Все эти миры - ваши. Научные поиски внеземной жизни - Джон Уиллис

Приводимые в движение комбинацией энергии солнечных батарей и радиоизотопного термоэлектрического генератора, эти луноходы предвосхитили многие конструкторские решения, знакомые нам по более поздним планетоходам: многоколесное шасси, установленное в передней части исследовательское оборудование и приподнятые навигационные камеры. Поскольку сигнал от Луны до Земли идет меньше трех секунд, «Луноходы», в отличие от своих марсианских родственников, управлялись непосредственно с Земли. Советским планетоходам есть чем гордиться, они могут высоко нести свои навигационные камеры: лишь к середине 2014 г. созданному НАСА марсоходу «Оппортьюнити» удалось наконец превзойти «Луноход-2» по длине пройденного пути, составившего более 40 км по одометру (по сравнению с 39 км «Лунохода-2»).

Для доставки образцов нужно выполнить все вышеперечисленное, а затем забросить материалы с поверхности (породы, почву, тараканов) в возвращаемый аппарат, который взлетит с планеты, состыкуется со спутником на орбите и полетит домой на остатках топлива, которых должно хватить на долгий обратный путь.

К чему эти дополнительные усилия? Спускаемый аппарат — будь то планетоход или просто автоматический посадочный модуль — несет на своем борту все необходимые приборы для анализа условий на поверхности планеты. Однако набор экспериментов, которые можно осуществить на месте, очень ограничен по сравнению с возможностями земной лаборатории (больше приборов, выше их точность и т. д.). Наверно, самое важное свойство, которого не хватает автоматической станции, — это возможность поменять набор и последовательность экспериментов: после того как программа утверждена, в нее уже нельзя внести никаких изменений. Вы не можете провести никаких новых опытов в зависимости от вновь полученной информации — вы не можете просверлить в образце дырку поглубже и выяснить то, что вас заинтересовало.

Наиболее честолюбивые планы по доставке образцов были у российской программы «Фобос-Грунт», которая стартовала в ноябре 2011 г. Это была дерзкая попытка получить физические образцы Марса, приземлившись не на саму планету, а на ее маленький спутник — Фобос. Суть идеи сводилась к тому, что со спутника легче стартовать, чем с большой планеты (и топлива для этого надо меньше). Планировалось, что эти 200 г грунта, собранные на Фобосе, станут первым достаточно крупным внеземным образцом, доставленным на Землю после лунных миссий 1970-х гг. К несчастью, «Фобос-Грунт» вернулась немного раньше, чем планировалось: на низкой околоземной орбите произошел сбой бортовых систем, и станция еще несколько недель беспомощно вращалась с выключенными двигателями, пока наконец не приблизилась к Земле и не сгорела в плотных слоях атмосферы.

А где же специальный раздел, превозносящий пилотируемые космические полеты? Вынужден вас разочаровать, но пилотируемые полеты я объединил с доставкой образцов, потому что эти экспедиции, в сущности, выполняют одни и те же задачи: приземлиться, проделать опыты, установить флаг, загрузить образцы и вернуться домой. С одной только разницей, что в случае автоматической миссии не стоит вопрос заботы о пассажирах. Не поймите меня превратно, я считаю, что пилотируемые экспедиции в пределах Солнечной системы исключительно важны. Они призваны проложить путь к дальнейшему развитию человечества, а также поддерживать интерес к космонавтике у молодых ученых и инженеров на нашей планете. Но в том, что касается поисков живых организмов в Солнечной системе, я не горю желанием добраться до них лично и первым пожать им руку. По сравнению с теми рисками и затратами, которые необходимы для отправки пилотируемой миссии, доставка образцов при помощи автоматических зондов обойдется в несколько раз дешевле и позволит получить значительно больше информации.

Я уже говорил, что имеет смысл сосредоточить наши ограниченные ресурсы на наиболее вероятных местах обитания жизни в Солнечной системе. Так насколько же ограничены наши ресурсы (под ресурсами я понимаю деньги: мои деньги, ваши деньги, деньги налогоплательщиков)?

Сколько стоит межпланетный перелет? Программа «Викинг», включавшая запуск к Марсу двух одинаковых аппаратов, в 1976 г. стоила около $1 млрд (приблизительно $4 млрд в современных ценах). В эту стоимость входили две орбитальные станции, состоявшие из искусственного спутника и оснащенного по последнему слову техники спускаемого аппарата с набором научных инструментов. Общий бюджет Марсианской научной лаборатории, действующей сейчас на Красной планете, также известной как марсоход «Кьюриосити», составил $2,5 млрд. За эти деньги можно себе позволить полуавтономный планетоход размером с автомобиль, приводимый в движение радиоизотопным источником энергии. С прицелом на будущее ЕКА разрабатывает JUICE (аппарат для изучения ледяных спутников Юпитера), который отправят на экскурсию вокруг самых больших из них — Европы, Ганимеда и Каллисто, — заплатив за билет €900 млн.

Итак, допустим, я дам вам $4 млрд на поиски жизни в Солнечной системе. Как вы распорядитесь этими деньгами? Вложите ли вы все, что у вас есть, в одну сверхмиссию, чтобы тщательно исследовать какое-то конкретное место? Предпочтете подстраховаться и пошлете две большие экспедиции (стоимостью примерно по одному миллиарду каждая) к двум наиболее вероятным кандидатам, оставив $2 млрд на пять мелких, чтобы точно ничего не пропустить? Или вы сочтете, что Солнечная система еще недостаточно изучена, и потратите все деньги на небольшие, относительно дешевые миссии, чтобы больше узнать о планетах и их спутниках перед тем, как организовывать что-нибудь большое и серьезное?

Не стоит расстраиваться, если у вас нет ответа на этот вопрос. У национальных космических агентств его тоже нет, хотя по долгу службы им приходится решать такие задачи. Поэтому они довольно часто просят присылать им идеи для предстоящих экспедиций на другие планеты. Различные команды ученых разрабатывают подробные планы экспериментов, которые должны дать ответы на четко поставленные вопросы. Затем эти планы сравнивают между собой, отсеивая наименее интересные, и в конце концов победитель получает право приступить к созданию, запуску и осуществлению миссии.

Запущенная НАСА автоматическая межпланетная станция «Кассини» до сих пор остается на орбите и передает данные наблюдений, из которых ученые узнали много неожиданного. Среди самых выдающихся достижений «Кассини» — открытие на Титане озер из жидкого этана и метана, а также обнаружение фонтанов водяного пара и кристаллов льда на крошечном спутнике Энцеладе.

Станция «Кассини» прибыла к Сатурну в 2005 г. после восьмилетнего путешествия. Она двигалась кружным путем: сначала совершила гравитационный маневр рядом с Венерой, потом снова приблизилась к Земле и затем пролетела мимо Юпитера перед долгим путешествием к Сатурну. Когда автоматическая станция добралась до Сатурна и самого большого из его спутников, Титана, зонд ЕКА «Гюйгенс», который «Кассини» несла на борту, совершил посадку на Титан, ознаменовав таким образом выдающееся научное достижение — первую успешную посадку во внешней Солнечной системе. Стоит отметить, что переговоры между НАСА и ЕКА относительного этого грандиозного совместного предприятия начались в 1982 г. От начала подготовки до успешного осуществления замысла прошло 23 года, и даже теперь, спустя 10 лет, мы все еще пожинаем научные плоды этой экспедиции.