Знак вопроса 1989 № 12 Александр Николаев Что ищут «археологи космоса»?

К читателю

С момента запуска первого межпланетного аппарата «Венера-1», открывшего эру межпланетных полетов, минуло чуть больше четверти века. В истории человечества — это миг, в космической эре — целая эпоха. С тех пор десятки космических роботов уже посетили семь^[1] из девяти планет Солнечной системы. Тысячи спутников бороздят просторы ближнего, околоземного космоса. И в бесстрастной лунной пыли на миллионы лет впечатан шаг астронавта Нейла Армстронга — первого человека, ступившего на Луну. «Один небольшой шаг для человека — огромный скачок для человечества». Ну а в нашу жизнь вошли глобус Луны и карты Венеры, в учебниках появились панорамы каменистых пустынь Марса, фотографии таинственных лун и колец Юпитера, Сатурна, Урана… Но стартуют все новые космические зонды, унося в своей компьютерной памяти и новые, и вечные старые вопросы землян: откуда берутся кометы? Есть ли жизнь на Марсе? А не искусственного ли происхождения Фобос? Существует ли десятая планета Солнечной системы — таинственная планета «X»?

Изучая лунный грунт, исследуя состав пылинок из пышного кометного шлейфа или анализируя данные, переданные научными приборами с раскаленной поверхности Венеры, «археологи космоса» пытаются воссоздать миллиарде летний путь эволюции нашей и других планет.

Но планеты огромны, они всегда «на виду» у Солнца, им трудно сохранить первозданным то изначальное правещество, из которого миллиардолетия назад образовались Вселенная, Галактика, звезды, планеты, мы… Другое дело — кометы и астероиды, так называемые малые тела Солнечной системы. Удаленные от испепеляющего жара нашего светила, они могли законсервировать в себе то изначальное вещество Вселенной, в котором, как в космическом холодильнике, должна сохраняться важнейшая информация об эволюции планет, а может быть, и о происхождении жизни. На многие вопросы уже даны ответы, однако космос задает исследователям все новые загадки.

Когда вы будете читать этот сборник, таких планет, мы надеемся, станет восемь. В августе этого года телевизионные камеры находящегося на пролетной траектории «Вояджера-2» возьмут в перекрестья своих объектов далекий Нептун — восьмую по счету планету Солнечной системы.

Александр НИКОЛАЕВ — выпускник Московского энергетического института, специальность — инженер-теплофизик. Автор многих очерков и статей по отечественной и зарубежной космонавтике, опубликованных в центральной печати.

Космическая Одиссея: Земля — Венера — комета Галлея

1. Навстречу «летающему айсбергу»

«Вижу Землю, покрытую голубой дымкой», — передавал с орбиты Гагарин 12 апреля 1961 года. И миллионы землян, прильнувших к своим телевизорам, как бы взглянули на планету глазами первого своего космонавта. А тот, не удержавшись, добавил чисто по-гагарински: — Красота-то какая…

Четверть века спустя телевизионные автоматические камеры космороботов вели прямые репортажи из космической «глубинки» Солнечной системы, взяв в перекрестья своих «телевиков» одну из самых малых и наиболее загадочных планет Солнечной системы — комету Галлея.

6 марта 1986 года ученые и журналисты из многих стран мира прильнули к мониторам, установленным в зале отображения Института космических исследований АН СССР. Они первыми из землян увидели в условных цветах сменных светофильтров яркие, сочные краски «небесной странницы», доселе скрываемой плотной газо-пылевой дымкой.

Поразила деталь: в рампе из дюжины мониторов, напрямую принимавших межпланетный репортаж, затесался телеприемник, на экране которого почему-то транслировалась одна из программ Центрального телевидения. Да простят меня телевизионщики, но качество межпланетных съемок, производившихся в 170 млн. км от Земли, по сочности и звучности красок превосходило ту, что была в Останкино…

«Время сигнала в пути 8 мин 53 с, — бесстрастно высвечивал информацию дисплей. — Расстояние до кометы 14 млн. км.»

По командам центра косморобот, как опытный телеоператор, искусно чередовал дальние и ближние планы, делал наплывы и наезды на кометное ядро, менял фильтры и экспозицию съемки, добиваясь наибольшей контрастности то ядра, то атмосферной оболочки «хвостатой звезды». Словом, демонстрировал столь изобретательную технику съемки, словно межпланетная мизансцена развертывалась по заранее отработанному сценарию.

Впрочем, сценарий и впрямь был. А автором его выступил большой коллектив ученых ИКИ АН СССР совместно с их коллегами из Австрии, Болгарии, ГДР, Польши, США, Франции, ФРГ и Чехословакии.

Но начнем по порядку.

Итак, ее появления, как всегда, ждали. К встрече с ней тщательно, как никогда, готовились.

Уже с 1977 года самые большие телескопы планеты зондировали небо вблизи созвездия Ориона. Астрономы высматривали комету Галлея, каждые 76 лет появляющуюся вблизи Солнца. Но лишь 16 октября 1982 года на крупнейшей в США Маунт-Паломарской обсерватории удалось получить снимки звездообразного объекта 24-й величины.

— Это она! — уверенно объявили наблюдатели, разглядев на рекордном удалении, в 11 раз превышающем расстояние от Земли до Солнца, еле различимую точку. Ее блеск был в десятки миллионов раз слабее, чем у звезд, наблюдаемых невооруженным глазом.

Сравнив данные о появлениях кометы Галлея с 11 года до н. э. по 1910 год, астрономы установили, что расположение ближайшей к Солнцу точки кометной орбиты — перигелия — в феврале 1986 года наиболее… неблагоприятно для наблюдений за ней в последние 2000 лет. Но это — лишь с Земли! А вот что касается наблюдений кометы 1986 года с помощью автоматических межпланетных станций, среди которых две советские АМС «Вега», то они-то как раз и должны были произвести революционный переворот в наших знаниях о Вселенной.

Впрочем, ученым грех жаловаться на недостаток или неинтересность информации к размышлению, до сих пор периодически им поставляемой малыми телами Солнечной системы и, в частности, кометами. Восхождение «косматой звезды» — а именно так звучит в переводе с греческого слово «кометос», — которая своей фантастически яркой, подчас пугающей красотой превращало «королеву ночи» — Луну во второразрядное небесное тело, всегда было бы только эмоциональным, сильно действующим на созерцающую публику зрелищем. Как правило, это оказывалось заметным событием и в науке, сопровождавшимся скачком в небесной механике, астрономии, планетологии, космогонии и других отраслях знаний.

Особенно велико число открытий, так или иначе связанных с появлением кометы Галлея. Блистательный каскад догадок, гипотез и открытий сопровождал кометные наблюдения еще три века назад; например, в XVII в. средневековыми учеными, вычислившими параметры ее орбиты, были заложены основы теории движения комет.

В 1704 году, готовя к печати свой ставший впоследствии знаменитым «Обзор кометной астрономии», профессор геометрии из Оксфорда Эдмунд Галлей заметил, что 3 из 24 им описанных по архивным источникам комет, имея довольно близкие орбиты, были обнаружены на земном небосклоне со средним интервалом в 74–76 лет. Уж не шла ли речь об одном и том же небесном теле?

Углубившись в исторические хроники, Галлей находит еще доказательства своей правоты: в 1301, 1378, 1456 годах «косматые звезды» также появлялись на небе и примерно с таким же интервалом.

Объяснив небольшую разницу в их периодах тем, что крупные планеты могут возмущать траектории малых небесных тел, Галлей делает вывод, обессмертивший его имя: «…с уверенностью решаюсь предсказать возвращение той же кометы в 1758 году. Если она вернется, нет более никакой причины сомневаться, что и другие кометы должны возвращаться».

Галлей умер, не дождавшись подтверждения своего прогноза, пожалуй, одного из самых ярких в истории науки. «Вычисленная» же им «космическая странница» пожаловала лишь в 1759 году (задержавшись в пути вследствие возмущающих воздействий других планет, которые невозможно было учесть из-за недостаточно разработанного тогда математического аппарата). С тех пор она носит имя открывателя — Галлея. Ее восхождение, подтвердив правильность кометной теории, оказалось главным доказательством ньютоновского закона всемирного тяготения.

В 1835 году выдающийся астроном из Дерпта (ныне Тарту) В. Я. Струве, наблюдая в телескоп необычайно развитую атмосферу кометы, обратил внимание на поразительное подобие в процессах ее свечения с северным сиянием.

Заметив тогда же, что две небольшие звезды, хотя и оказались закрытыми пышным кометным хвостом, но тем не менее своего первоначального блеска почти не ослабили, ученый сделал вывод о необычайно малой плотности кометного вещества.

Это довольно тонкое наблюдение было подтверждено инструментально в 1910 году — тогда комета Галлея перемещалась перед солнечным диском. Едва появившись на фоне Солнца, она исчезла! Во всяком случае, ни в мощные длиннофокусные рефракторы, ни в зеркальные рефлекторы с метровыми зеркалами, которыми к тому времени были оснащены Пулковская и другие обсерватории, наблюдатели не заметили на фоне светила ни малейшего следа.

Выходит, что огромная, в треть миллиона километров голова кометы оптически прозрачна, а ее твердое ядро столь невелико, что разглядеть его даже с помощью лучших астрономических инструментов невозможно?! По сделанным тогда оценкам (ныне, как мы увидим ниже, использованным при построении инженерной модели кометы Галлея), ее ядро не должно превышать нескольких километров в диаметре.

Кстати, в том же 1910 году произошло довольно редкое событие, о котором накануне много и с большим волнением писалось и говорилось: Земля должна была пройти сквозь хвост кометы.

Высказывались самые невероятные предположения, в пророчествах и предсказаниях не было недостатка. «Погибнет ли Земля в текущем году?» — вопрошали броские заголовки газет. В сияющем газовом шлейфе, мрачно предрекали всезнающие газетчики, имеются ядовитые цианистые газы, ожидаются метеоритные бомбардировки и другие экзотические явления в атмосфере. Кое-кто стал под шумок подторговывать таблетками, которые якобы обладают антикометным действием.

Страхи оказались пустыми. Ни вредоносных сияний, ни бурных метеорных потоков, ни каких-либо других необычных явлений отмечено не было. Даже в пробах воздуха, взятых из верхних слоев атмосферы, не обнаружено ни малейших изменений. Выходит, кометные хвосты даже при непосредственном контакте не способны губительно воздействовать на земную атмосферу?

2. Кометы на модели и в жизни

И по сей день этот вопрос принадлежит к разряду дискуссионных. Ряд ученых, например, считают, что вместе с космическими «осадками» на Землю могут выпадать и микроорганизмы. Случаются же вспышки эпидемий в глобальном масштабе, особенно в период, когда Земля обильно орошается метеорными потоками!..

Разумеется, категорически утверждать, что вирусы и бактерии прописаны на кометных и других малых небесных телах, было бы преждевременно. Но то, что «хвостатые звезды» содержат метилцианид, этилалкоголь и другие, более сложные органические молекулы, подтверждали спектры ряда комет. Больше того, эксперименты, предварительно проведенные советскими учеными на физико-химической модели кометы, позволили установить, что органические молекулы могут образовывать определенные структуры, соединяться химической связью и даже вступать в обменные реакции, что подчас напоминало процессы, происходящие в живых клетках. ...