Швейцария, космос и жизнь в тени планет-гигантов

Одри Форбугер и её трое детей. Дети с большим энтузиазмом относятся ко всему, что связано с космосом. ldd

А вдруг подо льдом, которым покрыт один из спутников Юпитера, существует океан, а в нем жизнь? Там нет жизни? А если найдем? Об этой на первый взгляд совершенно безумной затее Европейского космического агентства (ЕКА) мы поговорили с молодой ученой-астрофизиком из Берна. 

В 2022 году в свои 38 лет Одри Форбугер (Audrey Vorbuger), астрофизик из Бернского университета, сорвала настоящий джекпот. Уже работая в команде ученых, готовивших к полету автоматический межпланетный зонд Juice, который будет отправлен к Юпитеру с целью поиска океанов и следов внеземной жизни на Ганимеде, Европе и Каллисто, крупнейших спутниках газовой планеты, она была включена в состав Комитета экспертов ЕКА «Спутники планет-гигантовВнешняя ссылка».

Её задача — наметить контуры будущей европейской космической миссии Voyage-2050Внешняя ссылка, рассчитанной на период с 2035 года до середины 21 века. Продолжая сделанное зондом JuiceВнешняя ссылка, миссия должна будет направиться прицельно только к одному их упомянутых спутников Юпитера, а может быть, и не только. Рабочая группа экспертов и должна будет как раз определить конкретные параметры и маршруты миссии, в центре которой встанет поиск ответа на вопрос: есть ли жизнь там, наверху? При этом уже сейчас учеными определены три приоритета:

— Поиск биосигнатур (следов жизни, существующей или исчезнувшей) на спутниках планет-гигантов, то есть не только Юпитера. Это как раз и есть область исследований Одри Форбургер и ее коллег;

— Исследование на предмет наличия предпосылок жизни расположенных в нашей галактике т. н. экзопланет, то есть планет вне Солнечной системы, вращающихся вокруг своих звезд и расположенных в так называемой «обитаемой зоне». Цель состоит в том, чтобы в том числе разработать и построить новые космические телескопы на смену таким телескопам, как Cheops, Plato и Ariel;

— Исследование Вселенной на начальной стадии ее развития сразу после Большого взрыва. Целью является поиск ответов на открытые вопросы фундаментальной физики, касающихся механизмов образования самых первых космических структур и первых «черных дыр».

SWI swissinfo.ch: Трудно себе представить, что один из вернейших шансов найти жизнь в Солнечной системе — это отправиться изучать, помимо Марса далекие ледяные планеты…

Одри Форбургер: Примерно до 1995 года мы и сами не верили, что во внешнем поясе Солнечной системы может существовать жизнь. Сначала мы сосредоточились на Луне, увидели, что жизни там нет, потом повернулись в сторону Марса, и до сих пор всматриваемся туда, чтобы найти, быть может, следы исчезнувшей жизни. Но затем американский зонд Galileo принес нам просто захватывающие новости.

Считалось, что все объекты во внешней части Солнечной системе мертвы с геологической точки зрения: там нет источников энергии, которая могла бы поддерживать жизнь. Но мы обнаружили, что подо льдом этих лун находятся огромные океаны. Спутник Юпитера «Европа», например, который намного меньше Земли, содержит куда больше воды, чем все земные океаны вместе взятые. И в этих защищенных льдом океанах может существовать какая-то жизнь.

Но ведь под километровой толщей льда царит вечная ночь. Разве возможна жизнь без света?

Для возникновения форм жизни, распространенных на Земле, там условий нет. Но ведь даже в наших земных океанах есть формы жизни, обходящиеся без света. На самом деле свет — это всего лишь одна из форм энергии, необходимой для жизни. Существуют и другие формы, есть радиоактивность и есть смена приливов и отливов, которые тоже могут производить тепловую энергию.

Старт второй европейской экспедиции к ледяным лунам запланирован на 2040-е годы. Это значит, что к моменту появления первых итогов вы уже будете близки к выходу на пенсию. Наверное, это вас немного, но расстраивает?

Наоборот. Я очень рада возможности участвовать в планировании этой экспедиции с самого начала. И я очень довольна тем фактом, что она ориентирована именно на научные исследования. Это не значит, что ЕКА говорит нам: вот то, что сейчас технологически возможно. Скажите нам, какие задачи мы можем выполнить с помощью этой технологии. Напротив, агентство формирует вопрос иначе. Оно спрашивает: что хочет знать человечество? Что нам нужно предпринять, и как все это сделать возможным? В ответ мы проводим мозговой штурм и выдвигаем сумасшедшие идеи. Затем начинается обычная игра: ученые настаивают на максимуме, а ЕКА отвечает им с точки зрения технологий, бюджета и прочих ограничений. В итоге мы и формируем где-то посередине общую идею миссии.

На каком этапе сегодня находится разработка этой будущей миссии?

В первой половине 2022 года мы обсуждали цели, поскольку именно они будут определять характер экспедиции. Луны Ганимед и Каллисто, вращающиеся вокруг Юпитера, имеют геологически спокойную поверхность, но есть и Энцелад, спутник Сатурна, с гейзерами, выбрасывающими огромные массы материи в космос. Такое может быть и на Европе.

Эта визуализация дает примерное представление о том, как могли бы выглядеть гейзеры планеты Энцелад, спутника Сатурна. ESA

Нам предстоит поэтому сначала решить, какие луны наиболее перспективны для поиска возможных следов жизни. Необязательно при этом ограничиваться лишь одним из спутников, теоретически возможны и исследования сразу нескольких лун Юпитера и Сатурна. Затем нам нужно будет выработать наиболее перспективный и многообещающий план миссии. Он будет варьироваться в зависимости от того, где находятся потенциальные места наличия жизни и каким способом нам придется забирать пробы, вопрос только, пробы чего — почв, газов или воды из океана?

>> Эта анимационная визуализация ЕКА помогает представить себе траекторию полета зонда Juice, который в 2023 году должен будет отправиться к спутникам Юпитера.

Но и здесь мы очень быстро упираемся в технологические ограничения по массе и мощности источников энергии, потому что на таком удалении от Солнца мы имеем очень мало света для питания солнечных батарей. Решением стал бы источник энергии ядерного типа, который планируют использовать американцы, но ЕКА приняло политическое решение не отправлять радиоактивный материал в космос. Так что нам придется работать с батареями и солнечными панелями.

>> Одри Форбургер рассказывает о своем увлечении планетой Уран и о том, что произойдет, если попытаться опуститься на «поверхность» этих гигантских планет, которые на самом деле не имеют жесткой поверхности.

До сих пор мы говорили о Юпитере и Сатурне. Возможны ли исследования также лун, вращающихся вокруг Урана или Нептуна?

Да, конечно. Есть, к примеру, Тритон, спутник Нептуна, который тоже имеет гейзеры. Но надо помнить, что до Юпитера лететь восемь лет, пусть до Сатурна — вдвое, до Урана — в четыре раза, а до Нептуна — в шесть раз дольше. Так что если у нас есть неплохие шансы на успех в регионе Юпитера или Сатурна, нет смысла планировать миссию к Урану или Нептуну. В то же время исследовать Уран планирует НАСА. Так что у нас есть хорошие возможности для сотрудничества.

Цель, как мы уже сказали, найти внеземную жизнь, даже если речь идет только о бактериях. Каково ваше личное мнение по этому поводу? Одиноки ли мы во Вселенной?

Я уверена, что где-то еще обязательно существует жизнь. Я не знаю, является ли жизнь на Земле случайностью или же в аналогичных условиях в других местах существуют такие же шансы на зарождение жизни. Потому что мы до сих пор, по сути, не понимаем, как она возникла. Я думаю, нам не стоит жалеть усилий и нам следует подробно исследовать с этой точки зрения прежде всего нашу Солнечную систему. А если брать масштабы Вселенной, то я не думаю, что мы такие уж особенные.

Что бы вы ответили тем, кто считает, что финансовые средства, инвестированные в космические исследования, являются пустой тратой денег. Притом что и на Земле у нас сейчас проблем как никогда много?

Человек существо любопытное, он непременно хочет узнать, почему мы здесь, откуда мы пришли и почему все так, а не иначе. Мы не должны забывать, какое количество чисто прикладных технологий стали результатом именно реализации программ изучения и освоения космического пространства. Подумайте только о технологии напыления тонкого слоя алюминия на плёночную основу, которая используется для производства спасательных термических покрывал, о системах очистки воды, о детекторах дыма, о материалах с эффектом «памяти», компьютерных мышках, беспроводных наушниках, системах наблюдения за климатом и погодой, которые помогают нам с прогнозами или предупреждают о цунами.

Вы женщина, а работаете в довольно «мужской», по общему мнению, профессиональной сфере. Как у вас это получается?

Здесь, как и везде, царит жесткая конкуренция. Возьмите статистику и посмотрите, сколько человек начинают изучать физику, а сколько доходят до докторской степени, а потом занимают профессорские должности. Тут вы действительно должны проявить себя с наилучшей стороны. При этом я никогда не чувствовала никакой особой разницы между мной и моими коллегами-мужчинами. В команде экспертов ЕКА нас дюжина экспертов, половина женщины, половина мужчины. Мы привыкаем видеть все больше и больше женщин, их уважают точно так же, как и мужчин. Так что я никогда не сталкивалась с дискриминацией. Тем не менее женщины реже поднимаются на уровень выше кандидатов наук. Но мы делаем успехи: у меня трое детей, и я работаю на 60-процентную ставку.

Есть ли среди ваших троих детей будущий исследователь или исследовательница космического пространства?

Мне бы этого очень хотелось. Это увлекательная работа, дети с большим энтузиазмом относятся ко всему, что связано с космосом. Моя четырёхлетняя дочь уже знает все планеты Солнечной системы. С другой стороны, работы у меня очень много, я часто пропадаю в командировках. При этом я много работаю из дома, и они видят, как мне это нравится. Это как раз то, что я хотела бы им передать: способность воспринимать работу не как рутину, а как занятие, которое приносит радость.