Текст книги "Здравствуй, Фобос !"

Автор книги: Левон Хачатурьянц

Соавторы: Евгений Хрунов
сообщить о нарушении

Текущая страница: 12 (всего у книги 12 страниц)

Приведенный эпизод раскрывает особенность гения С. П. Королева: у серьезного ученого-практика была душа романтика. Не романтика ли в начале 30-х годов позвала юного Сергея Королева вместе с небольшой группой единомышленников в долгую дорогу к звездам? Крылатое выражение "Вперед, на Марс!" принадлежит одному из них Фридриху Цандеру, который в те годы неистово работал во имя того, чтобы приблизить день старта к Марсу.

В то время даже некоторым серьезным ученым ракетные дела гирдовцев казались безумной затеей. И все-таки энтузиасты добились своего: многие из той группы – Королев, Тихонравов, Победоносцев – проложили путь в космос Юрию Гагарину. Через полтора года после его полета в сторону Марса отправилась первая автоматическая станция "Марс-1". Он проторил дорогу другим станциям, которые уходили к "красной планете" с Байконура и мыса Канаверал.

Теперь мы знаем, что предположение об искусственном происхождении спутников не подтвердилось. Кстати, сам автор гипотезы И. Шкловский со временем из активного сторонника существования внеземных цивилизаций стал не менее активным ее противником.

Сейчас вековое ускорение Фобоса объясняется действием приливных сил. (В небесной механике – изменение какого-либо из элементов орбиты космического тела, происходящее все время в одном направлении, а не меняющееся периодически, называется вековым.)

Отметим: чтобы ускорить орбитальное движение спутника, от него должна быть отведена энергия. Потеря энергии тормозит спутник, заставляет его приближаться к планете, а на меньших расстояниях он движется быстрее.

Приливные силы, обусловленные тяготением, имеются в любой системе из двух тел, в том числе и твердых, какими являются Марс и Фобос. В результате действия этих сил Фобос понемногу приближается к Марсу, а Деймос, наоборот, удаляется от него, правда, гораздо медленнее, чем Фобос, "падает" на Марс. По разным оценкам ученых (поскольку измеренные ими величины векового ускорения отличаются), Фобос упадет на Марс в течение 30 – 70 миллионов лет. Не исключено, что приливные силы сначала разрушат спутник и из его остатков образуется кольцо вокруг Марса. Этот интервал времени – всего лишь мгновение во вселенской истории. И потому то обстоятельство, что мы имеем возможность наблюдать Фобос, – счастливая случайность.

Почему же Шкловский вначале не нашел лучшего объяснения торможению Фобоса, нежели выдвинуть гипотезу об искусственном происхождении спутников Марса? Дело, по-видимому, в том, что за отправную точку в своих оценках он принял величину векового ускорения, полученную американским астрономом Шарплессом. Кстати, именно Шарплесс в 1945 году обнаружил в движении Фобоса вокруг Марса эту замечательную особенность.

Ученый рассмотрел все, с его точки зрения, возможные причины наблюдаемого векового ускорения Фобоса. Это и влияние тормозящего действия марсианской атмосферы и межпланетной среды, и приливное трение, и эффекты классической небесной механики, и световое давление, и электромагнитный механизм торможения.

"Таким образом, – писал Шкловский, – все мыслимые механизмы, по-видимому, не в состоянии объяснить замечательную особенность движения этого спутника Марса. Разумеется, остается еще тривиальная возможность считать наблюдения Шарплесса ошибочными. Однако для этого у нас в настоящее время нет оснований, хотя, конечно, такую возможность следует постоянно иметь в виду. В создавшемся весьма затруднительном положении автор (то есть Шкловский. – Ред.) в 1959 году выдвинул гипотезу радикального и не совсем обычного свойства. Если бы плотность Фобоса была бы около 10-3 г/см3, то его вековое ускорение вполне могло быть объяснено сопротивлением атмосферы Марса. А это исключает значения плотностей меньших, чем 0,1 г/см3. В таком случае остается только одна возможность – считать Фобос полым. Но естественное космическое тело не может быть полым. Значит, Фобос (так же как и, по-видимому, Деймос) искусственный спутник Марса. При этом его масса может быть порядка нескольких сот миллионов тонн".

Шкловский считал, что для высокоорганизованных разумных существ создание таких гигантских спутников принципиально возможно и что через несколько сот лет Земля будет иметь спутники размером в несколько километров. Пути решения этой проблемы ясны, а общественная потребность в таких гигантских спутниках, несомненно, будет. Если говорить о серьезной искусственной космической станции – мощном ракетодроме, то ее габариты должны быть существенно больше ста метров (по-видимому, это характерный размер будущих межпланетных ракет).

В пользу своей гипотезы ученый приводил следующие аргументы. Из-за сравнительно малого значения силы тяжести изготовление гигантского спутника на Марсе легче, чем на Земле. Кроме того, у Марса нет большого естественного спутника, такого, как наша Луна, так что при освоении космического пространства (неизбежного процесса для всякой неограниченно развивающейся цивилизации) задача изготовления гигантских искусственных спутников должна быть особенно важной.

В этой связи ученый ссылается на исследования известного американского биохимика Юри, по данным которого многие сотни миллионов лет назад на Марсе могло быть значительное количество атмосферного кислорода и обширные океаны, что является благоприятным фактором для развития высокоорганизованной жизни.

Косвенно в пользу этого предположения можно истолковать и снимки Марса, сделанные впоследствии с близкого расстояния космическими станциями. На них видны загадочные борозды, сильно напоминающие русла высохших рек. Сейчас вся марсианская вода сосредоточена в полярных шапках, а в очень давние времена – эдак лет три миллиарда назад – до грандиозных геологических событий на Марсе, приведших к образованию таких вулканов, как Олимп, взметнувшийся в три раза выше земного Эвереста, и обширного высокогорного плато Тарсис, на планете текли реки.

Кстати, традиционный вопрос: "Есть ли жизнь на Марсе?" – как считают некоторые ученые, все еще остается открытым.

В 1976 году два американских космических аппарата "Викинг" совершили мягкую посадку на поверхность Марса. Тогда же с их помощью были проведены исследования, казалось, положившие конец дискуссиям о жизни на этой планете. Никаких следов ее там найдено не было.

Однако спустя десять лет двое ученых, разработавших один из экспериментов на "Викингах", заявили, что жизнь на Марсе все-таки есть. Это К. Страат и Дж. Левин, чей эксперимент был одним из трех, проводившихся на обоих посадочных блоках. Он заключался в высвобождении радиоактивно меченных соединений, которые могли бы быть усвоены марсианскими микроорганизмами. Результаты его были положительными. Но они допускали и другое, небиологическое толкование. Поскольку два других эксперимента дали четкий отрицательный результат, большинство ученых согласились, что жизни на "красной планете" нет.

Страат и Левин отвергают это мнение. Небиологическая интерпретация полученных ими результатов и тогда была некорректной, говорят они, а теперь она не подтвердилась в результате их десятилетних исследований. Они подчеркивают также, что один из двух других экспериментов, направленных на поиск биологического вещества, был недостаточно чувствителен, чтобы обнаружить его в почве, содержащей лишь незначительное количество микроорганизмов.

Исследователи считают, что наиболее вероятная форма жизни на Марсе лишайники. Они могут выживать даже там, где единственный источник воды пары в атмосфере. Хотя содержание водяных паров в разреженной марсианской атмосфере невелико, но вода там есть в полярных районах и, возможно, под поверхностью планеты.

В поддержку своих утверждений Страат и Левин ссылаются на два снимка поверхности Марса, сделанные камерой одного из посадочных блоков с интервалом в несколько лет. На снимках отчетливо видны зеленоватые пятна, изменившиеся за время между экспозициями. Совпадают и результаты анализа этих пятен и земных лишайников.

Большинство ученых, однако, пока не убеждены этими доводами. Так что хотите верьте, хотите нет...

Конечно, гипотеза Шкловского давала радикальное решение проблемы происхождения спутников Марса: их запустила высокоорганизованная цивилизация! Даже то обстоятельство, что Фобос через несколько десятков миллионов лет упадет на Марс, трактовалось в пользу искусственного происхождения спутника. Ведь и искусственные спутники Земли в конце концов падают на Землю.

Однако величина векового ускорения, полученная Шарплессом, оказалась в несколько раз завышенной. И объяснить странное поведение Фобоса можно без всяких экзотических теорий. Наиболее правдоподобная версия уже упоминалась – орбита спутника изменяется под действием приливных сил.

Фотоснимки спутников Марса, полученные с помощью космических аппаратов, наглядно показали: Фобос и Деймос породила природа. Это огромные с отметинами кратеров бесформенные глыбы.

Во время выполнения американской программы "Викинг" космический аппарат "Викинг-Орбитер-1" в феврале 1977 года прошел около Фобоса на минимальном расстоянии 100 километров, а в октябре 1977 года космический аппарат "Викинг-Орбитер-2" прошел около Деймоса на расстоянии всего 30 километров. По данным, полученным "Викингами", ученые сделали вывод, что спутники скорее всего состоят из материала типа углистых хондритов, то есть вещества, которое согласно большинству моделей образования Солнечной системы конденсируется только на расстояниях вдвое больших от Солнца, чем Марс.

Так что же собой представляет "главный герой" данной книги – Фобос? Как образно выразился один из его исследователей, эта марсианская луна имеет "форму картошки". Максимальный размер Фобоса оказался равным 27 километрам (а не 16, как считали до полета автоматических станций). Вся эта глыба могла бы свободно разместиться в пределах Московской кольцевой автодороги.

Под стать его малым размерам и сила гравитации. Килограммовая гиря весит на Фобосе всего полграмма, а "скорость убегания", как называют вторую космическую скорость, при которой тела, преодолев силу притяжения, навсегда уходят в космос, лежит в пределах от пяти до десяти метров в секунду. Так что Сурен Акопян, будучи неплохим спортсменом, мог, не рассчитав свою резвость, "выпрыгнуть" с Фобоса.

Поверхность спутника Марса иссечена бесчисленными метеоритными кратерами. Диаметр самого большого из них – кратера Стикни – десять километров. С поверхностью Фобоса связана еще одна загадка: на нем имеются ранее нигде не виданные параллельные борозды, местами покрывающие его поверхность плотными рядами наподобие пашни. За десять лет исследований предлагалось много гипотез. Наиболее живучим оказалось предположение о том, что борозды – это трещины. Но эксперименты и расчеты не подтвердили такое представление.

Казалось бы, марсианские луны должны были быть если не близнецами, то все же довольно схожими. Ведь они близки по размерам, положению и составу. Но вот снова загадка: Фобос исполосован бороздами, а на Деймосе нет борозд. Он словно задрапирован пушистым покрывалом. Слой пыли заполняет до краев мелкие кратеры и смягчает очертания крупных. Кое-где на сглаженной поверхности, словно монументы, возвышаются огромные, высотою в 100 и более метров, глыбы горных пород.

На Фобосе и пыль и глыбы вовсе отсутствуют. Почему маленький Деймос, сила притяжения на котором вдвое меньше, чем на Фобосе, сумел удержать на своей поверхности даже крошечные частицы пыли, а на более крупном Фобосе нет ничего?

"Исследования, проведенные в последние годы на геологическом факультете МГУ, – рассказывает старший научный сотрудник В. Белов, позволили дать достаточно простое и правдоподобное объяснение этому явлению. Но для этого пришлось принять необычную точку зрения: в случае Фобоса не "плуг" двигался по поверхности – двигалась "пашня"! В роли "плуга" выступали глыбы, подобные тем, которые в изобилии наблюдаются на Деймосе. А "пашня", то есть поверхность Фобоса, пришла в движение под действием толчка, сопровождавшего удар гигантского метеорита. Расчеты показали, что сила толчка была достаточна для того, чтобы Фобос получил дополнительную скорость около десяти метров в секунду. На Фобосе это соответствует скорости убегания. Значит, при толчке глыбы под действием сил инерции остались на месте – на старой орбите Фобоса, а весь монолит сателлита выскользнул из-под них и со скоростью, сравнимой со скоростью убегания, переместился на новую орбиту. В момент, когда поверхность Фобоса перемещалась относительно глыб, они, как зубцы громадного гребня, и пропахали таинственные борозды. Если бы смотреть на эту картину не со стороны, а находясь на поверхности Фобоса, мы увидели бы, как сорванные силой инерции глыбы и масса рыхлого материала двинулись по поверхности наподобие селевого потока, и затем, оторвавшись от нее, ушли в космическое пространство. Такое перемещение под действием сил инерции названо "инерционным движением", "инерционным потоком". Оно и было виновником образования многочисленных и недавно еще таинственных борозд".

Несколько похожий процесс можно наблюдать и на Земле при крупных оползнях, снежных лавинах, обвалах туфов в областях молодого вулканизма и при других подобных явлениях, связанных с катастрофическим перемещением крупных масс под воздействием сил тяжести. И в этих примерах наблюдаются серии сближенных параллельных борозд, как на Фобосе.

Превратится ли в теорию данная гипотеза, покажут будущие экспедиции...

Итак, инопланетяне к созданию Фобоса и Деймоса оказались не причастны. Так как же попали малые тела на околомарсианскне орбиты? Предположений много. Захват только за счет сил притяжения маловероятен, поскольку Фобос и Деймос формировались далеко от планеты. Существует версия, объясняющая факт из появления столкновениями первичных небесных тел – планетезималей – с околопланетными туманностями, образовавшимися на одном из этапов эволюции Солнечной системы. Согласно другому предположению спутники захвачены протоатмосферой Марса, которая была в 104 – 105 раз массивнее современной. Не исключен и залет астероидов в окрестности планеты...

Мы знаем размеры спутников, их массы, средние плотности, структуры поверхности. Знаем, что они, по-видимому, принадлежат к С-астероидам очень интересному виду первичных объектов в Солнечной системе. Но все же остаются нерешенными фундаментальные вопросы, касающиеся происхождения этих двух спутников, их возраста, состава, структуры...

Если найти ответы на эти вопросы, то многое прояснится в понимании одной из основных проблем мироздания – как произошла и эволюционировала Солнечная система.

И вот спустя четверть века задумка, о которой говорил С. П. Королев в 1961 году, начинает сбываться.

Летом 1988 года с космодрома Байконур с интервалом в несколько дней планируется запустить два космических аппарата для исследования Марса и его спутников. Этот крупный международный проект, названный "Фобосом", в котором примут участие ученые Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, СССР, ФРГ, Финляндии, Франции, Чехословакии, Швеции и стран Европейского космического агентства, вызывает большой интерес в мире.

Две автоматические станции смогут широким комплексом интернациональных приборов исследовать с орбиты спутника поверхность Марса, его атмосферу, ионосферу и магнитосферу. Будут получены телеизображения планеты, подробные данные о химическом и минералогическом составе ее поверхности, радиофизических характеристиках, будет составлена тепловая карта. Бортовые приборы позволят выяснить компонентный состав атмосферы, установить, как меняется по высоте температура, плотность пылевых частиц. И понять механизм возникновения пыльных бурь на "красной планете".

В конечном итоге обе станции после сложных маневров перейдут на круговую орбиту, весьма близкую к той, по которой летит ближний спутник Фобос. И земные аппараты будут отделять от Фобоса всего десятки километров. Затем станции приблизятся на 70 – 30 метров к нему и проведут исследования на бреющем полете. Специальный радар "скопирует" рельеф Фобоса и заглянет под его оболочку. Предусматривается возможность "потрогать Фобос руками" – сбросить на него посадочные зонды, которые будут затем вести научный репортаж прямо с поверхности марсианской луны. Так схематично выглядит кульминационный момент проекта.

Чтобы узнать, из чего "сделан" Фобос, при сближении с ним его облучат лазером и ионными пучками, а приборы будут изучать результаты их воздействия. Это поможет установить изотопный и элементный состав грунта поверхности Фобоса.

Экспедиция "Фобос" рассчитана на 460 дней, а сам перелет от Земли до Марса займет 200 суток. Во время полета к Марсу будут проводиться детальные исследования межпланетного пространства и разного рода излучений от Солнца и из глубин Вселенной.

К концу экспедиции земные аппараты, ставшие спутниками Марса, и наша планета окажутся с противоположных сторон от Солнца. Ученые используют эту уникальную возможность исследовать Солнце одновременно с обеих сторон. В частности, можно будет вести прямые наблюдения центров солнечной активности на невидимой с Земли стороне нашего светила, проследить, как они появляются благодаря вращению Солнца на его видимой стороне...

Придет время, и на Марс полетят люди. По мнению авторов книги, это случится в XXI веке. Но задел создается уже сегодня. Длительные полеты советских космонавтов на орбитальных станциях можно считать предварительным шагом к будущим межпланетным экспедициям. Ведь один из главных вопросов – сможет ли человек находиться в невесомости два-три года, или же потребуется создать условия искусственной гравитации.

Может быть, что-либо из научно-технических прогнозов авторов станет реальностью. Ведь они специалисты в космической области. Но в одном они безусловно правы: чтобы человеку достичь Марса, на Земле должен быть мир.

Думается, справедливо и обратное: совместные международные проекты освоения космоса такого масштаба, как высадка человека на Марсе или его спутниках, способствуют сохранению мира.

Есть, правда, бескрылая фантастика, без мечты, которой не угнаться даже за повседневной работой ученых. Так, А. Стругацкий считает, что проект высадки на Марс не нужен. Недаром известный американский астрофизик Карл Саган сказал в ответ на это: "Это редчайший случай, когда у ученых воображение работает лучше, чем у писателей-фантастов".

К этому можно добавить, что фантаст не только оказался позади ученого, как впрочем и в литературных произведениях, но он оказался во вчерашнем дне, ибо давно известно, что ничегонеделание обходится науке дороже, чем осуществление даже сложных проектов.

Впрочем, и носители социальной идеи в бескрылой фантастике взахлеб выдаваемые иными нуль-критиками за героев светлого будущего, увешанные средневековыми реалиями вроде мечей, ножей, арбалетов и действующие во имя этого будущего на планете туземцев (как это у Стругацких в "Трудно быть богом"), любят помечтать совершенно приземленно, например, в объятиях милой туземочки Киры, как это делает некий Румата. А когда дом, где носитель светлых идей называет туземочку своей маленькой, осаждают и мелодраматическая концовка вызывает усмешку у самых нетребовательных читателей поп-фантастики, Румата, этот разведчик и носитель идей, сокрушает дикарей и аборигенов, снося им головы так, что его сотоварищи, тоже носители светлых идей, потом говорят: "видно было, где он шел".

После таких носителей света, говоря языком вполне земного фольклора, там, где они прошли, делать нечего: все мертвы.

Но вернемся к научной мечте в точном значении этого слова.

Когда-нибудь в XXI веке люди всерьез задумаются над такой проблемой: как спасти Фобос от гибели, ведь при освоении Солнечной системы он может пригодиться. В принципе это возможно. Надо только изменить знак векового ускорения на противоположный. Со временем космические возможности человечества многократно умножатся, и такая задача будет ему по силам. А пока эта тема остается в ведении фантастов...

Валерий ЖАРКОВ