Сандро Боттичелли. Рождение Венеры

Сейчас, когда марсианский робот Curiosity радует всех любознательных землян плодотворной работой, можно отвлечься от тайн Красной планеты и обратить взор в противоположную сторону – к Венере, которая, в отличие от Марса, была более благосклонна к советским и российским ученым.

Венера полвека назад привлекала не меньшее внимание, чем Марс. Ее называли сестрой Земли – площадь поверхности Венеры составляет 90% земной, а сила тяжести – те же 90% от того, что мы имеем на нашей планете. В свою очередь, Марс вдвое меньше Земли по диаметру, его площадь – всего 30% от земной, а сила тяжести меньше почти в два с половиной раза. Поэтому господствовала теория, согласно которой Марс, удаленный от Солнца минимум на 207 миллионов километров (орбита у него вытянутая), является планетой «старой», пережившей уже время расцвета, этакий трухлявый глиняный горшок с засохшими остатками пищи.

А вот Венера, вращающаяся на расстоянии 107 миллионов километров от Солнца, смотрелась как молодая Земля, на которой царствует климат, который давно канул на нашей планете в Лету – влажный и жаркий. И когда братья Стругацкие писали свою знаменитую «Страну багровых туч», повествующую об экспедиции на Венеру, они излагали в книге самые передовые знания о планете, окутанной пеленой перламутровых облаков.

Что-то более определенное удалось узнать в 1967 году, когда советская станция «Венера-4» смогла успешно долететь до планеты и сбросить спускаемый аппарат. Он был рассчитан на давление до 10 атмосфер (это как в земном океане на глубине 90 метров) и имел парашют площадью 55 кв. м. Ученые еще надеялись на более-менее нормальную атмосферу, хотя, ориентируясь на данные дистанционных измерений, уже предполагали, что температура на поверхности в районе экватора с дневной стороны может достигать 400 градусов.

Спускаемый аппарат был раздавлен на большой высоте, но специалисты узнали несколько важных вещей – что атмосфера Венеры состоит на 90% из углекислого газа, а ее плотность и давление гораздо больше, чем считали ранее. Кроме того, стало ясно, что у Венеры нет магнитного поля и, как следствие, радиационных поясов, защищающих от солнечного ветра.

В 1970 году к Венере отправилась станция «Венера-7». Она уже была готова к спуску в ад – ее титановый корпус мог выдержать давление в 180 атмосфер. Площадь парашюта уменьшили с 55 до 2,8 кв. м – в вязкой атмосфере и этого оказалось достаточно. Ее спускаемый аппарат в итоге достиг поверхности планеты и передал точные параметры давления – 90 атмосфер и температуры +475ºC на ночной стороне. Это поставило крест на надеждах встретить на Утренней звезде хоть какую-нибудь жизнь.

Однако возник новый вопрос: либо Венера еще не дошла до стадии развития Земли, либо ее уже постигла какая-то катастрофа, уничтожившая планету, превратив в преисподнюю? И новая серия станций «Венера» отправилась к нашей соседке. Стоит отметить, что американские ученые в то время довольно-таки прохладно относились к изучению Венеры, вполне довольствуясь данными советских станций и дистанционными замерами с пролетающих мимо собственных аппаратов.

«Венера-8» впервые с помощью гамма-спектрометра изучила горные породы планеты, а «Венера-9» и «Венера-10» в 1975 году первыми передали фотографии поверхности планеты – она предсказуемо оказалась чрезвычайно мрачной. В 1982 году станции «Венера-13» и «Венера-14» передали первые в мире цветные изображения планеты. Сейчас наиболее известны их варианты, прошедшие через руки специалиста по компьютерной обработке данных Дона Митчелла. На снимках видна перспектива. 

А в 1985 году на Венеру отправились «ВеГа-1» и «ВеГа-2», сбросившие спускаемые аппараты, которые провели очередной анализ грунтов и запустили уникальные аэростатные зонды. Наполнившись гелием, зонды начали свой дрейф на высоте примерно 50 километров. Давление там оказалась около 0,5 атмосферы при температуре +40ºC, а скорость ветра – около 250 км/час. Зонды обнаружили в атмосфере Венеры мощную грозовую деятельность.

После этих экспедиций в СССР наступила перестройка, сил на ведение обширной исследовательской программы не стало, и полеты прекратились. Однако изучение Венеры не остановилось – огромную работу провела орбитальная американская радиолокационная станция «Магеллан», запущенная в 1989 году, а также ряд других космических зондов, пролетавших мимо Венеры по дороге к Юпитеру, Меркурию и Сатурну. Полученные данные позволили предположить, что Венера никогда бы и не смогла стать планетой, подобной Земле, – из-за медленного вращения вокруг оси и чрезвычайной близости к Солнцу.

По мере того как рос интерес к исследованию Марса, о Венере говорили все реже. И тем не менее энтузиасты освоения космического пространства увидели как раз в ней один из самых интересных объектов для изучения. Вдохновил их парящий в атмосфере город планеты Беспин из культового фильма «Звездные войны».

Как показали измерения советских зондов, на высоте примерно 50 километров над поверхностью Венеры давление составляет около 1 атмосферы, а температура колеблется в пределах от 0 до +50ºC. Но самое интересное в том, что на этой высоте углекислая атмосфера плотнее нужной для дыхания человека кислородно-азотной смеси. То есть если запустить на эту высоту дирижабль, заполненный обычным земным воздухом, он будет плавать в венерианской атмосфере, развивая подъемную силу примерно в половину килограмма на кубический метр. Дирижабль, в баллонах которого могут жить люди,  – вот главная идея. По сути дела, надувной город, спокойно парящий в атмосфере Венеры.
Стоит вспомнить, что уровень солнечного излучения у Венеры выше, чем на Земле; на высоте 50 км – примерно в два раза, чем на орбите Земли. А это даст летающему поселению значительные поступления электроэнергии. Ее будет достаточно и для эксплуатации разведывательных самолетов-дронов, питающихся за счет солнечных батарей. Данный проект уже прорабатывался в НАСА под руководством группы Джеффри Лэндиса. Эта группа также заинтересовалась строительством летающей базы в венерианской атмосфере.

Данная летающая платформа вызывает интерес как база для организации полетов к поясу астероидов и дальним планетам Солнечной системы, а в перспективе – буксировки астероидов для их последующего использования в качестве источников рудного сырья. Но есть еще одна интересная вещь – дело в том, что, возможно, ценные металлы получилось бы добывать в чистом виде с горных вершин самой Венеры.

Исследования зонда «Магеллан» показали, что отражение радиосигнала от вершин венерианских гор значительно «ярче», чем отражение с более низких участков. В низинах температура атмосферы приближается к +500ºC, на вершинах гор она примерно на сто с лишним градусов ниже, в результате чего на них выпадает металлическая «изморозь». Это явление требует дальнейшего изучения.
Венерианское воздухоплавание уже вышло из категории благостных рассуждений энтузиастов – Лаборатория реактивного движения, знаменитая JPL, уже разработала прототип аэростатата диаметром 6 метров, который должен летать как минимум 12 суток, собирая ценную информацию об атмосфере.

Ученые всего мира хотят сейчас понять: разогрев Венеры и тепличные условия Земли – что же является нормой для космоса? От этого зависит очень многое в нашем собственном мировосприятии. Но это может дать ответы на другие, более практичные и сиюминутные вопросы, – например, как быстро может развиваться глобальное потепление, когда мы все же сожжем большую часть своих углеводородных запасов?

Думается, что России стоило бы вновь повернуться лицом к Венере. Если советские и российские миссии к Марсу в основном были провальными, то исследование Венеры – успешным. Никто до сих пор не повторил достижений советской науки в изучении Утренней звезды. Вместе с тем интерес к Венере вновь разгорается, и, возможно, настало время международной кооперации нового типа – своеобразного «разделения сфер ответственности». Можно пожелать американским исследователям успеха на Марсе и ставить на их роверы свои приборы. А самим сосредоточиться на изучении Венеры, оснащая свои корабли и спускаемые капсулы (уникальные сами по себе) лучшим, что может сейчас предложить мировая технология. 

И тогда облачные города Венеры, вполне возможно, станут реальностью уже для наших внуков.