 Рис. А.Соколова |
В. КОРОБКИН
МАРС ВЛЕЧЕТ ЗЕМЛЯН
В поисках ключа к солнечной системе
Нередко и смертные герои одерживают верх над Аресом, особенно если им помогает светлоокая Афина-Паллада. Из древнегреческой легенды |
 Два снимка, переданные на Землю советскими автоматическими станциями. Вверху: горный район и предгорье в экваториальной области Марса, которые во время фотографирования были менее закрыты пылевой бурей. Снимок получен в вечернее время, поэтому отдельные участки поверхности скрыты глубокими тенями. Внизу: кольцевая структура диаметром около 150 км, окруженная малоконтрастными деталями, слабо различимыми через запыленную атмосферу. Снимок сделан при высоте Солнца 21°. |
Бродячие певцы, слагавшие под аккомпанемент кифары гимны в честь греческих богов, не притязали на звание пророков. Эпический дух Гомера чужд фанатизму библейских прорицателей, мрачно вещавших о конце мира. Пророки торопливо сочиняли пошлые сказки. А Гомер сотворил легенды, созвучные сказочным делам героев всех времен.
Фобос и Деймос всюду сопровождали своего отца — грозного и неистового бога Ареса. Постоянно соперничал он с людьми. В битве ему почти не было равных. Сколько раз он торжествовал! Но в решительной схватке под стенами Трои нашлись смертные, которые одолели Ареса. Им помогла Афина, богиня мудрости и знаний.
Прошли века. Римляне нарекли Ареса Марсом. Грозному богу отвели небесную резиденцию по соседству с Землей на багрово-оранжевой планете. Уж лучше бы где-нибудь подальше! По-прежнему не было конца соперничеству. На этот раз Афина вдохновила на борьбу не воинов, но астрономов.
В 1560 году, став свидетелем заранее предсказанного солнечного затмения, 14-летний датчанин Тихо Браге записал: «Есть что-то божественное в том, что люди знают движение небесных светил так точно, что могут заблаговременно предсказывать их места и взаимные положения». С того дня молодой дворянин совершил немало необдуманных поступков. Он женился на крестьянке, поселился на маленьком острове в проливе Зунд и истратил десятки тысяч собственных талеров на постройку Ураниборга — Небесного замка.
Браге оснастил обсерваторию лучшими инструментами (кроме, разумеется, телескопа, — его еще не успели изобрести). Два десятилетия он со всей возможной точностью определял положение звезд и планет, в первую очередь Марса. Накопив несметные числовые богатства, Браге дерзнул высказать свою теорию мироздания. Планеты пролагают пути вокруг Солнца, но вот само светило... Оно вращается вокруг Земли!
Тщетно бились помощники упрямого датчанина в поисках формулы для орбиты Марса. «Марс смеялся над их ухищрениями, расстраивая их замыслы и безжалостно разрушал их надежды. Он продолжал спокойно сидеть в укреплениях своих таинственных владений, скрывая все пути к ним от разведок неприятеля. Древние жаловались на это не один раз, а знаменитейший из латииян, Плиний, объявил борьбу с Марсом непосильною для смертных». Так несколько лет спустя писал человек, вышедший победителем из затянувшегося поединка. Имя этого человека — Иоганн Кеплер. Это он нарушил последнюю волю Тихо Браге. Умирающий астроном просил Кеплера обрабатывать наблюдения согласно его, Тихо Браге, теории...
Кеплер не послушался. Он твердо верил в справедливость учения Коперника и, отбрасывая одну гипотезу за другой, через пять лет после смерти Браге пришел к великому открытию. Орбита Марса — едва заметно вытянутый эллипс, причем Солнце располагается не в его центре, а в одном из фокусов.
Еще через несколько лет Кеплер опознал орбиты всех известных к тому времени планет. Марс не зря так упорно скрывал свои тайны. В его владениях был спрятан ключ ко всей солнечной системе!
Сегодня мы знаем, что рельеф Марса довольно сложен, перепады высот на его поверхности иногда достигают 15 км. Водяных паров в атмосфере очень и очень мало. Песок при такой сухости становится «текучим». Вот почему художник-фантаст А. СОКОЛОВ считает, что будущим исследователям Марса не обойтись без мощного вездехода. |
Ныне, когда свита Марса пополнилась тремя искусственными спутниками — двумя советскими и американским, — ситуация все же напоминает ту, что сложилась во времена Кеплера. Только речь идет не о механике орбит, а о сравнительной планетологии. Наш космический сосед по своим размерам занимает промежуточное место между Землей и Луной. Не прячет ли он в своих песчаных пустынях еще одни ключ — на этот раз к тайне рождения коры планет? В том числе и земной коры — ведь о первой половине ее жизни (точнее, о 90% ее истории) до сих пор нет достоверных сведений. Их можно вырвать у строптивого Марса.
Планетология на распутье. Она ждет своего Кеплера. Ей нужен гений теории, ищущий вдохновения в чертогах мудрой Афины-Паллады. До сих пор геологическую осаду Марса вели поклонники астрономической музы Урании, усерднейшие наблюдатели, авторы бесчисленных гипотез и предположений.
В 1877 году Джиованни Скиапарелли обнародовал сенсационное открытие: на Марсе есть тысячекилометровые русла, видимые в телескоп как тончайшая паутинная сеть. Итальянский астроном назвал линии словом «canali». Точный смысл этого слова на языке оригинала — «естественные каналы», «русла». На английский язык термин перевели сходным по звучанию словом, имевшим совсем иной смысл. Так сама собой родилась знаменитая версия об искусственных каналах Марса. Да и как ей было не возникнуть! В то время мир жадно впитывал газетные новости, связанные со строительством крупнейших водных путей: Суэцкого, Кильского, Панамского.
Скиапарелли не возражал против столь неожиданного оборота дела. Снежный ком сенсации уже катился под гору, и астроному только оставалось занять позицию невмешательства. Он писал: «Исключительный облик марсианских каналов привел к тому, что некоторые видят в них результат деятельности мыслящих существ. Я воздержусь от борьбы с этим предположением, в котором нет ничего невозможного».
Идея о каналах нашла множество приверженцев. Их пыл не охладил даже эксперимент англичанина Э. Маундера. Ученый показал группе школьников рисунки красной планеты, на которых вместо паутинной сети стояло по нескольку точек. Перерисовывая эти изображения издалека, многие школьники провели резкие линии каналов.
Конечно, истолкования замеченных в телескопы структур менялись, но большинство астрономов видело каналы собственными глазами. И когда в июле 1965 года автоматическая станция «Маринер-4» передала на Землю несколько снимков Марса, многие были разочарованы. На фотографиях запечатлелась сильно испещренная кратерами поверхность, которая вполне могла быть поверхностью Луны.
Дальнейший ход событий У. Корлисс, автор книги «Загадки вселенной» сравнивает с головокружительной сменой сцен в ковбойском фильме. «В ковбойской мелодраме, — пишет Корлисс, — кавалерия всегда появляется в нужный момент, чтобы спасти положение. За кулисами скопилось много кавалеристов, стремившихся спасти гипотезу каналов... И не успели еще астрономы-скептики сказать: «Мы говорили вам, что их никогда не было», как появились статьи, указывающие, что на нескольких снимках «Маринера-4» есть линейные особенности как раз там, где земная астрономия расположила каналы».
Один из упоминаемых снимков вместе с его геологической расшифровкой помещен на странице 34. Участок размером 242X274 км перерезает прямолинейный разлом. Но на многих участках, где раньше рисовались каналы, подобных разломов не обнаружено. Коварный Марс все-таки восторжествовал!
В телескопы хорошо видны светлые и темные области, которые получили условные названия «материков» и «морей». Еще лет десять тому назад один из астрономов с жаром доказывал, будто темные районы. не что иное, как высохшее дно некогда полноводных марсианских морей, морей без кавычек. Автор гипотезы, сжигаемый желанием отыскать следы разума на лике соседней планеты, рассуждал предельно просто. Раньше там были самые настоящие моря. Но потом они высохли, возникла острая нехватка воды. И тогда марсиане, просвещенные существа, не отягощенные грузом частных интересов, выступили в глобальный поход против суровой природы. Они прорыли каналы...
«На Земле, — писал ученый, — весна распространяется с юга на север — первые весенние футбольные матчи разыгрываются на Кавказе, а потом уже в Москве. Таков естественный ход событий. На Марсе, наоборот, весна идет от полюсов к экватору, что носит явно искусственный характер. Нет и не может быть ни одной естественной причины, которая заставляла бы воду идти от полюсов Марса к его экватору».
Вверху помещен снимок марсианского участка, расположенного на границе «моря» и «материка». Ниже дан вариант геологической расшифровки. Цифрами обозначены: 1 — самая древняя светлая поверхность; 2 — древние кратеры, перекрытые более молодой поверхностью; 3 — относительно молодая поверхность, перекрывающая древние кратеры; 4 — самые поздние кратеры; 5 — прямолинейный разлом (ближайший к нему разлом или откос идет примерно параллельно на расстоянии около 50 км); 6 — молодые кратеры.
Внизу — снимок Фобоса, спутника Марса. Заметны кратеры, самый большой из них имеет диаметр 6-8 км.
Нет и не может быть. Вот и все. О коварный, жестоко коварный Марс! Надо же, не имея ни воды, ни каналов, ни дружного сообщества разумных существ, так ослепить человека!
На самом-то деле уже одряхлевший бог не проявлял никакого коварства. Он, как говорил еще Кеплер, продолжал спокойно сидеть в укреплениях своих таинственных владений. Запутали дело его легендарные сыновья — Фобос и Деймос. Когда земляне еще только рыли свои великие каналы. Марс, поднаторевший в вопросах стратегии, уже знал, что не за горами искусственные спутники Земли.
Именно в 1877 году, когда Скиапарелли заговорил о каналах, Марс милостиво позволил другому астроному— Асафу Холлу — впервые удостовериться в реальности существования двух своих сыновей. Они в самом деле никогда не покидали отца и как бессменные часовые обходили его резиденцию строго по круговым орбитам. Фобос иа расстоянии 9400 км, Деймос — 23 500 км. Размеры владений первого оценили в 16 км, второго — 8 км.
Часовых, разумеется, взяли под неусыпное наблюдение. Вычислили их движение на много лет вперед. Снова стали наблюдать. И что же? Фобос не посчитался с выкладками. Он взял да и обогнал свое расчетное местонахождение. А открылось это в 1959 году, когда земляне уже послали иа орбиты своей планеты собственных космических часовых.
И вот, переворошив колонки цифр, астрономы пришли к выводу: Фобос — полый шар, природе такой не сотворить. Сделали его марсиане, доставили на стартовую установку и... Дальше и детям понятно — ведь в ракетный век живем. Тогда-то и замелькали статьи с рассуждениями о том, что вода перемещается по поверхности Марса совсем не так, как команды футболистов по земным стадионам.
Сегодня мы знаем: Фобос не отполированный шар, а неправильной формы «булыжник» размером 18X22,5 км (см. фото на стр. 34). На щербатой его поверхности можно заметить большой кратер диаметром 6-8 км. Подобная яма едва ли могла получиться от удара метеорита, пока спутник вращался на орбите. Не исключено: Фобос — просто осколок небесного тела, когда-то находившегося между Марсом и Юпитером.
Как бы то ни было, современные планетологи сходятся в одном: во владениях Марса спрятан какой-то важный ключ к тайнам рождения и развития солнечной системы. Как и столетия назад, Марс влечет землян. Поединки с ним продолжаются.
| Б. КОЛЕСОВ, инженер „Внимание! Съемка..." СОВЕТСКИЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ, НАХОДЯСЬ НА ОРБИТЕ МАРСА, ПЕРЕДАЛИ НА ЗЕМЛЮ СЕРИЮ ЕГО ФОТОИЗОБРАЖЕНИЙ |
| В |
конце прошлого года у Марса вместо двух спутников стало пять. На его орбиты вышли две советские станции — «Марс-2» и «Марс-3» и одна американская — «Маринер-9». В сложных условиях (на планете разыгралась сильная пылевая буря) посланцы Земли провели несколько сеансов фотографирования и передачи снимков на расстояние свыше 150 млн. км.
Советские конструкторы впервые применили способ постоянной ориентации станций по Солнцу и звезде Канопус. В таком положении радиопередающие остронаправленные антенны ориентированы на Землю. По сигналу Центра дальней космической связи станция перед фотографированием делает развороты. Выполнением разворотов командует бортовая цифровая вычислительная машина (БЦВМ).
Когда развороты выполнены, объективы двух фотоаппаратов оказываются нацеленными на планету. Одна фотокамера, широкоугольная с короткофокусным объективом (52 мм), может брать в кадр обширные площади марсианской поверхности. Другая, длиннофокусная, камера предназначена для съемки крупным планом с достаточно высоким разрешением. Оптические оси аппаратов параллельны, возможно и раздельное, и одновременное фотографирование. Короткофокусный объектив снабжен механизмом для поочередной смены красного, синего и зеленого светофильтров. Миниатюрный электродвигатель бесшумно открывает крышки объективов. Через равные промежутки времени щелкает шторный затвор. Другие приборы станции, определяющие температуру и рельеф поверхности, состав и отражательную способность атмосферы, во время фотографирования нацелены на те же участки, что и объективы.
Экспонированы 12 кадров, съемка окончена. «Марс-3», выполнив обратные развороты, восстанавливает ориентацию, которая была перед началом сеанса. Отснятая пленка поступает в блок химической обработки, где строго поддерживается заданная температура. Фильеры прижимают пленку к фотостолику, и через их тончайшие отверстия впрыскиваются точно отмеренные дозы проявителя и закрепителя. Лентопротяжный механизм двигает пленку дальше, она просушивается, с нее поглощается влага (блок-схема всего устройства представлена на центральном развороте журнала).
По команде с Земли негативные кадры один за другим подаются к фильмовому окну. Здесь происходит отбор наиболее интересных снимков для передачи по радиоканалу с высокой разрешающей способностью. Для этого развертывающее устройство разбивает изображение кадра на множество строк (до 1000), а каждую строку — на элементы (тоже до 1000). В зависимости от характера передачи общее число элементов может меняться, но в предельном случае составляет миллион.
На Землю передается информация о яркости элементов кадра. Световой луч, падая на изображение, отражается от него, попадает в зеркало и направляется в фотоэлектронный умножитель. Он способен уловить непостижимо малые количества лучистой энергии. Крохотными точками электрических зарядов прибор «перерисовывает» мозаику элементов. Радиокомплекс передает электрические импульсы на Землю, где они отображаются на фотопленке, магнитной ленте и электрохимической бумаге.
Станции «Марс-2» и «Марс-3» были выведены на разные орбиты. Поэтому стала возможной съемка планеты с расстояний от 1,5 тыс. до 150 тыс. км.
Снимки Марса, переданные советскими автоматическими станциями, помещены на странице 31.
П. ФЛОРЕНСКИЙ, кандидат геолого-минералогических наук |
Земля, Луна, Венера, Марс... Уже четыре небесных тела, четыре в чем-то сходных, а в чем-то совсем непохожих шара стали объектами пристального изучения при помощи могучих средств практической космонавтики.
Сравнительная планетология — наука, чей близкий расцвет предсказывали еще в 20-х годах академики А. ПАВЛОВ и В. ВЕРНАДСКИЙ, обрела великолепные средства исследования. Новое поколение автоматов достигло марсианских пределов, еще один рейс совершен к нашему естественному спутнику. Советская автоматическая станция «Луна-20» взяла грунт в гористой местности лунного «материка».
Посадка в горном районе — дело исключительно сложное. Однако ученые и конструкторы сознательно пошли на риск: слишком велик интерес к лунным породам материкового происхождения. Их сравнение с уже изученным грунтом «морей» может дать планетологам ценные сведения. И, как считает автор публикуемой статьи, кандидат геолого-минералогичесиих наук П. ФЛОРЕНСКИЙ, сведения не только о Луне.
| Е |
сть ли на Марсе осадочные породы? Базальты? Граниты? Вулканическая деятельность?
Для современных планетологов точный ответ хотя бы на один из этих вопросов явился бы сенсационным достижением. Ведь тогда они резко продвинулись бы вперед не только в решении сугубо марсианских загадок, но и важнейших проблем формирования коры планет, в частности Земли.
Свойства химических элементов зависят от атомного веса. Сходная закономерность просматривается и в солнечной системе. А именно: поскольку Марс по своим размерам и массе планета, промежуточная между Землей и Луной, то его геологические особенности скорее всего промежуточные. О Земле и Луне многое известно. Значит, с определенной долей вероятности можно сделать выводы и о Марсе.
Согласно теории академика А. Виноградова, базальтовый слой выплавился из первичного вещества за счет тепла, освобождавшегося при радиоактивном распаде элементов. Теория хорошо объясняет происхождение базальтового слоя; на нашей планете он находится под морями и океанами. Такой слой ясно заметен и на поверхности Луны. Темные ее «моря» — это базальтовые разливы. По-видимому, они есть и на Марсе. Но насколько они связаны с его темными областями (их также называют «морями»), пока неясно.
Возможность получить ответ уже появилась. Приподнятый к поверхности базальтовый слой создает местное увеличение силы тяжести, а это сказывается на движении искусственных спутников. Анализ их орбит позволит сделать выводы об особенностях гравитационного поля, а следовательно, и о строении коры.
Одна треть земной коры приходится на долю континентов — в их разрезах выделяют еще и гранитный слой. Как он возник? Академик В. Вернадский видел целую цепь преобразований. Породы мантии и базальтового слоя разрушались под действием воды, воздуха и живых организмов. Массы обломков, глин, песка переносились водой, отчасти ветром и в конце концов оседали на дне древних водоемов. Когда слой осадков превышал 10 км, давление и температура повышались настолько, что начиналось выплавление гранитной магмы. В отличие от базальтовой она богаче кремнеземом и алюминием. Расплавы подобного рода могли оставаться на месте, но могли и подниматься на поверхность, изливаясь из вулканов.
Такой ли процесс привел к появлению на материках гранитов? Среди геологов до сих пор нет единого мнения. Применительно к Марсу проблема зацепляет ключевые пункты споров. Скажем прямо: очень мало надежды встретить там граниты. Но если бы они нашлись, то немедленно встал бы вопрос о марсианской гидросфере, не сегодняшней, так ранее существовавшей. Затем — вопрос об осадочных породах и жизни, если не активной, нынешней, то хотя бы ископаемой.
При анализе лунного грунта палеонтологам не повезло, следов древней жизни не оказалось. Быть может, пески оранжевой планеты принесут им долгожданную радость? В таком случае с неожиданным встретятся и геологи.
Когда дело доходит до биологических загадок, трезубец сравнений перестает работать. На Земле жизнь есть, на Луне — нет. А на Марсе? На вопрос остается ответить вопросом: «Что может быть промежуточным звеном между «да» и «нет»?»
Северное и южное полушария нашей планеты геологически не вполне симметричны, полушария Луны — тоже. Из нашего сравнения следует: если на Марсе есть разнородные, дифференцированные слои коры, то их, по-видимому, будет больше в северной части планеты. Там преобладают светлые «материки», а темные «моря» концентрируются в южном полушарии.
Наконец, о загадке вулканизма. Появление хотя бы части кратеров можно связывать с выбросом из недр планеты горячих паров и газов. Тем более что советские автоматические станции обнаружили на ночной стороне Марса точку, температура которой была выше температуры окружающей поверхности на 20-25°. В другом районе аналогичную точку засек «Маринер-9».
А кратковременные вспышки? Астрономы наблюдали их в 1896, 1903, 1924, 1937, 1956 годах. По некоторым подсчетам вспышка 1937 года была вызвана выбросом газового облака общей массой 7 млн. т. Некоторые ученые допускают существование на Марсе жидких водоемов — правда, на глубине, под слоем вечной мерзлоты. Вулканическая деятельность на Луне — тоже немаловажный и обнадеживающий фактор.
Даже краткий обзор показывает, сколько надежд связано у планетологов с активно развернувшимся обследованием нашего соседа по солнечной системе.