Текст книги "Тайны космоса"

Автор книги: Юрий Греков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 14 (всего у книги 26 страниц)

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 Марса всего лишь на 4 градуса, чтобы включился механизм парникового эффекта и дальнейшее повышение температуры происходило как бы само собой. Первоначальный же нагрев может быть произведен, например, с помощью гигантских зеркал, которые будут собраны на околомарсианской орбите и направят свои солнечные зайчики на полярные шапки Марса. Под действием тепла они растают и пополнят запасы углекислого газа в атмосфере.

Когда давление на красной планете достигнет хотя бы 15 процентов от земного, люди смогут уже обходиться без скафандров, надевая лишь кислородные маски. Жить они станут под пластиковыми куполами, где давление будет такое же, как на Земле.

«Успех проекта во многом зависит от того, насколько удастся избежать потерь воды, углекислого газа и азота. А они могут очень быстро улетучиваться в космос, поскольку, как уже говорилось, тяготение на Марсе намного меньше земного, – предупреждают терраформисты. – Так что придется что-нибудь придумать для сокращения потерь…»

Ну, время еще есть. Пока исследователи намерены решить другие, более актуальные проблемы. Например, такую…

Каким должен быть марсианин?.. Нет, не думайте, что мы сейчас станем вспоминать о страшных чудищах из «Войны миров» англичанина Герберта Уэллса, симпатичных зверушек из «Песков Марса» американца Артура Кларка или об Аэлите из одноименного романа нашего соотечественника Алексея Толстого. Речь пойдет о самых настоящих марсианах, которые должны появиться на красной планете в скором будущем.

Недавно Космическое агентство по исследованию космического пространства США объявило, что его специалисты начинают присматриваться к будущим марсианам. Каким должен быть идеальный кандидат на участие в данной экспедиции?

Прежде всего, полагают эксперты, он, конечно, должен быть высочайшим профессионалом своего дела. Однако одного этого мало – кандидат должен еше обладать и определенным набором морально-волевых качеств.

"Важнейшее требование к кандидату – уравновешенность, – полагает психолог Диана Росс. – Люди невротического склада, легко впадающие то в ярость, то в уныние, для такой работы не годятся. Затем, астронавты не должны быть интравертами, то есть полностью замыкаться в себе, словно цыпленок в яичной скорлупе или человек в футляре. Но вместе с тем вовсе не обязательно, чтобы у них была душа нараспашку, – такие люди тоже очень быстро надоедают окружающим. Словом, они должны быть умеренными экстравертами. Именно люди с таким типом психики лучше всего справляются с неожиданными неполадками в оборудовании. Что до уравновешенности, то, чтобы оценить, в какой мере она необходима, вспомните: экспедиция на Марс продлится 2-3 года.

Кроме того, астронавт должен обладать недюжинным здоровьем, поскольку известно: длительное пребывание в невесомости в значительной степени ослабляет организм".

Бывший астронавт Ральф Нил, работавший на станции «Мир», утверждает, что для нормальной работы в космосе также очень важно умение понимать своих товарищей с полуслова, а то даже по одному взгляду. «Разумеется, у каждого свои привычки и особенности – одинаковых людей не бывает. И здесь очень важно постоянно помнить о праве каждого человека оставаться самим собой. Я, например, не уставал удивляться достоинствам своих российских коллег – их профессионализму, уверенности в себе. Наверное, это и помогло мне в работе. Я трижды побывал на борту станции и не могу вспомнить ни одного случая, когда бы мы с товарищами крупно повздорили по какой-то причине. Каждый понимал, что зависит от товарищей в той же степени, как и они зависят от него…»

Очень важно, чтобы астронавты не знакомились на орбите, а знали друг друга еще до полета. Тогда у них будет время приглядеться друг к другу, что называется, притереться.

Для отбора психологи применяют разного рода тесты. Но главное все-таки, как ведут себя кандидаты в период подготовки. Именно в это время и выявляется умение или неумение взаимодействовать с коллегами, делать не то, что хочется, а что нужно в данный момент.

Кстати, многие американцы полагают, что на борту легче работать, когда коллектив там не чисто мужской, а, так сказать, смешанный, то есть на станции присутствуют и женщины. Наши космонавты более сдержанны на этот счет. Так, один из них сказал, что «трудно летать без женщин, но с ними еще труднее».

А вот бывший американский астронавт Майкл Коллинз предлагает послать на Марс вообще чисто женский коллектив. При этом, правда, он руководствуется скорее не особенностями женской или мужской психики, а, так сказать, чисто физическими показателями. Не забывайте, что женщины примерно на треть меньше мужчин, а значит, меньше едят, потребляют меньше воды и кислорода, занимают меньше места. А все это, вместе взятое, сулит немалую экономию во время трехлетней экспедиции.

…Так какими же будут первые марсиане?.. Скорее всего, среди них будут как мужчины, так и женщины. Они будут профессионалами, а главное – весьма симпатичными людьми, с которыми хочется не только работать, но и дружить.