Когда почт тридцать пять лет назад американские астронавты впервые высадились на Луну, первой естественной реакцией на это был восхищенный шок сродни впечатлениям от гагаринского полет. Однако во всеобщем эйфорическом хоре весьма скоро стали слышны диссонирующие голоса.
«Что мы получили от этой многомиллиардной эпопеи? Кучку шлака с поверхности нашего спутника?» — такие мнения звучали не только из уст обывателей, их не скрывали и титулованные ученые. Со временем выяснилось, чт многие миллионы самих американцев сочли триумфальную высадку на Луну просто мистификацией. Скептические оценки соотношения затрат и результата с тех пор преследуют практически всякий крупномасштабный космический проект.
Поэтому немудрено, что полеты аппаратов-разведчиков на далекий Марс вызвали такую волну обсуждений, раздули тлеющий костер противоречий и обострили вполне земные разногласия, в особенности с учетом российских реалий.
Скрупулезно подсчитываемые суммы по каждой строке многострадального бюджета, борьба за распределение средств, которых нигде и никому не хватает. И — грандиозные планы освоения неведомых территорий у черта на куличках, предполагающие фантастические затраты.
Сетования по поводу отсутствия денег на поддержание российской части программы развития международной космической станции (а ведь ради нее был затоплен наш «Салют»). И — разработка отметившим уже сорокалетие Институтом медико-биологических проблем объемного сценария предстоящего многомесячного межпланетного перелета.
Чуть ли не каждодневные сообщения об эпидемиях, стихийных бедствиях и техногенных катастрофах, — здесь, на нашей матушке Земле! — от которых мы отнюдь еще не научились защищать сородичей и зачастую проявляем полную беспомощность. И — вполне осознанный риск путешествия в неведомый нам и полный угроз мир, риск, взвешиваемый на международных конференциях по безопасности пилотируемого полета на Марс.
Такое сочетание крайностей на фоне появления подогревающих ажиотаж литературных эпопей и фильмов наподобие «Проекта „Гадюка“» — о существе, засылаемом на Марс для наблюдения его способности там уцелеть, — путоет несопоставимое, перемешивает явь и фантастику. Оно словно готовит нас к восприятию грядущих невероятных событий и одновременно отрезвляет холодным душем критики наших реальных возможностей.
Марс проявил отсутствие оптимистичного единства в отношении землян к «выходу из колыбели». С другой стороны, полет человека именно к этой планете, видимо, обозначит рубеж, перейдя который человечество неудержимо устремится в космические дали. Либо — очередной дерзновенный исторический прорыв, удостоенный памятников первопроходцам от благодарных потомков, либо — всепланетная авантюра, обреченная на неудачу и замысленная горсткой безумцев?
Итак, что нам Марс? Слово — тем, кто профессионально его изучает или прианально следит за разворачивающейся на наших глазах историей его покорения.
Владимир Сурдин
В 2003 году состоялось величайшее в истории человечества противостояние Маpca.
о нем говорили все теле- и радиостанции, но уже через сутки после сакраментального дня — 28 августа — почти все о нем забыли. Да и что принес нам этот день? Казалось, ничего ощутимого. Мало кто воспринял его как прелюдию к новому этапу космической экспансии человечества.
А ведь именно Марс — ближайший рубеж, намеченный для себя родом Homo.
Более того, сегодня Марс—это узел различных противостояний между астрономами и астрологами, между циниками и романтиками, между учеными и чиновниками.
И в конце концов, это просто модная тема.
Поэтому поговорим о Марсе.
Он давно уже вошел в наш быт, он стал нам ближе, чем любая иная планета. Мы сроднились с ним еще в 1960-е и почти перестали замечать его отдаленность. Уже в те годы он стал персонажем присказок и анекдотов: «Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе — это науке неизвестно...», «А если и есть, то разве же это жизнь?» Казалось, еще немного—«И на Марсе будут яблони цвести!» Однако история расставила все по своим местам: земные проблемы на десятки лет отодвинули космическую гонку.
Но вот наступили годы относительной стабильности (да-да, я имею в виду нынешнее время). И теперь, когда заходит речь о перспективах российской космонавтики, мы все чаще слышим: «Нужно лететь на Марс!» Нередко это преподносится как новая национальная идея. Мол, американцы уделали нас когда-то с Луной, а теперь мы натянем им нос с Марсом. Причем говорят так именно те, кого уделали с Луной. Счастье, что в нашем правительстве еще помнят печальные истории со сверхдорогими проектами, превратившими страну в загнанную лошадь и ничего ей не давшими.
Трудно найти более преданных фанатов космонавтики, чем астрономы моего поколения: рожденные в начале 1950-х, мы входили во взрослый мир вместе с первым советским спутником (1957) и полетом Гагарина (1961), а оканчивали школу и выбирали профессию в годы потрясающих экспедиций американских «Аполлонов» на Луну (1969 — 1972). Для большинства из нас именно эти события определили выбор профессии. А с каким трепетом мы, студенты-астрономы, рассматривали первые снимки поверхности Венеры, Марса, Меркурия, спутников Юпитера и колец Сатурна, переданные космическими зондами в 1970-х! Казалось бы, перспектива пилотируемой экспедиции на Марс должна воодушевлять именно нас. Однако большинство астрономов, в том числе и я, скептически смотрят на эту затею. Почему?
Ответ прост: если затевается дорогостоящее предприятие, то в первую очередь следует задать вопрос: «Кому это нужно?» Позволю себе процитировать Генерального конструктора РКК «Энергия» академика Юрия Семенова: «Особенность российской космической промышленности такова, что для ее сохранения такие проекты необходимы...» Тут самое время вспомнить один из бессмертных законов Паркинсона: для чего бы ни было создано учреждение (например, министерство), в конце концов оно начинает работать только для самосохранения. Великие проекты дают великие возможности... их руководителям. Многим памятны грандиозные затеи типа поворота сибирских рек. А если говорить конкретно про РКК «Энергия», то все мы знаем, чего стоило создание так и не полетевшей ракеты Н-1 и как напрягалась вся страна, чтобы построить наш советский шаттл «Буран». Где он теперь? Где те «передовые российские технологии», которые разрабатывались для этого монстра?
Загадочные каналы, открытые Скиапарелли на Марсе е 1877 и 1879 гг. Особый интерес публики в те годы привлекли двойные каналы
Не буду больше бить по больному месту. Мне так же трудно об этом писать, как создателям «Бурана» будет обидно читать эти строки. Как-никак, а «Буран» все же был создан и даже совершил один полет. Тогда мы последний раз доказали всем, что можем, когда очень захотим. А американцы и европейцы в те же годы без лишнего шума запускали один за другим относительно недорогие и очень умные зонды, долетевшие почти до всех планет Солнечной системы и сделавшие практически все открытия первого уровня. Так что простите, Юрий Семенов, но «открытие Америки Колумбом» на межпланетных просторах уже состоялось. Если говорить о Марсе, то впереди у нас детальное и кропотливое исследование этой интереснейшей планеты, более других похожей на Землю. Но нужно ли для этого посылать на Марс человека?
С точки зрения астрономов и планетологов, экспедиция людей на Марс — бессмысленная трата сил. Не будем обсуждать риск для экипажа: смельчаки всегда найдутся. Посмотрим на эту идею с точки зрения «затраты — прибыль». Это чрезвычайно дорогостоящее предприятие позволит провести краткое (две недели? год?) изучение одной крошечной области на поверхности планеты. Будут установлены метеостанции, сейсмографы и доставлены на Землю образцы грунта. Все это с гораздо меньшими затратами и большим размахом могут сделать автоматы. Стоимость пилотируемой и автоматической экспедиций на Марс несопоставима: экспедиция с людьми обходится почти в сто раз дороже!
Полная нарта Марса, составленная итальянским астрономом Джованни Скиапарелли в 1877-1888 гг. Здесь, как и на других старинных картах Марса, планета показана в перевернутом, «телескопическом» виде
Марс — хоть и небольшая, но весьма разнообразная планета. Кто может сказать, где должны высадиться космонавты — в горах или ущельях, в экваториальной пустыне или у снеговых полярных шапок? А десятки автоматических лабораторий можно разбросать по всем уголкам планеты. В сотни мест можно сбросить пенетраторы — небольшие аппараты, жестко врезаюшиеся в поверхность и проникающие на глубину в несколько метров. Они будут работать годами и посылать на Землю уникальную информацию без риска для людей и бюджета страны.
В 1997 году американский зонд «Марс Пасфайндер» совершил мягкую посадку на Марс и доставил туда просто-таки игрушечный самоходный аппарат «Соджорнер», который несколько месяцев чрезвычайно эффективно исследовал поверхность планеты вблизи места посадки. А на Земле уже испытаны значительно более подвижные, живучие и интеллектуальные роботы, способные к длительным автономным экспедициям по поверхности Марса, к сбору образцов грунта, их анализу и даже доставке на Землю. В середине 2003 года на Марс были направлены два новых самоходных аппарата, значительно более оснащенных научной аппаратурой, чем маленький «Соджорнер». А в планах на 2014 — 2016 годы — доставка на Землю марсианского грунта (впрочем, не исключено, что это удастся сделать уже в 2011 году).
Разреженная атмосфера Марса, с одной стороны, позволяет использовать в качестве носителя научных приборов аэростаты, а с другой — не мешает детально исследовать с орбиты поверхность планеты. В принципе, с искусственных спутников Марса (два из них — Mars Global Surveyor и 2001 Mars Odyssey — сейчас работают вблизи планеты) можно составить детальнейшую карту поверхности, на которой будут видны все бугорки размером более ладони. Именно такая задача стоит перед «орбитальным разведчиком» (2005 Mars Reconnaissance Orbiter), который уже готовят к полету.
К сожалению, все это не наши проекты. Мы так и не научились делать легкие и надежные автоматы, способные после длительного космического перелета исследовать далекие планеты. И ведь самое обидное не в том, что нам это не по силам: отечественные аппараты первыми и очень неплохо исследовали Луну и Венеру. Просто в нашей стране никогда не было потребности в изощренных, долгоживущих научных приборах, способных вернуть новыми знаниями вложенные в них деньги. Советская система требовала мошной военной техники, для создания которой денег не жалели. На это работала и космическая отрасль. Ей и сейчас для «жизнедеятельности организма» необходимы огромные финансовые вливания, а что это дает для нашей порядком разоренной страны, не совсем ясно.
До сих пор я сознательно не произносил слова «престиж». Не петому, что это маловажное понятие. В 1960-х годах именно «престиж» заставил американцев долететь до Луны. Но станет ли для нашей страны престижной экспедиция на Марс? Поймут ли наши граждане, зачем были потрачены около 100 миллиардов долларов? Ведь это почти по 1000 долларов на каждого жителя России!
А разговоры о том, что Марс — плацдарм для будущего человечества, мягко говоря, не убедительны. Чтобы решить продовольственную проблему развивающихся стран, нет смысла горстями носить чернозем на вершину Эвереста и высаживать там 6 соток картофеля. Еще меньше смысла в миграции человечества на Марс. Эта планета — плацдарм лля научных исследований. Только с этой точки зрения на нее и нужно смотреть.
Свое мнение на этот счет имеют биологи. До сих пор не ясно, есть ли жизнь на Марсе и была ли она там в прошлом. Но если мы занесем туда земную органику, то уже никогда не сможем разобраться с собственно марсианской жизнью. Поэтому до тех пор, пока Марс подробно не исследуют автоматы, путь человеку туда заказан.
Впрочем, я не сомневаюсь, что пилотируемые экспедиции на Марс обязательно состоятся — таков уж человек! Но всему свое время. В ближайшие десятилетия Марс должны исследовать только роботы. А там посмотрим...
Именно это сказал в телеинтервью самый заслуженный «марсианин» нашей страны профессор В.И. Мороз. А уж он-то знает: все «Марсы» прошли через его руки. Василий Иванович возглавляет отдел физики планет и малых тел Солнечной системы в Институте космических исследований РАН. Он уверен, что эпоха пилотируемых полетов к Марсу еще не настала и что «не существует такой научной задачи в области исследований Солнечной системы, которая не могла бы быть решена с помощью значительно более дешевых автоматических космических аппаратов». Однако и автоматам на Марсе пришлось нелегко. Напомню некоторые этапы исследования Красной планеты.
Эпоха успешных полетов к Марсу началась 1 ноября 1962 года запуском советского аппарата «Марс 1», который вышел на траекторию полета к планете. А до этого было несколько безуспешных попыток. Последний сеанс радиосвязи с «Марсом 1» состоялся 21 марта 1963 года при удалении аппарата от Земли на 106 миллионов километров. Судя по расчетам, 19 июня 1963 года он прошел на расстоянии около 200 тысяч километров от Марса. И это был несомненный успех юной космонавтики.
В ноябре 1964 года США отправили к Марсу два аппарата — «Маринер 3 и 4», а СССР — один, «Зонд 2». Связь с «Маринером 3» потеряли почти сразу, а с «Зондом 2» она продолжалась до 2 мая 1965 года. Зато с «Маринером 4» связь не прерывалась до его первого успешного сближения с Марсом 15 июля 1965 года. Пройдя в 10 тысячах километров от планеты, аппарат передал изображения, на которых покрытая кратерами поверхность Марса больше напоминала Луну, чем Землю. У многих специалистов это вызвало шок, хотя некоторые астрономы предвидели такой результат еще до начата космической эры.
В июле и августе 1969 года «Маринеры 6 и 7» прошли вблизи Марса, на расстоянии около 3500 километров, и передали около 200 изображений поверхности с разрешением, достигающим 300 метров.
Наступил 1971 год, год великого противостояния. В мае к Марсу отправились два советских аппарата и один американский (второй американский, «Маринер 8», при старте упал в океан). Все три долетели успешно и стали спутниками Марса, причем советские зонды «Марс 2 и 3» впервые сбросили на поверхность планеты спускаемые аппараты, один из которых смог осуществить мягкую посадку. А «Маринер 9», проработав на орбите почти год, передал 7329 изображений поверхности Марса, впервые позволив рассмотреть с близкого расстояния не только всю планету, но и ее спутники. «Маринер 9» кардинально изменил наши знания о Марсе, обнаружив на его поверхности гигантские каньоны, огромные потухшие вулканы и следы эрозии от водяных потоков, существовавших там в далеком прошлом.
Марс по рисунку знаменитого французского астронома-наблюдателя начала XX века Эжена Антониади
В 1973 году к Марсу устремилась советская флотилия — «Марс 4, 5,6 и 7»; первые два предназначались для орбитальных исследований, а вторые два были пролетными и несли на себе спускаемые аппараты. При подлете к планете «Марс 4» не смог затормозить, но «Марс 5» вышел на орбиту вокруг Марса и некоторое время изучал его поверхность. Спускаемый аппарат «Марса 7» промахнулся, но аппарат «Марса 6» попал на поверхность планеты. Он измерял параметры атмосферы в процессе спуска на парашюте, но после посадки не отозвался.
Еше до полета «Маринера 9» НАСА взялось за подготовку более сложных зондов «Викинг», способных доставить на поверхность Марса приборы для поиска жизни. Поскольку атмосфера у Марса весьма разреженная, мягкая посадка на поверхность потребовала сложных технических решений. Тепловой экран и парашют можно использовать в атмосфере Марса, но их недостаточно, чтобы полностью погасить скорость. Необходим еще реактивный двигатель, управляемый компьютером, который получает от радара данные о расстоянии до поверхности и скорости спуска. Этот этап посадки был уже освоен лунными зондами, однако из-за большой временной задержки все операции вблизи Марса должны происходить автономно, без подсказок с Земли.
Но этих снимках, полученных Космическим телескопом «Хаббл» (НАСА, США), мы видим оба полушария Марса в момент его великого противостояния е конце августа 2003 года
Фотокарты двух полушории Марса, составленные по результатам наблюдений автоматических зондов
«Викинги I и 2» прибыли к Марсу в июле и августе 1976 года. Орбитальные блоки обследовали возможные места посадки, а после отделения спускаемых аппаратов ретранслировали их сигналы на Землю. Спускаемые аппараты, снабженные радиоизотопными термоэлектрическими установками, имели по три прибора для поиска жизни, но признаков ее так и не обнаружили. Затем в течение нескольких лет они продолжали исследования и метеорологические наблюдения.
После экспедиций «Викингов» интерес к Марсу резко снизился. В 1988 году СССР запустил «Фобос 1 и 2» для изучения спутника Марса, но радиоконтакт с зондами был потерян перед их подлетом к Фобосу В 1992 году США запустили «Марс Обсервер», но его сигналы пропали перед самым подлетом к Марсу В результате неудачного старта 16 ноября 1996 года не вышел на орбиту и погиб российский зонд «Марс 96», имевший аппаратуру нескольких стран для исследований Марса с орбиты и на поверхности.
Затем полоса неудач прервалась. В 1997 году зонд «Марс Глобал Сервейор» (США) вышел на околомарсианскую орбиту и стал передавать подробные изображения поверхности планеты. После серии осечек с космическими зондами НАСА перешло к программе «Быстрее и дешевле» и стало создавать недорогие аппараты для выполнения конкретных задач. В рамках этой программы был запушен «Марс Пасфайндер», совершивший 4 июля 1997 года мягкую посадку на Марс н доставивший первый автоматический самоходный аппарат «Соджорнер», о котором я уже упоминал. Работа этой станции, названной именем известного астронома Карла Сагана, оказалась весьма продуктивной.
Но потом возобновились неудачи. Для исследования атмосферы и водных ресурсов Марса в декабре 1998 года к нему был отправлен небольшой аппарат «Марс Климат Орбитер» (США-ЕКА-Россия), который должен был с помощью аэродинамического торможения выйти на околомарсианскую орбиту в сентябре 1999 года; но он погиб, слишком углубившись в атмосферу Марса. Для изучения южной полярной области планеты в январе 1999 года был запущен аппарат «Марс Полар Лэндер» (США); ему предстояла работа вблизи границы полярной шапки, но и он погиб при посадке 3 декабря 1999 года.
Запушенный в апреле 2001 года «Марс Одиссей» (США) удачно вышел на высокую эллиптическую орбиту вокруг Марса. После нескольких нырков в атмосферу планеты, необходимых для аэродинамического торможения, он к февралю 2002 года оказался на низкой полярной солнечно-синхронной орбите (с периодом 2 часа) и начал составление карты Марса в нескольких инфракрасных диапазонах с разрешением на поверхности около 18 метров. Теперь этот спутник изучает минеральный состав поверхности и ведет поиск подповерхностной воды.
В итоге, по опубликованным данным, статистика космических запусков к Марсу до 2003 года такова: произведено 27 запусков, из которых 14 завершились более или менее полным выполнением программы. При этом СССР/Россия совершила 12 попыток, из которых 6 оказались частично удачными, если иметь в виду исследования самого Марса и его спутника Фобос. Из 14 запусков США удачных было 9. Отправленный к Марсу 3 июля 1998 года, японский аппарат «Нодзоми» («Надежда»), как стало известно в декабре 2003 года, также не добрался до цели.
Правда, некоторые специалисты указывают на неполноту опубликованных данных по советским запускам. В период между I960 и 1962 годами, вероятно, было около шести неудачных попыток послать к Марсу автоматические аппараты. Поэтому полное их количество к началу 2003 года оценивается в 33, из которых около десяти можно считать полностью удачными и еще около шести — частично удачными. Это мое мнение. Менее оптимистично выглядят данные сотрудника Королевского астрономического общества в Лондоне Питера Бонда. Так или иначе прав профессор Мороз: «Марс нас не любит», из всех планет именно он оказался наиболее сложным объектом для космической техники.
Все же нет в Солнечной системе места более романтического, чем Марс. Были эпохи, когда весь просвещенный мир только о нем и говорил. Столетие назад всеобщий интерес вызывали марсианские каналы, дискуссия о природе которых вышла далеко за рамки научных публикаций. Достаточно вспомнить, что именно тогда, в 1898 году, был написан самый известный роман о нашествии марсиан на Землю — «Война миров» 1ерберта Уэллса. Английский литератор создал свой шедевр под впечатлением самых свежих на тот день астрономических открытий.
В те годы в астрономии происходила техническая революция: строились новые обсерватории, создавались гигантские телескопы. Это обеспечило прорыв во всех областях небесной науки, в том числе и в изучении планет. Имена великих астрономов — Скиапарелли, Ловелла, Антониади, Пикеринга, Тихова... — были в те годы очень популярны. Очарование Марсом долго не оставляло и великих писателей: «Аэлита» Алексея Толстого (1923), «Марсианские хроники» Рэя Брэдбери (1950), «Путь марсиан» Айзека Азимова (1955). Каждое противостояние Марса вызывало всплеск интереса к нему, но особенно долгожданными были великие противостояния — 1924, 1939, 1956... К каждому из них астрономы готовили специальные многотиражные издания, выступали с публичными лекциями.
Затем началась эпоха космонавтики, и роль великих противостояний перешла к эпохам работы автоматических зондов у Красной планеты. Теперь для науки противостояния Марса далеко не так важны, как раньше (хотя и не потеряли полностью своего смысла). Вероятно, поэтому в 2003 году астрономы не приготовили публичных выступлений и книг. А зря: их место на этот раз заняли астрологи. Робкие попытки моих коллег в последний момент, накануне великого противостояния, объяснить через журналистов истинную суть этого явления тонули в сенсационно-мрачных прогнозах астрологов. А жаль. Язя любителей научных тайн у Марса припасено еще немало головоломок.
Позволю себе напомнить, что загадка марсианских каналов до сих пор не решена. Да, искусственной оросительной системы на Марсе не обнаружилось. Но с чем связаны те линейные системы, которые видели самые глазастые астрономы прошлых лет, так и осталось неясным. А почему спутник Марса, маленький Фобос, довольно быстро приближается в планете? Да, гипотеза профессора Шкловского об искусственном происхождении Фобоса не подтвердилась, но само явление никуда не делось: орбитальный период спутника уменьшается на глазах!
Каждый год к старым загадкам Марса добавляются новые: где вода, образовавшая гигантские речные русла и каньоны? Куда делась атмосфера? Чем образованы свежие следы ручейков и озер? Действительно ли с Марса на Землю прилетают метеориты? Для тех, кого это действительно интересует, мы с коллегами подготовили книгу «Марс: великое противостояние» (М.: Физматлит, 2003). В ней много новых фактов о Марсе, приведены многочисленные изображения его поверхности.
На Марсе— настоящее нашествие землян. Что ищут самоходные аппараты и искусственные спутники Марса? Каких открытий нам ждать? Каковы ближайшие перспективы исследований Марса?
Очевидно, в глубокой древности Марс напоминал Землю. Его поверхность была покрыта океанами
Сегодняшние гости, прибывшие на Марс, уже подробно представлены в январских газетах, и мы перечислим их: «Mars Express» и спускаемый аппарат «Beagle-2»; «Mars Exploration Rover-1 и -2», доставившие на Марс двух роботов - «Spirit» (он совершил успешную посадку в начале января 2004 года) и «Opportunity», а также статисты на орбите — «Mars Global Surveyor» и «Mars Odyssey».
Всего за месяц на Марс доставлены три исследовательских аппарата. Стартовала самая честолюбивая программа космонавтики со времени покорения Луны. Никогда еще ни одно космическое тело не оказывалось под таким пристальным наблюдением землян.
В этом выборе нет ничего удивительного. Марс — самая похожая на Землю планета Солнечной системы. Возможно, что и там когда-то зародилась жизнь. Марс мог стать второй Землей. А что если жизнь и сейчас там есть? Что если микробы спрятались в недра Марса и прекрасно там поживают?
В последние десятилетия мы начали понимать, что жизнь может приспособиться к самым необычным условиям. Поверхность Земли и Мировой океан — лишь часть обжитого мира. Глубоко в недрах нашей планеты скрывается целая экосистема, состоящая из микробов; она никак не связана с внешним миром. По мнению американского исследователя Фридемана Фройнда, количество подземных организмов, населяющих нашу планету, превышает число наземных обитателей. Возможно, такие же сообщества микробов встретят нас и на Марсе — в его недрах.
Недавний эксперимент показал, что споры бактерий могут по несколько дней находиться в космосе. Это стало полной неожиданностью для самих ученых. «Мы думали, что в космосе все гибнет. Однако сенные палочки оказались невероятно живучими» — признается немецкая исследовательница Герда Хорнек, руководившая опытом.
Образцы спор пробыли в космосе две недели. Они были в разной степени защищены от космического излучения, но выжили даже некоторые незащищенные споры. Конечно, под жесткими ультрафиолетовыми лучами микробы все-таки быстро гибнут. Однако тонкого защитного слоя из пыли и песка достаточно, чтобы повысить их стойкость.
Красная планета лишена озоновой оболочки, оберегающей жизнь на Земле. Космическое излучение стерилизовало поверхность Марса, превратило ее в пустыню. В то же время в грунте живые организмы — если таковые на Марсе есть — будут защищены от смертельного излучения.
Это объясняет, почему аппараты «Викинг-1 и -2» в 1976 году обнаружили на Марсе только неживую материю. Ошибка их создателей заключалась в том, что они неправильно выбрали направление поисков жизни. «Если когда-то на Марсе появились простейшие организмы, — полагает Хорнек, — то с изменением климата они укрылись в таких нишах, где их потомки могли дожить до наших дней».
«Открытие одного-единственного внеземного микроба, если, конечно, будет доказано, что он развился независимо от организмов, населяющих Землю, можно было бы по праву назвать величайшим научным открытием всех времен» — считает австралийский физик Пол Дэвис.
Итак, перед нами один вопрос и три возможных ответа — прямо-таки тест для школьных экзаменов. Осталось лишь выбрать правильный:
а) на Марсе никогда не было жизни;
б) на поверхности Марса нет жизни, но она существует в недрах планеты. Там микроорганизмы могут питаться минералами и водородом;
в) на Марсе нет жизни, но она была в прошлом; ее следы можно найти и сейчас.
Какой из ответов выбрать? Марс мертвый? Живой? Погибший? И будет ли найден ответ в эти дни и недели зимнего штурма Марса?
До прибытия зонда «Марс Экспресс» вокруг Красной планеты обращались два автоматических зонда, ставших ее искусственными спутниками.
* «МАРС ОДИССЕЙ». Стартовал 7 апреля 2001 года, а 23 октября того те года достиг Марса и стал его спутником. Высота орбиты — 400 километров. Время обращения — 2 часа. Стартовая масса зонда — 725 килограммов, ширина — 2,6 метра. Основная задача — исследование поверхности Марса и поиск воды.
* «МАРС ГЛОБАЛ СЕРВЕЙОР». Стартовал 7 ноября 1996 года и приблизился к Морсу 12 сентября 1997 года. Масса зонда —1062 килограмма, высота — 3 метра. С марта 1999 года занимается картографированием поверхности Марса. Передал на Землю более ста тысяч фотографий. Разрешающая способность некоторых снимков составляет всего полтора метра.
Для европейцев полет к Марсу являлся исторической вехой. Впервые в истории Европейское космическое агентство (ЕКА) независимо от США направило автоматический зонд к чужой планете. В создании этого аппарата участвовали многие страны, в том числе Россия: на его борту были установлены три российских прибора. Другое оборудование изготовили в Великобритании, Франции, Италии. Швеции, Испании и Германии. Запуск зонда осуществлен с помощью российской ракеты «Союз-Фрегат», модифицированной инженерами НПО им. С. А. Лавочкина.
«Подобное разделение труда не совсем эффективно, но нам надо было привлечь к работе представителей различных стран Европы», — признался Руди Шмидт, руководитель проекта «Марс Экспресс».
В космосе разворачивается соревнование между «старыми» и «новыми» космическими державами. Первые постепенно сдают свои позиции. Так, в интервью «Известиям» директор Института космических исследований Лев Зеленый признал: «Хотя в федеральной программе записаны российские экспедиции к Марсу, реальных средств для снаряжения самостоятельных полетов нет».
Зато в «гонку космических снаряжений» включаются с переменным успехом Китай, Япония, Европейский союз. «Пора нам, европейцам, — говорит британский планетолог Колин Пиллинджер, создатель „Бигла-2“, — перестать, прижавшись к окну, смотреть за происходящим где- то в стороне от нас. Наша публика заслужила право на зрелища вроде тех, которыми американцы упиваются десятилетиями».
С научной точки зрения, «Бигл-2» мог бы произвести сенсацию. Он был оборудован сверхпрочным буром, разработанным российскими и немецкими инженерами. Этот бур позволял забирать пробы грунта с полутораметровой глубины. А ведь еще никогда человек не проникал вглубь Марса! «Бигл-2» был оснащен также химической лабораторией для анализа проб непосредственно на Марсе.
Руководители ЕКА заявили даже: «Теперь на Марсе нет уголка, где могла бы спрятаться жизнь».
Зонд «Марс Экспресс»: поначалу все было нормально
Робот «Бигл-2» так и не приступил к работе на Марсе
Жизнь, жизнь, где твои следы на пыльных тропинках Марса? Не крестиками лапок означены они, а номерками изотопов. У всех живых организмов — 1рибов, растений, микробов — наблюдается повышенное содержание легкого изотопа С-12. Это — свойство живой природы. Если межпланетный зонд обнаружит этот изотоп, значит на Марсе есть или была жизнь.
Впрочем, сама метка — С-12, С-13 — не скажет ничего о том, каков возраст предполагаемых следов жизни и обитают ли сейчас на Марсе какие-либо живые существа- Но есть и иной след — метан. Ведь этот газ вырабатывается микроорганизмами.
Впрочем, скептики остерегают любителей «газетных сенсаций». Строго говоря, наличия метана тоже недостаточно, чтобы с уверенностью сказать: «Да, на Марсе есть жизнь». Это на Земле пузырьки метана, как индикатор, выдают ее присутствие. Но, может быть, на Марсе действуют другие законы?
Межпланетный зонд «Марс Одиссей» исследует поверхность Марса и ведет поиск воды
В 1989 году президент США Джордж Буш-старший заявил что целью НАСА будет полет на Марс. Позднее американский конгресс отказался от этого проекта, поскольку, по расчетам, проведенным в 1991 году, он поглотил бы около 450 миллиардов долларов. Проект посчитали утопией и на какое-то время забыли. Между тем самый известный энтузиаст полетов на Марс Роберт Зубрин доказывает, что для «марсианской программы» хватило бы и 30 миллиардов долларов.
Зато нет сомнений в другом. Жизнь может развиваться лишь там, где есть вода. На Марсе поначалу воды было в избытке. По расчетам ученых, около четырех миллиардов лет назад ее было даже больше, чем на Земле. В то время обширные районы в северной части Марса покрывал океан глубиной более тысячи метров. Отдельными островками возвышались марсианские континенты.
А еще Марс, возможно, был «страной тысячи озер». Водой были заполнены кратеры и впадины между ними. Особенно много их было в долине Маринера, протянувшейся почти на 4500 километров. Американские геологи идентифицировали озеро, которое было так же велико, как Мексика и Техас, вместе взятые. В длину оно достигало почти 900 километров, а в глубину превышало два километра.
Поражает и речная сеть Марса, его грандиозные речные долины, образовавшиеся более трех миллиардов лет назад. Они достигали 2000 километров в длину и 200 километров в ширину! На Земле нет ничего подобного древним рекам Марса. Что величавый Нил, что Волга — ручейки, журчащие перед ними.
Согласно компьютерной модели, на Красной планете в то время наблюдалась бурная вулканическая деятельность. В атмосферу планеты поступали миллионы тонн углекислого газа. Возник «парниковый эффект», разогревший Марс. В этой модели — а в реальности? — сложились условия, при которых могла развиться жизнь.
' ...Теперь в марсианском раю запустение. Недостатка в сценариях катастрофы нет. Вот один из них. В нем с небес Земли и Марса обрушиваются частые ливни. Постепенно они «вымывают» из атмосферы весь кислород. С этого времени судьбы двух планет решительно разнятся. На Земле едва затвердевшая кора «рвалась, кипела, пузырилась и пучилась; потоки лавы и магмы извергались наружу» (см. «Знание — сила», 2000, № 12), обволакивая планету и сохраняя ее тепло.
А маленький Марс — он в десять раз по массе меньше Земли — остыл гораздо быстрее. Большинство вулканов потухло. Углекислый газ перестал пополнять атмосферу. Она истончалась и совеем не удерживала тепло. В течение двух миллиардов лет Марс превратился в ледяную пустыню. А начались эти перемены около 3,8 миллиарда лет назад.
1. «Викинг-1»;
2. «Обсервер»;
3. «Фобос-1»:
4. «Маринер-4»;
5. «Марс Глобал Сервейор»;
6. «Соджорнер»
Вообще Марс — планета, подверженная переменам. У него, не считая Плутона и Меркурия, самая эллиптичная орбита. Он приближается к Солнцу на 207 миллионов километров и удаляется от него на 250 миллионов километров. Заметно меняется и наклон оси вращения Марса. Сегодня она наклонена на 22 градуса относительно плоскости орбиты, то есть всего на 1,5 1радуса меньше, чем земная ось.
Шесть миллионов лет назад, по расчетам французского астронома Жака Ласкара, наклон оси Марса составлял 47 градусов. В подобном положении его полюса получали больше всего солнечного тепла. Это привело к полному таянию марсианских ледников. В атмосферу планеты попали огромные количества углекислого газа и водяных паров. Пары конденсировались, покрыв Марс океаном глубиной в несколько метров, полагает американский планетолог Алан Ховард.
Теперь на Марсе царит запустение.
Осадочные породы но Марсе.
Отпечатки микроорганизмов на марсианском метеорите, найденном в 1984 году в Антарктиде
В компьютерной модели, составленной группой французских астрономов во главе с Ласкаром, ось вращения Марса за последние !0 миллионов лет часто меняла свой наклон; диапазон ее колебаний составил от 13 до 47 градусов. Причиной тому было притяжение могучих соседей планеты — Юпитера и Сатурна. Марс рядом с ними, что юла, которую подталкивают во время ее вращения. Планета совершает перескок, и резко меняется интенсивность солнечного излучения, получаемого Северным полюсом. Сейчас, например, на Марсе ледниковый период.
Добавим, что Ласкар уже не первый раз составляет модели поведения планет в отдаленном прошлом. На страницах журнала «Знание — сила» (2002, № 4) упоминалась его компьютерная модель «Земля без Луны». Согласно ей, Земля могла бы, как и Марс, постоянно менять свой наклон, если бы не массивная Луна, удерживавшая ее от неожиданных кувырков.
Люди запустили на Марс, Луну и Венеру более полусотни аппаратов, но только пять из них могли передвигаться без нашей помощи: два советских лунохода, отправленных на Луну почти тридцать лет назад, и три американских робота, доставленных на Марс в 1997 и 2004 годах. Все эти аппараты были оснащены колесами, но это не лучший способ передвижения на планете, где нет ни грунтовых дорог, ни автострад. Поэтому конструкция роботов со временем изменится.
Весной 2001 года на полигоне НАСА в Калифорнии начались испытания восьминагого робота-паука «Scorpion». Он без труда перебирается через россыпь гравия или песчаные дюны. В путешествии по чужой планете ему не нужна связь с наземным центром управления. Это очень удобноI Ведь Марс — исключение из правил. Он расположен неподалеку от нас. Радиосигнал доходит туда быстро. Если же робот отправится на отдаленную планету, сигнал будет идти туда не одну минуту. Вот где от него потребуют полной самостоятельности!
* Среди других кандидатов на заселение далеких планет — роботы-змеи. В отличие от настоящих змеи, они будут перекатываться на десятках миниатюрных колесиков. Они могут переползать каменные глыбы, перемахивать через песчаные дюны или преодолевать расселины в скалах. Прямо из посадочного аппарата, не прибегая к помощи трапа, они спустятся но поверхность планеты. Всеми частями механизма они будут исследовать ее. Сенсоры, закрепленные на их обшивке, могут анализировать грунт, проводить сейсмические измерения и даже искать следы воды, разве что не сумеют исследовать ее атмосферу. В НАСА намерены испытать подобных роботов но Марсе в 2007 или после 2010 года. Возможно, что вслед нашим луноходам они высадятся на Луне или прибудут на какой-нибудь астероид. Позднее эти роботы откроют для себя спутники планет-гигантов.
* В скором времени появятся и «полиморфные» роботы, готовые приспособиться к самым разным условиям, царящим на планетах Солнечной системы. Ход Липсон и Джордан Поллак из бостонского Brandeis University уже придумали первых роботов, которые сами могут менять свою форму, встречая неожиданную преграду. Возможно, лет через двадцать подобные роботы примутся исследовать просторы Солнечной системы, готовя базы, на которые потом прибудут их творцы и создатели — люди.
Да, Марс превратился в пустыню, но не вся его вода испарилась. Немало ее просочилось в грунт и замерзло. Полтора года назад американский зонд «Марс Одиссей» обнаружил на 60-м градусе южной широты целый океан водяного льда, расположенный под поверхностью Марса. Даже первый метр грунта здесь наполовину состоит изо льда. По словам американского физика Билла Фелдмана, «этого вполне хватит, чтобы снабдить водой экспедицию, которая прибудет на Марс». Истинные размеры океана определит зонд «Марс Экспресс».
А по Марсу, кажется, вспять времени и природе побежали новые реки. Покоя там нет, и не в одних бурях дело. Всюду на стенах каньонов и кратеров виднеются странные борозды. Американские исследователи Майкл Малин и Кеннет Эджетт обнаружили их на сотнях фотографий, полученных с Марса. Их возраст всего несколько миллионов лет, а может, и несколько столетий.
Малин и Эджетт предположили, что эти борозды — они получили название Gully, «водостоки» — оставлены гейзерами, струями воды, внезапно вырвавшимися из недр Марса. Их напор так велик, что они прорывают глубокие желоба, прежде чем успевают испариться.
В таком случае на глубине 100 — 400 метров еще и сейчас должна быть жидкая вода. Все говорит против этого. На Марсе страшный холод, и при температурах от -70 до -100 градусов грунт промерз на два километра вглубь. Впрочем, на планете есть магматические очаги, где лед может плавиться, превращаясь в воду.
Назывались и другие причины появления этих борозд: грязевые потоки, взрывы газовых включений, содержащихся в кристаллических породах или ледяных глыбах. Разлетевшиеся обломки породы могли оставить такой же след, как струя воды.
Наконец, в марте 2003 года Филипп Кристенсен из Аризонского университета опубликовал на страницах «Nature» свою гипотезу В ней то же таяние, но не сухого льда, а водяного, меняло ландшафт Марса, украшая его бороздами. «Они очень молоды. Это меня озадачило. Если грунтовые воды располагаются близко к поверхности Марса, то почему они оставались в покое миллиарды лет и лишь недавно пришли в движение?» — спорит он с Малином и Эджеттом.
Рассматривая фотографии борозд, Кристенсен убедился, что все они располагаются с наиболее холодной стороны кратера или долины, они словно тянутся к ближайшему полюсу планеты. «Почему? Если уж говорить о таянии грунтовых вод, то как объяснишь, что они тают, где холоднее?» Там же обычно скапливается снег. Ведь иногда на Марсе наблюдаются бурные снегопады. Поверхность планеты покрывается слоем снега толщиной до десяти метров. При потеплении снег подтаивает, и по поверхности проносятся потоки талой воды, прорезая в ней новые русла — те самые борозды. От испарения эта вода защищена снежным покровом.
Интерес к этим странным бороздам не случаен. В целом ряде гипотез они приводят нас к источникам воды, а подобные источники, особенно горячие, могли бы стать идеальным местом для поселения примитивных организмов, например для популяции бактерий. Но все это лишь предположения. Марс хранит еще множество тайн. Поэтому и американские, и европейские ученые, готовясь к экспедициям 2003 года, уже планировали новые полеты на Марс.
В июле 1997 года американский зонд «Марс Пасфайндер» доставил на Марс самоходный аппарат «Соджорнер»
Так, руководители НАСА намерены в 2009 году отправить на Марс передвижную лабораторию. В том же году они намечают исследовать Марс с помощью беспилотного самолета, оснащенного пропеллером.
Подобный летательный аппарат — это нечто среднее между спутниками, кружащими по марсианской орбите, и аппаратами, что совершают посадку на Марс и ведут «полевые исследования». Самолет может выполнять обе эти задачи. Он будет фотографировать планету с большой высоты, а совершив посадку, проведет точнейшие измерения. Он зафиксирует колебания магнитного поля Марса, обнаруживая по ним залежи полезных ископаемых или скопления льда или воды в недрах планеты.
О полетах на Марс говорил еще пионер американской космонавтики Вернер фон Браун, один из тех, кто готовил посадку «Аполлона» на Луну. «В марсианской пустыне, — сообщал он на страницах своей знаменитой книги „Старт в космос“, — может совершить посадку любой крупный самолет, способный подолгу парить в разреженной атмосфере Марса».
Размеры марсианского планера впечатляли: он весил 150 тонн! «Земных» тонн, ведь Марс планета маленькая. Сила тяжести здесь ниже, чем на Земле. Тот же самый планер весил бы здесь «всего» 57 тонн. На его борту, размышлял Браун, разместятся экипаж из девяти астронавтов, два автомобиля, аппаратура, все необходимые запасы, а также все, что может понадобиться при возвращении с Марса. По окончании работ астронавты снимут крылья самолета и установят его корпус вертикально. Планер превратится в ракету. Он катапультируется в космос.
План Вернера фон Брауна начинает сбываться, хотя теперь речь идет лишь о запуске беспилотного самолета.
Если этот план сбудется, начнется новая эра в воздухоплавании. Беспилотные самолеты облетят весь Марс, а также другие планеты и спутники, у которых есть атмосфера. В списке грядущих целей — Венера, Юпитер, а также один из спутников Сатурна Титан. К концу XXI века в небе над Красной планетой будут сновать самолеты с экипажами астронавтов, тщательно, пядь за пядью обследуя открывшийся им новый мир.
Возможно, в ближайшие 1C лет на Марсе появится робот-змея
Подобный самолет маг бы исследовать Марс
После 2011 года, по планам Европейского космического агентства, на Марс прибудет автоматический аппарат, который соберет образцы грунта Красной планеты и доставит их на Международную космическую станцию, а после карантина — на Землю. Подобный эксперимент станет «генеральной репетицией» перед полетом людей на Марс. Если грузовой корабль без особых проблем прибудет на Землю, значит и пилотируемый экипаж наверняка возвратится из межпланетной экспедиции.
Планы НАСА заселить Марс принимают вполне конкретные очертания. Первая высадка людей на эту планету намечена на 2020 год...
И вот тут, пока публика готовится к бурным, продолжительным аплодисментам, встречая череду — после стольких-то лет неудач — марсианских триумфов, признаем, что увлеченные вопросами, которые мы задаем Марсу о недрах, воде, микробах, мы забываем, что сами до сих пор так и не ответили убедительно на два важнейших для нас вопроса, касаюшихся марсианских исследований.
Во-первых, для чего нужно посылать людей на Марс, когда по нему могут ездить самоходные роботы, а над ним кружить искусственные спутники? Нас гонит лишь нетерпение. Мы не хотим ждать еще десятилетия, пока появится техника, отвечающая нашим упованиям. Увы, наши всевидящие приборы пока, скажем так, глупы. Они смотрят только туда, куда направит их взгляд человек. Они пройдут мимо слона и не заметят его, если их камеры будут повернуты в сторону. И лишь человек, прибывший на Марс, маленький, озирающийся зверек посреди Красной планеты, может, неожиданно меняя направление поисков, найти то, чего не дождаться от современных машин.
Да, многие специалисты полагают, что ни роботы, ни автоматические зонды не обнаружат жизнь на Красной планете, даже если таковая там есть, ведь возможности этих аппаратов ограничены. Жизнь на Марсе способен найти лишь человек. «До сих пор еще не создан робот, которого можно было бы послать за покупками в супермаркет, — иронизирует известный американский инженер и футуролог Роберт Зубрин, президент „Марсианского общества“. — Как же направлять подобные аппараты для исследования чужой планеты?» Сам он давно ратует за создание на Марсе колонии космонавтов (см. «Знание — сила», 2001, № 3).
Во-вторых, зачем нам вообще нужен Марс? Что ищем мы на этом «плацдарме для будущего человечества»? Точка зрения оптимистов и вообще сторонников дорогостоящих космических предприятий изложена в программной статье Джеско фон Путткамера, одного из руководителей НАСА, опубликованной на страницах немецкого журнала «Р.М.». Вот некоторые выдержки из этой статьи.
Джека фон Путткамер, энтузиаст покорения Марса
«В ближайшие 20 — 25 лет люди высадятся на Марсе. Освоение новой планеты имеет фундаментальное значение для выживания человека как биологического вида, даже для бессмертия человечества... В отдаленном будущем, после начала заселения Марса, сфера интересов людей еще более расширится; она охватит сперва пояс астероидов, содержащий 98 процентов из 5000 известных нам астероидов и планетоидов, обращающихся вокруг Солнца, многие из которых являются, может быть, богатейшими кладовыми сырья — платины, палладия, иридия, рубидия, а также дейтерия, водяного льда и других веществ, которые будут чрезвычайно нужны жителям Земли и Марса. Разведка, добыча и доставка этих полезных ископаемых станет новым этапом в консолидации человеческих усилий. Вызывает большой интерес и исследование отдаленных спутников Юпитера и Сатурна — Европы, Ганимеда и Титана, из которых особое внимание привлекает Европа, покрытая водяным льдом, обладающая атмосферой и имеющая, как предполагают, запасы воды, где могут отыскаться следы жизни».
Точка зрения скептиков представлена в статье известного российского астронома В. Г Сурдина, публикуемой в нашем журнале.
Истина же, пожалуй, в том, что наше стремление в космос уже неудержимо. Лишь крупные — космические или планетарные — катастрофы могут помешать нашему триумфальному шествию по ближайшим большим и малым планетам. Марс — соседняя с нами планета. Марс лежит у нас на пути, как когда-то, в глубокой древности, на пути у первых мореплавателей лежали островки, преграждавшие им выход из залива. Миновать Марс невозможно. Его предстоит долго и дотошно исследовать и осваивать. Быть может, когда-то Марс был лабораторией, где рождалась жизнь, теперь он становится нашим учебным полигоном, где мы робко, как первые мореходы древности, учимся плаванию в открытом космосе.
О планете Марс сегодня известно много. Настолько, что пришлось расстаться с мысльюг что Марс и Земля похожи. Тем заманчивее проверить, можно ли применить для исследования Мерса методы, успешно применяемые на Земле.
Так, в Институте проблем передачи информации РАН и в Институте географии РАН на основе методики, используемой для исследования земной коры, были созданы карты рельефа Марса. Обрабатывая информацию, добытую с помощью посылаемых к Красней планете аппаратов, удалось выявить плотность кратеров, интенсивность окраски поверхности и направление уклонов. Методика так называемого морфоструктурного районирования, эффективная на Земле при прогнозе сильных землетрясений и поиске полезных ископаемых, может оказаться полезной при изучении поверхности планет Солнечной системы космическими аппаратами.
Одна из таких карт Марса, демонстрирующая результаты в области сравнительной планетологии, — перед вами.
Александр Портнов
Замечательный афоризм лектора из «общества по распространению» в кинофильме «Карнавальная ночь» долгое время отвечал уровню знаний о существовании жизни на Красной планете. Однако имеются факты, позволяющие сказать: «Жизнь на Марсе была!
Но она погибла в результате страшной „астероидной атаки“ (см. „Знание — сила“, 2002, № 12), когда поверхность планеты подверглась „космическому ожогу“, а богатая кислородом атмосфера была выброшена в космос в виде плазменных потоков раскаленного газа».
Свидетельством этих процессов являются необычные магнитные красноцветные пески Марса. Возможно, на Марс рухнули обломки его третьего спутника — Танатоса; возможно также, что именно при этих ударах астероидов были заброшены на Землю метеориты, состоящие из марсианских пород и обнаруженные на ледовом панцире Антарктиды и в Австралии. В одном из них американцы как будто бы обнаружили остатки бактерий и органическое вещество, обогащенное легким изотопом углерода, что характерно для жизненных циклов.
Почему Марс красный? Откуда этот цвет крови? Как ни странно, сходство окрасок объясняется одной и той же причиной — обилием оксида железа. Оксиды железа окрашивают гемоглобин крови; оксиды трехвалентного железа в виде песка и пыли покрывают поверхность Марса.
Американские станции передали сведения о химическом составе марсианского грунта и коренных горных пород. Эти данные указывают, что красный марсианский грунт состоит из оксидов и гидроксидов железа с примесью железистых глин и сульфатов кальция и магния. Такой набор минералов характерен для широко развитых на Земле красноцветных кор выветривания, возникающих в условиях теплого климата, обилия воды и свободного кислорода атмосферы.
Густую красную пыль проклинают водители на грунтовых дорогах Африки и Индии, а в прежние геологические эпохи, когда на Земле был теплый оранжерейный климат, красноцветы, как лишайники, покрывали поверхность всех континентов. С учетом железистых кварцитов докембрия суммарная мощность красноцветов Земли достигает многих километров. По-вццимому, красноцветные коры выветривания на Марсе возникли в сходных условиях. Марс красный потому, что покрыт слоем «ржавчины» мощностью в 3 — 5 километров.
«Ржавчина» на поверхности планеты — редчайшее явление в Солнечной системе: она известна только на Марсе и на Земле. Ведь для окисления железа глубинных пород вместе с водой необходима еще и кислородсодержащая атмосфера.
На Земле красноцветные породы возникли лишь после того, как в атмосфере появился свободный кислород. В свою очередь, кислородная атмосфера Земли — порождение жизни! Подсчитано, что весь кислород земной атмосферы — 1200 триллионов тонн — зеленые растения производят геологически почти мгновенно, за 3700 лет! И если растительность погибнет, свободный кислород очень быстро исчезнет: он снова соединится с органическим веществом, войдет в состав углекислоты, окислит железо в горных породах. Сейчас в атмосфере Марса лишь 0,1 процента свободного кислорода, для его превращения в Красную планету нынешнего количества кислорода явно недостаточно; значит, «ржавчина» возникла здесь гораздо раньше. Для ее образования потребовалось огромное количество воды и кислорода; развитая речная сеть свидетельствует об обилии воды (льда). Так сколько же свободного кислорода было изъято из атмосферы для образования марсианских красноцветов?
Поверхность Марса составляет 28 процентов от поверхности Земли. Я подсчитал, что для образования здесь коры выветривания базальтов суммарной мощностью 1 километр из атмосферы Марса было изъято 5000 триллионов тонн свободного кислорода, то есть вчетверо больше, чем сейчас в земной атмосфере! Для образования всего лишь десятиметрового слоя сульфатов потребовалось бы 500 триллионов тонн кислорода.
Итак, только совместное воздействие воды и атмосферного кислорода в условиях довольно теплого климата могло покрыть Марс таким мощным слоем «ржавчины», что он светит «красным глазом» за многие десятки и сотни миллионов километров. Но эта «ржавчина» могла возникнуть лишь при условии, что на Марсе когда-то шумели леса.
История развития жизни на Земле показывает, что даже за 200 миллионов лет примитивные синезеленые водоросли докембрия превратились в мо!учие леса каменноугольного периода. Значит, времени для развития сложных форм жизни на Марсе было более чем достаточно. Жизнь на Марсе была, но сейчас она практически отсутствует, об этом свидетельствует ничтожное содержание кислорода в марсианской атмосфере. Что погубило жизнь на этой планете? Великие оледенения? История Земли показывает, что к оледенениям жизнь ухитряется приспособиться. Я думаю, что причина — в чудовищной энергетике космоса, способного обрушивать на поверхность планет «астероидные удары», уничтожающие все живое.
Исследование красных песков Марса выявило у них удивительную особенность: они магнитны! В отличие от них, красноцветы Земли — немагнитны. Эта резкая разница в физических свойствах объясняется тем, что при одинаковом химическом составе (Fe2O3) в качестве «красителя» на Земле выступает минерал гематит (от греческого «гематос» — кровь) с примесью лимонита (гидроксид железа), а на Марсе преобладает очень редкий в земных горных породах минерал маггемит, красная магнитная окись железа, имеющая химический состав гематита, но кристаллическую структуру магнитного минерала магнетита (Fe3O4).
Гематит и лимонит — широко распространенные руды железа, а маггемит образуется изредка при окислении магнетита, если сохраняются его первичная кристаллическая структура и магнитные свойства. При нагревании выше 200°С маггемит превращается в гематит и становится немагнитным.
Маггемит считался на Земле минералом редким до тех пор, пока я не обнаружил, что территория Якутии буквально засыпана огромным количеством магнитной окиси железа. Это были красно-бурый песок или стяжения различной формы. Но свойства этого маггемита были необычными: после прокаливания он оставался магнитным, подобно его синтетическому аналогу. Я описал его как новую минеральную разновидность и назвал «стабильным маггемитом». Возникли вопросы: почему он отличается по свойствам от «обычного» маггемита, почему его так много в Якутии, но нет среди многочисленных красноцветов экваториальной зоны Земли?
Поверхность Марса
Техника указывала путь образования стабильного маггемита — прокаливание природных лимонитовых кор выветривания, которых так много в древних осадочных отложениях Якутии. Но почему они прокалены? Может быть, причина — таежные пожары? Тайга горит, деревья падают на железистую почву... Но леса горят по всей планете, в том числе и на экваторе. А магнитной окиси железа там нет или ее очень мало. В Якутии же стабильный маггемит распространен на огромной площади, причем реки вымывают его из древних отложений. Значит, какой-то могучий поток энергии буквально прокалил поверхность северо-востока Сибири!
Разгадку этого явления я вижу в сенсационной находке гигантского метеоритного кратера в бассейне сибирской реки Попигай. Диаметр Попигайского кратера — 130 километров, юго-восточнее известны аналогичные структуры диаметром в десятки километров. Страшная катастрофа произошла 35 миллионов лет назад; возможно, с ней связана граница двух геологических эпох — эоцена и олигоцена, которая характеризуется резким изменением типов жизни.
Энергия космического удара была поистине чудовищной. Диаметр астероида достигал 8—10 километров, масса — около 3 триллионов тонн, скорость — 20 — 30 километров в секунду! Он пробил атмосферу, как пуля — лист бумаги; энергия удара расплавила 4-5 тысяч кубических километров горных пород, смешав воедино базальты, граниты, осадочные породы. В радиусе нескольких тысяч километров погибло все живое, испарилась вода рек и озер, а поверхность Земли оказалась прокаленной космическим пламенем.
Зараженность Якутии магнитной окисью железа — ключ к разгадке тайны магнитности красноцветных кор выветривания Марса. Ведь на этой планете насчитывается более сотни гигантских метеоритных кратеров размером больше Попигайского, а мелких просто не счесть! Можно сказать, что Марсу крепко досталось, причем наличие в доледниковое время текучей воды, быстро разрушающей кратерные сооружения, позволяет предположить, что многие кратеры Марса сравнительно молодые. Поверхность Марса подверглась мощному прокаливанию, космическому ожогу, при котором произошло омагничивание железистых кор выветривания. Нынешняя разреженная атмосфера тоже объясняется астероидной атакой: газы при высоких температурах превращались в плазму и навсегда выбрасывались в космос. Кислород атмосферы, похоже, является реликтовым: это ничтожный остаток того кислорода, который породила уничтоженная астероидами жизнь.
Почему астероиды так яростно атаковали Красную планету? Только потому, что за Марсом вращается «пояс астероидов» — обломки загадочной планеты Фаэтон, возможно, некогда существовавшей на этой орбите? Астрономы предполагают, что два маленьких спутника Марса — Фобос (Страх) и Деймос (Ужас) — захвачены гравитационным полем Марса из пояса астероидов. Возможно, что позиция ближайшего спутника Марса Фобоса, вращающегося на расстоянии всего лишь 5920 километров от поверхности планеты, позволяет объяснить причину «астероидной атаки».
За марсианские сутки (24 часа 37 минут) Фобос трижды успевает облететь планету, поскольку он вращается по кольцевой орбите на максимальном приближении к «хозяину».
В XX веке без «марсианской границы» разнообразие рода человеческого начнет исчезать, чему уже сейчас способствуют развитые коммуникации и средства транспорта. А разнообразие необычайно важно для развития жизни. Похоже, что один мир оказывается слишком мал для сохранения разнообразия, которое делает жизнь интересной и определяет выживаемость человечества. Nape — это новый мир, который нас спасет и послужит ступенькой к другим мирам.
Аналогия между Марсом и Америкой XIX века пока еще сильно недооценивается, особенно в плане двигателя технологического прогресса.
А на Марсе β XXI веке ничто не будет цениться так дорого, как рабочая сила. Естественно, там будут лучше платить за труд, чем на Земле. Точно так же, как Америка в XIX веке сменила европейское отношение к человеку, марсианские социальные нормы будут неизбежно воздействовать на земные. Для марсианской цивилизации будут установлены более высокие стандарты и нормы отношений, и со временем они неизбежно будут перенесены и на Землю.
Марс зовет. И если его освоение пойдет успешно, он не сможет занимать внимание человечества более трех-четырех веков. Если мы откроем границу на Марсе, человечество получит возможность экспоненциального роста и освоение Марса станет попросту спасением цивилизации.
Марс неизбежно приведет к созданию новых, более мощных источников энергии, более быстрых видов транспорта, а после этого человечеству откроются пути к границам Солнечной системы, а потом — к звездам. Главное — не останавливаться.
Марс ждет нас, его пионерам понадобятся новые технологии, наука, творчество, свободная мысль свободных людей. Люди из застывшего общества не смогут освоить Марс. Мы пока еще можем. Марс ждет нас, но он не будет ждать вечно.
Роберт Зубрин
Фобос вплотную приблизился к так называемому пределу Роша, то есть к тому критическому расстоянию, на котором навигационные силы разрывают спутник на части.
Для Марса предел Роша проходит на высоте около 5000 километров над его поверхностью, то есть для гибели Фобосу остается опуститься по своей орбите на 900 километров. Астрономы считают, что Фобос рухнет на Марс через 40 миллионов лет. По форме Фобос похож на картофелину, но его длина — 25, а ширина — 21 километр. Развал такого гиганта на орбите вызовет страшный удар по Марсу — прокаливание его поверх ности, уничтожение остатков атмосферы за счет ее выброса в космос в виде раскаленной плазмы.
Как видим, названия для спутников были выбраны очень удачно: Марс находится под Страхом с Ужасом в придачу. Я думаю, что у Марса был, по крайней мере, еще один спутник, для которого лучшее название — Танатос, смерть. Танатос вращался на более низкой орбите, чем Фобос. Он был заторможен плотной марсианской атмосферой, прошел через предел Роша, и его обломки уничтожили на Марсе все живое. Осколки этой страшной астероидной атаки — куски марсианской коры — долетели до Земли. Любопытно, что кратеры на Марсе образуют линейно вытянутые зоны и следуют друг за другом, как следы автоматных очередей- Возможно, так отражаются направления «главных ударов» падавших друг за другом обломков Танатоса.
Для прокаливания и омагничивания первоначально немагнитных марсианских железистых кор выветривания понадобилась энергия, соизмеримая с энергией нескольких миллионов мощных водородных бомб. Если бы они были сброшены на Землю, все живое на ней было бы уничтожено, атмосфера стала бы разреженной и негодной для дыхания, а гибель растений привела бы к дальнейшему исчезновению кислорода. А Марс меньше Земли, и его гравитационное поле гораздо слабее. Очевидно, обломки Танатоса стерли с поверхности Марса растительную жизнь, сорвали плазменными потоками кислородную атмосферу и омагнитили красноцветные коры выветривания. Нескольких миллионов лет было достаточно, чтобы Марс превратился в безжизненную пустыню с замерзшими морями и реками, засыпанными красным магнитным песком. Разве кто-нибудь на Земле помнит, что на месте гигантской пустыни Сахары всего-навсего 6 тысяч лет назад текли бесчисленные многоводные реки, шумели леса и кипела жизнь?