Открытие?
Марс.
Астроботаника.
Скачок
В 50-х годах Док. Уотсону и мне нравилась гипотетическая наука астроботаника. Мы считали, что когда-нибудь она обретет черты реальности, но отнюдь не в близком будущем. Нам это представлялось настолько далеким, что могло послужить предметом шуток, и самое удивительное то, что сейчас эти исследования уже ведутся,
Френсис Брик, биолог, лауреат Нобелевской премии
Два года университетского курса были уже за плечами Тихова, когда твердо определился его интерес в астрономии. Студента влекла астрофизика, особенно спектрально-двойные звезды.
Пожалуй, здесь сказался его характер: стремление ко всему загадочному, неизвестному. Двойные звезды действительно были загадочны, неизведанны. И необычны: они двигались вокруг общего центра тяжести на таком малом расстоянии друг от друга, что видели их даже в самый мощный телескоп как одну звезду, хотя спектры их были разные – разной длины волны.
Начинающий исследователь предполагал, что лучи, идущие от двойных звезд, как бы из одной точки Вселенной, по имеющие разный спектр, помогут узнать, существует ли дисперсия света, то есть с одинаковой ли скоростью в межзвездном пространстве распространяются лучи разной длины волны.
Еще в гимназические годы Тихов приобрел привычку знакомиться со всей литературой, изданной по заинтересовавшему его вопросу. Этой привычке он последовал и теперь.
Материалов о спектрально-двойных звездах опубликовано было много, по в них не было исходных данных, на которые можно было бы опереться в работе. И только когда в свежем номере «Известий Академии наук» Тихов нашел статью академика А. А. Белопольского, который был знаменит трудами по изучению лучевых скоростей звезд, оп решил, что сможет начать свои исследования.
Статья известного ученого с данными о лучевых скоростях переменной звезды беты Лиры превзошла все ожидания: она будто специально подготовлена для тиховских исследований. А замечательное правило прославленного академика – печатать результаты своих наблюдений с мельчайшими подробностями, приводить даже отдельные измерения, – безусловно, должно помочь в работе!
«Сначала поставлю себе частный вопрос, – конкретизировал задачу Тихов. – Попытаюсь объяснить переменность беты Лиры, почему она меняет свою яркость? А потом попробую разобраться в космической дисперсии света – зависимости его скорости от длины волны…»
Работа шла быстро, радостно. Вычисления давались легко, формулы приобретали лакопичпый вид, графики получались изящными. Во всяком случае, так казалось молодому Тихову. Но иногда все-таки подкрадывалось сомнение в правильности рассуждений. Приходило желание посоветоваться…
А что, если написать знаменитому пулковскому астроному о своей первой научной работе?
И вот объяснения минимума и максимума яркости беты Лиры, вызванные, судя по доказательствам Тихова-студента, тем, что эта переменная звезда состоит из двух тел неравной массы, запечатаны в конверт. Адрес надписан, пакет отправлен.
Ответ пришел неожиданно быстро, одобряющий и сердечный. Тихов не верил: неужели это ему, студенту, на-нисано: «Ваши исследования хорошо было бы напечатать. Подходящим изданием для этого, думается, будет итальянский журнал «Мемориа делла Сочиетта дельи Спеттроскописти Италиани», выходящий под редакцией Таккини. Статьи принимаются на французском языке. Если хотите, я переведу статью на французский язык и перешлю в редакцию?»
Более чем через полвека Гавриил Адрианович Тихов вспоминал: «Все меня поразило в этом письме: и то, что ответ был послан скоро, и то, с какой внимательностью отнесся Белопольский к начинающему ученому, и та готовность, с которой он согласился помочь напечатать результат моего первого исследования».
С этого, 1897 года до конца дней Аристарха Аполлоновича Белопольского продолжалось знакомство Тихова со знаменитым астрофизиком, перешедшее затем в дружбу ученика и учителя, в дружбу собратьев по профессии. Постоянную доброжелательную помощь, тактичную поддержку, что так нужно при первых самостоятельных шагах, всегда получал Гавриил Адрианович от А. А. Белопольского.
Даже в самые трудные годы – те, что называл ученый своим «смутным временем» (после окончания университета он некоторое время оставался без работы, занимался репетиторством, немного преподавал), – Тихов постоянно ощущал поддержку своего старшего прославленного друга, пока еще знакомого только по письмам.
Но какими заботливыми, сердечными были эти писъма! Когда у Тихова появилась возможность продолжить образование во Франции, Аристарх Аполлонович писал ему: «Ищите за границей больше тем, чем знаний. Вы кончили курс, знаете, где знания сидят, и уже сумеете разыскать их по книгам, но темы для работы нелегко найти. Для этого нужно либо счастье, либо развитие, полученное, между прочим, и из путешествий. Поэтому приглядывайтесь, чем люди занимаются и как они занимаются».
Считая, что напутственных слов для недавнего студента явно недостаточно, Белопольский сопроводил их рекомендательными письмами к известным французским астрономам, с которыми был знаком – или по работам, или лично.
Благодаря письмам своего наставника Тихов был принят сотрудником на Медонскую обсерваторию под Парижем, где работал под руководством прославленного исследователя Солнца академика Жансена. Ученый доверял русскому астроному в работе полностью: сначала, видимо, благодаря авторитетной рекомендации, потом – благодаря успехам самого рекомендуемого.
Однако ни великолепные медонские инструменты, ни доверие своенравного французского академика, ни интереснейшие наблюдения с воздушного шара падающих звезд Леонид, ни фотографирование Солнца на обсерватории на вершине Альп – Монблане – ничто не заслоняло мечты Тихова: работать в Пулкове.
Вернувшись в Россию, он оказался в Пулкове… Но, увы, не штатным сотрудником – не было вакансий. Поэтому только в свой отпуск, в каждый отпуск, который оп получал на два летних месяца, служа до 1906 года «по педагогической части», приезжал Тихов работать в Пулково.
Лишь в сентябре 1906 года сбылась давнишняя мечта Тихова: он был официально зачислен астрономом Пулковской астрономической обсерватории.
Начало собственной научной деятельности с интересного открытия, блестящая подготовка – за плечами Московский университет и Сорбонна, – неутомимая жажда деятельности, великолепные способности и шпрота взглядов – все это говорило о незаурядности тридцатилетнего астронома, нового обитателя Пулкова.
Каждый вечер Гавриил Адрианович пересекал Пулково от дома до башни его любимого нового астрографа, установленного в 1905 году. Этот астрограф называли «бредихинским»: деньги на его приобретение подарил прославленный русский астроном, директор Пулковской обсерватории Федор Александрович Бредихин. На «бредихинском» астрографе Тихов вел наблюдения, которые могли бы дать ответ на мучивший его со студенческих лет вопрос – помните? – с одинаковой ли скоростью движется в космическом пространстве свет разного цвета, то есть разной длины волны.
Дисперсией света занимались многие ученые, особенно после того, как французский астроном Араго указал путь, по которому целесообразно идти к разгадке проблемы: затменно-переменные звезды, меняющие свою яркость, должны менять и свой цвет.
Гавриил Адрианович решил применить новый способ наблюдения: он стал фотографировать переменные звезды через светофильтры разного цвета, которые сам делал, подкрашивая желатин анилиновыми красками. Светофильтры должны были усиливать яркость цветов, подчеркивать их точность. Исследователь добился того, что фильтры пропускали последовательно восемь различных частей спектра – от красного до ультрафиолетового.
Новым способом Тихов фотографировал затменно-переменные звезды в созвездии Персея и Большой Медведицы. Для работы он воспользовался, кроме своих, и классическими спектрами беты Возничего, полученными А. А. Белопольским.
Как же велика была радость ученого, когда при тщательной обработке результатов – а в Пулкове уже знали: нет более точного в вычислениях астронома, чем Тихов, – он увидел, что все три исследуемых звезды показали уменьшение скорости света при уменьшении длины волны. Что же это? Неужели дисперсия света?
Результаты своих работ, историю вопроса и метод наблюдений Тихов изложил в статье «Два способа изыскания дисперсии света в небесных пространствах», напечатанной в 1908 году в февральском томе «Известий Николаевской главной астрономической обсерватории в Пулкове».
По рекомендации Белопольского Тихов кратко изложил суть вопроса и в докладе для Парижской Академии наук. Работа, названная «Дисперсия света в небеспых. пространствах», была представлена собранию французских ученых в марте 1908 года известным астрофизиком Деландром.
Наблюдения над дисперсией света вел одновременно с Тиховым французский астроном Нордман. Он «следил» за переменными звездами в созвездиях Персея и Тельца. Французский ученый тоже обнаружил, что изменение длины волны влияет на скорость света. Свой доклад Нордман также представил Парижской Академии наук.
Собрание французских академиков необычное явление назвало «эффектом Тихова – Нордмана». Между двумя астрономами была поделена премия Вильде, присужденная за их наблюдения.
Дисперсия света имеет большое значение, она связана с физическими свойствами космического пространства, с заполняющим его веществом, с сопротивлением движению звезд и комет. Поэтому дальнейшее изучение и уточнение эффекта Тихова – Нордмана считалось очень важным в изучении свойств Вселенной.
Однако вопрос о дисперсии света в межзвездной среде долго оставался неясным.
Над решением этой проблемы ученые бились на протяжении более полувека. Мало того, понадобилась своеобразная перекличка эпох в астрофизике – изменение методов и средств наблюдения небесных тел, – чтобы получить бесспорный ответ. Он был получен только в 1967 году на основании излучения пульсаров и экспериментов на ускорителях. Ученые доказали: дисперсии видимого света в вакууме нет, однако в межзвездной среде наблюдается сильная дисперсия радиоволн.
В 1908 году, когда Тихов закончил первую научную работу, ускорителей элементарных частиц еще не было, а о существовании пульсаров никто и не догадывался. Известный советский радиоастроном, член-корреспондент АН СССР И. С. Шкловский однажды в разговоре об этой работе Тихова сказал мне, что при всей наивности его предположений о существовании дисперсии света в космосе они очень интересны с точки зрения постановки проблемы, хотя ее и не в силах была решить наука тех дней. Работами по дисперсии света астроном Тихов заслужил призпанне как ученый. О нем заговорили как о выдающемся астрофизике.
Научный авторитет Тихова, безусловно, повлиял и па привлечение его к работе в Обществе любителей мироведения, где он возглавил астрономическую секцию.
Благодаря незаурядным способностям, общительному, доброжелательному характеру, Тихов сумел быстро привлечь для работы интересных людей, был постоянно окружен молодежью. Его за глаза любовно называли «мироведческим батькой».
Общество мироведеиия играло большую роль в распространении астрономических знаний в России. Секция, руководимая Тиховым, разрабатывала методику любительских астрономических наблюдений, давала справки, рассылала литературу, инструктировала при постройке небольших обсерваторий.
В Обществе мироведения довольно часто выступали с докладами ученые, выдающиеся пропагандисты науки. В ноябре 1913 года здесь прочитал доклад на тему «Междупланетные путешествия; в какой мере можно надеяться на их осуществление в будущем?» известный популяризатор науки Я. И. Перельман. Разобрав с позиций науки идеи писателей-фантастов, не раз отправлявших своих героев на другие планеты, докладчик обстоятельно изложил мысли Циолковского. Он представил их слушателям как совершенно реальные и многообещающие. Доклад обратил на себя внимание общественности. Отчет о нем был дан многими тогдашними газетами. Газета «Речь», например, сообщала в номере от 22 ноября: «В оживленных прениях приняли участие многие члены общества, в том числе Г. А. Тихов».
В этой заметке корреспондент газеты, конечно, случайно впервые упомянул вместе имена Циолковского и Тихова. Когда никому не известный Циолковский из города Калуги прокладывал дорогу во Вселенную, Тихов – уже астроном с именем – терпеливо наблюдал в телескоп Марс. Он не думал, что будничная для него работа поможет ему через много лет выдвинуть идеи, которые встанут рядом с трудами о завоевании космоса, и он удостоится еще при жизни услышать свое имя рядом с именем всемирно известного основателя теории космических полетов.
Сначала это показалось необычным: Гавриил Адрианович Тихов обратился к академику Белопольскому с просьбой уступить ему тридцатидюймовый рефрактор для наблюдений Марса. Все знали, что Аристарх Аполлонович не расстается со своим рефрактором, поэтому согласие уступить инструмент Тихову пулковцы восприняли с удивлением. И поступок директора обсерватории объясняли пристрастием академика к своему ученику.
У Тихова были свои предположения относительно Марса, которые он хотел проверить, но для наблюдений ему нужен был сильный инструмент.
Так, во всеоружии, ждал Гавриил Тихов свою первую встречу с Марсом во время великого противостояния 1909 года, когда далекая планета, приблизившись к Земле, увеличивается с размеров горошины до размеров десятикопеечной монеты.
Тихова звала эта красноватая звездочка так же страстно, как и многих его предшественников, чьи наблюдения, чьи труды позволили год от году, вернее, десятилетие от десятилетия, написать пусть далеко не полную, но увлекательную «биографию» Марса. Ее надо вкратце знать, иначе трудно понять то, что сделал Тихов.
Люди, с незапамятных времен видевшие красную звезду на ночном небе, связывали ее с чем-то грозным, опасным. Вавилоняне называли звезду Нергал – предвестницей войны и зноя. «Сифир пахлавани» – небесный огонь – таково ее персидское имя. «Ангарака» – горящий уголь – светилась на индийском небе.^ Китайцы нарекли ярко-багровое пятнышко «грозно паказующим судьей». Греческий бог войны Арес ассоциировался с красноватой звездой, носящей его имя. Оно перешло и к римлянам, назвавшим ее Марсом – именем своего бога войны.
Чем объяснить такое единодушие в названии? Преемственностью? Или тем, что мерцающий красноватый огонек зловеще выделялся на фоне многих светил? Кто знает. Но так или иначе древним народам красный цвет напоминал пролитую в битвах кровь и багряный огонь пожаров.
Достоверные данпые о планете добывали в течение многих веков. Имена великих астрономов прошлого связаны с «историей узнавания» Марса – Коперник, Браге, Кеплер, Гюйгенс, Гершель.
Первым, кто заметил на поверхпости Марса темные пятна, был современник и соотечественник Галилея астроном из Неаполя Фонтана. Это событие, положившее начало ареографии – пауке о Марсе, произошло в 1636 году. К концу XVII века ученые различали па планете красноватые пятна – их назвали «пустынями»; резко очерченные голубые пятна – их назвали «морями»; белые пятна у полюсов – «шапками».
Постепенно пятна получали собственные имена, их наносили на карты, появившиеся в XIX столетии. Имена давали, с одной стороны, поэтичные, с другой – сходные с земными: море Времени, Асидамитское, Эритрейское, Австралийское, озеро Солнце и Перекресток Харона, пустыня Эдем, Элизиум, Эллада и т. д.
Наблюдая за четкой периодичностью появления и исчезновения темных пятен, ученые высчитали марсианские сутки – 24 часа 37 минут. Ось вращения наклонена к плоскости орбиты Марса, а угол наклона очень близок к земному.
Поскольку Марс в 1,5 раза дальше от Солнца, чем Земля, то и тепла он получает значительно меньше – в 2,3 раза.
Марсианский год, поскольку планета находится на большем расстоянии от Солнца, дольше земного, он равен 687 суткам.
Загадок у Марса очень много, но почти все касаются одной проблемы.
…Бразильский ученый Лиэ, наблюдавший оптические свойства Марса, в 1860 году вдруг высказал предположение – только предположение: а что, если «моря» – участки растительности? Предположение Лиэ основывалось на одном факте. Ученый указывал на угол наклона марсианской оси, похожий на земной. На Земле, как известно, смена времен года происходит благодаря наклону земной оси. А на Марсе? На Марсе, говорил Лиэ, обратите внимание, «моря» тоже меняют окраску в зависимости от времени года.
Ученые пытались всеми доступными способами проверить это предположение. Задача оказалась столь же трудной, сколь и заманчивой.
Семнадцать лет предположение Лиэ занимало ученых разных стран.
Наступил 1877 год. Он вписал романтическую страницу в биографию Марса. Очередное великое противостояние «стянуло» Землю и Марс до расстояния всего лишь в 56 миллионов километров с обычных сотен миллионов.
Удивительно ясное небо, спокойная атмосфера предвещали миланскому мало известному в то время астроному Джиованни Скиапарелли успех в его наблюдениях Марса. Но никто не мог предположить, что слово «канал», произнесенное миланцем, многие десятилетия будет вызывать жаркие споры даже тех, кого до той поры очень мало занимал и Марс, и вся астрономия в целом. Что же произошло?
Сотни телескопов, многие более мощные, чем у Скиапарелли, были направлены в те же дни и часы в сторону Марса, но только итальянец заметил – вспомните, какие «выгодные» условия предложила ему природа для наблюдений, – тонкие, очень тонкие прямые линии, проходившие по диску планеты.
Ошеломленный увиденным, Скиапарелли продолжал наблюдения и замечал все новые и новые линии. О своих наблюдениях он представил доклад Национальной академии в Риме, сопроводив его рисунками Марса.
Диск планеты пересекали правильные тонкие линии, тянувшиеся на большие расстояния. Для названия линий астроном нашел, как ему казалось, удачное название «canali» – русло. Но такое значение это слово имело только в итальянском языке, на всех же других языках каналами называли «русла, сделанные искусственно».
Через одиннадцать лет тот же Скиапарелли на вычерченной им карте обозначил 133 канала, расположенных по строгой системе. Иногда каналы удваивались, сливались в точках пересечения – оазисах – с другими каналами.
О Марсе теперь заговорили все. Если раньше в наличие растений на Марсе почти никто не верил, то поело 1877 года мало кто сомневался даже в существовании разумных марсиап. Верили настолько, что пе без оглядки высказывались опасения: а вдруг их, марсиан, нет?
«Возможно, – пишет американский астроном У. Корлисс в книге «Загадки Вселенной», – наилучшим барометром отношения человечества к Марсу было учреждение в 1900 году Кларой Гоге премии имени Пьера Гузмана размером в 100000 золотых франков, которая должна была быть выплачена человеку, первому установившему связь с другой звездой, помимо Марса. Марс казался уже слишком легкой целью, чтобы давать за него премию».
Насколько сильным было впечатление, вызванное марсианскими каналами, можно судить и по тому, что не менее сенсационное открытие спутников Марса, сделанное в то же противостояние 1877 года американским астрономом Асафом Холлом, потонуло в разговорах о марсианах.
В шумную дискуссию о Марсе включился Персиваль Лоуэлл, дипломат по профессии, человек, которого до тех пор ничто всерьез не интересовало, он ни в чем себя не проявлял, привыкнув к «призванию» баловня судьбы, сына состоятельных родителей-аристократов.
Пожалуй, никогда не было у Марса ни столь страстного почитателя, ни столь придирчивого наблюдателя, пи столь эмоционального приверженца.
Жизнь Лоуэлла прошла под знаком Марса в буквальном смысле: для наблюдения Марса в сухой и «прозрачной» высокогорной Аризоне строится обсерватория; все ночи Лоуэлл неразлучен с телескопом; все дни он занят популяризацией каналов и Марса.
Неутомимый Персиваль Лоуэлл наблюдал в более мощный телескоп, чем Скиапарелли. Он увидел много новых каналов, заметил и «странные» каналы, тянувшиеся на многие тысячи километров. Каналы удваивались буквально на глазах: за несколько дней гигаптский канал превращался в пару параллельных, разделенных по подсчетам астрономов, расстоянием в 300 километров.
Эмоции взяли верх над достоверностью и осторожностью, и Лоуэлл выдвигает свою гипотезу. Каналы, провозглашает он, не имеют ничего общего с деятельностью природы, они – порождение великого разума. То, что мы в действительности принимаем за канал, – не канал, а его «творение»: растительность, тянущаяся длинной полосой по орошаемой площади. На бедной водой планете берегут каждую каплю. Воду перегоняют по двум параллельным трубопроводам, возможно, даже под почвой (отсюда так просто объяснить удвоение каналов!), и направляют ее от полярных «шапок», а затем обратно. Для этого марсиане построили гигантские насосные станции, вероятно, им такие сооружения под силу.
Гипотеза Лоуэлла была последней каплей в сосуде терпения у Скиапарелли.
Если раньше он, первым произнеся слово «каналы», все же не был безудержным сторонником гипотезы о марсианской цивилизации и ограничивался лишь таким заявлением: «Я воздержусь от борьбы с этим предположением, в котором нет ничего невозможного», то теперь он встал на сторону Лоуэлла. И Скиапарелли больше не мог удержаться от желания признать существование на Марсе цивилизованных обитателей.
Идеи американского астронома Лоуэлла он, будучи социалистом, излагал так: «Позади этой сети угадывается творческий гений общества, не знающего национальных и государственных границ. Это – единое общество, регулирующее поверхность своего шара в условиях социальной гармонии и мирного устройства жизни. Это – социалистическое общество».
Увы, как ни хотелось сторонникам марсианской цивилизации верить в такую гипотезу-мечту, она была более чем уязвима, она не выдерживала соперничества с фактами.
Мало-помалу об ирригационных сооружениях марсиан стали забывать. Но осталось жить самое скромное предположение Лоуэлла: каналы Марса все чаще и чаще связывали с растительностью планеты. Тем более, что и по цвету они были похожи на «моря».
Шум вокруг марсианских гипотез постепенно затих. Планетой интересовались лишь те, кто занимался ею испокон веков, – астрономы.
Со времени великого противостояния – 1909 года – в ряды исследователей Марса неожиданно встал русский астрофизик Гавриил Тихов.
Пулковский астроном решил и к Марсу применить излюбленный и хорошо себя оправдавший при фотографировании звезд метод съемки через светофильтры – зеленый, желтый, красный. Они, по мнению Тихова, очень хорошо подходили для фотографирования планеты: во-первых, могли подчеркнуть контрастность марсианской окраски; во-вторых, выделив сравнительно узкую часть спектра, улучшали отчетливость изображепий; в-третьих, выбранные им цвета были мало преломляемыми, значит, они могли предохранить снимки от влияния воздушных волнений. А это важно – Марс в Пулкове наблюдается очень нпзко над горизонтом, где очень плотные слои атмосферы.
С 20 июля по 30 августа 1909 года Тихов фотографировал Марс. «Что касается изображений, – докладывал ученый 7 октября в академии на заседании Отделения физико-математических наук, – то в половине случаев (восемь ночей из шестнадцати) они были очень плохи, а из остальных восьми ночей шесть были с изображениями посредственными или довольно хорошими и только две (22 и 25 августа) – с изображениями превосходными.
На одной пластинке получалось иногда до 50 и больше изображений планеты, так что всех изображений получено около 1000…»
Что же искал Тихов среди этой тысячи «горошин» – одинаковых для непосвященных цветных снимков Марса? Он искал в спектрах Марса полосы поглощения хлорофилла. Найти их можно было с помощью спектрограмм – специальных снимков, на которых каждому веществу соответствуют свои линии, полосы поглощения.
Еще в студенческие годы Тихов увлекался ботаникой. Его высокую, стройную фигуру часто можно было видеть летом на лугах и в поле, в садах и в лесу – везде, где были растения. Его занимало их целесообразное устройство и жизнь, подчиненная своим законам.
Прекрасный сад деда служил Тихову первой маленькой лабораторией. Знаменитая тимирязевская «Жизнь растения», рассказывающая о космической роли зеленого листа растений, была настольной книгой астронома.
Проблема фотосинтеза представала перед ним по-новому. В освоении солнечного луча растением Тимирязев увидел взаимосвязь земных и космических процессов!
«Зеленый лист или, вернее, микроскопическое зеленое зерно хлорофилла является фокусом, точкой в мировом пространстве, в которую с одного конца притекает энергия Солнца, а с другого берут начало все проявления жизни на Земле. Растение – посредник между небом и землей. Оно истинный Прометей, похитивший огонь у неба» – так писал Тимирязев, считая, что «если главное отправление растительного организма зависит от света, то очевидно, что и главную особенность растений должно искать в их оптических свойствах».
Эти слова ботаника Тимирязева астроном Тихов взял на вооружение. Помню, я их видел четко выведенными на большом картоне над столом Тихова в Алма-Ате, через 50 лет после того, как он их впервые прочитал, впервые понял их глубокий смысл.
Обратимся к снимкам Марса 1909 года. Ни на одном из снимков Тихов не нашел так называемой главной полосы поглощения хлорофилла.
Разочарование? Пожалуй, да. Но Тихов знал, что и Лоуэлл в течение четырнадцати лет искал полосу поглощения хлорофилла и не нашел ее. Об этом неутомимый исследователь Марса писал К. А. Тимирязеву. Американский астроном объяснял русскому ботанику свои неудачи техническими трудностями: изображение Марса в фокусе телескопа чрезвычайно мало, а места, где предполагают растительность, – меньшая часть поверхности планеты, поэтому очень трудно получить спектр участка в несколько квадратных миллиметров.
Если принять во внимание, что астрономы не избалованы быстрыми, скорыми решениями вопросов, «предъявляемых» звездам, то Тихов был доволен результатами «минувшей оппозиции» – то есть очередного великого противостояния Марса.
Впервые в истории изучения этой планеты астроном получил цветные фотографии Марса. Посмотрев на свет, каждый видел желто-оранжевые пустыни, сине-зеленые моря и зеленоватые полярные «шапки».
На основании анализа снимков Тихов сделал вывод, что полярные «шапки», которые принято считать белыми от снега, интенсивно поглощают и отражают зеленые лучи. Поэтому «шапки» это скорее лед с примесью снега.
Предположение подтверждалось и тем, что спектр льда, полученный Тиховым, очень напоминал спектр марсианских «шапок».
А каналы? Каналы реально видны на цветных фотографиях, некоторые из ппх широки и отчетливы. Существование их не подлежит сомнению, как не подлежит сомнению и одинаковый их цвет с морями, заключает Тихов.
Тихов был доволен своей работой и полученными результатами. Он поблагодарил студента Петербургского университета Н. Н. Калитина (ставшего впоследствии выдающимся исследователем солнечного излучения), помогавшего ему, и занялся очередными наблюдениями.
Но ученый уже знал: он не избежит судьбы наблюдателен Красной планеты, он попал к Марсу «в плен».
1919 году Тихов стал читать курс астрофотометрии в Петроградском университете. Вскоре к этому добавилась и работа в институте имени Лесгафта.
Время тогда было тяжелое – гражданская война, голод, разруха. Не так-то просто было работать. «Поездки мои в Петроград были сопряжены с большими трудностями. Я шел пешком на станцию Александровскую, – вспоминал Гавриил Адрианович, – подчас при вьюге взбирался на открытую площадку вагона – проникнуть внутрь не было никакой возможности, – наконец приезжал на Варшавский вокзал. Оттуда добирался на трамвае до Васильевского острова – в университет. На дорогу требовалось не менее двух часов.
Из университета отправлялся в астрофизическую лабораторию. В институте у меня была особая комната, где я ночевал одну или две ночи в неделю. В Пулково возвращался тем же многотрудным путем».
И несмотря ни на какие трудности главным для Тихова и в это тяжелое время оставался Марс: два благоприятных для наблюдений противостояния: 1918 год и 1920-й. В дни этих противостояний астроном опять искал полосу поглощения хлорофилла в спектрах Марса. И ничего пе нашел. Вероятно, поспешил с выводами Камилл Фламмарион, считавший, что полосу поглощения хлорофилла найдут раньше линий кислорода: не такой простои оказалась задача.
Перед Тиховым стоял постоянный, навязчивый вопрос: почему, почему ее нет, этой полосы?
Шли годы, а ответа не было. Мало того, к старой загвоздке прибавилась новая.
В 1939 году экспедиция Ленинградского университета, руководимая профессором В. В. Шароновым, работала на Ташкентской обсерватории. Она установила, что сфотографированные в инфракрасных лучах «моря» Марса выходят темными. Земные же растения, снятые в инфракрасных лучах, выходят белыми, будто запорошенными снегом. А ведь моря многие исследователи Марса считали местами, покрытыми растительностью! Было отчего хвататься за голову… Но Тихову вспоминались в таких случаях слова его замечательного учителя Белопольского: «Если результат получается, это приятно, но если нет, то это интересно».
Препятствие, с которым столкнулся Тихов в доказательстве наличия марсианской растительности, никого из астрономов не удивило. За полвека, прошедшие со времени Скиапарелли и Лоуэлла, о возможности жизни на Марсе говорили все сдержаннее и сдержаннее. Причиной тому были новые данные о физических условиях на планете.
Что же знали о физических условиях на Марсе в период 1910-1930 годов?
Сначала о составе атмосферы планеты. Единственный газ, обнаруженный в спектре Марса, – углекислый, его в два раза больше, чем в атмосфере Земли.
Обнаружить азот, не имеющий полос поглощения в доступной для изучения части спектра, тогда не удалось.
Некоторые исследователи находили следы кислорода в спектрограммах, но другие отрицали их.
Величина атмосферного давления также вызывала споры. Разные исследователи давали разные цифры: в пределах от 18 мм ртутного столба до 125 мм. Массу марсианской атмосферы признали равной 22,5% земной.
В вопросе о температуре Марса, пожалуй, царило наибольшее единодушие: среднегодовая температура 20 – 30° Цельсия ниже нуля, огромные суточные колебания температуры – между днем и ночью, доходящие до 50 – 70° в сутки.
Похожие явления наблюдаются и на Земле. Например, в высокогорной пустыне Гоби суточное колебание равно 40 градусам, а на Памире – 60.
На Марсе у полюсов лежат таинственные белые «шапки». Когда наступает в Южном полушарии марсианское лето, «шапка» у полюса начинает уменьшаться и почти исчезает совсем. В Северном полушарии в это время зима, и «шапка» увеличивается до самых больших своих размеров.
По мере исчезновения «шапки» появляется таинственная темная полоса, быстро распространяющаяся к экватору. Одновременно с ее появлением меняется и окраска «морей».
Разве не похоже это на таяние снега весной, на пробуждение растительности? Но если «шапки» так быстро тают, то как же мало в них снега, и, следовательно, мало воды на планете. Тем более, что морей в обычном смысле слова на Марсе нет, иначе астрономы обнаружили бы в телескоп ярко блестящую точку – отражение Солнца от водной поверхности. А если воды так мало, могут ли жить растения?
Некоторые ученые отрицали таяние «шапок», говоря, что происходит испарение твердой углекислоты.
Как видим, данные о физических условиях на планете таковы, что гораздо легче было отрицать наличие жизни на Марсе, чем говорить о ее существовании. Тем более, что доказательство возможности жизни на Красной планете сталкивается с серьезными препятствиями – тремя загадками Марса.
Первая загадка – полоса поглощения хлорофилла. Она не обнаружена.
Вторая – «инфракрасный эффект»: потемнение «морей» и наличие растительности были явным противоречием одного другому.
Третья – цвет предполагаемой марсианской растительности. Видели ли вы когда-нибудь синюю или фиолетовую траву н листья?
Поиски путей, которые бы привели к возможности разгадать эти загадки, и определили главное направление в работе Тихова. Но увлечение ученого марсианскими растениями было неожиданным и непонятным для его коллег – астрономов.
Вы помните, что сначала – в 1909 году – пулковцы не видели ничего необычного в желании Тихова наблюдать Марс. Результаты этих наблюдений сделали астрометриста Тихова известным во всем мире.
Но год от года профессора Тихова все больше и больше увлекала проблема марсианской растительности. Он не забывал о Красной планете, даже занимаясь другой научной работой. Астроном успешно исследовал и пепельный свет Луны, тот свет, каким чуть светится Луна, когда мы, земляне, видим только ее узкий серп. Он серьезно занимался изучением сапфиров для конструирования своих особых приборов – сапфирных цианометров. С их помощью Тихов изучал солнечную корону вне затмения. Сапфиры он изучил так хорошо, что прославленный минералог, академик Ферсман называл Тихова знатоком сапфиров. Он наблюдал так называемый «зеленый луч» – вспышку земного света над диском Солнца при его заходе.
Тихов охотно участвовал в многочисленных экспедициях, исколесил всю страну с севера на юг, побывал и в других странах. Но, приезжая домой, он снова возвращался к проблеме марсианской растительности.
К тридцатым годам нашего века астрономы в проблеме поисков жизни на Марсе были осторожны. Мнения многих сходились на том, что в этих поисках больше фантазии, нежели науки. Тем непонятнее казалось увлечение Тихова Красной планетой – Тихова, зарекомендовавшего себя ученым, для которого главным в исследованиях служили факты, проверенные расчетами. Как мог ученый, сам нашедший три серьезных возражения против существования жизни, искать растения на Марсе? Он, сторонник объективных данных, и… не то чтобы ими пренебрегает, нет. Он как бы пытается их «приспособить» для разгадывания трех загадок, подменяя научную реальность чем-то пока совершенно неведомым.
Зачем это ему? Он, вероятно, искренне верит, будто какая-то жизнь существует? Он, вероятно, надеется когда-нибудь описать ее формы?
Но какая-то, когда-нибудь… Разве это научные категории? Разве он, Тихов, этого не знает?
Когда заходила речь о растительности на Марсе – будь то научный диспут или публичная лекция, – Тихов всегда подчеркивал три необъяснимые загадки марсианской растительности: отсутствие полосы поглощения хлорофилла, «инфракрасный эффект», синий цвет.
С 1909 до 1945 года не давали ему покоя эти три проблемы. Тридцать шесть лет он не находил для них решения.
Но все этп годы не давали ему покоя три качества его характера: Вера, Надежда и Сомнение. Может быть, из них главным была вера. Он верил в свои способности ученого, он верил в свою силу наблюдателя. Он верил в возможности науки и не оставлял надежду на успех. А сомнение не покидало его ни на минуту. Он постоянно спрашивал себя – так уж и «неразрешимы» загадки Марса, как и когда, с какой стороны и какими методами пойти на их приступ?
Тихов неукоснительно следовал известной поговорке: если сразу не удалось, пытайся, пытайся, пытайся еще… При этом он любил повторять слова Гете: «Сходное нас не беспокоит, противоречие делает нас продуктивными».
«В 1945 году в Алма-Ате, – рассказывал Г. А. Тихов, – я читал лекцию на тему о возможности жизни па других планетах. Как обычно, я указал, что одним из главных возражений против существования растительности на Марсе является отсутствие отражения инфракрасных лучей его растительными покровами.
После лекции агрометеоролог А. П. Кутырева спросила мепя: не является ли такая особенность следствием сурового климата Марса? Ведь инфракрасные лучи несут почти половину солнечного тепла, и марсианские растения должны поглощать их для согревания.
Это мне показалось вполне вероятным. На следующий же день я решил заняться сравнением отражения инфра-краспых лучей лиственными и хвойными растениями.
Если у хвойных отражение окажется значительно меньшим, чем у лиственных, то мысль А. П. Кутыревой верна».
Вот оно «что-то», так долго от него ускользавшее. Надо искать не сходство предполагаемых марсианских растений с земными, а, объяснять их отличия от земных! Ведь марсианские растения приспосабливались к своим климатическим условиям, а земные – к своим. А условия так различны на этих двух планетах.
Насколько Марс суровее Земли! Значит, оптические свойства марсианских растений не будут похожи на свойства растений псмпых.
Чтобы проверить это положение, Тихов, как он любил говорить, спустился с Марса на Землю.
В тридцатых годах Гавриил Адрианович работал в Институте аэрофотосъемки в Ленинграде. Сотрудник этого института и ученик Тихова Е. Л. Кринов собрал богатейший материал по изучению яркости в разных лучах растений разных климатических зон. Гавриил Адрианович и решил воспользоваться этим материалом, тогда еще рукописным.
Ученый выбрал для сравнения спектрограммы двух пар растений: полярного можжевельника, живущего на далеком суровом Севере, и зеленого овса среднерусской полосы; лиственного дерева – березы и хвойного – ели.
Конечно, он не был спокоен в тот момент, когда держал в руках эти спектрограммы. Сколько от них зависело: либо дальнейшие неясные пути поисков, либо уже конкретные направления для конкретных исследований. Вероятно, никогда ученому кривые спектрограмм не казались столь красноречивыми. Они своей безмолвной графической категоричностью утверждали: отражение инфракрасных лучей у хвойных растений – ели и можжевельника – в три раза меньше, чем у сфотографированных одновременно с ними овса и березы.
Полученные данные лежали в пределах незначительных расхождений. Это было открытие! Оно утверждало: лет-незеленые растения щедро отбрасывают теплые инфракрасные лучи потому, что им достаточно и так летнего тепла. А вот «приученному» к суровому климату полярному можжевельнику и ели, зеленой и зимой, теплые инфракрасные лучи необходимы, они согревают растения, и те «отбрасывают», отражают их крайне скупо.
А если взять только хвойные растения, но сфотографированные зимой и летом? Будут ли отличаться их снимки в инфракрасных лучах? И опять спектрограммы Кринова не оставляли сомнений: зимой хвойные растения отражают инфракрасные лучи почти вдвое слабее, чем летом.
Для большей убедительности и для самопроверки Тихов и несколько его сотрудников провели изучение оптических отражательных свойств высокогорных растений, живущих в суровом и сухом климате, наиболее приближенном к климату Марса. Первоначальные выводы подтвердились, наблюдения говорили о существовании разницы в отражении инфракрасных лучей.
Итак, одно из главных возражений против возможности растительной жизни па Марсе было снято. Об этом и говорил Гавриил Адрианович Тихов в конце 1945 года в докладе на заседании президиума Казахского филиала Академии наук СССР, подводящем итоги его многолетних наблюдений Марса.
«И мне посчастливилось, – вспоминал через несколько лет Тихов, – первому в истории пауки во всеуслышание произнести слово «астроботаника».
Непривычное слово утверждало новый этап в развитии идеи о жизни на Марсе: до сих пор все доказательства жизни на Марсе носили умозрительный характер. Астроботаника предлагала новый путь: косвенное доказательство возможности растительной жизни на Марсе. Оно основывалось на параллельном изучении оптических свойств земных растений и «морей» Марса. Родившись на стыке двух наук, ботаники и астрофизики, новая наука взяла на вооружение методы как той, так и другой.
А как окрыляли сторонников марсианской жизни эти выводы, как звали они пх идти дальше!
Вскоре после провозглашения Тиховым новой идеи был создан при Казахской Академии наук единственный в мире Сектор астроботаники. С каким энтузиазмом работали его сотрудники! И какое внимание было к их работам – без преувеличения можно сказать – во всем мире!
Победа! Только так расценивал доказанный его работами «инфракрасный эффект» профессор, доктор физико-математических наук, член-корреспондент Академии наук СССР Г. А. Тихов. Он понимал: эта победа была из тех, что не давала права отдыхать, глядя на достигнутое, эта победа звала на новый бой с неизвестным.
Гавриил Адрианович нашел верный ключ к объяснению потемнения в инфракрасных лучах участков предполагаемой растительности: более суровые природные условия Марса. Столь счастливый ключ ученый рещпл попробовать применить и для «открытия» двух других «запертых дверей»: объяснить отсутствие полосы поглощения хлорофилла и непривычного цвета растительных участков.
Бесспорно, думал Тихов, суровый климат Марса наложил отпечаток на все проявления жизни растений. И коль скоро у нас появились оптические методы сравнения земных и марсианских растений, попробуем сравнивать и далее. Пока… земные теплолюбивые и земные холодоустойчивые.
И оп сравнивал, сравнивал, сравнивал. Экспедиции его сотрудников разъезжались во все концы страны.
Растения Заилийского Алатау, Памира, Центрального Тянь-Шаня, Якутии – районы Верхоянска, Оймякона, Салехарда должны были служить в исследованиях своеобразным мостиком к растениям Марса.
Нет, Тихов не думал, что марсианские растения должны быть похожи на наши северные или высокогорные. Он только считал, что они должны вести себя схожим с предполагаемыми марсианскими растепиями образом – ведь они, наши северные и высокогорные растения, живут тоже в условиях крайне суровых.
В 1946 году, в «Вестнике Академии наук Казахской ССР», Тихов опубликовал статью, которую кратко можно изложить несколькими словами. «В мягком климате низких и умеренных широт Земли, – писал ученый, – растениям достаточно поглощать солнечные лучи в нескольких сравнительно узких участках спектра; в суровом же марсианском климате тепла растениям не хватает – они должны поглощать всю длинноволновую часть солнечного спектра, которая несет еще около одной трети солнечного тепла. Длинноволновые полосы поглощения хлорофилла от этого расширяются, сливаются и теряют отчетливость». Об этом говорили Тихову данные спектрографического анализа, а он, опытный спектрометрист, привык им верить.
Оставалось необъясненным третье препятствие – цвет марсианских растительных участков. Гавриил Адрианович объяснил его тоже поглощением теплых лучей марсианскими растениями. Теплые – красные, оранжевые, даже желтые и зеленые – лучи растение «съедает», чтобы согреться, чтобы существовать. Тогда приобретают «перевес» голубые, синие, фиолетовые лучи. Они и определяют цвет растения. Поэтому марсианские участки, где предполагается растительность, п кажутся астрономам голубыми, синими и даже фиолетовыми.
Вести о гипотетических голубых марсианских растениях распространялись быстро. Через год-другой о работах русского профессора Гавриила Тихова говорили не только в Советском Союзе, но и во многих, очень многих странах.
Вскоре Тихов расширил круг своих работ. Он высказал несколько предположений о возможности жизпи на других планетах и создал предпосылки для развития астроботаники в астробиологию. В 1953 году вышла книга Тихова «Астробиология», получившая признание многочисленных читателей. Буквально во всех странах стремительно распространялись астробиологические идеи. Крупнейшие астрономы и биологи, работавшие над разрешением марсианских проблем: Стругхольд, Солсбери, де Вокулер, Слайфер, Доль, Купер – высказывают свое восхищение достижениями Тихова.
Через несколько лет после выхода тиховской «Астробиологии» бразильский профессор астрономии Флавио Перейра издает у себя на родине «Введение в астробиологию», в котором говорит, что создание новых паук – астроботаники и астробиологии – один из революционных шагов естествознания после Пастера и Дарвина. Американский астроном А. Вильсон, бывший в 50-х годах специальным консультантом правительства США по межпланетным сообщениям, на первом Международном астрономическом конгрессе сказал:
«Америка слишком поздно признала Циолковского. Мы исправляем эту ошибку тем, что теперь признаем Тихова».
И действительно, из Америки Тихову присылают приглашения быть почетным председателем нескольких международных научных конгрессов и конференций; планируют перевод на английский язык его трудов в пяти томах, которые начала выпускать с 1954 года Академия наук Казахской ССР; в честь Тихова устраивают телевизионную церемонию символической передачи американскому народу листьев дерева гинкго, посланных советским астрономом. Листья эти, по древнему преданию, олицетворяют долголетие, успехи и мир. На церемонии выступает лидер сенатского большинства демократов, будущий президент США Линдон Джонсон. В своей речи он осо-
бенио подчеркивает заслуги Тихова – одного из пионеров изучения жизпи в космосе.
Что же все это? Триумф идей астробиологии? Полное ее признание?
В действительности на «астробиологическом фронте» были не только успехи. Жаркие сражения защитников и противников тиховских идей шли в аудиториях учебных и исследовательских институтов, на страницах специальных астрономических и философских журналов, на научных конференциях, посвященных обсуждениям проблемы. Со страниц научно-популярных журналов и даже газет не сходило слово «астробиология».
С именем Тихова связаны шумные споры. Что говорили сторонники Тихова, мы знаем. Противники же утверждали: работы Тихова не нужны, не своевременны, доказательства его недоказательны. Недаром же те факты, которые приводит Тихов, другие ученые трактуют по-иному, не прибегая в объяснении их к гипотезе о растительности.
Страстность Тихова в его поисках вызывала удивление и непонимание: так ли уж необходимо «сажать капусту на Марсе», тратить энергию и драгоценное время ему, истинному ученому, который, бесспорно, если бы занялся «своим делом», одержал бы много – и не призрачных – побед в астрономии?!
Подобные мысли ученых не были тайной за семью печатями. Они распространялись довольно широко. Дело доходило до прямых насмешек. Достаточно вспомнить разного рода и разного толка карикатуры в газетах и журналах того времени об астрономах, углубленных в поиски жизни на других планетах. А чего стоит знаменитая сцена лекции «Есть ли жизнь на Марсе», блестяще сыгранная актером Филипповым в кинокомедии «Карнавальная ночь»?
Тихов тяжело переносил такого рода шутки, считая их грубыми насмешками, писал протесты и опровержения. Для него Марс был святыней, а поиски жизни на нем слишком серьезным делом, в котором не до шуток и не до фантастических предположений или, как он любил говорить, «увлечений с преувеличениями»,
Когда весной 1959 года после выступления известного астрофизика, доктора физико-математических наук И. С. Шкловского (ныне члена-корреспондента Академии наук СССР), с новой гипотезой о природе спутников Марса поднялась в печати острая дискуссия, в которой одни защищали взгляды Шкловского на то, что Деймос и Фобос – искусственные спутники, созданные в прошлом марсианами, а другие отрицали такую возможность, я обратился к Тихову с просьбой выступить в печати с изложением его мнения по поводу спутников Марса. Он ответил сердитой телеграммой: «Прошу не связывать мое имя с теперешней шумихой тчк».
Это понятно: к марсианским проблемам он всегда подходил со спокойной уверенностью ученого, знающего, чего он может добиться, исходя из реальных средств и действительных возможностей науки. У него не было, как он считал, оснований не верить в точность своей спектрометрии и объективности ее методов.
Здесь невольно вспоминается Пастер с его незыблемым правилом: пусть за себя говорят сами факты.
Факты, полученные Тиховым, говорили о многом: отличие оптических свойств темных областей Марса и земной растительности можно рассматривать как результат приспособления марсианской растительности к крайне суровым условиям обитания.
И все-таки эти факты больше убеждали сторонников Тихова. Для противников они не были неуязвимыми. Противники требовали не косвенных, а прямых доказательств. Тихов не понимал и не принимал таких возражений, искренне веря объективности данных, полученных на основании спектрометрических измерений.
Не его вина, а, скорее, его беда была в безграничной вере в существование марсианской растительности. Уверенность эта была непоколебимой, хотя он и знал, что гипотеза есть гипотеза, она требует подтверждения и дальнейшего развития.
Помню, как после запуска первого искусственного спутника Земли в 1957 году я пришел к Гавриилу Адриановичу поздравить его с знаменательным событием и высказал надежду, что недолго теперь ждать, когда космические аппараты принесут нам доказательства существования растительности на Марсе. Тихов, человек исключительно выдержанный и мягкий, вдруг вне себя от негодования, с возмущением закричал:
– Ах, так вы, зпачпт, пе верите в марсианскую растительность! Вам пужпо доставить капусту с Марса, только тогда поверите! – И закончил с иронией: – Вы, вероятно, и в атом не верите? Вам и атом надо пощупать, тогда поверите…
Однако, к моему сожалению, в этом разговоре Гавриил Адрианович не был прав. Почти двадцать лет, прошедшие с тех пор, впесли свои коррективы. Для современной пауки нет сомнений, что окончательный ответ па вопрос о существовании жизни на других планетах могут принести только непосредственные обследования их космическими аппаратами.
В одно время с астроботанической выдвигались и другие гипотезы. Естественно, что их авторы в первую очередь стремились ответить все на тот же вопрос – может ли быть Марс обитаем? – и попутно разгадать какую-либо загадку из серии тайн Красной планеты.
В 1954 – 1956 годах американский астроном Д. Мак-Лафлин высказал интересные соображения о марсианском вулканизме, связав с ним образование марсианских «морей». Он считал, что на Марсе действуют многочисленные вулканы, расположенные в вершинах марсианских «заливов». Выбрасываемый ими пепел разносится ветрами и отлагается на поверхности планеты, образуя «каналы» и темные «морские» покровы зеленоватой окраски.
В это же время молодой советский астроном В. Д. Давыдов, опираясь на работу профессора А. И. Лебединского, выдвинул оригинальную гипотезу о существовании на Марсе жидких океанов под слоем вечной мерзлоты. Согласно предположениям ученого в километровой «скорлупе» вечной мерзлоты, лежащей на поверхности океанов, за огромный промежуток времени возникло множество трещин, вода в которых быстро замерзала, но только с поверхности. Давыдов предположил, что вдоль трещин, по обоим «берегам» должны располагаться базисы растительности, которые обрисовывают линии «каналов».
Американские ученые Кисе и Керерр пытались объяснить непонятные явления, наблюдаемые на щедром па загадки Марсе, преобладанием в его атмосфере различных окислов азота и отсутствием воды. А такое явление, как уменьшение летом полярных «шапок», ученые связывали с таянием и выкипанием все тех же окислов азота.
Спорили о Марсе много. И на вопрос: кто же прав? – ответ был один: нужны тщательные наблюдения планеты.
Конечно, за несколько предкосмических лет о Марсе узнали многое. Был введен в действие весь арсенал астрофизических методов и средств. Кроме традиционных оптических наблюдений для изучения Марса применяли совершенные способы спектроскопии, поляриметрии, радиометрии, радионаблюдения.
Например, только в Крыму советские астрономы сделали около двадцати тысяч телевизионных снимков Марса, позволяющих детально проконтролировать состояние марсианской атмосферы.
Особенно интенсивно вели радиолокацию Марса. Посланные с Земли электромагнитные волны, отражаясь от изучаемой планеты, принесли людям сведения о веществе ее поверхности, о его плотности, теплопроводности, о физических условиях на Марсе.
И все же на карте Марса большие площади были еще помечены знаком «не обследовано», и о многом сказано «неизвестно».
До недавнего времени каждая планета для астрономов была недосягаемой. Они могли на нее смотреть, наблюдать ее, прослеживать ее путь от вечера до утра, измерять, взвешивать на бумаге, но коснуться – никогда!
Новое слово в изучении планет сказали космические аппараты. Межпланетные станции позволяют астрономам протянуть «руки» к небесным телам, получить детальные сведения о районах планет, недоступных раньше для астрономических наблюдений с Земли. Спускаемые аппараты могут «пощупать» планету, рассмотреть подробности рельефа вокруг себя, все, что нужно, измерить, проанализировать и послать информацию на Землю.
В нашем веке великие противостояния Марса были в 1909, 1924, 1939, 1956 и в августе 1971 года. Великое противостояние Марса 1971 года стало для планеты и для нас воистину великим: за несколько часов получено сведений больше, чем за века, а за год мы узнали больше, чем за всю историю изучения планеты.
С запуска советской марсианской станции «Марс-1» начались «марсианские дни» пауки. Этот разведочный полет, произведенный еще в 1962 году, совершил первое зондирование космического пространства между орбитами Земли и Марса.
А затем мы были свидетелями героической одиссеи: советские «Марсы» и американские «Маринеры» устремились к Марсу.
Советские аппараты оснащены были двумя комплексами приборов. Один – астрофизический комплекс, другой – геофизический. Первый исследовал атмосферу и поверхность Марса, второй предназначался для исследования межпланетной среды в его окрестностях. Фотографирование Марса для наших искусственных спутников являлось сопутствующей задачей. А для американских «Маринеров», наоборот, главным была телевизионная съемка планеты.
«Марсы» в небе Марса поработали неплохо. Список трудов эскадры советских космических аппаратов выглядел так: измерение температуры поверхности, исследование рельефа, исследование свойств атмосферы, измерение содержания водяного пара в ней, измерение температуры грунта, исследование ультрафиолетового излучения планеты.
Что узнали наши марсианские спутники и автоматические станции и их американские «коллеги»?
Красная планета подтвердила, что люди неплохо умеют разглядывать ее с Земли и в большинстве своих предположений, особенно в отдельных оптических характеристиках планеты, не ошибались. Но в то же время Марс подарил и много неожиданного.
Подтвердилось, что на Марсе холодно.
Измерения температуры поверхности на планете специальные приборы вели вдоль трассы полета космических станций. Трассы начинались в Южном полушарии, когда там подходило к концу марсианское лето, заканчивались – в Северном.
Программа температурных измерений была составлена так, что Марсу «ставили градусник» с утра и держали до послеполуденных, вечерних, иногда и ночных часов.
Естественно, что температура мспялась в широких пределах: самая высокая +13 градусов Цельсия, низкая до – 93 градусов, а в области северной полярной «шапки» даже – около 125 градусов.
Приборы подтвердили правильность предположения, что «моря» теплее «материков». Разница температур достигает десяти градусов.
Марс – планета не только холодная, но и сухая. Содержание водяного пара в атмосфере в течение всего периода исследований не превышало 60 микрон осажденной воды. Это в тысячи раз меньше, чем в земной атмосфере, однако в несколько раз больше, чем показывали более ранние измерения.
Если всю воду из атмосферы осадить на поверхность Марса, то получится «слой» чуть толще человеческого волоса.
И все-таки вода на Марсе есть!
Тихову, утверждавшему, что полярные «шапки» состоят из льда, всегда возражали – это чистая углекислота. Но в 1971 году космические роботы подтвердили правильность тиховских данных, полученных еще в 1909 году. Теперь мы знаем: полярные «шапки» Марса – смесь льда с кристаллами углекислоты. Причем большая часть льда «спрятана» в глубине, под этим смешанным слоем.
Новые сведения позволили уточнить газовый состав марсианской атмосферы. Оказалось, содержание азота не превышает одного процента, а вот углекислого газа в нижней атмосфере 90 процентов. Оболочка из атомарного водорода – водородная корона планеты – простирается на многие тысячи километров. Атомарного кислорода мало-всего около тысячи атомов в кубическом сантиметре. Но следы этого газа отмечались на всех витках орбиты станций вплоть до высоты 700 – 800 километров.
Приборы сумели заглянуть и под поверхность планеты. Мы узнали, что теплопроводность марсианского грунта низкая и температура на глубине 20 – 30 сантиметров не зависит от времени суток.
Средняя плотность грунта в подповерхностном слое примерно такая же, как на Луне, а сам грунт, скорее всего, представляет собой сухой песок или сухую пыль.
Никто не ожидал от Марса сходства с Луной. А оно есть.
Когда межпланетные станции после полугодового путешествия в космосе подлетели к Марсу, оии увидели на аспидно-черном небе, усеянном звездами, багровую… Луну с откушенной долькой. А рассмотрев планету получше, увидели на ней лунный пейзаж и зафиксировали гигантскую пылевую бурю, которая продолжалась около трех месяцев. Это самая большая из всех пылевых бурь, которые ученые регистрировали на Марсе, – не ураган, а сверхураган. Колоссальные воздушные массы со взвешенными в них микронными частицами силикатной пыли перемещались с невероятной скоростью – до 500 километров в час.
Небывалой силы ветер, настоящий инопланетный самум закутал планету в пелену толщиной до 5 километров. Можно предположить, что в ней плавало, медленно оседая, несколько миллиардов тон пыли, мешая спутникам фотографировать Марс.
И все же новые портреты Марса, сделанные космическими аппаратами, в сто раз лучше, чем самые совершенные фотографии, полученные с помощью наземных телескопов.
Аппараты спутников позволили увидеть кратеры и каньоны, пустыни и плато, террасы и долины так отчетливо, будто сфотографированы с самолета, пролетевшего над Марсом.
А после пылевой бури аппараты увидели долины в сотни километров. Открыли гигантские вулканы, подножие которых занимает территорию больше Московской области. Обнаружился разлом в коре Марса, протянувшийся на пять тысяч километров.
Особенно интересны длинные извилистые каньоны – образования, имеющие ветвящуюся, «древесную» структуру. Можно предполагать, что они подобны высохшим руслам земных рек.
Ученые получили возможность не только познакомиться с поверхностью Красной планеты, но и нанести на карту ее рельеф. Впервые в истории человек составил подробную карту поверхности другой планеты.
Топографическая карта Марса составлена из сотен фотографий, охватывающих более ста сорока миллионов квадратных километров. Масштаб карты 1: 25 000 000.
Совсем педавно поверхность Марса была для всех загадкой, теперь же мы с определенной долей увереппости можем говорить о ней.
Но, конечно, тоже с определенной долей уверенности, а, вернее, с грустью, можно отметить, что и новые снимки Марса не дали решения извечных загадок, хотя и развеяли миф о бурной растительности на планете и окончательно убедили в несостоятельности романтической гипотезы Шкловского о спутниках Марса – Деймосе и Фобосе.
Деймос оказался просто огромным куском породы – неправильной формы камнем размером 13 на 12 километров, испещренным кратерами. А Фобос немного побольше, с гигантским кратером, занимающим треть поверхности спутника.
Да, многое мы узнали о Марсе, и новые знания позволили смело пересмотреть некоторые старые представления и предположения.
Искусственные марсианские луны, как и рукотворные «каналы» Марса, и буйная марсианская растительность теперь принадлежат истории.
И что же, резонно задать вопрос: Марс мертвая планета?
Не будем торопиться с ответом. Тем более, что сами исследователи планет не считают проблему решенной.
Директор Института космических исследований Академии наук СССР академик Р. 3. Сагдеев считает, что современный этап в исследованиях Марса «выдвинул новые задачи по дальнейшему изучению рельефа, характер которого непосредственно связан с геологической активностью планеты и процессами, происходящими на ее поверхности. По-прежнему очень актуален вопрос о содержании воды в атмосфере Марса. До сих пор остается загадкой, чем определяются различия в отражательной способности так называемых марсианских морей и материков и сезонного изменения в этих различиях».
И тем не менее новые сведения о Марсе дают основание для возобновления споров о жизни на Красной планете. Причем они позволяют надеяться, что ответ будет оптимистическим. Не случайно, например, американская программа «Викинг» чисто биологическим исследованиям Марса отводит значительное место.
Но трудности предстоят большие.
Будь на Марсе разумные существа, они бы, вероятно, наблюдая Землю, тоже не смогли бы обнаружить на пей жизни. Оказывается, с искусственных спутников Земли аппаратура пока не может установить наличия жизни на нашей планете. Как утверждают специалисты, дело еще в недостаточной силе аппаратуры, «разглядывающей» планету с орбиты. И это авторитетное мнение основывается не только на строгих расчетах, но и на случаях из космической практики, порой курьезных.
Американский астроном Саган на основании обработки снимков Земли, сделанных со спутников аппаратурой с разрешающей способностью более одного километра, хотел определить, есть ли на Земле следы деятельности разумных существ. Но никаких следов пе нашел. Если судить по снимкам, то на Земле нет Нью-Йорка. Нет и Парижа, хотя река Сена есть. Там, где он должен был бы находиться, на снимках запечатлелись пятна, похожие на изображения лесных массивов. Только гигантские просеки лесоразработок в Канаде оставили на снимках прямые линии, дающие право говорить об их искусственном происхождении.
Красноречив и случай с аппаратом для определения органической жизни, который должен был «приземлиться» вместе с другими приборами космической станции на поверхности одной из наших соседних планет. По предложению академика С. П. Королева прибор, построенный и отлаженный специалистами, оставили в степи. Когда же прошло положенное время, прибор послал радиосигналы, расшифровав которые ученые узнали, что жизни на Земле нет!…
Эти смешные неожиданности (по словам Королева) наглядно подчеркивают всю сложность работы ученых Земли, направленную на поиски инопланетной жизни.
…Сейчас, когда от рождения астроботаники нас отделяет расстояние в четверть века – в два с половиной десятилетия – и каких – космических! – нам подчас могут показаться несколько наивными и несколько «домашними» методы тиховских неутомимых и безоглядных поисков, могут показаться удивительно прямолинейными и не столь уж бесспорными некоторые из его выводов.
Но именно сейчас, оценивая пройденное, мы видим силу Тихова-первооткрывателя, именно сейчас стало заметнее философское значение его работ.
Об исторических заслугах, по словам В. И. Ленина, судят не по тому, чего пе дали исторические деятели сравнительно с современными требованиями, а по тому, что дали они нового по сравнению с предшественниками. С этой точки зрения значение работ Тихова бесспорно.
Оп намного раньше других астрономов разглядел наступление нового этапа в науке – насущную потребность современного естествознания связать земные исследования с космическими.
Что же дают науке о жизни космические исследования?
Нам известен пока один пример жизни – земной. И мы не имеем возможности ни с чем ее сравнивать. А сравнение дало бы для науки очень много.
Ученые считают, что обнаружение на Марсе даже самого простого организма «означало бы эпохальное открытие», «революцию в науке». Оно помогло бы разгадке происхождения жизни, пониманию ее рапних стадий, помогло бы в изучении биохимии живого, процессов передачи наследственной информации.
Мы смогли бы как бы произвести гигантские лабораторные опыты в отношении самых первичных этапов биологической эволюции. А это, в свою очередь, позволило бы ответить на вопрос: так ли совершенна жизнь на Земле, есть ли более устойчивые, более гибкие, более выносливые ее формы.
По мнению специалистов, Красная планета смогла бы стать настоящим полигоном для контрольных биологических экспериментов, которые неизбежно «приведут к множеству представляющих практическую ценность открытий».
Каких? Этого сегодня никто сказать не может, хотя их значение ни у кого не вызывает сомнения.
Пионерские работы Тихова еще задолго до наступления космической эры побудили ряд ученых, как у нас в СССР, так и за рубежом, заняться проблемами жизни в космосе. Были начаты астробиологические исследования в США (Ловелловская обсерватория), Италии (Гран-Спассо), Бразилии (Сан-Пауло) и других странах.
Располагая скромными техническими средствами, не имея возможности выйти за рамки спектрометрических методов, Тихов хорошо понимал, как тесны они для агробиологических исследований. А отдавая должное важности теоретических построений, он знал, как нужны эксперименты, широкая программа действий.
Но, увы, он сам признавался, что для широкой программы действий, когда можно оперировать не догадками, а фактами, недостаточно накопленного материала. Чтобы получать факты, нужно многое: нужны новейшие научные методы, нужна мощная заатмосферная обсерватория, нужны термобарокамеры, нужны «станции инопланетного климата», нужны космические исследования.
Гавриил Адрианович был глубоко убежден в своевременности и правильности своей «программы на будущее». Еще в 1959 году он писал: «Проблема изучения жизни на других планетах поставлена на повестку дня. И она будет разрешена. Тесная связь астробиологии с астрономией, физикой, химией, биологией объединит усилия исследователей. Все это даст науке единый комплекс знаний о жизни на Земле и на других планетах. Получит дальнейшее развитие новая важная наука – космобиология».
Теперь, когда утихли страстные споры «за» и «против» астробиологии, когда истекшие двадцать пять лет дают возможность спокойно оценить позиции сторон в тех жарких дискуссиях, нельзя не признать, что противники Тихова, высказывая свои сомнения, даже справедливо с ним в чем-то не соглашаясь, как говорят, за деревьями не видели леса. За спорами о правильности того или иного частного высказывания затерялось главное в наследии Тихова: его учение о жизни как космическом явлении, все отправления которой нужно искать в тех природных условиях, что «приготовила» та или иная планета.
«В Галактике могут быть планеты разных стадий развития. И это всегда надо иметь в виду, чтобы установить научную истину, – подчеркивал Гавриил Адрианович, добавляя: – на разных планетах жизнь развивается по-своему, не одинаково. Отсюда ее различие (различие, а не сходство, которого так искали его предшественники. – В. П.) с земной жизнью, ее непохожесть на «земной эталон».
Отсюда идет и его непримиримая борьба с тем, что знаменитый астроном называл геоцентризмом в биологии.
Да, говорил ученый, мы привыкли уже к тому, что с геоцептризмом (учением о том, что Земля – центр Вселенной) покончено давно, с выходом в свет великой киши Николая Коперника «Об обращении небесных сфер». Но споры о возможности жизни на других планетах заставляют нас сомневаться, так ли уж окончательно отступил геоцентризм, не проявляется ли он в новом обличье – геоцентризма биологического.
«Под биологическим геоцентризмом я подразумеваю утверждение, будто Земля – образцовое, наиболее благоприятное для жизни тело, до некоторой степени центральное, отступление от физических свойств которого в ту или иную сторону делает уже невозможным зарождение и существование жизни».
«Разве можно, – говорил ученый, указывая на отличие физических условий других планет, – ограничивать жизнь Землею?»
«Разве можно ограничивать жизнь редчайшим стечением случайностей, непредвиденной игрой природы?»
«Вы что же думаете, – в запальчивости восклицал Тихов, – возникновение жизни похоже на результат счастливого «выигрыша» при игре в кости? Наоборот, жизнь – одно из закономерных проявлений развития материи».
Все планеты, по образному выражению одного из исследователей работ Тихова, в период своего образования получают из окружающей среды как бы полуфабрикат жизни – вещества, прошедшие уже значительную часть пути, отделяющего живое от неживого. Поэтому очень важно изучать не только физические условия на планетах, по и химический состав поверхности.
В энциклопедии космонавтики под словом «астроботаника» написано: «Раздел экзобиологии, занимающийся изучением проблем возможности растительной жизни на планетах. Основана советским астрономом Г. А. Тиховым».
Ныне сбываются мечты алма-атинского мечтателя. Как бы он был рад, узнав, что его астроботаника – одно из направлений в комплексном изучении космоса.
Экзобиология уже на наших глазах превратилась в весьма важную и быстро развивающуюся отрасль современного естествознания. Диапазон ее интересов широк. Ученые определяют, как переносят различные живые организмы условия космоса. Выясняют возможности «экспорта» и «импорта» жизни. Разрабатывают методы обнаружения жизни вне Земли. И, конечно, одна из главных задач новой науки – поиск ответа па старый, но по-прежнему не решенный и всех волнующий вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?» Он и сегодня остается одной из главных научных проблем XX века, «важнейшим вопросом мировоззрения», как назвал его академик М. В. Келдыш, в то время президент Академии наук СССР, выступая на юбилейном заседании, посвященном 500-летию со дня рождения Николая Коперника.
Советский ученый особо подчеркнул, что «мы переживаем эпоху, когда человек оторвался от Земли и получает возможность непосредственного исследования планет. Люди, несомненно, достигнут других планет и, может быть, других миров, когда физикой будут открыты новые, еще более эффективные источники энергии. И важнейшие вопросы мировоззрения состоят в том, есть ли жизнь где-либо, кроме нашей планеты, не занимает ли человек Земли в этом смысле исключительного положения, происходят ли во Вселенной еще неизвестные нам процессы превращения энергии в массы, которые могут быть использованы для блага человека».
Сегодня человечество делает первые и, может быть, самые важные шаги на пути к освоению и заселению космоса.
Что мы можем ожидать завтра? Поселения на Луне, пилотируемые полеты к Марсу, научные станции на астероидах, связь с неземными цивилизациями. Это будущее, пусть не столь близкое, но реальное, ибо уже в наши дни на повестку дня поставлен вопрос о более пристальном знакомстве с Марсом. Еще в 1973 году на XXIV Международном астронавтическом конгрессе в Баку, задолго до первого в мире совместного советско-американского эксперимента в космосе – полета и стыковки кораблей «Со-юз-19» и «Аполлон», который по праву называют международным, обсуждался вопрос о международной лаборатории на Марсе. Обсуждался не абстрактно, а с постановкой ряда технических, биологических и даже правовых задач, связанных с ее созданием.
Для изучения Марса намечена последовательная программа работ. Автоматические космические лаборатории с орбиты спутников будут разглядывать Марс не менео подробно, чем пашу планету из околоземного пространства. Со временем, видимо, появятся марсианские аналоги автоматических «лунных геологов» и «луноходов».
Потом на Марс пошлют биологические автоматические лаборатории, спабжепные приборами для обнаружения сложных органических соединений, потом микроорганизмов. Затем… затем, как на смену фантастическим рисункам пришлп документальные фотографии Марса, переданные с борта автоматических марсианских станций, так на смену фотографиям придут подробные описания очевидцев, ступивших на планету, которая наконец-то перестанет носить волнующий титул «загадочная».
…Астроном Тихов первым понял земное значение Марса. Ученый, отдавая свои знания, умение, энтузиазм исследованиям Марса, делал это ради Земли и во имя Земли. Он проявил прозорливость подлинного ученого-новатора, видевшего черты реальности в своей астробиологии еще тогда, когда другие видели в пей всего лишь «гипотетическую науку», а многие прямо заявляли о ее ненужности и бесполезности.