На Венеру после Марса

Облака, от которых Венера так ярко сияет в нашем ночном небе, задерживают тепло, которое она получает от Солнца. Средняя температура на Венере достигает 460 градусов по Цельсию. Keystone

Красная планета довольно часто занимала в этом году первые полосы газет и интернет-порталов, а между тем космические агентства целого ряда стран уже активно готовят амбициозные миссии на Венеру. Какие тайны хотят раскрыть земляне на поверхности такого неприспособленного для жизни небесного тела?

Перевод Лейлы Бабаевой, редактор Надежда Капоне.

Когда-то авторы научно-фантастических романов описывали Венеру в качестве огромного тропического болота, кишащего плотоядными растениями и другими странными созданиями. Эти времена давно прошли. Космическая эра началась совсем недавно, но при помощи беспилотных и дистанционно управляемых зондов человечество уже собрало значительный массив информации об этой на самом деле совершенно негостеприимной планете, на поверхности которой свинец и олово находятся в жидком состоянии и атмосфера которой на 96% состоит из СО2.

Кроме того, небо там покрыто облаками из серной кислоты, а атмосферное давление в 92 раза превышает земное. Этого хватит, чтобы раздавить в лепешку даже самый мощный бронеавтомобиль. С другой стороны, на высоте примерно в 40-50 км от поверхности в атмосфере Венеры существуют условия, вполне сравнимые с земными, если брать такие показатели, как температура и давление. То есть в теории на Венере вполне могли бы зародиться какие-то формы жизни, хотя, предположительно, для этого там все-таки недостаточно воды.

«Возможно, что там могли бы появиться бактерии. Это только предположение, но в нем нет ничего изначально необычного или неправильного», — отмечает Петер Вурц (Peter WurzВнешняя ссылка), руководитель Института бернского Университета, занимающегося планетологией и космическими исследованиями. За всю свою новейшую историю эта структура уже смогла завоевать превосходную репутацию в этой непростой сфере, ведь именно в Берне был создан солнечный парус, принявший участие в лунной миссии «Аполлон-11», а недавно тут разработали орбитальный телескоп «Хеопс» и создали ряд уникальных приборов, которые, установленные на зонде «Розетта», помогли исследовать комету Чурюмова — Герасименко.

Три будущих миссии

Но почему Петер Вурц и его коллеги со всего мира так интересуются Венерой? Ведь не из-за вероятного нахождения там бактериальных форм жизни. Конечно_ нет! Куда важнее для них возможность изучить Венеру как возможный этап развития, который, вероятно, проходила и сама Земля. Более глубокое понимание логики планетарной эволюции поможет иначе посмотреть и на накопившийся массив данных о так называемых скалистых экзопланетах, среди которых однажды может оказаться вторая Земля по условиям и степени пригодности к жизни.

И вот теперь, когда спал ажиотаж, возникший весной 2021 года в связи с прибытием на Марс нескольких зондов и двух марсоходов, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Европейское космическое агентство (ЕКА) объявили о своих планах по исследованию Венеры. А началась эта история уже почти более чем полвека назад. Первым к этой планете подлетел аппарат НАСА «Маринер-2» (в 1962 году), а вот ученым из СССР удалось-таки первым посадить спускаемый аппарат на поверхность Венеры – после почти полутора десятков неудач и катастроф, случавшихся на разных стадиях полета.

В период с 1970-го по 1985-й годы в общей сложности десять советских беспилотных исследовательских аппаратов сумели совершить посадку на поверхность этого воистину ада, в условиях которого тонкие приборы выживали сначала несколько коротких, но для науки тем более ценных минут. Рекорд выживания поставил аппарат «Венера-13Внешняя ссылка», который прекратил работу только через два часа и семь минут.

Потом СССР распался, интерес к Венере сократился. Космический аппарат «Венера-экспресс»Внешняя ссылка Европейское космическое агентство запустило только в 2005 году, а начиная с 2015 года на орбите этой планеты с целью изучения ее атмосферы находится автоматическая межпланетная станция «Акацуки» («Рассвет»). В июне этого года ЕКА объявила о начале миссии EnVision, в рамках которой с Земли в 2031 году к Венере будет запущена очередная космическая станция. После полета продолжительностью в 15 месяцев и дополнительного периода в 16 месяцев, необходимого для торможения и стабилизации аппарата на орбите Венеры, этот зонд будет исследовать ее атмосферу и поверхность посредством ряда инновационных приборов. Со своей стороны, НАСА после тридцатилетнего перерыва планирует в 2028-2030 гг. реализовать сразу две венерианские миссии: DAVINCI+Внешняя ссылка и VERITASВнешняя ссылка.

Зонду DAVINCI+ предстоит погрузиться в атмосферу планеты, а VERITAS останется на орбите и будет изучать геологическую историю Венеры. «Венера является частью истории нашей Солнечной системы, — напоминает швейцарский ученый Петер Вурц. — Все планеты у нас имеют общую историю, но почему же все они такие разные? Почему на Земле жизнь есть, а на Марсе и Венере ее, по-видимому, никогда не было? Сегодня Марс и Венера непригодны для жизни, и можно задаться вопросом, что и как пошло «не так» на ранних стадиях их эволюции».

Адский парниковый эффект

Конечно, у экспертов и ученых, в том числе и в Швейцарии, уже есть некоторые предположения на этот счет, построенные на основе данных, собранных в рамках предыдущих миссий. Так, в исследовании,Внешняя ссылка опубликованном в конце 2020 года (на английском языке) международным коллективом ученых под руководством Паоло А. Сосси (Paolo A. Sossi), сотрудника Высшей технической школы Цюриха (ETHZ), сделан вывод, что в самом начале эволюции, когда их кора еще только остывала, состав и характеристики атмосферы Венеры и Земли были очень похожи. Данная гипотеза впервые была выдвинута уже несколько десятилетий назад.

Сфотографированная в 2006 году зондом «Венера-экспресс» с расстояния 200 000 км, планета полностью покрыта облаками. Keystone

Так почему же мы можем полной грудью дышать на Земле, в то время как атмосфера Венеры напоминает «ведьмин котел», соприкосновение с содержимым которого приведет к последствиям, хорошо описанным в одной известной сказке: «Бух в котел и там сварился»? Конечно, ясно, что Венера ближе к Солнцу, чем Земля, и получает она от нашего светила приблизительно вдвое больше тепловой энергии. Однако это отнюдь не единственная причина. Свою роль играет и негативные стороны такого явления, как «парниковый эффект», причем намного более ясно выраженные, чем те, с которыми мы, к несчастью, имеем дело сегодня на Земле. Сам по себе парниковый эффект — это благо.

В следующий раз, находясь в самолете на пути к морю, прислушайтесь к словам командира корабля, мол, мы на высоте 10 тыс. метров и за бортом минус 65 градусов. Именно парниковый эффект дает вам возможность проводить отпуск на Сейшелах, которые отличаются по климату от южного берега Северного ледовитого океана. При этом чрезмерное утепление Земли может привести к серьезным социальным и экономическим последствиям. На Марсе такого парникового эффекта нет, нет там и жизни. На Венере он есть, но последствия его катастрофичны. И жизни там тоже нет. «Но в данном случае это не вина человека», — поясняет Петер Вурц.

«Кроме того, процесс потепления носит нелинейный характер, и в определенный момент он переходит в экспоненциальный режим, процесс ускоряется и становится в итоге необратимым». Вода – это необходимый для жизни минерал. Были ли на Венере океаны? Если говорить о Марсе, то там ответ очевиден: характер эрозии поверхности говорит о присутствии на этой планете в прошлом больших объемов воды. С Венерой все сложнее: из-за плотного одеяла из облаков, все время скрывающих ее поверхность, для того чтобы обнаружить на ней подобные следы, требуется особая техника.

Как раз ответить на этот и иные вопросы должны будут будущие венерианские миссии, которые «предоставят научному сообществу большой комплексный объем новых данных по вопросу о том, как формировалась Венера и как менялись с течением времени характеристики ее атмосферы и поверхности», — отмечает швейцарец Томас Цурбухен (Thomas Zurbuchen), руководитель департамента NASA, занимающегося научными исследованиями.

Огненное кольцо на Венере?

Сейчас ученых интересует и еще один вопрос: есть ли на Венере действующие вулканы? В недавнем международном исследовании, которым руководила геофизик из Цюрихского политеха (ETHZ) Анна Гюльхер (Anna Gülcher), отмечается, что существование на Венере еще не «уснувших» вулканов «не исключено». Благодаря новым информационным моделям исследователи определили наличие на поверхности этой планеты своего рода «вулканического огненного кольцаВнешняя ссылка» по примеру аналогичного земного, и «такое открытие изменяет наше представление о Венере как о в целом неактивной планете. Очевидно, что ее мантия (силикатная оболочка) все еще бурлит и может подпитывать многочисленные активные вулканы на поверхности коры», — отмечается в коммюнике ETHZ.

В организации этих миссий швейцарские ученые и исследователи будут принимать самое активное участие. «В рамках европейской миссии EnVision будут использоваться швейцарские конструкционные элементы», — подчеркивает Петер Вурц. Возможно, речь идет о продолжении создания головных обтекателей для ракеты «Ариан-6», которые традиционно изготавливает швейцарский ВПК в лице концерна RUAG.

Бернский институт, уже построивший два прибора для миссии «Венера-экспресс», на этот раз предложил Европейскому космическому агентству еще один прибор для анализа атмосферы. Петер Вурц уверенно смотрит в будущее. «Детали миссии пока не определены, но Земля круглая, а у нас хорошая репутация». Что касается зондов НАСА, то Петер Вурц согласен с тем, что швейцарцам на этом рынке куда труднее. «США — большая страна, и если у них есть своя компания, готовая сделать такой или иной прибор, то заказ отдадут ей».