«Её называют советской планетой»: учёный РАН — о российской миссии «Венера-Д» и международном сотрудничестве в космосе
Учёный РАН — о российской миссии «Венера-Д» и международном сотрудничестве в космосе
- NASA
— Космические аппараты летали на Венеру ещё с 1960-х годов. Кроме того, ведутся исследования этой планеты и с Земли. Что мы знаем о Венере на сегодняшний день?
— Венера считается сестрой Земли в Солнечной системе. Это ближайшая к нам планета, минимальное расстояние до неё — около 40 млн км, при этом она в полтора раза ближе к Солнцу. Венера могла бы получать от него в два раза больше тепла, но в итоге получает столько же, сколько и Земля, из-за высокой отражательной способности её облаков.
Земля и Венера образовались 4,5 млрд лет назад в одной и той же области протопланетной туманности и изначально имели близкий состав. У них схожие размер, масса и плотность. Но почему-то развитие «сестёр» пошло разными путями: если на Земле мы получили комфортные условия для жизни, то на Венере их можно назвать адскими.
Из-за парникового эффекта её поверхность раскалена до 470 °C, давление — 92 атм, то есть примерно как на глубине 1 км в океане. К тому же на Венере нет воды. Если всю воду, содержащуюся в её атмосфере, осадить, получится слой толщиной всего около 3 см, тогда как на Земле аналогичный показатель составит 3 км. Сутки на Венере длятся 243 земных дня, год получается короче — около 224 земных суток. То есть на планете год длится меньше, чем один оборот вокруг её оси. Если Земля, Марс и Юпитер движутся по орбите и вращаются по оси в одну и ту же сторону, то Венера — в обратную.
— И почти всё это удалось установить благодаря зондам, которые садились на поверхность планеты?
— В докосмическую эру, до 1960-х годов, Венера вообще была загадочной планетой. Мало что можно было понять про неё с Земли, рассмотреть с помощью телескопов. Изучение видимых областей затруднено из-за слоя сернокислотных облаков.
- Автоматическая межпланетная станция «Венера-3»
- © Александр Моклецов
Сам облачный слой наблюдали ещё со времён Ломоносова, но только в 1971 году стало понятно, что он состоит из концентрированной серной кислоты. Это очень сложная для исследования планета. В 1961 году станция «Венера-1» пролетела мимо. «Венера-3», говорят, попала, но точно не известно. Попали в атмосферу планеты «Венеры» с четвёртой по шестую, но не смогли сесть из-за высокого давления, о котором тогда никто не подозревал, и все эти станции были просто раздавлены. А уже начиная с «Венеры-7» было совершено десять успешных посадок.
— Это только советских?
— Да. У американцев были успешные аппараты, которые также получали очень много новой интересной информации, но на поверхность они не садились.
Таким образом, на её поверхности находились лишь наши аппараты. Ещё два советских баллона — «Вега-1» и «Вега-2» — летали в атмосфере. Поэтому Венеру и называют русской, советской планетой.
- Автоматическая межпланетная станция «Венера-9»
- © НПО им. С. А. Лавочкина
— На днях в Институте космических исследований РАН объявили, что Россия возвращается на Венеру, началось планирование миссии. Но уже не одна, а вместе с NASA. Даже прозвучало, что будут какие-то отдельные российские запуски.
— Работа по техническому проектированию началась ещё в прошлом году, заключаются соглашения, совместные договоры с НПО Лавочкина. Сейчас мы рассчитываем провести порядка трёх миссий, причём последняя предполагает возврат грунта с Венеры. Запуск миссии «Венера-Д» («Венера Долгоживущая») запланирован на 2029 год, и по её результатам будут приниматься решения о дальнейшей работе.
— Расскажите о проекте «Венера-Д», у него ведь непростая история...
— С 2009 года «Венера-Д» разрабатывалась как российская миссия. Для комплексного исследования атмосферы, поверхности и окружающей плазмы нужно иметь несколько аппаратов, в том числе посадочный модуль, аэростат. Ещё в Советском Союзе была разработана совершенно идеальная машина для доставки научной аппаратуры на поверхность Венеры и работы в течение одного-двух часов. В НПО Лавочкина сохранилась документация, которую можно переработать с учётом современных технологий и сделать такой аппарат — посадочный модуль с самым современным комплексом научной аппаратуры, с возможностью бурения и забора грунта. Но в 2013 году прошло секвестирование, и «Венеру-Д» исключили из программы. При этом наш проект был известен в NASA как российская флагманская миссия к Венере. Тогда начались разговоры о совместной миссии, в том же 2013 году была создана объединённая научная рабочая группа по проекту.
- Концепция миссии «Венера-Д»
- © НПО им. С. А. Лавочкина
— Какова роль американцев?
— Ракета, орбитальный аппарат и посадочный модуль, рассчитанный на два часа жизни на планете, — российские. К нашей станции будут присоединены американские малые станции, которые отделятся до посадки, их срок службы уже от двух до четырёх месяцев. Мы рассчитываем, что они позволят узнать погодные и другие условия на планете.
— Уже определились, в какой точке будет посадка?
— Большой аппарат мы хотели бы посадить на высоких широтах, американские станции будут в разных местах садиться, это необходимо для измерения сейсмики.
— В чём особенность и задача американского оборудования?
— У них есть высокотемпературная электроника, которая работает при 500 °С на поверхности. Кстати, это была идея нашей группы, мы им предложили — и вот они делают. Также американцы создают специальный аэростат с переменной высотой плавания, который будет нести больше 100 кг аппаратуры и исследовать облачный слой на высоте 50—60 км.
— Не так давно в атмосфере Венеры нашли газ фосфин, возможный биомаркер. Получается, следы жизни нужно искать там, а не на поверхности или в недрах?
— Скорее да, в атмосфере. Понимаете, наши проработки атмосферы и поиски жизни в ней начались задолго до этого открытия. А вообще жизнь на Венере может быть. Сейчас в зоне обитаемости находится Земля, но при молодом Солнце, которое не было таким ярким, в зоне обитаемости вполне могла быть Венера.
— Получается, она не всегда была раскалённой планетой с ядовитой атмосферой?
— Конечно, она не была раскалённой планетой, когда сформировалась.
В молодой Солнечной системе было очень много комет, астероидов, и они постоянно бомбили планеты, приносили воду. Там могла быть вода, могла быть жизнь.
Однако уже 2 млрд лет назад океаны могли испариться, под действием ультрафиолета вода распадается на два атома водорода и один атом кислорода. А так как у Венеры нет собственного магнитного поля, эти атомы уносятся в космос солнечным ветром.
- Полёт АМС «Венера-Д» в представлении художника
- NASA
Последние полмиллиарда — миллиард лет на планете нет тектоники плит, нет землетрясений. Внутреннее тепло высвобождается только вулканическими извержениями. Отсюда и сернокислотные облака, высокое давление. Венера на 80% залита базальтовыми вулканическими лавами, осталось только 20% первичной поверхности. Это горные районы, так называемые тессеры, где самая высокая точка — гора Максвелла высотой 11 км.
Вернуться на Луну и открыть новое окно во Вселенную: российский астрофизик — о космических проектах 2020—2021 годов
Интересно исследовать их, нет ли в их составе гранитов, других пород, которые образовались в присутствии воды, океана. Жизнь там могла быть и сейчас может быть, но уже в атмосфере, скорее всего.
— И теперь есть шанс, что в 2029 году мы узнаем об этом больше?
— Если не вмешается политика. Хотелось бы сделать этот проект с американцами. Понимаете, это российская миссия с участием NASA, а результаты — они же общие, всем достанутся.
— А всё же почему возрос интерес к этой планете? Ведь был такой существенный перерыв с 1980-х годов...
— У нас последняя программа закончилась в 1985 году, потом началась перестройка. Откуда деньги? Ничего не было. В США своя система, конкурсные миссии предлагались, но выигрывали полёты к астероидам. И сейчас у них четыре возможные миссии рассматриваются к Венере, но они все незначительные в сравнении с «Венерой-Д».