Навіщо російській космічній науці політ до супутника Марса?
розмір тексту: a a a
1 долетить - не долетівши?
Експедиція на Фобос технічно надзвичайно складна. До сих пір на Землю грунт привозили тільки з Місяця (ми і американці). Один раз доставляли кометний пил і один раз кілька крупинок речовини астероїда (США і Японія).
Борозни на поверхні Фобоса глибиною
10-20 метрів. Деякі тягнуться на десятки
кілометрів в довжину. Їх походження - одна з
загадок супутника Марса
Проти нашої космонавтики тут якесь незрозуміле прокляття. І СРСР, і Росія отруювали до Марса півтора десятка експедицій, і жодна з них не увінчалася повним успіхом. Частково виконали завдання лише «Марс-4» і «Марс-5». Останній апарат «Марс-96» згорів в атмосфері через п'ять годин після запуску.
До Фобоса ми теж літали. Останній раз це було в 1988 році, коли радянський зонд «Фобос-2» два місяці пропрацював на марсіанській орбіті, але скинути спускаються модулі на поверхню супутника так і не зміг.
З тих пір СРСР, а потім і Росія дальній космос не відвідували. 23 роки - велика перерва для технології, і в кращі часи не дуже справлялася з міжпланетними перельотами.
На успіх працюють два фактори. В першу чергу те, що це інженерний проект і головна його мета - чого вже приховувати - не тільки в тому, щоб вивчити навколомарсіанські простір. Важливо зробити такі перельоти можливими в принципі. Тоді можна спокійно працювати в далекому космосі, як це роблять зараз американці, і впевнено сідати на сам Марс. Тому експедиція готувалася дуже ретельно і терміни кілька разів переносилися.
Другий фактор, який працює на нас, формулюється ненауково і нетехнологічного: ми зачекалися. Такий великий нації, як наша, потрібно час від часу наочно демонструвати себе, що вона може щось ще крім поставок газу в Європу.
А найбільше це потрібно тим молодим фахівцям, які робили апарат. Співвідношення співробітників НВО ім. Лавочкіна по віковим групам, зі слів керівництва, наступне: половина молодший тридцяти років, інша половина старше шістдесяти. Зрозуміло, що керують старші, але у них вже бували успіхи. А для тридцятирічних це перший масштабний проект. Досить імовірно, що це взагалі останній шанс передати технології Радянського Союзу з рук в руки.
2 Сяде - не сяде?
Фобос - це своєрідний великий кругляк розмірами 27 × 22 × 19 км. Він зритий кратерами і покритий тріщинами (найбільший кратер - дев'ятикілометрову Стикни). Фобос на величезній швидкості проноситься над поверхнею Марса на висоті всього лише 6 тис. Км (для порівняння: Місяць знаходиться на відстані 380 тис. Км від Землі). За земну добу Фобос встигає тричі облетіти Марс.
Загалом, об'єкт для посадки космічного апарату не найприємніший. Втім, є і гідності: маленька сила тяжіння (в 1500-3000 разів менше земного), відсутність атмосфери, а також той факт, що Фобос завжди повернений до Марса однієї стороною, тобто не перекидається в просторі. І все одно сідати дуже важко.
- Місце для посадки вибирали в нашій лабораторії, - каже Олександр Базилевський, керівник лабораторії порівняльної планетології ГЕОХІ РАН. - Ми робимо такі роботи з моменту утворення в 1967 році, коли вибирали місця для пілотованих експедицій на Місяць, а потім для автоматичних апаратів, що доставляли місячний грунт на Землю, і для місяцеходів. Район посадки задають балістики - куди можна підлетіти і звідки повернутися, - а ми підбираємо конкретне місце. На Фобос потрібно було знайти місце на тильній стороні, тобто тієї, з якою Марс не видно. Ми намагалися вибрати саме рівне, а значить, безпечне місце. Тому що якщо там будуть метрові камені або великі ухили, то апарат може перевернутися. Наша співробітниця Таня Шингарьова активно шукала таке місце на американській мапі Фобоса. Зараз затверджені два місця посадки. Але карта зроблена по не дуже детальним знімкам, і ми весь час полюємо за новими знімками Фобоса, які отримує німецька камера на апараті «Марс-Експрес». І ось господар цієї камери професор Нойкум звернув мою увагу на місце в декількох кілометрах від вже обраного нами - там більш рівна поверхня. Але поки це тільки намір. Буде апарат підлітати до Фобоса, тоді зберемо нараду і вирішимо, сідати на вже обране місце або на нове.
Ще одна небезпека при посадці полягає в тому, що Фобос пилить. Навколо нього обертаються шматочки речовини, вибиті метеоритами. Можливо, попередній апарат «Фобос-2» загинув через зіткнення з яким-небудь з таких камінчиків.
3 Скільки Марса на Фобос?
Фобос літає так близько до Марсу, що цілком може збирати на себе частину того, що вибивають з планети удари великих метеоритів. Такий великий пилосос. Ніхто, правда, не знає, скільки мільйонів або мільярдів років Фобос знаходиться на орбіті Марса і скільки марсіанської пилу він встиг таким чином зібрати (вік самого Фобоса датують за кількістю метеоритних кратерів на одиницю поверхні - їх стільки ж, скільки і на Місяці, отже, і вік однаковий: близько 4 млрд років).
Питання: як відрізнити марсіанське речовина від речовини самого Фобоса і численних метеоритів, що падали на планету?
- Напевно, ми будемо дізнаватися ці шматочки по мірі окислення. Адже на Марсі є атмосфера, - відповідає Базилевський. - Вони будуть, швидше за все, схожі на подрібнені марсіанські метеорити.
Метеорити, які прилетіли з Марса, іноді знаходять і на Землі. Вони відрізняються від всіх інших метеоритів, наприклад, тим, що склад газів в порах всередині них такий же, як в марсіанській атмосфері.
4 Звідки взявся Фобос?
Передбачається, що Фобос - це або захоплений гравітаційним полем Марса астероїд, або він утворився разом з Марсом з протопланетної хмари. По виду він більше схожий на астероїд.
Астероїди - це такі «недопланети», рясно накопичилися на орбіті між Марсом і Юпітером. Більшість з них, так звані хондрити, складаються на 90% з дрібних крапель застиглого силікату - хондр. Хондрити бувають звичайні і углисті. Перші майже сухі, воду і вуглекислоту з них випарувало Сонце, по-друге є вода і багато вуглецю, тому вони чорні. Ось Фобос якраз чорний.
- Але спектри його не зовсім схожі на спектри вуглистих хондритів, - каже Базилевський. - До того ж є заперечення деяких вчених. Вони кажуть, що якби Фобос був захоплений гравітацією Марса, то його орбіта була б витягнутої, а не кругової. Грунт Фобоса дозволить розгадати цю загадку. Мені було б цікавіше, якби він не був просто захопленим астероїдом. Тоді про освіту супутників ми б дізналися щось нове, там дуже багато неясного.
І дійсно. Взяти, наприклад, Місяць. Здавалося б, давно вже утвердилася теорія великого удару: 4,5 млрд років тому в Землю врізалося тіло розміром з Марс, вибило з неї на орбіту дуже гаряче речовина, а потім ця речовина зібралося в великий супутник. Води, природно, в ньому немає і бути не повинно.
Але от кілька років тому група американських вчених досліджувала вулканічні кульки помаранчевого і зеленого скла з місячного грунту, знайдені в місцях посадок «Аполлона-15» і «Аполлона-17». Всередині знайшли воду. Дуже небагато. Але потім підрахували, скільки її було в магмі, з якої утворилися ці кульки: 500-700 грамів на тонну. Побудували модель, яка ніяк не сходиться з гіпотезою великого удару.
- Область освіти супутників гіпотетична, - каже Базилевський. - Фобос нам якийсь цеглинка в це знання покладе.
5 Чому Фобос смугастий?
На Фобос є не пояснені поки освіти - борозни шириною 100-200 і глибиною 10-20 метрів. Деякі тягнуться на десятки кілометрів - практично через весь супутник.
Найстаріше і примітивне пояснення смуг таке: від удару метеоритів утворюються тріщини. Але на Фобос у цих тріщин підняті краю, а так не повинно бути.
Стали шукати інші пояснення. Наприклад, англієць Джон Мюррей вважає, що це викиди з метеоритних кратерів Марса, які, як з кулемета, бомбардували Фобос. Це могло б бути правдою, але точно такі ж освіти недавно виявлені на астероїдах Лютеція і Веста, де, ясна річ, Марса поруч немає. Є і третя гіпотеза - що коли утворився кратер Стікні, по поверхні Фобоса покотилися камені, сліди яких ми і бачимо.
- Такий камінь повинен підстрибувати на нерівностях і залишати проміжки. А на Фобос смуги йдуть через кратери безперервно, - говорить Базилевський. - До того ж на Весті ці смуги гігантські, шириною в двадцять кілометрів (сам астероїд дуже великий - 500 км. - «РР»). Щоб зробити таку борозну, повинен бути Двадцятикілометровий камінь. А, як геолог, я знаю, що такий масив завжди буде з тріщинами. Та й знайти Двадцятикілометровий камінь, який прокотився б сотні кілометрів не розвалившись, нереально.
6 Чому Фобос до сих пір не впав?
Фобос потихеньку падає на Марс: щороку його орбіта знижується на 9 см. За розрахунками він повинен остаточно впасти приблизно через 10-11 млн років, тобто за астрономічними мірками зовсім скоро. Чому така виняткова подія відбувається практично у нас на очах, якщо до цього супутник спокійно літав 4 млрд років?
- Все рідкісні події колись відбуваються, - говорить Базилевський. - До того ж нам невідомо, що було раніше. Може бути, було сто таких Фобос, і вони вже впали.
7 Чи є лід всередині Фобоса?
Вода в Сонячній системі - звичайна справа. Чим далі від Сонця, тим її більше. Деякі супутники планет-гігантів - величезні крижані кулі, а кілька трильйонів комет взагалі літає на відстані близько одного світлового року від Сонця. З іншого боку, всередині орбіти Марса води трохи (вважається, що на Землю воду теж занесли комети). Фобос - якраз один з тих об'єктів, який може її утримувати. Справа в тому, що у нього дуже маленька щільність для кам'яного астероїда.
- Така щільність може бути або через безліч тріщин, або через те, що в тілі Фобоса досить багато льоду, до третини всього речовини, - міркує Базилевський. - Є різні гіпотези, як такі тіла можуть виглядати. Наприклад, є великий астероїд Матильда з такою ж або навіть меншою щільністю. Ось астрономи придумали, що, можливо, колись один астероїд врізався в інший, вони роздрібнилися на шматочки, а потім знову зібралися разом під дією гравітації. Ця гіпотеза називається «купа щебеню». Напевно, є такі астероїди, але у Матільди по кратерах видно, що якщо вона і пориста, то в мікроскопічному масштабі. Таким може бути і Фобос. Ми погано розуміємо, як такі тіла можуть утворитися. Адже до Землі такі метеорити не долітають, розвалюються в атмосфері, тому і зразків у нас немає.
8 Чи може Фобос бути інопланетним космічним кораблем?
Таку гіпотезу висунув в 1959 році знаменитий радянський астроном Йосип Шкловський. Він звернув увагу на дані XIX століття про орбіті Фобоса і порівняв їх з сучасними. Вийшло, що супутник Марса за століття сильно прискорився. Це означало, що його орбіта стала нижче. Основна сила гальмування - атмосфера, але на висоті 6 тис. Км її майже немає. Шкловський розрахував її вплив, і вийшло, що так сильно знизити супутник можна лише в тому випадку, якщо його щільність раз в сто нижче щільності води.
Уявити собі таку щільність у природного тіла було складно, і Шкловський припустив, що супутник - це оболонка порожнього усередині космічного корабля або станції. Зараз щільність Фобоса більш-менш точно встановлена, і вважається, що спостереження XIX століття були помилкові (якщо, звичайно, не фантазувати, що «корабель» включав гальмівні двигуни).
- Єхидні люди потім говорили, дивлячись на кратери: «Це заклепки Шкловського», - повідомляє Базилевський.
9 Чи є життя на Фобос?
Питання з серії «Чи є життя на Марсі?». Марсіанського речовини на Фобос має бути набагато більше, ніж на Землі, і якщо колись на Марсі були живі організми, то на Фобос ми можемо знайти їх залишки.
- Щоб вибити метеорити, удар по Марсу повинен бути такої сили, що він уб'є все живе, якщо воно там було, - пояснює Базилевський. - Так вважалося раніше. Але є такий американський фізик Джей Мілош, який показав, що верхня зона поверхні Марса, порядку декількох метрів, б'ється не так сильно. Там ніколи не досягаються вбивають тиску. Оскільки марсіанські метеорити прилітають на Землю протягом мільярдів років, то нічого небезпечного там, швидше за все, немає. А може бути, щось було, залетіла на мляву Землю, і з цього почалася наша життя. Тобто ми можемо бути нащадками марсіанського життя. Тоді нам зовсім нема чого боятися.
10 Чи виживуть раки на Фобос?
- За бактерії я спокійна, - сказала Наталія Новікова, завідуюча лабораторією мікробіології середовища проживання і протимікробну захисту ІМБП. - Вони живуть у водних контурах ядерних реакторів, значить, виживуть і в глибокому космосі. Про інші види не можу поки сказати. Подивимося.
