«Техника-молодежи» 1976 г №4, с.38-41
|
Как и у всех других планет, ученые измеряли у Марса размеры, скорости вращения и обращения вокруг Солнца, магнитное поле, температуры на поверхности и т. д. Но главным вопросом, связанным с Марсом, всегда был вопрос: есть ли жизнь на Марсе?
«Жизни на Марсе нет!» — утверждали одни. И, основываясь на данных многочисленных советских и американских марсианских станций, доказывали: атмосфера на Марсе очень разреженная, кислорода и воды в ней очень мало, средняя годовая температура очень низка, уровень радиации слишком высок для развития и существования жизни.
«И все-таки это недостаточное основание, чтобы отрицать возможность жизни на Марсе», — считают другие. В середине 1960-х годов были проведены интересные эксперименты, показавшие: даже земные организмы могут приспособиться к условиям, приближенным к марсианским. Так, отсутствие кислорода в атмосфере приводит к появлению черепах с малым количеством крови или совсем бескровных, способных переносить гораздо более низкие температуры, чем их обычные собратья. В атмосфере из азота и углекислоты, содержащей в четыре раза меньше кислорода, чем воздух, хорошо росла столовая фасоль, хотя ее химический состав претерпевал изменения. В атмосфере, содержащей всего 2% кислорода, огуречные растения переносили на 10°С более низкую температуру, чем обычные огурцы. Был даже в почве обнаружен микроорганизм, способный разводиться в атмосфере метана, аммиака и кислорода.
| На протяжении столетий Марс представал перед астрономами в виде светлого пятнышка. А вот это одна из последних фотографий поверхности Марса. Такой вид на поверхности Земли могут иметь только водные потоки с наносными песчаными косами и островами. |
Степень облучения но поверхности Марса оценивается в 20 миллирад в день, а некоторые земные бактерии выдерживают до 5000 рад. На Марсе мало воды, но в Южной Калифорнии водится кенгуровая крыса, вся вода в организме которой образуется в процессе окисления углеводов. Этот зверек может жить, питаясь только высушенным ячменем.
«Зачем говорить о земной жизни? — спрашивают третьи. — Возможно, на Марсе существуют процессы и механизмы жизнеобеспечения, в корне отличающиеся от земных». Может быть, растительность на Марсе выживает именно благодаря сухому и холодному климату. Скажем, марсианской ночью на промерзших растениях отлагается иней. Потом днем он тает, и образуются капли воды, необходимые для жизнедеятельности растений. Больше того, малое количество воды на Марсе — необходимое условие для развития жизни. Облака и лед, отражая солнечные лучи, лишили бы эту планету и без того скудного тепла, которое она получает от Солнца. Да и трудно объяснить потемнения некоторых районов Марса чем-нибудь иным, кроме как существованием растительности.
«Ну, не так уж трудно это сделать!» — возражают четвертые. Возможно, потемнения — это изменение структуры влажной поверхности при замерзании. А может быть, это обнаженные плосковершинные плато, с которых бурями сдувается пыль,..
Разрешить эти споры наука сможет с помощью новых космических аппаратов.
| АНКЕТА Название Среднее расстояние до Солнца Период обращения вокруг Солнца Период вращения вокруг оси Диаметр экваториальный Плотность относительно воды Ускорение на поверхности Масса относительно Земли Отражательная способность Количество спутников | Марс, спутник Солнца 226,4 млн. км 1,88 года 24,6 ч 6784 км 3,947 3,74 м/с2 0,108 0,17-0,25 2 |
 | На схеме космического аппарата «Викинг»: 1 — высокоразрешающая антенна; 2 — сверхвысокочастотная релейная антенна; 3 — сейсмометр; 4 — увеличительное зеркало; 5 — масштабная решетка; 6 — камера (две); 7 — зеркало обзора (два); 8 — рентгеновская флюоресцирующая трубка; 9 — метеорологические датчики; 10 — комплект метеорологических приборов; 11 — температурный датчик; 12 — газовый хроматограф — масс-спектрометр; 13 — комплект биологических приборов; 14 — комплекс развертывания приборов и систем; 15 — головка коллектора; 16 — магниты. |  |
ЗАГАДКИ «КРАСНОЙ ПЛАНЕТЫ»
ШЕРЛА СЭЙЛОР
(Интернейшнл Пресс Сервис)
Сейчас, когда вы читаете эти строки, сквозь космическое пространство со скоростью 13 тыс. км/ч мчатся космические аппараты-близнецы, которые должны ответить на вопрос, издавна волнующий человечество: есть ли жизнь на Марсе?
Планируется, что 4 июля 1976 года нескладный трехногий космический аппарат «Викинг-1» совершит мягкую посадку на дне так называемой долины Хриса, к северу от марсианского экватора, близ того места, которое напоминает устье высохшего русла реки. Именно в 1971 году, после того как «Маринер-9» обнаружил на поверхности Марса группу извилистых каналов, быть может прорытых некогда текшими на Марсе реками, ученые стали более оптимистично смотреть на возможность существования жизни на этой планете: ведь вода необходима для зарождения и развития жизни.
Семь лет и миллиард долларов потребовались для того, чтобы «Викинг» стал реальностью. Над осуществлением этого проекта, ведущегося под эгидой Национальной аэронавтической и космической администрации (НАСА), временами работало до 12 тыс. человек.
«Викинг-1» был запущен с мыса Канаверал во Флориде 20 августа 1975 года после 9-дневной задержки, вызванной неполадками в системе управления ракет и в электрических батареях орбитального отсека. Неполадки в радиоприемной аппаратуре орбитального отсека вызвали 8-дневную отсрочку запуска «Викинга-2», который стартовал лишь в сентябре 1975 года тоже с мыса Канаверал.
Чтобы преодолеть 700 млн. км, «Викингу-1» потребуется около 10 месяцев. По программе эта станция должна выйти на околомарсианскую орбиту 19 июня 1976 года. Ученые считают, что 14-18 дней понадобится для изучения поверхности планеты и окончательного выбора наилучшего места посадки.
Станции запущены по разным траекториям для того, чтобы «Викинг-2» не достиг Марса до того, как «Викинг-1» совершит посадку и произведет первые исследования. Ожидается, что «Викинг-2» достигнет Марса 7 августа 1976 года. В зависимости от полученных уточнений ученые могут по своему желанию переменить место посадки второй станции. Сейчас планируется посадка «Викинга-2» в районе, называемом Сидония, на самой южной точке северной полярной шапки Марса. Хотя ученые уже убеждены в отсутствии на Марсе воды в жидком состоянии, они допускают возможность существования в районе Сидонии вечной мерзлоты.
Операция посадки начнется с расстыковки двух блоков станции. Посадочный блок с тремя работающими тормозными двигателями мягко опустится на поверхность Марса, а орбитальный блок станет радиорелейной станцией, которая будет передавать информацию тем 66 ученым, которые привлечены к участию в проекте «Викинг».
Приборы орбитального блока, вес которых 65 кг, также будут производить измерения независимо от приборов посадочного блока, и его передающая аппаратура сможет сообщать собранные данные на Землю на протяжении по крайней мере 140 дней. Эти приборы рассчитаны на сбор топографических и метеорологических данных, информации о погодных условиях, а также на обнаружение паров воды в атмосфере Марса. Телекамеры орбитального блока смогут обнаруживать на поверхности планеты объекты размером с футбольное поле.
К моменту посадки «Викинга-1» Марс, находящийся с противоположной стороны Солнца, будет удален от Земли на 330 млн. км. На таком огромном расстоянии передача одного-единственного сигнала потребует 20 мин. Поэтому посадка будет полностью автоматической; всеми фазами и деталями посадки будет управлять бортовая ЭВМ.
Как только посадочный блок окажется на поверхности Марса, все его системы, за исключением тех, которые нужны для научных измерений, выключатся для экономии энергии. На протяжении полета энергия для их питания вырабатывается солнечными батареями с электрическими аккумуляторами, необходимыми тогда, когда батареи затеняются и когда возникают пиковые нагрузки.
Когда посадочный блок окажется на планете, его аккумуляторные батареи будут в течение 90 дней подзаряжаться от двух 35-ваттных атомных электрогенераторов. Сложная система будет отключать от питания все устройства, работающие вхолостую, даже в том случае, если продолжительность холостой работы составляет около 40 миллисекунд!
Предметом особой заботы специалистов НАСА были меры по предотвращению загрязнения марсианской поверхности. Для стерилизации каждая деталь обоих посадочных блоков выдерживалась в течение 20 часов при температуре 112°С. Такой обработке подверглись батареи, записывающая аппаратура и ЭВМ. Так же была обработана биологическая камера — 14 кг приборов, смонтированных в кожухе размером с небольшой чемоданчик. В земных условиях аппаратура, способная выполнить такие операции, потребовала бы для своего размещения трех больших комнат. Именно эта камера с ее 40 тыс. электронных деталей должна исследовать образцы марсианского грунта и обнаружить любые следы жизни, как угасшей, так и ныне существующей.
Прежде всего с помощью ковше будет взято три различных образца грунта. Каждый из них будет подвергнут анализу для обнаружения органических веществ и определения химического состава. Затем в биологической камере каждый из образцов будет подвергнут одному из трех испытаний.
Первое испытание должно установить наличие фотосинтеза в бактериях, обитающих в марсианской почве. Этот основной процесс растительной жизни на Земле сопровождается поглощением углекислого газа. Поэтому образец марсианского грунта насыщается углекислым газом, подвергнутым радиоактивному облучению, после чего производится полная дегазация образца. Затем образец нагревается, чтобы высвободить любой газ, усвоенный микробами. Наличие радиоактивной двуокиси углерода в выделившихся при нагревании газах будет веским доказательством того, что на Марсе есть растительная жизнь.
Второе испытание предназначено для обнаружения любой формы жизни, процветающей не на основе фотосинтеза, а на основе использования органических веществ. Эксперимент подобен предыдущему, только в нем используется не радиоактивный углекислый газ, а радиоактивные органические вещества.
Третье испытание призвано обнаружить дыхание микроорганизмов, находящихся в почве. Поскольку дыхание сопровождается изменением состава атмосферных газов, образец почвы смачивается питательными веществами и помещается в камеру с «марсианским воздухом». Состав газов «марсианского воздуха» в камере непрерывно анализируется, и всякое его изменение снова будет свидетельством наличия жизни.
Убедиться в том, что на Марсе нет жизни, почти так же важно, как и открыть те или иные формы жизни. Ведь изучение планеты, не слишком сильно отличающейся от Земли, на которой, однако, не возникло жизни, поможет нам выяснить, к примеру, как земная атмосфера влияет на развитие биологических процессов. Такой метод сравнительного изучения поможет нам лучше понять собственную планету и выработать меры для защиты нашей собственной окружающей среды.
Материал подготовлен специально для журнала «Техника — молодежи» отделом печати посольства США в Москве
На иллюстрациях (слева направо): На этой картине изображен отстрел главного парашюта посадочного блока «Викинг» на высоте 6 тыс. км над поверхностью Марса. Аппарат заключен в защитную
оболочку. Орбитальный блок в это время уже готов приступить к фотографированию марсианской поверхности. Первое прикосновение к Марсу. «Викинг» приближается к поверхности планеты с работающими тормозными двигателями. На заднем плане видна защитная оболочка, опускающаяся на парашюте. Место посадки «Викинга-1» и «Викинга-2» на поверхности Марса. «Викинг-1» должен сесть в долине Хриса близ устья каньона, длина которого около 32 тыс. км. «Викинг-2» должен сесть на 1600 км севернее, в Сидонии. |