миллионы лет блуждал по Солнечной системе. Согласно законам баллистики, а также в результате возможных столкновений с другими небесными телами наш пока еще безымянный герой все более отдалялся от Марса, пока в конце концов не попал в сферу притяжения Земли и рухнул на ее поверхность, по случайности угодив в Антарктиду, где пролежал в вечных льдах около 13 тыс. лет, пока его не нашли…
То, что метеорит был в конце концов обнаружен, — не такая уж большая новость. Вся наша планета усеяна «небесными посланцами». Легче всего их различать во льдах и снегах Антарктиды. Там едва ли не каждый лежачий камень — космического происхождения.
Найти же микроскопические окаменелости органических молекул на куске горной породы совсем не простое дело, ведь самая большая из них имеет диаметр в 100 раз меньше толщины человеческого волоса!
|
|
|
Тем не менее ученым удалось кое-что раздобыть.
Американские исследователи основывали свою гипотезу о внеземном происхождении метеорита и наличии на нем остатков органики в основном на четырех фактах.
Во-первых, они указали на наличие мелких вкраплений, размером с типографскую точку на данной странице, усеивавших стенки трещин на марсианском метеорите «Аллен Хилз 84001». Это так называемые карбоновые розетки. Центр такой «точки» состоит из соединений марганца, окруженных слоем карбоната железа, а затем следует кольцо сильфида железа. Некоторые земные бактерии, живущие в прудах, способны оставлять такие следы, «переваривая» имеющиеся в воде соединения железа и марганца. Но, как полагает биолог К. Нилсон, такие отложения могут возникать и в ходе чисто химических процессов.
В метеорите были найдены также полициклические ароматические углеводороды — сравнительно сложные химические соединения, часто входящие в состав организмов или продуктов их разложения. Химик Р. Зейр, работавший вместе с Мак-Кеем, утверждал, что это остатки разложившейся некогда живой органики. Однако его коллега из Орегонского университета Б. Саймонент, напротив, указывает, что при высокой температуре такие соединения могут возникать самопроизвольно из воды и углерода. Более того, в некоторых метеоритах, попадающих на нашу планету из метеоритного пояса, существующего между орбитами Марса и Юпитера, исследователи обнаруживают даже аминокислоты и сотни других сложных органических соединений, присутствующих в живых организмах, однако никто не утверждает, что астероидный пояс является рассадником жизни.
Третий довод энтузиастов — обнаружение под электронным микроскопом мельчайших капелек, состоящих из магнетита и сульфида железа. Одни исследователи, как, например, Дж. Киршвинк, известный специалист по минералам, утверждают, что капельки — результат жизнедеятельности бактерий. Однако другие, подобно геологу Э. Шоку, полагают, что подобные формы могут возникнуть и в результате других процессов.
Самую острую дискуссию вызвало четвертое доказательство, представленное группой НАСА. В карбонатной части метеорита под электронным микроскопом ими обнаружены вытянутые и яйцевидные структуры длиной в несколько десятков нанометров. Сторонники доктора Мак-Кея полагают, что найдены окаменелые остатки марсианских сверхмикроскопических организмов. Но их объем в тысячу раз меньше самых мелких земных бактерий. «Так что вряд ли это остатки жизни, — полагают скептики. — Скорее, перед нами сверхмалые кристаллики минералов, необычная форма которых обусловлена их миниатюрными размерами».
|
|
|
Жизнь в камне? Тут в спор вмешались и наши отечественные исследователи. Они указали, что еще за несколько месяцев до начавшейся шумихи аналогичное открытие сделали российские ученые. Причем на камушке, который старше Земли, а стало быть, наверняка попал из космоса. Однако никто из троих ни директор Палеонтологического института А. Розанов, ни профессор Института микробиологии В. Горленко, ни профессор Института литосферы С. Жмур — особого шума поднимать не стали. На то были как минимум две причины.
Одна из них состояла в том, что подобные находки делались и ранее, еще в 50-е годы. И всякий раз выяснялось, что «жизнь в камне» представляет собой некое недоразумение, ошибку эксперимента. Так что, в конце концов, на эту тему в российской науке образовалось некое табу — считалось, что подобные исследования для серьезного ученого попросту неприличны.
Тем не менее несерьезное, если хотите, хулиганское научное любопытство время от времени когонибудь да разбирает. И когда профессор Жмур показал коллегам фрагменты «небесных камней», полученные им из австралийского Мурчиссона и казахстанской Ефремовки, исследователи не удержались, взглянули на образцы через электронный микроскоп. И обнаружили на полученных снимках нечто не совсем обычное.
После длительных раздумий исследователи пришли к выводу, что микроскоп показал не что иное, как окаменевшие грибковые образования и цианобактерии, которые большинству людей известны под названием «сине-зеленые водоросли».
Однако еще Козьма Прутков призывал время от времени не верить глазам своим. Если данные образования внешне похожи на окаменевшие остатки бактерий, это вовсе не значит, что они таковыми и являются. Существуют неорганические формы, очень похожие на следы окаменевших бактерий. На это в свое время указывал академик Н. Юшкин, описавший весьма своеобразные выделения минерала керита. Он взял их из очень древней породы, возраст которой составляет около 2 млрд лет. Но похожесть еще не есть тождественность…
|
|
|
Как доказательство этого тезиса тут можно вспомнить о находке, потрясшей весь мир более 70 лет тому назад. В 1925 году в карьере кирпичного завода близ Одинцова в Подмосковье был обнаружен окаменевший человеческий мозг, прекрасно сохранивший все детали. Гипсовые отливки с удивительной находки демонстрировались на многих международных конгрессах и конференциях с неизменным успехом. Многие энтузиасты разрабатывали на основе данной находки захватывающие гипотезы: одни говорили, что перед нами останки некоего пришельца, погибшего во время экспедиции, посетившей Землю во времена каменноугольного периода; другие полагали, что перед нами свидетельство того, что цивилизация на Земле ныне совершает как минимум второй виток — люди со столь развитым мозгом когда-то на нашей планете уже существовали… Но правы, в конце концов, оказались третьи — те, кто полагал: перед нами всего лишь уникальное свидетельство игры природы. И действительно, спустя десятилетия геологи и палеонтологи все же доказали природное происхождение кремниевого желвака, повторявшего форму и строение человеческого мозга.
Если уж возможны на нашей планете столь маловероятные совпадения, что же тогда говорить о возможном сходстве по форме мельчайших кристалликов с бактериями?.. Тем более что Б. Джакотски и К. Хатчинс из Университета штата Колорадо определили по изотопному составу карбонатной части метеорита, в которой и найдены подозрительные микрообразования, что эти карбонаты возникли при температуре порядка 250С. А это, согласитесь, многовато для любого живого существа — самые термостойкие земные микробы до сих пор обнаруживались лишь при температурах до 150С…
Кстати о земных микроорганизмах. Кто может дать гарантию, что данный метеорит за 13 тыс. лет своего пребывания в Антарктиде не «подцепил» и каких-то чисто земных микробов? Во всяком случае, Дж. Бейда из Криппсовского океанографического института сообщил, что полициклические ароматические углеводороды на Земле не раз находили, хотя и в малых количествах, во льду антарктических ледников, где и лежал долгое время «Аллен Хилз 84001». Туда они, очевидно, попадают из атмосферы, ветры которой разносят по всей планете продукты сжигания ископаемого топлива.
|
|
|
Подождем до 2005 года? Точку в этом споре попытались было поставить американские ученые, доктор У. Бек и профессор Вейда, опубликовавшие недавно в журнале «Сайнс» статью, где утверждают: наличие следов органики, а также некоторых странных структур и компонентов на метеорите неоспоримо, но они — чисто земного происхождения!
Однако их публикация только подлила масла в огонь. В частности, британский профессор К. Фильджер поспешил заявить, что наотрез отказывается признать справедливость выводов американцев. По его мнению, метеоритная органика все же родом с Марса. «На красной планете не только была, но,и сегодня имеется бактериальная жизнь», — говорит он.
Такой возможности, впрочем, не отрицают и авторы статьи. Они только подчеркивают, что данный антарктический метеорит не подтверждает этой гипотезы. Именно в таком духе высказался один из авторов статьи в «Сайнс» доктор Уорен Бек. А профессор Вейда примирительно заключил: «Подождем до 2005 года! Если запланированная марсианская экспедиция доставит на Землю достаточное количество нетронутых горных пород, мы, вероятно, сумеем ответить на вопрос о жизни на красной планете более определенно».
Но опять-таки не окончательно… Ведь даже в том случае, если там будут найдены микробы, тотчас возникнет вопрос: «А не земного ли они происхождения? Быть может, их доставили на Марс метеориты с Земли?..»
Так что опять придется строить догадки и ломать голову. Такова уж, видно, природа науки. И всегда будут находиться люди, умеющие ставить ее загадки себе на пользу. Согласитесь, что сообщения о сенсационной находке вовсе не случайно последовали как раз в тот момент, когда конгресс США собирался урезать ассигнования на изучение Марса.
Марсианская угроза жизни на Земле? Представим себе на миг, что робот обнаружит на красной планете какие-то зачатки жизни и привезет свидетельства их существования на Землю. Хорошо это для нас или плохо?
Ответ на этот вопрос не так однозначен, как может показаться на первый взгляд. Во всяком случае, эксперты НАСА вовсю работают над проблемой, каким образом они смогут уберечь нашу землю от… иноземного вторжения. Причем опасность ничуть не уменьшается от микроскопических размеров завоевателей — микробов или бактерий с Марса.
«Если мы не будем достаточно осторожны, война миров может получиться куда более безжалостной, чем то некогда описал Герберт Уэллс, — полагают эксперты. — Именно микробы правят нашим миром, хотим мы то сознавать или не хотим. И вряд ли кого утешит сознание того, что гибнет он не от удара иноземной бомбы, но от инопланетной болезни…»
Правда, один из руководителей проекта, сотрудник управления по борьбе с инфекционными болезнями Джонотан Ричмонд, должно быть не желая кого-либо пугать, осторожно сказал, что вероятность такого заражения невелика, однако опасность не равна нулю. А представитель НАСА Джон Раммел добавил, что человечество ныне ровным счетом ничего не знает о наличии жизни на Марсе, так что нужно быть готовым ко всему.
В связи с вышесказанным предполагается, что лаборатория по изучению форм марсианской жизни будет наподобие тех, в которых ныне изучается вирус Эболы, то есть с высшей степенью защиты. Прибывшие с Марса образцы поместят в специальный бульон, способствующий бурному росту жизни. И если таковая через некоторое время обнаружится в виде колоний микробов, ученые приступят к их изучению.
Впрочем, вероятность такого исхода событий не очень велика. Вспомним, в 70-е годы уже предпринималась попытка обнаружить зачатки жизни на Марсе с помощью автоматических станций «Викинг», но закончилась она безрезультатно. Аналогично, когда участники лунной экспедиции «Аполлон» стали доставлять на Землю образцы грунта с естественного спутника нашей планеты, микробиологи приложили немало усилий, чтобы обнаружить в них хотя бы следы какой-то органики. Но обнаружили лишь невероятную живучесть земных микроорганизмов. Некоторые из них выдержали все: жесточайшую стерилизацию при посылке кораблей на Луну, пребывание в межпланетном пространстве, на поверхности естественного спутника, где жара сменялась жутчайшим холодом, карантин по возвращении… Но как только неблагоприятная среда сменилась питательным бульоном, споры тут же пошли в рост и дали начало колониям вполне жизнеспособных микробов.
Так что не случайно тот же Ричмонд заметил: «Жизнь настолько непредсказуема, и ее можно обнаружить в столь неожиданных местах, что марсианская экспедиция способна принести самые удивительные результаты».
Все мы — «немножечко марсиане»? С каким-либо из метеоритов некогда могли к нам прибыть с красной планеты и «пассажиры» — пращуры тех микроорганизмов, которые Д. Мак-Кей и другие исследователи обнаружили на дне постоянно покрытых льдом озер в Антарктиде. Холодный сухой климат шестого континента весьма схож с теперешним климатом Марса. А коли так, отмечает Мак-Кей, Марс должен быть идеальным местом для изысканий следов древней жизни: «На протяжении четырех миллиардов лет вся планета словно бы находилась в холодильнике, на ней нет никакого дрейфа континентов. В общем, мечта палеонтолога!»
Конечно, трудно надеяться, что во «вселенском холодильнике» жизнь сохранилась и поныне. Но если на Марсе обнаружатся еще остатки микроорганизмов, подобные тем, что найдены на «Аллен Хилз 84001», это даст богатую пищу для размышлений.
Ведь вполне может статься, что некоторые микроорганизмы, некогда прибывшие с Марса, размножились на нашей планете, стали родоначальниками нынешних форм жизни. И все мы, получается, «немножечко марсиане». Именно так выразился один из выступавших на пресс-конференции, посвященной итогам исследований метеорита «Аллен Хилз 84001». Стало быть, нет необходимости искать во Вселенной инопланетян. Мы и есть они…
Одиссея продолжается…
В День независимости США, 4 июля 1997 года, после более чем 20-летнего перерыва на Марс опустился первый из двух исследовательских зондов, отправленных к красной планете в ноябре-декабре 1986 года. «Я ждал этого дня всю свою жизнь», — заявил на пресс-конференции, посвященной этому событию, директор НАСА Дэниэл Голдин.
Жизнь на Марсе кипит в вулканах? В отличие от предыдущих запусков, ныне аппарат зашел на посадку, что называется, с ходу, не выходя на орбиту марсианского спутника. Он врезался под строго рассчитанным углом в марсианскую атмосферу на скорости порядка 26 тыс. км/ч. Если бы угол оказался слишком крутым, «Пасфайдер» («Следопыт») попросту сгорел бы, не достигнув поверхности. Если же угол был бы слишком пологим, торможение оказалось бы недостаточным и он бы просвистел мимо…
Однако расчет оказался точным. И как только скорость из-за сопротивления верхних слоев марсианской атмосферы упала до 1600 км/ч, начала работать парашютная система. Один за другим в набегающий поток было введено несколько парашютных куполов, затормозивших движение зонда до приемлемой величины. На заключительной стадии под днищем зонда были надуты воздушные амортизационные мешки.
После этого раскрылись 4 лепестка, служащие как солнечными батареями, так и трапом для спуска маленького 6-колесного робота. Однако не обошлось без накладок. Воздух из одного амортизационного мешка после посадки вышел не полностью, и трап не достал до поверхности Марса.
Тем не менее посадочный модуль начал работу, передавая на Землю кадры окружающей марсианской панорамы. Исследователи на Земле увидели песчаную равнину, среди которой там и сям виднелись скалы. Кроме того, начались исследования плотности и температуры красноватой марсианской атмосферы.
По мнению исследователей, скалы на поверхности Марса образовались еще при формировании самой планеты. А сам красноватый цвет марсианского неба обусловлен прежде всего пылью, которую поднимают с поверхности планеты марсианские ветры.
Вслед за первыми разведчиками должны полететь другие. НАСА планирует раз в два года отправлять на красную планету сравнительно небольшие и недорогие автоматические зонды нового поколения. Каждый из них имеет в своем составе посадочный блок и марсоход. Когда марсоход отправится в путь, посадочный блок будет работать в качестве метео— и радиорелейной станции.
Американские ученые подобрали для посадки 6 возможных районов. Наиболее перспективным они считают устье крупной сухой долины Арес. Некогда река прорезала слои горных пород различного геологического возраста и вынесла к устью их обломки. Так что на небольшой территории можно познакомиться со всей геологической историей Марса.
Марсоходы должны определить наличие воды в марсианских полярных шапках, собрать образцы марсианских скальных пород. Кроме того, разведчики должны выяснить, действительно ли на поверхности планеты существовала жизнь, хотя бы в самых примитивных формах. Отпечатки жизни, найденные на марсианском метеорите «Аллен Хилз 84001», подтолкнули исследователей НАСА к дальнейшим поискам жизни на красной планете. «Четыре миллиарда лет назад на поверхности Марса вполне могла существовать примитивная жизнь», — полагают американские ученые.
Несколько иной точки зрения придерживаются сотрудники Института микробиологии РАН М. В. Иванов и Ю. А. Леин. По их мнению, метеориты с остатками органической жизни на них могли попасть в космос, а потом и на Землю, выброшенные из жерла вулканов. А коли так, то и следы жизни на Марсе тоже стоит поискать в районах, где очевидны следы вулканической деятельности. Самые молодые и самые большие из кратеров находятся в области Тарсис. «По всей вероятности, именно сюда нужно было направлять станции „Викинг“, „примарсианившиеся“ еще в 1976 году, — полагают исследователи. — Здесь вероятнее всего обнаружить следы метанообразующих бактерий, а быть может, и их самих…»
Вполне возможно, что эти соображения будут учтены во время организации одной из будущих экспедиций, которые могут состояться, как уже сообщалось, в начале XXI века. Как только ныне посланные «Пасфайдеры» определят перспективное «место захвата образца», на Марс будут отправлены роботы для сбора проб грунта и переправки их на Землю.
Если анализ привезенных образцов покажет перспективность поисков жизни на Марсе, вероятно, на красную планету будет отправлена и пилотируемая экспедиция.
Эрик Мак-Керни, один из руководителей НАСА, недавно сказал, что такой вариант всерьез прорабатывается: «Наша задача на сегодня — проделать всю техническую работу, с тем чтобы, когда настанет время для отправки экспедиции, быть к ней в значительной мере готовыми…» Работа идет в трех направлениях — над самим планом полета, над технологическими проблемами и над медико-биологическими аспектами экспедиции, которая может продлиться около трех лет…
Мак-Керни, как и некоторые его коллеги, убежден в том, что под поверхностью Марса существуют микроорганизмы. И хотя такое мнение разделяют далеко не все ученые, энтузиасты намерены разработать проект до такой степени готовности, чтобы его можно было осуществить в ближайшие 7-8 лет.
Глядишь, и наши исследователи к тому времени оправятся от нокаута, полученного в результате неудачи с «Марсом-8», и смогут принять соответствующее участие в подготовке экспедиции, которая, возможно, будет международной.
Однако до этого, судя по заявлению директора НАСА Дэниэла Голдина, российская сторона должна будет полностью выполнить свои обязательства по строительству международного орбитального комплекса «Альфа». Ныне его монтаж затягивается, поскольку российская сторона из-за финансовых затруднений опаздывает с поставкой на орбиту первых модулей.
Так или иначе, с нами или без нас, в День независимости США, 4 июля 2012 года, капсула с 6 астронавтами совершит мягкую посадку на поверхность Марса. Так, во всяком случае, полагают эксперты НАСА. Проектом предусматривается, что до старта космического корабля с людьми на борту на красную планету будут отправлены три «грузовика». Первый из них стартует в 2009 году и повезет на орбиту Марса полностью заправленный космический корабль, на котором астронавтам предстоит вернуться на Землю. Второй обеспечит доставку уже непосредственно на марсианскую поверхность незаправленной ракетной капсулы, на которой экспедиция будет стартовать к находящемуся на орбите космическому кораблю возвращения. Наконец, третий корабль доставит на планету модули жилых помещений, лабораторий, блок выработки электроэнергии с ядерным источником, а также оборудование для выработки метана, который послужит основным топливом для взлетной капсулы. Лишь после этого стартует четвертый корабль, который и доставит 6 астронавтов непосредственно на красную планету, где они проведут около 600 дней, занимаясь научными исследованиями.
Фантастика? Отнюдь. Один из участников проекта, астроном Ричард Бирендзен отмечает, что впервые о пилотируемой экспедиции к красной планете всерьез заговорили в 1989 году, когда по распоряжению президента Джорджа Буша был подготовлен эскизный проект такой экспедиции. Однако его астрономическая стоимость — 200 млрд долларов — стала причиной отказа от дальнейшей работы. Нынешний проект гораздо скромнее в финансовом отношении. Полеты трех экипажей к Марсу в течение 12 лет будут стоить «всего лишь» около 50 млрд долларов.
Первый этап подготовки такой экспедиции намечено осуществить уже в 2001 году. К Марсу будет отправлен беспилотный исследовательский аппарат, который проверит на практике возможность выработки метана из газов марсианской атмосферы.
Торопиться будем медленно. Спокойно, без особой рекламной шумихи научные и инженерные группы уже в настоящее время разрабатывают технологии, которые со временем превратят марсианскую экспедицию из мечты в реальность. В разбросанных по всей территории США центрах НАСА, во многих университетах и аэрокосмических компаниях идет разработка отдельных технологических элементов, которые в будущем веке сложатся в единую комплексную систему, позволяющую отправить группу людей на Марс.
В частности, ныне исследуются новые подходы к использованию более легких, частично надувных космических кораблей, проектируются замкнутые системы переработки отходов и получения пищевых продуктов, разрабатываются методы производства ракетного топлива для обратного пути на самом Марсе. Это будет намного удобнее, чем везти полный запас его с Земли. Все это обещает сделать марсианскую экспедицию безопаснее и дешевле.
«Я не знаю другой такой цели, которая бы так возбуждала наше воображение и страсть к открытиям, как полет человека на красную планету», — говорит руководитель НАСА Дэниэл Голдин. Он надеется, что в течение ближайших 5-6 лет сотрудники подведомственной ему организации заложат надежную базу для реализации этой мечты.
Правда, некоторые специалисты и сегодня придерживаются мнения, что целесообразнее исследовать Марс с помощью автоматических аппаратов. Однако Д. Голдин и другие работники НАСА все же убеждены, что без людей при исследовании других планет обойтись нельзя: «Если для поисков жизни на Марсе потребуется, например, глубокое бурение, то с ним могут справиться только люди». Кроме того, формы жизни так многообразны, что отличить живое от неживого опять-таки способен лишь человек, но не робот, не способный реагировать на непредвиденные ситуации.
«Альфа» — испытательный полигон. Некоторые элементы систем, предназначенных для марсианской экспедиции, будут испытываться на международной орбитальной станции «Альфа», постройка которой начнется на орбите в следующем году. 470-тонный форпост человечества, сооружаемый США, Россией, европейскими странами, Канадой и Японией, должен быть закончен примерно к 2004 году.
«Постройка такой станции имеет смысл только как один из этапов подготовки полетов на Марс и другие планеты, — полагает Луис Фридман. — Иначе зачем нам вообще изучать влияние длительной невесомости на организм человека и другие подобные вопросы?..»
Одно из существенных новшеств в проекте космической станции может иметь важное марсианское применение. НАСА приостановило работу, которую вели специалисты «Боинга» над живым модулем для этой станции, и подумывает о его замене облегченным надувным домом — так называемым «трансхабом». (Название составлено из первых слогов— двух слов: «транс» — транспортировка и «хабитата» — жилище.) Он может стать основной квартирой для обитателей орбитальной станции. Окончательное решение по этому поводу будет принято в 2003 году.
Вместо металлического корпуса «трансхаб» будет состоять из облегченной сердцевины, изготовленной из композитных материалов. Она будет окружена коконом из гибкой, но прочной материи, из какой делают пуленепробиваемые жилеты.
«Если конструкция выдержит испытания, то такие же „трансхабы“ можно будет использовать в качестве жилых модулей на Луне, Марсе и других планетах Солнечной системы», — полагают разработчики этой системы из Центра им. Джонсона в Хьюстоне. «Мы проектируем надувное космическое жилище, которое будет надежнее, дешевле и качественнее своих предшественников, — говорит руководительница проекта Донна Фендер. — Мы не проектируем оборудование специально для Марса, но думаем, что наше надувное жилище можно будет использовать без существенной переделки и на красной планете».
В грузовом отсеке космического «челнока» такой модуль будет находиться в компактном состоянии его внешнюю оболочку обернут вокруг сердцевины. Получится этакий кокон диаметром чуть более 3 м. В космическом пространстве «трансхаб» расправится под действием поданного внутрь воздуха, раздуется до 7,5 м в диаметре. Длина кокона составит порядка 8 м.
В итоге в пространстве появится нечто вроде 3-этажного дома, в котором с удобствами смогут разместиться 6 человек. При весе 5 т такой модуль будет вдвое легче того, который ныне пытались спроектировать специалисты «Боинга», используя традиционные технологии. А поскольку он будет еще и втрое объемнее, то астронавты при таком раскладе смогут получить не только комфортабельные помещения для работы и отдыха, но и собственный спортивный зал. Кроме того, появится возможность значительно усилить радиационную защиту модуля от космических излучений за счет дополнительного экрана.
Так, проектировщики предлагают окружить центральную часть модуля, где большую часть времени будет находиться экипаж, водяной рубашкой толщиной 12-15 см. Она преградит путь радиоактивным частицам, входящим в состав космического излучения, и потокам ионов, вылетающих при солнечных вспышках.
Такой щит в особенности понадобится при полете к красной планете и на самом Марсе. Ибо эта планета, в отличие от Земли, практически лишена магнитосферы, защищающей нас от вредного излучения.
В замкнутом цикле. Другие разработки Центра космических полетов им. Джонсона касаются создания регенеративных систем жизнеобеспечения, позволяющих перерабатывать отходы и получать пищу и кислород для астронавтов.
Достигнут прогресс и в проектировании биореактора, в котором микроорганизмы очищают водные отходы, перед тем как они поступят в обычную фильтровальную систему.
Доктор Дон Хенингер, руководящий проектированием регенеративной системы, рассказал, что в декабре прошлого года закончились успешные испытания одной из таких систем. «Четыре человека провели 91 день в герметизированной камере, причем биологические фильтры обеспечивали 99-процентный кругооборот питьевой воды. Во время этих испытаний инженеры впервые использовали также и мусоросжигатели для переработки твердых фекалий, выделяя из них углекислый газ и водяные пары. Затем отходы шли в качестве подкормки выращиваемых в соседней камере растений — пшеницы и салата латука».
Пшеница, в свою очередь, удовлетворяла 25 процентов потребности испытателей в кислороде. «Эта технология настолько надежна, что мы уже готовы использовать ее на космической станции „Альфа“, говорит доктор Хенингер. — Она может послужить испытательным стендом для нашей системы и одновременно сократит потребность в доставке припасов с Земли. А при полете на Марс регенерация воздуха, воды и продуктов питания просто необходима, так как везти с собой запасы на все время экспедиции слишком дорого».
Сейчас хьюстонские инженеры планируют постройку большой экспериментальной установки «Биоплекс». Она позволит провести испытания полностью замкнутой системы жизнеобеспечения астронавтов в течение года, а то и более. Четыре испытателя все это время должны будут жить в «Биоплексе», не получая дополнительных припасов и не используя никакого оборудования, кроме того, что у них будет с собой.
«Ну а как обстоят дела у наших проектировщиков?» — вправе спросить вы. В свое время, насколько мне известно, они разработали два проекта экспедиции на красную планету. Один из них, предложенный сотрудниками НПО «Энергия», прежде всего подполагал создание межпланетного корабля с атомным двигателем. Второй, разрабатываемый сотрудниками НПО «Звезда» под руководством тогдашнего руководителя С. М. Алексеева, касался большей частью систем жизнеобеспечения для такого длительного полета. Однако оба проекта так и остались эскизными проработками.
30 дней — и на Марсе!.. Пока наши специалисты анализируют причины своих неудач, а американцы посылают на красную планету автоматических разведчиков, сотрудники ЕКА — Европейского космического агентства — предложили остроумную идею, как радикально сократить длительность будущих межпланетых полетов. Вот что пишет по этому поводу французский журнал «Сайнс э Ви».
Недавно британские физики совместно со специалистами ЕКА заверили проработку проекта полета на Марс в кратчайшие сроки. Перебрав несколько вариантов, они признали наиболее подходящим для осуществления экспедиции ионный двигатель. И даже сконструировали его.
Идея разработки довольно проста. Нейтральные атомы топлива с помощью ионизирующего СВЧ-излучения превращаются в ионы. Те, в свою очередь, разгоняются ускоряющими магнитными полями до субсветовых скоростей и выбрасываются из сопла двигателя, создавая реактивную тягу.
Использовав опыт, накопленный при создании ионных ускорителей, предназначенных для экспериментов в области физики элементарных частиц, специалисты смогли рассчитать довольно компактную и мощную конструкцию, которая способна сократить путь до Марса всего до одного месяца. При этом, конечно, параметры разгона и торможения подобраны такими, чтобы перегрузки, которые придется испытать членам экипажа, были не очень велики. Более того, эти перегрузки в какой-то мере заменят им отсутствующую силу тяжести, так что вред будет еще и обращен на пользу.
Первое испытание шедевра научной и инженерной мысли, правда пока еще в уменьшенном варианте, намечено провести уже в текущем году, в ходе полета коммерческого спутника. Если испытания окажутся удачными, можно будет говорить о начале нового этапа в освоении космоса, подчеркивает французский журнал.
Нам остается добавить, что проект первого электрического ракетного двигателя, как его тогда называли, был разработан В. П. Глушко еще в 1929 году. И впоследствии студенческий проект послужил прототипом реальной конструкции, испытанной на космическом аппарате «Зонд-2» в качестве двигателей системы ориентации.
Можно ли там жить?
«Сегодня Марс негостеприимен, — полагают специалисты-планетологи. — Скорее всего, он представляет собой бесплодную пустыню, лишь кое-где испещренную гигантскими каньонами и ныне уже потухшими вулканами». Температура на красной планете ниже, чем в Антарктиде. Атмосфера есть, но слой ее тонок и состоит большей частью из углекислого газа. Атмосферное давление в 160 раз меньше земного, так что без скафандра там не погуляешь. И круглый год там бушуют пыльные бури. А так как сила тяжести намного меньше земной, а растительности нет, то на месте пыль ничто не удерживает. И ветер мчит ее со скоростью, порою превышающей 200 км/ч, закручивает в смерчи, поднимающиеся высоко в небо.
Однако эту безрадостную картину со временем можно будет изменить. Так, во всяком случае, полагают терраформисты, или терраформеры, — специалисты по переделке планет. Создавать «новую Землю» на Марсе они собираются в два этапа. «Прежде всего, — говорит Крисе Маккей из исследовательского центра НАСА им. Эймса, — мы постараемся поднять среднюю температуру поверхности Марса с —60С до 0 С. Это необходимо для того, чтобы вода на поверхности Марса могла существовать в жидком виде…»
Итак, за 100-200 лет Марс должен стать более теплым и влажным, нежели сегодня. Его атмосфера увеличится в объеме. Давление достигнет 1/8 земного. После этого начнется второй этап, который, возможно, займет не менее 10 тыс. лет. За это время климат планеты должен приблизиться к земному.
Переделку климата планетологи-терраформисты хотят поручить микроорганизмам, которые, возможно, придется специально выводить на земных «фермах», а затем отправлять на Марс. Кроме того, на красной планете, возможно, построят несколько автоматических фабрик, которые будут вырабатывать из горных пород кислород, азот, углекислый газ и выпускать их в атмосферу. Работать они будут на электроэнергии, получаемой с помощью солнечных батарей или ядерных реакторов.
Двуокиси углерода или углекислого газа может понадобиться весьма много. Газ этот будет использован для создания парникового эффекта, а также для выработки кислорода с помощью микробов.
По расчетам специалистов, достаточно будет первоначально поднять температуру поверхности Ма
|
|
|
