Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете
Шрифт:
У станций «Марс-2» и «Марс-3» такой возможности не имелось. В отличие от «Маринеров», советские аппараты не были рассчитаны на дистанционную корректировку заданий. После выхода на орбиту они отправили посадочные модули в самое сердце крупнейшей зарегистрированной марсианской бури. Вслепую спускаясь на парашютах в атмосферу, перемешанную ветрами, дующими со скоростью до 160 километров в час, оба зонда совершили очень жесткую посадку, так что системы торможения на воздушных подушках не смогли уберечь их. «Марс-2» врезался в грунт, а «Марс-3» успел в течение 20 секунд передать некоторое количество данных, а затем перестал работать.
Советские станции едва ли оказались успешнее предыдущих зондов. Почти все данные станций «Марс-2» были потеряны из-за плохой телеметрии, а «Марс-3» вышел на сильно вытянутую эллиптическую орбиту вокруг Марса, передав на Землю всего одно изображение.
Пока бушевал шторм, а
Теперь стало ясно, что темные пятнышки, снятые «Маринером» с большого расстояния, оказались гигантскими горами, вершины которых аппарат разглядел во время пылевой бури. Веком ранее астрономы, наблюдавшие Марс в телескопы, заметили яркую область, расположенную вблизи самого крупного из этих горных массивов, и окрестили ее Nix Olympica, Снега Олимпа. Название оказалось подходящим, так как область Снега Олимпа – самая высокая гора в Солнечной системе, возвышающаяся примерно на 24 километра над поверхностью планеты и сравнимая по площади со штатом Миссури. Еще один регион Марса, хорошо известный астрономам, каньон Копрат, тоже преподнес сюрприз. В телескоп Копрат кажется хорошо различимым темным, коротким и широким, похожим на облако отрезком. Когда небо расчистилось, ученые, получавшие информацию от «Маринера», обнаружили, что они смотрят на пылевое облако, которое оседает на дно равнины, по размерам сходной с горой Олимп. Этот неровный шрам, который теперь называют долинами Маринера (в честь «Маринера-9»), тянется через планету примерно на 4000 километров. Имея ширину до 200 километров и глубину около 6 километров, эта система каньонов затмевает любой земной аналог (если поставить с одного края долины Маринера Скалистые горы, то никто их не заметит).
С каждым витком вокруг планеты «Маринер» передавал на Землю все более удивительные изображения. Но самым большим потрясением оказались снимки извилистых каналов (да, как не вспомнить про canali!), будто проложенных когда-то бежавшей водой, – это были марсианские русла рек.
Ту романтику, которую ранее убили «Маринеры», вернул к жизни «Маринер-9». Станция подтвердила многие из предыдущих открытий «Маринеров», но опровергла другие, включая представление о том, что Марс был просто двойником Луны. Представьте глобус Марса, поделенный пополам линией, бегущей от пятидесятой параллели к экватору. К югу вниз от этой линии простирается сильно кратерированная древняя местность, открытая и сфотографированная «Маринерами»-4, -6 и -7. К северу от этой линии кратеров значительно меньше, из-за того что район был очень геологически активен. Так сложилось, что «Маринеры» посетили только южное полушарие планеты, не дав ни намека на то, как выглядят другие области планеты. Данные и более 7000 изображений, полученные «Маринером-9», позволили отказаться от представлений о Марсе как о космической окаменелости и рассказали историю планеты из огня и пламени. В далеком прошлом поверхность Марса была геологически активна. Вулканы извергались и изменяли рельеф огромных участков планеты, какие-то внутренние процессы привели к разломам и дроблению пород, на километры подняв над поверхностью Марса регион Фарсида (где располагается гора Олимп), а еще по планете текла вода, причем в достаточном количестве и достаточно долго, для того чтобы выточить некоторые детали рельефа. Когда-то Марс был теплым, влажным и геологически активным. Поэтому снова встает вопрос: есть или была ли на Марсе биологическая активность, теплилась ли жизнь?
Чтобы ответить на этот вопрос, астрономы и биологи вернулись от понятия жизни на Марсе к более простому, но все равно сложному понятию самой жизни. Что это такое? Если мы не можем определить, что такое жизнь, если мы не можем отличить живое от неживого здесь на Земле, то нам придется слишком долго приглядываться к красной точке, удаленной от нас на расстояние в 400 миллионов километров. Итак, поиск жизни на Марсе начался с ревизии единственного известного образца жизни во Вселенной, земной жизни. Поскольку земная жизнь представлена во всевозможных видах, формах и размерах, ее существование заведомо приводит к изменению среды вокруг нее. Эти изменения могут быть малыми, даже еле заметными, если речь идет о крошечных формах жизни. Но независимо от размера жизнь будет влиять на окружающую среду просто потому, что в ней задействованы механизмы обмена веществ и дыхания, сложные физические и химические процессы. Герметично закройте непроницаемую емкость,
Программа проекта «Викинг» была довольно прямолинейной в описании – два орбитальных и два посадочных модуля, которые должны были полететь к Марсу в 1973 году для поисков жизни, – но неожиданно сложной в исполнении. Из-за урезанного бюджета пришлось отложить запуск на 1975 год, что оказалось к лучшему, так как космический аппарат просто не успели бы изготовить в 1973 году без «компромисса между техническими возможностями и надежностью», по словам одного из членов команды, создававшей «Викинг».
Состоящий из четырех частей космический аппарат был оснащен инструментами для фотосъемки, картирования водяного пара, температуры, сейсмологии, метеорологии и так далее, но сердцем миссии было оборудование для биологических исследований. Инженеры, обслуживавшие «Викинг», упаковали три биологические лаборатории общим весом около 9 килограммов в объем, который можно уместить на книжной полке.
Три эксперимента в биологическом блоке строились на одном базовом принципе: нужно закрыть в контейнере с питательной средой небольшое количество марсианского грунта, выдержать в различных условиях, а затем измерить количество выделившихся или поглощенных газов. Эти эксперименты отличались друг от друга подходом к выдерживанию образцов и результатами, которые аппаратура должна была зафиксировать и измерить в качестве доказательств жизни. Посадочные модули «Викинг» также были оснащены рентгеновскими инструментами, способными провести химический анализ почвы, и газовыми хроматографами и масс-спектрографами (ГХМС), которые могли обнаружить и идентифицировать органические компоненты почвы.
Поиски жизни начались на восьмой марсианский день аппарата «Викинг-1» – восьмой сол в местной часовой зоне, 28 июля 1976 года на Земле, – когда посадочный модуль вытянул манипулятор для сбора образцов, пронес его над поверхностью Марса и доставил грунт в контейнер для исследований. Три эксперимента получили свои маленькие доли и приступили к работе. В течение следующих трех дней все три эксперимента дали невероятные результаты. Аппаратура зафиксировала мощное выделение газов – в некоторых случаях практически сразу после помещения марсианского грунта в питательную среду.
Биологи из команды «Викинга» были ошеломлены. Три эксперимента, три положительных результата, три указания на существование жизни… возможных указания. Сигналы о выделении газа были уверенные, но внезапность и их возникновения, и их исчезновения говорила о том, что это скорее звено цепочки химических реакций, а не свидетельство биологического роста. Пришлось проявить осторожность. Открытие жизни где-либо в Солнечной системе имело бы далеко идущие последствия не только для науки, но и для человеческого сообщества в целом. Снова, как и во времена Кеплера, оно могло бы узнать правду о своем месте во Вселенной. Мы бы обнаружили, что раз мы не центр Вселенной, мы – часть явления, общего для всей Вселенной. Мы бы узнали, что жизнь охватывает ее всю. Разумеется, это было бы очень важным открытием.
Никто из команды ученых не хотел торопиться с такими заявлениями. К тому же многие биологи в группе подозревали, что зафиксированные реакции были небиологическими по своей природе. Один из ведущих исследователей команды, Норман Горовиц, довольно четко обозначил свою позицию во время пресс-конференции, посвященной первым положительным результатам его собственного эксперимента. «Я хочу подчеркнуть, – сказал он нетерпеливой группе журналистов, – нет, мы не открыли жизнь на Марсе».
На 23-й сол газовый хроматограф и масс-спектрометр проанализировали образец марсианского грунта и не обнаружили там ни следа органических углеродных соединений. После реакций, проведенных тремя биологическими установками, новый результат поразил исследователей и оживил дискуссию. Ученые ожидали, что ГХМС обнаружит хотя бы какие-то следы органических соединений небиологической природы, таких как включения в метеоритном веществе. Исследователей главным образом заботило, как отличить биологическую органику от небиологической. А теперь, когда ГХМС зарегистрировал полное отсутствие органических соединений в марсианском грунте, поиски жизни на Марсе для некоторых ученых свелись к поиску процессов, которые могли бы примирить столь противоречивые результаты.