Люди на Марсе
Прежде чем проститься с Марсом, я хочу предложить вам напоследок подумать над тем, что такое пилотируемые полеты на Марс. Всего лишь рекламный трюк — ну, сделали мы один маленький шаг и потренировались в водружении флага — или гигантский скачок, который поможет устранить все препятствия, стоящие перед автоматическими исследованиями космоса?
Существует две точки зрения. Одна заключается в том, что робот может справиться с любой научной задачей не хуже, а зачастую и лучше, чем человек, не требуя при этом еды и морального поощрения. Роботы в буквальном смысле слова позволяют обойтись меньшим количеством багажа — эмоционального и физического. Они не потребляют ничего, кроме электричества, и не производят биологических отходов. Роботы, если не считать ЭАЛ 9000[11], не расстраиваются, не теряют костную массу при уменьшении силы тяжести и не страдают от последствий лучевой болезни, вызванной космическими лучами и солнечным ветром‹‹21››. Если для автоматической экспедиции достаточно посадочного модуля весом около 2 т и 20 кг максимального полезного груза, который надо вернуть на Землю, то для пилотируемой миссии потребуется доставить на поверхность планеты минимум 40 т оборудования. Даже не хочется считать, во что это обойдется.
Но существует и альтернативная точка зрения. В 1972 г. Харрисон Шмитт стал первым ученым, побывавшим на Луне в составе экспедиции «Аполлон-17». Он вместе с другим астронавтом, Юджином Сернаном, высадился на Луне в долине Тавр-Литтров, окруженной древними лунными горами со следами вулканической активности. Во время последней прогулки по поверхности планеты Шмитт, геолог по образованию, заметил странный камень — кусок магматической породы, который не соответствовал окружающему ландшафту. Камень, получивший название Троктолит 76 535, считается самым интересным образцом из всех, доставленных с Луны, поскольку содержит массу интересной геологической информации. В связи с этим открытием возникает вопрос: как передать роботу опыт полевой работы, который был у Шмитта, и его способность выбирать один необычный камень из тысячи или как по крайней мере обеспечить оператору на Земле такой же обзор, как у астронавта на Марсе?
В определенной степени все эти вопросы чисто риторические. Если людям надо побывать на Марсе — они там будут, и не только ради науки, как в случае с высадкой на Луну. Единственное, в чем можно не сомневаться, — моих $4 млрд на это точно не хватит.
Глава 6. Европа и Энцелад: водная жизнь?
Возможно, через 100 лет люди будут задаваться вопросом, почему астробиологи начали поиски жизни в Солнечной системе с пыльного, мертвого Марса, а не с соленых океанов жидкой воды, спрятанных под поверхностью закованных льдом спутников Юпитера и Сатурна. Подождите минутку, скажете вы. Получается, мы ковырялись в марсианском реголите, искали редкие капельки влаги, в то время как во внешней Солнечной системе существуют обширные океаны на спутниках? Ну да… И вы имеете полное право спросить, почему мы так долго туда добирались. Хотя надо заметить, что вы не одиноки в своем негодовании, поскольку есть множество ученых-планетологов, которые уже много лет отстаивают гипотезу об обитаемости спутников Юпитера.
Галилеевы спутники
Одно из самых увлекательных астрономических впечатлений для любого наблюдателя ночного неба — взрослого или юного — это смотреть, как гигантская планета Юпитер величественно движется по Солнечной системе. Если небо темное и время выбрано удачно, рядом с Юпитером можно даже в небольшой телескоп увидеть четыре слабые звездочки, растянувшиеся вереницей одна за другой. Эти объекты впервые заметил Галилей в январе 1610 г. Его телескоп был недостаточно мощным, и поэтому Галилей мог разглядеть только их расположение. Но за два месяца внимательных наблюдений он заметил, что они обращаются вокруг Юпитера. Выводы, которые Галилей опубликовал в своем сочинении «Звездный вестник» (Starry Messenger), вышедшем в 1610 г., были поразительны: у Юпитера существовало четыре спутника. Эти выводы бросали дерзкий вызов существовавшей в то время астрономической (и теологической) доктрине: спутники преспокойно обращались вокруг Юпитера, а не Земли. Хотя Галилей назвал вновь открытые миры Звездами Козимо в честь своего покровителя Козимо Медичи, это название со временем уступило место другим наименованиям, предложенным Кеплером: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. В будущем этим четырем спутникам была уготована важная роль как в науке, так и в человеческом воображении.
Когда же мы ближе познакомились со спутниками Галилея? Наши первые мимолетные встречи произошли в 1970-х гг., когда сначала «Пионер-10» и «Пионер-11», а потом «Вояджер-1» и «Вояджер-2» на огромной скорости пронеслись мимо Юпитера и его спутников. И вынужденный выбор траекторий, и сделанные мимоходом снимки Галилеевых спутников лишь еще больше раздразнили аппетиты ученых. Зонды «Пионер» пролетели на относительно большом расстоянии от спутников и передали только снимки низкого разрешения — загадочные изображения, которые почти не отличались от снимков, сделанных телескопами с Земли. Зондам «Вояджер» удалось пролететь на близком расстоянии от Ио и Европы‹‹1››. На снимках «Вояджера» Ио предстает молодым и беспокойным вулканическим миром, чья каменистая поверхность покрыта богатыми серой лавовыми полями. В первый раз мы увидали султан вулканического выброса газов, сфотографированный у самого лимба планеты на фоне темного неба, — свидетельство того, что вулканы существуют не только на Земле. По сравнению с Ио, кипящей, как огненный котел, Европа — ее полная противоположность. Поверхность этого спутника покрыта гладкой ровной коркой из водного льда, под которым расположена внутренняя часть, состоящая из твердых пород.
За орбитой Европы располагаются Ганимед и Каллисто — гиганты спутниковой системы Юпитера. Ганимед — крупнейший спутник во всей Солнечной системе, размерами немного превышающий планету Меркурий, хотя стоит отметить, что его масса составляет менее 50 % массы Меркурия, поскольку он почти наполовину состоит из водяного льда. Каллисто часто несправедливо именовали «скучной луной» среди Галилеевых спутников. Чуть меньше по размерам и менее массивная, чем Ганимед, имеющая больше кратеров и меньше следов преобразования поверхности, Каллисто полностью соответствует нашим представлениям о системе спутников Юпитера: чем дальше вы удаляетесь от Юпитера, тем более неизменными и застывшими выглядят его спутники.
На каждом из ледяных спутников — Европе, Ганимеде и Каллисто — можно видеть розовато-коричневатый слой пыли. Из какого вещества состоит эта пыль, до сих пор неясно. Возможно, это соли и минералы, которые попадают на поверхность со льдом, поднимающимся через трещины. Это могут быть небольшие крупинки органической материи, занесенные на поверхность Европы с вулканической пылью. Это может быть и то и другое одновременно либо что-то третье. Астрономы рассматривали ее очень внимательно, но материал не имеет четких спектральных признаков, что полностью соответствует обоим приведенным выше объяснениям. Так что пока мы не попадем туда и не соберем немного пыли для анализа, мы, скорее всего, не получим убедительного ответа на этот вопрос.
Ловкость рук
Возможно, вы обратили внимание на то, что я лишь бегло коснулся вопроса о загадочных наблюдениях. Почему поверхность Европы такая гладкая? Даже сегодня Солнечная система завалена крохотными обломками, которые мы называем кометами и астероидами — остатками тех давно минувших дней, когда зарождались планеты. Обломки эти постоянно падают на поверхность лишенных атмосферы миров, и с течением времени на каждой планете появляется все больше и больше кратеров в местах падений. Единственный способ стереть эти кратеры — создать новую поверхность (в случае Ио — путем активного вулканизма и распространения лавовых полей). Но почему в таком случае Европа обладает молодой, не испещренной кратерами поверхностью, возраст которой составляет каких-то 50 млн лет — просто мгновение для большинства обитателей Солнечной системы? Даже на снимках, сделанных во время непродолжительного пролета «Пионера» и «Вояджера», астрономы и планетологи могли видеть, что, хотя на поверхности нет заметных кратеров, она покрыта трещинами и неровностями, вызванными, по всей видимости, воздействием геологических сил.
Но слово «геология» не совсем подходит для данных условий. Для описания ледяного аналога Земли, где вода играет такую же геологическую роль, как и горные породы, правильнее бы было применять термин «криогеология». При таком подходе Европа представляется криогеологическим миром, где водяной лед заменяет твердые горные породы, образующие поверхность планеты, а подо льдом находится «магма», состоящая либо из более теплого льда, либо из жидкой воды. Поверхность планеты преобразуется в результате действия тектонических сил и подъема воды по трещинам. Это была удивительная гипотеза, и в конечном итоге она оказалась правильной. Предположение о существовании на Европе воды в жидкой форме, нашедшее подтверждение в ходе последующих экспедиций к Галилеевым спутникам, сразу ставит вопрос о предпосылках возникновения жизни.
Новый Галилей
В 1989 г. был дан старт дерзкой экспедиции во внешнюю Солнечную систему. «Галилео» стал первым автоматическим зондом, вышедшим на орбиту Юпитера. Этому предшествовал долгий и извилистый путь через внутреннюю Солнечную систему, длившийся шесть лет. Накопив гравитационную энергию, зонд миновал пояс астероидов и устремился к своей цели. Траектория «Галилео» получила название VEEGA[12]. Как и в случае с траекториями «Вояджеров», каждое сближение с планетами увеличивало скорость космического аппарата за счет бесконечно малого количества орбитальной энергии каждой планеты.