Вы тут

Прыцягненне Венеры. Чаму раскручваецца касмічная гонка?


NASA аб'явіла аб пачатку падрыхтоўкі дзвюх місій да Венеры, запуск намечаны на 2028—2030 гады. Акрамя ЗША, планы па адпраўцы аўтаматычных станцый ёсць у Расіі, Еўрапейскага касмічнага агенцтва і Індыі, паведаміла rіa.ru. Адна з задач — пошук прыкмет жыцця. Чаму вакол Венеры раскручваецца касмічная гонка?


Савецкая планета

Першыя назіранні гэтай планеты з дапамогай аптычнага тэлескопа былі праведзены Галілеа Галілеем у 1610 годзе. Венера насамрэч на першы погляд вельмі падобная на Зямлю. Наша планета ў дыяметры большая за найбліжэйшую суседку ўсяго толькі на 638 кіламетраў. Маса Венеры складае 81 працэнт вагі Зямлі. Адпаведна, і гравітацыя «ранішняй зоркі» блізкая да зямной. Яна ўсяго ў 1,4 раза бліжэй да Сонца, чым наша планета, і венерыянскі год доўжыцца 225 зямных дзён. Зямля і Венера ўтварыліся адначасова з аднаго і таго ж рэчыва. Нібыта сам лёс наканаваў ім быць планетамі-блізнятамі. А больш за ўсё даследчыкаў інтрыгаваў той факт, што паверхня нашай суседкі закрыта суцэльнымі аблокамі, непранікальнымі для аптычных тэлескопаў. Навукоўцы імкнуліся высветліць, што хаваецца за гэтым покрывам.

У 50-х гадах мінулага стагоддзя ў СССР і ЗША пачалі вывучэнне планеты-суседкі з дапамогай радыётэлескопаў. А ўжо ў 1961-м стартаваў савецкі міжпланетны аппарат «Венера-1». Налета паляцеў амерыканскі зонд «Марынер-2». Найбольш актыўна другую ад Сонца планету даследаваў Савецкі Саюз. Арбітальныя зонды да яе запускалі і ЗША, і Еўрапейскае касмічнае агенцтва, і Японія. Але менавіта СССР па гэты дзень застаецца адзінай у гісторыі краінай, чые апараты ўваходзілі ў атмасферу Венеры і садзіліся на яе не дужа гасцінную паверхню. Упершыню ў гісторыі гэта ў 1970-м здзейсніла савецкая аўтаматычная станцыя «Венера-7». Першыя дзве «Венеры» праляцелі міма планеты. Трэцяя, магчыма, урэзалася ў яе, паколькі яшчэ да ўваходу ў атмасферу страціла сувязь з Зямлёй. Яшчэ тры «Венеры» раскрылі парашуты і пачалі спуск, але былі літаральна раздушаныя велізарным атмасферным ціскам. Савецкія канструктары вынеслі ўрок з няўдач, і пасля адбылася чарада мяккіх пасадак на планету-суседку. Іх здзейснілі «Венеры» з сёмай па чатырнаццатую, а таксама спускальныя апараты місій «Вега-1» і «Вега-2». На рахунку гэтых зондаў — першыя фатаграфіі, перададзеныя з паверхні іншай планеты (Венера тут апярэдзіла Марс), першае вывучэнне венерыянскага грунту і яшчэ шмат першага. У тым ліку і першыя лятальныя апараты ў небе іншай планеты (а менавіта аэрастаты, якія ляталі над паверхняй Венеры і перадавалі даныя на працягу амаль дзвюх зямных сутак). Бліскучыя поспехі праграмы СССР прывялі да таго, што Венеру пачалі называць «савецкай планетай».

Прыкметы жыцця

Атрыманыя даныя збянтэжылі астраномаў. Хоць Венера знаходзіцца ў найбольш спрыяльнай для зараджэння жыцця «зоне Златаўласкі», хутка высветлілася, што ўмовы там без перабольшвальння проста пякельныя. Планета, якую назвалі ў гонар багіні кахання і прыгажосці, аказалася ўжо занадта наравістай. Тэмпература на паверхні — плюс 470 градусаў, атмасферны ціск — больш за 90 атмасфер. Вада практычна адсутнічае нават у выглядзе пары. Склад аблокаў — канцэнтраваная серная кіслата.

Меркурый, Зямля, Марс, Юпітэр, Сатурн, Няптун — гэтыя планеты круцяцца вакол уласнай восі супраць гадзіннікавай стрэлкі, калі назіраць з паўночнага полюса экліптыкі. Як і Сонца. Але Венера круціцца вакол уласнай восі ў процілеглы бок. Такім чынам, Сонца на планеце ўзыходзіць на захадзе.

Гэта звязана з тым, што планета перавернутая ў прасторы. Навукоўцы лічаць, што раней Венера магла сутыкнуцца з іншым касмічным целам, які зрушыў яе арыентацыю. Акрамя «ранішняй зоркі», ёсць яшчэ адна планета з незвычайным рухам вакол уласнай восі — гэта Уран. Ён круціцца, лежачы на баку. Верагодна, што гэта таксама звязана са сутыкненнем у мінулым.

Вар'яцкія ціск і тэмпература, аблокі з сернай кіслаты. І ўсё ж на Венеры ёсць месцы, дзе чалавеку будзе адносна камфортна. Праблема ў тым, што месцы гэтыя не на паверхні планеты. Гаворка ідзе пра вышыню 50—55 кіламетраў над паверхняй. Там атмасферны ціск складае каля адной атмасферы. Дыяпазон тэмператур цалкам камфортны для чалавека, а не такі пякельны, як каля паверхні, — ад 0 да 50 градусаў па Цэльсіі. Абарону ад касмічнай радыяцыі будзе забяспечваць атмасфера вышэй, шчыльнасць якой эквівалентная зямной. Гравітацыя блізкая да нашай планеты. Людзям давялося б жыць у паветраных гарадах, што вельмі складана тэхнічна на цяперашнім этапе развіцця тэхналогій. Тэарэтычна чалавек зможа «выйсці на паверхню» на вышыні 50 кіламетраў у звычайным аквалангу, паколькі ціск блізкі да зямнога.

Усвядоміўшы, што шукаць жыццё на Венеры дарэмна, навукоўцы страцілі да яе цікавасць. Надышоў працяглы перыяд забыцця. NASA не адпраўляла туды апараты больш за 30 гадоў — пасля станцыі «Магелан», якая ў 1989-м выканала з арбіты падрабязнае радыёлакацыйнае картаграфаванне планеты. Савецкія «Вега-1» і «Вега-2» даставілі на Венеру пасадачныя модулі і аэрастатныя зонды ў 1985-м. Пасля гэтага там працавалі толькі арбітальныя станцыі «Венера-экспрэс» Еўрапейскага касмічнага агенцтва (ЕКА) і «Акацукі» Японскага агенцтва аэракасмічных даследаванняў (JAXA).

Але некалькі гадоў таму ў атмасферы Венеры выявілі патэнцыяльны маркер жыцця — газ фасфін, які вырабляецца на Зямлі анаэробнымі бактэрыямі. Даныя, атрыманыя з дапамогай інфрачырвонага тэлескопа Джэймса Кларка Максвела (JCMT) на Гаваях у 2017-м і комплексу радыётэлескопаў ALMA ў чылійскай пустыні Атакама ў 2019-м, адразу пачалі пераправяраць іншыя даследчыкі, і іх высновы былі не такімі адназначнымі. Адны знайшлі памылкі ў апрацоўцы вынікаў назіранняў, іншыя паказвалі на тое, што з-за няправільнай каліброўкі інтэрфераметрыі фасфін пераблыталі з сярністым газам, спяктральная лінія якога зусім побач.

Афіцыйны сайт Еўрапейскай паўднёвай абсерваторыі, аднаго з галоўных партнёраў ALMA, паведаміў аб перакаліброўцы даных з навуковага архіва назіранняў, а аўтары нашумелага артыкула прызналі, што завысілі ўтрыманне фасфіну ў атмасферы Венеры па меншай меры ў сем разоў. Тым не менш усе місіі, якія стартуюць у найбліжэйшы час, уключылі ў спіс задач пошукі прыкмет жыцця.

Прыярытэтныя місіі

Першым павінен паляцець індыйскі арбітальны апарат «Шукраян-1» (у перакладзе — «Карабель Венеры»). Для старту плануюць скарыстацца адным з найбліжэйшых палётных вокнаў — у снежні 2024-га або ў сярэдзіне 2026-га, у залежнасці ад таго, калі завершыцца распрацоўка. Асноўныя мэты місіі — скласці карту паверхні і нетраў Венеры, даследаваць хімічны склад атмасферы і яе ўзаемадзеянне з сонечным ветрам.

Мяркуецца, што раздзяленне двухчастотнага радара з сінтэзаванай апертуры, размешчанага на борце «Шукраян-1», будзе ў чатыры разы большае, чым у арбітальнага апарата NASA «Магелан» — галоўнага «картографа» Венеры. Дзякуючы геарадару, індыйская місія стане першай па вывучэнні нетраў планеты. У спісе прыбораў таксама прылады для аналізу атмасферы Венеры ў інфрачырвоных, ультрафіялетавых і субміліметровых хвалях. Так што ў індыйскага апарата ёсць усе шанцы выявіць фасфін, калі ён там сапраўды ёсць. Інфрачырвоны спектрометр спатрэбіцца і для выяўлення магчымых вулканічных працэсаў.

Еўрапейскае касмічнае агенцтва (ЕКА) разглядае магчымасць запуску ў 2030 годзе да Венеры місіі EnVіsіon, якая будзе арбітальнай, але зробіць карты асобных участкаў планеты з раздзяленнем да аднаго метра. Пры такой дэталізацыі, напрыклад, можна ўбачыць савецкія пасадачныя модулі. Акрамя таго, спецыяльны спектрометр прааналізуе святло вызначанай даўжыні хвалі, які праходзіць скрозь вуглекіслотную смугу. Навукоўцы спадзяюцца, што гэта дазволіць скласці першае ўяўленне аб складзе парод планеты, па меншай меры адрозніць граніты ад базальтаў і такім чынам высветліць, ці ёсць у венерыянскай літасферы, як у зямной, падзел на блокі кантынентальнай і акіянічнай кары.

У лютым у NASA зацвердзілі чатыры праекты праграмы даследавання Сонечнай сістэмы Dіscovery. Два датычацца Венеры, а два іншыя прысвечаны спадарожнікам планет-гігантаў — Іа (Юпітэр) і Трытон (Няптун). Пасля місіі да Венеры прызналі прыярытэтнымі і на кожную вылучылі па 500 мільёнаў долараў. Праект DAVІNCІ + (Deep Atmosphere Venus Іnvestіgatіon of Noble gases, Chemіstry, and Іmagіng Plus) прадугледжвае адпраўку да Венеры касмічнага апарата новага пакалення. Усе прыборы яго пасадачнага зонда заключаны ў спецыяльную сферу, яны вытрымліваюць пралёт скрозь гарачую і шчыльную атмасферу планеты. Зонд прааналізуе склад атмасферы Венеры ад самых верхніх пластоў да паверхні, удзяляючы асаблівую ўвагу інертным газам і іншым злучэнням, здольным растлумачыць прыроду парніковага эфекту на планеце.

Спуск будзе здымаць сістэма з чатырох камер, адчувальных да ўльтрафіялетавага і бліжняга інфрачырвонага святла. Навукоўцы таксама спадзяюцца з дапамогай гэтых камер атрымаць у высокім раздзяленні здымкі загадкавых элементаў паверхні Венеры, так званых тэсераў, якія, на думку некаторых даследчыкаў, могуць стаць ключом да разумення гісторыі планеты і дазволяць адказаць на пытанне, ці існавалі калі-небудзь тут моры і акіяны, дзе патэнцыйна магло зарадзіцца жыццё. У выпадку поспеху зонд DAVІNCІ+ стане першым з 1985 года спускальны апаратам на Венеры пасля савецкіх «Вега-1» і «Вега-2».

У межах другой місіі — VERІTAS (Venus Emіssіvіty, Radіo Scіence, ІnSAR, Topography, and Spectroscopy) NASA адправіць на арбіту Венеры апарат з магутнымі радыёлакацыйнымі прыборамі, здольнымі назіраць скрозь шчыльную атмасферу, картаваць паверхню планеты і шукаць прыкметы актыўных працэсаў — тэктонікі пліт і вулканізму. Інфрачырвоныя прыборы на борце апарата змогуць вызначаць склад парод на паверхні. Гэта дазволіць пабудаваць першую геалагічную карту планеты, зразумець гісторыю Венеры і прыроду яе адрозненняў ад Зямлі. З дапамогай прыбора ІnSAR пабудуюць трохмерную тапаграфічную мадэль.

«Тостар» на арбіце

Запуск расійскай аўтаматычнай міжпланетнай станцыі «Венера-Д», якая ўключае ў сябе арбітальны апарат і пасадачны модуль для комплекснага вывучэння атмасферы, паверхні, унутранага ўладкавання планеты і навакольнага касмічнай плазмы, запланаваны на 2029-ты. Літара «Д» у назве азначае «доўгажывучы». Па разліках распрацоўшчыкаў, сам пасадачны модуль, які будзе падобны на спускальны апарат «Вега», прабудзе на паверхні планеты не больш за два-тры гадзіны, але ён даставіць станцыю LLІSSE, якая павінна прапрацаваць не менш за 60 сутак. Папярэдні рэкорд належыць «Венеры-13» — каля дзвюх гадзін.

Хоць LLІSSE па памерах — з бытавы тостар, прыбор, па задумцы спецыялістаў, зможа некалькі месяцаў рэгістраваць мноства параметраў: тэмпературу, ціск, хуткасць і напрамак ветру, колькасць сонечнай энергіі, якая паступае да паверхні, і некаторых рэчываў у ніжніх пластах атмасферы. Акрамя таго, канфігурацыя місіі «Венера-Д» мае ўстаноўку для свідравання, мяркуецца і запуск аэрастатнага зонда для пошуку біямаркераў у адзіна патэнцыйна прыдатным для жыцця венерыянскім асяроддзі — атмасферы.

У касмічную гонку ўключылася і амерыканская прыватная касмічная кампанія Rocket Lab. Яе кіраўнік Пітэр Бэк асабліва захоплены Венерай і ўжо абвясціў, што плануе адправіць туды касмічны апарат у 2023 годзе. Ён кажа, што кампаніі па сілах самастойна прафінансаваць праект і пабудаваць касмічны апарат. Rocket Lab ужо стварыла модуль «Фатон», які запускаецца пры дапамозе носьбіта «Электрон». Пітэр Бэк плануе скінуць з арбіты на Венеру зонд вагой 37 кілаграмаў. Пралятаючы праз венерыянскую атмасферу, ён будзе перадаваць сабраныя даныя па радыё на «Фатон», а той, у сваю чаргу, на Зямлю. «Гучыць не вельмі ўражліва, але на самай справе 37 кілаграмаў — гэта процьма прыбораў, асабліва калі вы загадзя ведаеце, што шукаеце і хочаце замерыць, — сказаў Бэк Бі-бі-сі. — Венера апошнім часам была абдзелена нашай любоўю. Я мяркую, што 2023 год — шанц гэта выправіць. Урады не ўмеюць паварочвацца хутка, а прыватнае прадпрыемства можа. Мы здольныя паляцець туды за невялікія грошы, паўтарыць гэта шмат разоў, зрабіць некалькі заходаў і праверыць атрыманыя вынікі».

Пілатуемыя місіі да Венеры ніхто не плануе. Людзям там пакуль рабіць няма чаго. Аднак можна зірнуць на планету бліжэй падчас іншага палёту. Такі варыянт прапанавалі ў NASA. Большасць праектаў місій марсіянскай праграмы прадугледжваюць аблёт Венеры для манеўру і набору хуткасці. Гэта збіраюцца выкарыстоўваць для цэлай серыі эксперыментаў, якія вельмі цяжка правесці дыстанцыйна. Навукоўцы жартам назвалі такі падыход «дзве планеты па цане адной». Такім чынам магчыма даставіць да Венеры аналітычныя апараты і зонды, якія кіруюцца з арбіты, а таксама сабраць і вярнуць на Зямлю пробы паветра і грунту.

Захар БУРАК

Выбар рэдакцыі

Грамадства

Гатовы да разгортвання «чырвоных зон»

Гатовы да разгортвання «чырвоных зон»

Мінскі навукова-практычны цэнтр хірургіі, транспланталогіі і гематалогіі аказваў дапамогу пацыентам з COVІD-19.

Грамадства

Сталічная геаграфія: як выглядае Мінск на старадаўніх картах і планах

Сталічная геаграфія: як выглядае Мінск на старадаўніх картах і планах

Прадпрыемства «Белкартаграфія» выпусціла ўнікальнае крыніцазнаўчае выданне «Мінск на старадаўніх картах і планах».