< Земляне приближаются к останкам братьев по разуму

Загадочная «русская планета»

Почему Венеру называют «сестрой» Земли? Чем она отличается от других планет Солнечной системы? Какое будущее предсказывает землянам Утренняя звезда? Гость программы «Космическая среда» - Владимир Гдальевич Курт, профессор кафедры астрофизики и звездной астрономии физического факультета МГУ, заместитель руководителя Астрокосмического центра Физического института имени Лебедева РАН, лауреат Госпремии СССР, Заслуженный деятель науки Российской Федерации.

---

 «Космическая сестра» Земли

Шестого июня 1761 года впервые в истории астрономии было положено начало физическому изучению планет. Великим русским ученым Михаилом Ломоносовым была открыта атмосфера на Венере. Именно высокая облачность Утренней звезды долгое время была препятствием для пристального наблюдения Венеры с Земли. Изучение планеты связано с успехами советской космической науки.

Говорит Юрий Бирюков, историк, заместитель директора по научной работе Мемориального дома-музея имени академика Королева: «Планета Венера для землян оставалась совершенной terra incognita. Из-за ее плотной атмосферы было совершенно неясно, что же происходит на той стороне – за облаками. Королев сосредоточил усилия на исследованиях Венеры. Еще при его жизни были запущены три первые «Венеры». Венера по определению стала русской планетой». 

Первые три станции при попытках сесть на Венеру были просто расплющены высоким давлением ее атмосферы. Только в 1970 году успеха добилась советская станция «Венера-7». По словам ученых, тогда мы «заглянули под вуаль» самой прекрасной планеты Солнечной системы. Правда, из-за высокой температуры на Венере – 490 градусов – проработала станция только 23 минуты. 

Венеру называют сестрой нашей планеты. Она наиболее близка к Земле не только в плане расстояния, но и по другим физическим характеристикам: массе и радиусу, плотности и химическому составу атмосферы. Многие считают, что процессы, происходящие в атмосфере Венеры, позволяют землянам лучше понять свою собственную планету, например, влияние на жизнь парникового эффекта.  

Рассказывает Лев Зеленый, академик, профессор, директор Института космических исследований РАН: «Я думаю, что если население Венеры было способно довести ее до парникового эффекта, то это должна была быть высокоразвитая, сильная технологическая цивилизация. Они могли бы с этой планеты выбраться до того, как сумели разогнаться до такой температуры. Где-нибудь мы бы нашли их следы, скорее всего, на Земле. Поэтому вряд ли это происходило подобным образом. Скорее всего, это естественный парниковый эффект».  

Венера – любимая планета писателей-фантастов. Александр Беляев и братья Стругацкие, Рэй Брэдбери, Роберт Хайнлайн, Станислав Лем и многие другие мечтали, что когда-нибудь люди сумеют колонизировать земную «сестру». Один из проектов по освоению Венеры может сделать реальностью совершенно фантастическую идею писателя Джонатана Свифта с его летающими островами. По замыслу ученых, аэростаты с колонистами на борту могут плавать в атмосфере Венеры на высоте 50 километров. Но сначала нужно населить Венеру земными бактериями, способными уничтожить вредный углекислый газ. 

Говорит ученый-конструктор Сергей Красносельский: «Для этого проекта ничего не нужно: никаких суперсветовых скоростей, звездолетов, ядерных двигателей. Для того чтобы начать проект, все уже есть. Даже уже аэростаты уже летали в небе Венеры «. 

Хотя сегодня Венера сегодня изучена достаточно хорошо, а учеными составлена карта почти всей поверхности планеты, исследования Венеры продолжаются. К 2015 году Россия планирует запуск принципиально нового космического долгоживущего аппарата «Венера-Д», предназначенного для детального изучения атмосферы и поверхности Венеры. По мнению разработчиков, станция будет работать на Венере около месяца.  

Интервью

Кулаковская: Здравствуйте! Я рада приветствовать вас, уважаемые радиослушатели в новом, 2011, году. Для нас с вами этот год особый. Он объявлен Годом российской космонавтики в честь пятидесятилетия со дня полета Юрия Гагарина. В каждой программе мы будем рассказывать, как продвигается подготовка к юбилею, будем вспоминать эру освоения Россией космоса. В гостях у нас будут люди, которые творили историю. Мы расскажем об основных этапах современной космонавтики.

В этот раз речь пойдет об одном из них. Мы поговорим о начале исследований советскими учеными ближайших соседей Земли – планет Солнечной системы, первой из которых стала Венера, загадочная «Русская» планета, как ее называют. О том, как готовились первые спутники к Утренней звезде, какие открытия предстояли, нам расскажет человек, который стоял у истоков изучения этой планеты. Это профессор кафедры астрофизики и звездной астрономии физического факультета МГУ, заместитель руководителя Астрокосмического центра Физического института имени Лебедева РАН, лауреат Госпремии СССР, Заслуженный деятель науки Российской Федерации Владимир Гдальевич Курт. Владимир Гдальевич, здравствуйте!

Курт: Добрый день!

Кулаковская: Владимир Гдальевич, в наступившем году мы будем отмечать целых два огромных юбилея, связанных с планетой Венера. Триста пятьдесят лет назад Михаил Ломоносов открыл на ней атмосферу, а 290 лет спустя, в 1961 году, к Утренней звезде отправился первый советский научный спутник «Венера-1». Владимир Гдальевич, вы один из тех, кто стоял у истоков изучения этой планеты. За свое открытие водородной короны Венеры в 1964 году вы получили Ломоносовскую премию. Расскажите нам, пожалуйста, как готовились первые спутники к Венере, какую информацию они должны были получить и передать? Что знали о Венере ученые уже тогда и что хотели узнать?

Курт: Во-первых, это были, конечно, не спутники, а пролетные аппараты, которые пролетали мимо Венеры на расстоянии нескольких тысяч километров. Мы стали запускать спутники около Венеры только потом. Началось все в 1959 году. Когда руководитель нашей космической программы Сергей Павлович Королев и академик и президент Академии наук Мстислав Всеволодович Келдыш (который возглавлял комиссию по космическим исследованиям в нашей стране) стали только готовить первый запуск, Сергей Павлович Королев сказал, что мы не должны останавливаться на искусственных спутниках Земли, а должны постараться сделать аппараты, которые будут летать к Луне, а может быть, к Венере и Марсу. У Сергея Павловича с самого начала был интерес к изучению планет.

С этого времени, 1959-1960 годов, началось проектирование аппарата. Делали их вначале двух типов. Но аппараты для изучения Венеры и Марса были довольно унифицированы, то есть одинаковые, хотя, конечно, в чем-то отличались. Поскольку Марс дальше от Солнца, чем Венера, у марсианских аппаратов были большие поверхности солнечных батарей для питания. Предполагалось, что эти аппараты будут двух типов. Одни будут пролетать мимо планеты Венеры или Марса и фотографировать их, передавать информацию, измерять магнитное поле, если оно есть, поток заряженных частиц, строение атмосферы.

Второй тип аппаратов – это искусственные спутники, которые выходили бы на орбиту около Венеры и Марса и изучали в течение длительного времени. Полет продолжается около часа или двух часов, а спутники могут месяцами исследовать эти планеты. Наконец, третий тип – это посадочные аппараты. Эти три типа аппаратов стали проектироваться для Венеры и Марса. Они были довольно унифицированы, хотя, конечно, разница очень большая была.
Венера обладает очень мощной атмосферой. И мы это знали до космической эпохи из радиоастрономических наблюдений. Мы знали, что температура на поверхности Венеры или, скажем, в ее атмосфере очень высока, порядка, скажем, 500-700 градусов Цельсия, может быть, даже чуть побольше. На Марсе, например, очень разряженная атмосфера, такая, как на Земле на высоте 40 километров. Это мы знали. Мы знали, что в основном атмосфера состоит из углекислого газа. Но мы не знали, из чего состоит атмосфера Венеры в отличие от Марса. Потому что спектр, который получался на обычных больших телескопах, не позволял хорошо определять химический состав. О поверхности Венеры мы вообще ничего не знали. Венера покрыта плотным слоем облаков. Поэтому только со спускаемого аппарата, который на парашюте опускается на поверхность Венеры, можно было изучать эти объекты.

Кулаковская: Но все-таки предполагали, что Венера имеет какое-то сходство с Землей? Ведь ее же называли сестрой Земли.

Курт: Да. Тогда считали, что сходство есть. А на самом деле оказалось, что никакого сходства нет, а есть прямая противоположность.

Кулаковская: Да.

Курт: Эти аппараты стали запускаться с 1961 года. Надо сказать, что все проходило не так успешно. Для того чтобы запускать аппараты к Венере и Марсу, надо разогнать их до скорости одиннадцати километров в секунду в отличие от восьми километров в секунду, которая нужна для запуска искусственных спутников Земли. Поэтому нужно было сделать еще одну дополнительную ступень – так называемый разгонный блок, который создали в фирме Сергея Павловича Королева, и таким образом получалась многоступенчатая ракета.

Предварительно этот спутник запускался вокруг Земли на высоту около двухсот километров. Он не делал ни одного витка, а только примерно три четверти витка. Около Гвинейского залива, где обычно стояли наши специальные корабли, принимавшие телеметрию, включался разгонный блок, который и выводил аппараты к Марсу и Венере. Вот так это проводилось. Конечно, все это сразу у нас не получалось. Иногда аппараты гибли при старте. Иногда они гибли по дороге. Скажем, в одном аппарате происходила герметизация контейнера с научной аппаратурой. Некоторые аппараты перегревались, некоторые переохлаждались.   

Кулаковская: А сколько было попыток вообще?

Курт: Всего к Луне, Марсу и Венере мы запустили 103 космических аппарата. Причем с Марсом у нас, в общем-то, особых успехов не было. Мы не смогли запустить ни одного посадочного аппарата. Хотя их запускали, но они не садились на поверхность. А наши наилучшие космические результаты были получены как раз по изучению Венеры. 

Кулаковская: Как вы думаете, чем это можно объяснить?

Курт: Не знаю. Думаю, тем, что к Венере полет продолжается около трех месяцев, примерно сто дней. К Марсу – около 10-11 месяцев. В общем, длительное время эксплуатации наши аппараты не выдерживали. Надо сказать, что сейчас и американские, и европейские аппараты летают по 30 лет и прекрасно работают. Ну и наши спутники сейчас – тоже. Наш спутники «Астрон» и «Гранат» прекрасно работали по девять-десять лет. Но тогда электроника, по-видимому, не позволяла делать столь долгоживущие станции.

Наш первый аппарат, который был успешно запущен к Венере, - это «Венера-4», 1967 года запуска и 1968 года посадки. Наконец этот аппарат долетел до Венеры, парашют раскрылся, аппарат стал опускаться, и мы принимали телеметрию. При этом по дороге, поскольку он летел на парашюте, а плотность атмосферы очень высокая, мы сразу узнали, что атмосфера Венеры на 96 процентов состоит из углекислого газа, на 4 процента – из аргона. Также мы узнали, что на Венере есть облака, но на какой-то высоте аппарат прекратил передачу. Вначале мы подумали, что он сел на поверхность и погиб при этом. Но потом выяснилось, что его раздавило очень высокое давление.  

Кулаковская: Атмосферное?

Курт: Да. Аппарат был рассчитан на 20-30 атмосфер.

Кулаковская: То есть, вы даже не могли предположить, что там сто атмосфер?

Курт: Ну да, конечно. И поэтому следующий аппарат, которые летел вслед за ним (мы обычно запускали каждый год два аппарата к Марсу и два – к Венере), точно также сломался, был раздавлен давлением. Но уже через полтора года мы сделали аппараты на большее давление, и они опустились на поверхность и померили все по дороге. Это был первый триумф нашей программы по изучению Венеры.

По дороге на спуск аппарат передавал химический состав атмосферы. Мы поняли, что все состоит из углекислого газа, и лишь небольшая примесь в четыре процента – это аргон (также как и на Земле составляет аргон один процент). Практически отсутствие полное кислорода. Конечно, мы померили распределение температуры от самых верхних слоев облаков, от 60-70 километров, и до поверхности. Температура оказалась очень высокой. Там почти 400 с лишним градусов Цельсия. И вопрос о том, что Венера является «сестрой» Земли…

Кулаковская: Отпал?

Курт: Да. Как оказалось, это прямая противоположность. Дальше «Венера-4», «Венера-5», «Венера-6», «Венера-7», «Венера-8», «Венера-9» - все замечательно работали. Были, конечно, и неудачи. Например, на двух наших   аппаратах, севших на поверхность Венеры, не открылись крышки фотометров, и мы не увидели панораму. Но когда через полтора года это исправили, два аппарата передали потрясающие панорамы поверхности Венеры. Был виден горизонт. Даже были получены замечательные цветные картинки, которые изучаются до сих пор. Мы видели камешки, которые на поверхности, размером в несколько миллиметров.

Кулаковская: Надо же!

Курт: Так развивалась эта программа. Дальше программа изучения Венеры стала более усовершенствованной. Дело в том, что в это время намечалось сближение Земли с кометой Галлея. И в это время запускался аппарат к Венере. Поэтому возникла идея посадить посадочный аппарат на поверхность Венеры, а пролетный орбитальный аппарат, с которого был сброшен посадочный аппарат, с помощью гравитационной коррекции в гравитационном поле Венеры завернуть к комете Галлея. И это прекрасно получилось.

С аппарата, севшего на поверхность Венеры, был сброшен баллон, в котором была гондола с научными приборами. Он летел на высоте около 60 километров и передавал информацию на Землю. Все это прекрасно работало. Так что по Венере наши результаты действительно были прекрасные.

Кулаковская: А по комете Галлея?

Курт: Тоже замечательные.

Кулаковская: Сразу убили двух зайцев, да?

Курт: Да, оба зайца были пойманы за уши и прекрасно отработали. Если использовать радиолокационную технику, то можно наблюдать поверхность Венеры. Возникла идея. Во главе ее стоял вице-президент Академии наук Владимир Александрович Котельников, а руководил экспериментом доктор наук Олег Ржига.

Был сделан радиолокатор бокового обзора, который со спутника Венеры наблюдал поверхность планеты и получал ее карту, которая на внешний вид не отличается от оптической с разрешением в несколько километров. Была снята довольно большая часть поверхности Венеры. Около 50 процентов ее поверхности были прокартографированы. Получены замечательные карты. Издан прекрасный громадный атлас. Всем кратерам присвоены названия - имена великих ученых, астрономов, физиков.

Кулаковская: Очень интересная история с этими названиями.

Курт: Да. Специальная комиссия, которая этим занимается, присваивала, как и на Луне, имена кратерам, морям, которые видны на Венере.

Кулаковская: Если я не ошибаюсь, по-моему, это только женские имена, названия?

Курт: Нет. Так было вначале. Потом - нет. С малыми планетами тоже так было. Вначале были только женские имена, а мужские имена переделывались в женские. А потом стали присваивать уже любые имена.

Через два или три года после того, как мы сделали замечательные карты Венеры на двух аппаратах, американцы запустили аппарат «Магеллан», который закончил эту работу. Сегодня закартографировано сто процентов поверхности Венеры с разрешением в километр. В настоящее время прекрасно работает европейский аппарат «Экспресс», запущенный нашей ракетой.

Конечно, есть и много других проектов. Дело в том, что при давлении сто атмосфер на 92 атмосферы и температуре 700 градусов Кельвина очень трудно сделать аппарат, который жил бы больше нескольких часов. Чтобы сделать это, наши аппараты предварительно захолаживались. На подлете за четыре-пять дней до посадки через холодный контур туда закачивалась холодная жидкость. И они жили на поверхности Венеры два часа. Это удавалось сделать.

Что касается Марса. Нам не удалось посадить ни одного аппарата. А американцы и европейцы посадили очень много аппаратов. Много маленьких марсоходов ходило по Марсу. И сейчас тоже ходят и передают интересную информацию. Надо сказать, что мы не делали аппаратов для запуска дальше Марса - ни к Юпитеру, ни к Сатурну.

Кулаковская: Почему?

Курт: Я не могу ответить на этот вопрос. Я думаю, что, во-первых, нам не хватало больше сил. У нас были силы на Марс, Венеру и Луну.

Кулаковская: Вы имеете в виду силы ученых?

Курт: Нет. Ученые в этом деле играют вторую роль. Главную роль играют конструкторские бюро, создающие аппараты. Научного потенциала у нас было достаточно. Мы вполне могли сделать комплект аппаратуры для изучения поверхности всех планет. У Юпитера, Сатурна, Урана вообще нет поверхности: это газовые планеты. Мы могли сделать такую научную аппаратуру, но не аппараты, которые бы летели так долго. Ведь на расстоянии Юпитера, Сатурна солнечные батареи уже не могут работать. Там мало солнечного света, и энергетики не хватает. Нужны источники с изотопами, которые из распада радиоактивных элементов выделяют тепло. Это тепло перерабатывается в электричество, которое питает и греет эти аппараты.

Надо сказать, что начиная с «Венеры-4» все аппараты для изучения Марса, Венеры, Луны были переданы в конструкторское бюро имени Лавочкина. Потому что Королев решил заниматься только пилотируемыми полетами, большими орбитальными станциями. А программу передали на завод Лавочкина, где замечательные конструкторы (Сергей Сергеевич Крюков, Бабакин, Ковтуненко) возглавили это всю нашу непилотируемую программу автоматических аппаратов.

Программа была чрезвычайно успешна. Поскольку мне дали слово, я не могу не сказать о том, что многие астрофизики, в том числе и наш руководитель, член-корреспондент Академии наук Иосиф Самуилович Шкловский, несомненно, самый выдающийся астрофизик нашей страны, были настроены не только на изучение планет. Мы очень хотели разрабатывать аппараты для большой астрономии.

Полагаю, что изучение планет, конечно, очень интересно, но оно не дает великих открытий. Великие открытия – это изучение Вселенной, ее происхождения, звезд, галактик, скоплений галактик, квазаров, черных дыр – генеральное направление большой астрономии. Поэтому мы все время настаивали на создании таких спутников. И такие спутники были созданы. Но их было всего три.

Первый аппарат «Астрон» был создан на заводе имени Лавочкина. Кстати, он был сделан из аппарата по конструкторской документации «Венеры». С него сняли большую антенну, потому что он летал вокруг Земли. Венера расположена на расстоянии десятков миллионов километров, а спутник летал на высоте 200 тысяч километров. Так был создан «Астрон».

Кулаковская: За него вы получили государственную премию?

Курт: Да. Это был аппарат на базе «Венеры». Второй аппарат – «Гранат», целиком посвященный гамма- и рентгеновской астрономии. Им руководил академик Рашид Алиевич Сюняев. Он тоже проработал, как и «Астрон», 8-10 лет. С них были получены выдающиеся результаты, которые поставили нас вровень с европейской и американской большой астрономией.

Третий аппарат, последний, был создан в МПО «Энергия» - фирме Сергея Павловича Королева. Он был предназначен только для гамма-астрономии. Делался совместно с французами. На нем стояли гамма-телескоп «Гамма-1» и французская телевизионная система для передачи информации. Идея состояла в том, чтобы померить, откуда приходит каждый гамма-фатон, зарегистрировать время его прихода и направление и построить карту в гамма-диапозоне. К сожалению, этот аппарат не работал по очень глупой причине: на нем сломался один прибор. Больше никаких аппаратов не создавали.

Кулаковская: Вы считаете, что мы сильно отстаем от американцев и Европы?

Курт: Мы отстаем от Европы, Америки, Голландии, Англии, Японии и всех других стран, поскольку никаких других аппаратов не запускалось. Правда, было запущено несколько спутников для изучения Солнца и на некоторых аппаратах стояли гамма-телескопы, сделанные у нас совместно с итальянцами – хорошие результаты. Но больших телескопов, таких как Хаббловский телескоп, «Спитцер», «Гершель», «Планк», - у нас не создавали. 1970, 1971, 1972, 1973 годы были точкой бифуркации, когда можно было радикально изменить положение.

Кулаковская: Это действительно было возможно?

Курт: Да. Почему так получилось - очень трудно ответить. Конечно, есть борьба групп, которые занимались планетными исследованиями, где успехи были на лицо, где мы видели журавля в небе и держали синицу в руках. Такая проблема стояла. По-видимому, и Мстислав Всеволодович Келдыш, и курировавший это тогда вице-президент Виноградов, может быть, и Котельников не оценили такую возможность аппаратов «Астрон» и «Гранат».

Только сейчас мы приближаемся к запуску одного из тех спутников, которые были обещаны нам на заводе Лавочкина. Из трех обещанных телескопов для гамма-астрономии, радиоастрономии и ультрафиолетовой астрономии только один готов к запуску. Этот телескоп создается в нашем институте. Это радиотелескоп с десятиметровой раскладной антенной. Он должен быть запущен, я полагаю, весной или летом 2011 года. Хотя со времени обещания прошло почти 20 лет.

Кулаковская: Владимир Гдалевич, поскольку мы говорим с вами о Венере, я хочу спросить, как сейчас продолжаются исследования этой планеты? Нужны ли они, на ваш взгляд, нужно ли их продолжать?

Курт: Я думаю, что нужно. Ведь там же возникает масса интересных проблем. Например, было показано, что облака на Венере состоят из капелек водного раствора серной кислоты. Это было совершенно удивительно.

Кулаковская: Дождь из капелек серной кислоты?

Курт: Да.

Кулаковская: А грозы на Венере были обнаружены?

Курт: Да. Наш прибор, которым руководил профессор Леонид Васильевич Ксанфомалити, тоже что-то показал. Конечно, в атмосфере Венеры нужно исследовать многое: турбулентность атмосферы, распределение малых компонентов, то есть кислорода, метана, аммиака, если они там будут обнаружены. Это все очень интересно. И, конечно, этим тоже можно заниматься. Но еще раз повторяю, это не генеральное направление современной астрономии. Я, как и прежде, считаю, что 10 процентов надо тратить на планетную астрономию и 90 процентов на большую астрономию.

Кулаковская: Владимир Гдалевич, я благодарю вас за то, что вы пришли к нам в студию, за очень интересный рассказ о Венере. Напомню, что у нас в гостях был профессор кафедры астрофизики и звездной астрономии физического факультета МГУ, заместитель руководителя Астрокосмического центра Физического института имени Лебедева РАН Владимир Курт.

rus.ruvr.ru

---