Титан в иллюминаторе

ФОТО: REUTERS

     Ученым оставалось только следить за тем, как Huygens и Cassini сопутствует удача — расстояние до Титана слишком велико, чтобы космическими аппаратами можно было управлять
     

       Вторую неделю мир наслаждается снимками, которые сделал зонд Huygens почти за полтора миллиарда километров от Земли — на Титане, одной из лун Сатурна. Всеобщее ликование настолько велико, что никто и не вспоминает, как рисковали ученые, запустившие космический аппарат к Сатурну семь лет назад.

Европейский зонд Huygens, названный в честь голландского физика и математика Кристиана Гюйгенса — открывателя Титана, долетел до Сатурна на борту космического аппарата Cassini. А он был собран в Лаборатории реактивного движения НАСА и, в свою очередь, назван в честь итальянского астронома XVII века Джованни Кассини, открывшего еще четыре спутника Сатурна и исследовавшего его кольца. Cassini запустили к этой четвертой с краю Солнечной системы планете (дальше только Уран, Нептун и Плутон) 15 октября 1997 года с мыса Канаверал. Но поначалу он отправился в противоположном от Сатурна направлении — в сторону Венеры. Чтобы запустить тяжелый, почти шеститонный, Cassini прямиком с Земли к Сатурну, потребовалось бы не менее 68 тонн горючего и окислителя. Тонкий расчет баллистиков НАСА строился на том, что аппарат наберет нужную скорость за счет центробежной силы. Выйдя на солнечную орбиту, он должен был дважды (в апреле 1998 года и июне 1999 года) пройти мимо Венеры, как бы оттолкнувшись от нее, потом, набрав большую скорость, вернуться к Земле (в августе 1999 года), пройти мимо нее и уже затем, словно пущенный из пращи, полететь к периферии Солнечной системы.
       План был изящный и, как показало время, блестяще оправдался. Но в августе 1999 года, когда Cassini на скорости 19 км/сек. приближался к Земле, даже в НАСА не могли гарантировать, что они не ошиблись в расчетах и аппарат с 36 кг окиси плутония-238 в бортовой энергетической установке не врежется в Землю. Во всяком случае, оправдания НАСА сводились к тому, что ядерный реактор Cassini залит керамикой и даже при падении корабля на Землю плутоний не сможет распылиться в земной атмосфере. Земляне в это не верили, но их гнев обратился почему-то не против НАСА, а против американской военщины. Зеленые устроили многодневный митинг у Пентагона и разошлись с чувством выполненного долга только тогда, когда им сообщили, что Cassini уже пролетел мимо Земли и удаляется к Юпитеру — своей промежуточной цели на пути к Сатурну. О том, что 36 кг плутония просвистели впритирку к Земле, на расстоянии всего 1200 км от Пентагона, демонстрантам говорить не стали.
       А потом про Cassini надолго забыли и вспомнили только один раз — в декабре 2000 года, когда он передал первые цветные снимки Юпитера. И снова забыли на четыре года — пока Cassini прошлым летом не долетел-таки до Сатурна, едва не столкнувшись с одной из лун планеты — Фебой (он разминулся с ней всего на 2 тыс. км). Затем он удачно проскользнул между кольцами F и G, испытав всего около сотни столкновений с мелкими пылевыми частицами, из которых и состоят эти внешние кольца Сатурна.
       Словом, в течение всех семи лет пути Cassini постоянно сопутствовала удача. Ведь рулить аппаратом с Земли было бессмысленно: радиосигнал от Сатурна до Земли идет полтора часа. Своей удачей Cassini словно поделился с зондом Европейского космического агентства (ЕКА) Huygens, который был предназначен для выполнения частной задачи экспедиции Cassini к Сатурну — посадки на спутник Титан (о других задачах см. справку). Все семь лет полета Cassini зонд мертвым грузом покоился на его борту и о нем, если честно, никто не вспоминал.
       
       Вспомнили только 24 декабря 2004 года, когда Huygens отделился от Cassini и самостоятельно направился к Титану. Это событие могло бы стать мировой новостью для всех СМИ в условиях рождественского новостного вакуума, как на Рождество 2003 года главной новостью в мире стала неудачная посадка на Марс другого зонда ЕКА — Beagle-2, разбившегося в лепешку. Но на фоне цунами в Юго-Восточной Азии и его последствий хроника спуска зонда на Титан интересовала только специалистов. Впрочем, Huygens снова повезло: время его подлета к Титану составляло три недели, парашютный спуск на луну Сатурна начался 14 января, когда от ужасов цунами все уже устали, и пришелся в Старом Свете на вечер пятницы, когда европейцы после рабочей недели могли спокойно устроиться перед телевизором, чтобы испытать чувство законной гордости за свою науку и технику.
       Руководство ЕКА не преминуло сообщить, что, по их самым оптимистичным расчетам, Huygens должен был проработать после посадки на Титане три минуты. Но стойкий аппарат передавал информацию на Землю на протяжении двух с половиной часов парашютного спуска в атмосфере Титана и потом еще два часа, лежа в "крем-брюле поверхности Титана" (по образному выражению одного из специалистов ЕКА) почти в полутора миллиардах километров от Земли. Так далеко от Земли еще никто не садился. Затем передача изображений прервалась, но не потому, что Huygens замерз при температуре -178° по Цельсию, а потому, что ретранслирующий его сигналы Cassini вышел из зоны радиосвязи.
       Поверхность Титана и его небо были светло-оранжевыми, как на Марсе. Впрочем, другого цвета, с нашей, земной, точки зрения, они не могли быть, потому что и там и там плотная атмосфера, довольно темно, а лучше других пробиваются через плотные полупрозрачные среды лучи теплого конца видимого спектра — красный и оранжевый. Да и геологически ландшафт Титана мало чем отличался от марсианского. Какие-то валуны спереди и изрезанный горный рельеф, напоминающий русло реки,— сзади. И хотя специалисты ЕКА поспешили заявить, что на переднем плане лежат ледяные глыбы, а на заднем течет метановая река, на самом деле говорить о том, что мы видим перед собой, еще слишком рано: расшифровка и интерпретация панорам Титана и данных химического анализа его атмосферы и поверхности продлятся еще не один месяц.
       
       По словам директора Института геохимии и аналитической химии РАН Эрика Галимова, "пока нельзя говорить о каких-то сенсационных открытиях", данные с Huygens лишь подтверждают все, что было известно ранее из теории. "В атмосфере Титана много метана, есть азот, этан, пропан, углекислый газ, как на Марсе,— сообщил 'Власти' академик Галимов.— И это мне нравится". Нравится это академику потому, что подтверждает современную теорию происхождения жизни во Вселенной. Дело в том, что метан разлагается под действием солнечного ультрафиолета и по идее метановой атмосферы на Титане не должно быть. Но она есть, а это значит, что сверху ее покрывает и предохраняет от дальнейшего разложения слой из частичек углерода. В присутствии воды и цианистого водорода, который тоже есть на Титане, такой аэрозоль имеет шанс дать начало первым аминокислотам, а затем и микроорганизмам.
       Именно это имеют в виду специалисты ЕКА, которые сейчас говорят о том, что на Титане есть условия для зарождения жизни, подобной земной, через много миллионов лет в том случае, если здесь станет теплее и появится вода в жидком виде. "Считается, что Титан — точная копия Земли в очень давние времена,— рассказал 'Власти' начальник отдела Государственного астрономического института имени Штернберга Владислав Шевченко.— На Земле метановая атмосфера уже успела преобразоваться в ту, что мы сейчас имеем. Проще говоря, на Титане мы видим начало, на Земле — конец".
       Впрочем, российским ученым остается только ждать данных от ЕКА и теоретизировать насчет того, есть ли жизнь на Титане. А непосредственно исследовать им приходится совсем другие тайны Вселенной. Как раз накануне посадки Huygens на Титан российский пилот МКС Салижан Шарипов обнаружил в холодильнике станции плесень с помощью специального российского прибора "Экосфера". Как сообщило Федеральное космическое агентство, плесень доставят на Землю для детального изучения этой внеземной формы жизни.

СЕРГЕЙ ПЕТУХОВ

ФОТО: AP

     Чтобы долететь до Сатурна, Cassini пришлось стартовать в противоположном направлении — к Венере
      

Чем берут Титан и Сатурн
       Межпланетная станция Cassini-Huygens размером 6,7 м в высоту и 4 м в ширину обошлась более чем в $3,4 млрд, 75% которых выделили США. Cassini несет 12 научных приборов, Huygens нес еще 6, что позволяет провести 27 различных научных экспериментов. На орбите Сатурна Cassini должен провести не менее четырех лет, сделав 76 витков вокруг планеты. В миссию входит изучение: атмосферы Сатурна — ее динамики, структуры, облаков, ветров, молний, температуры и химического состава; ионосферы и магнитного поля; колец — составление карты химического состава и размера их частиц; взаимодействия колец со спутниками, ионосферой и магнитным полем Сатурна. На Cassini установлены 2 основных реактивных двигателя и 16 двигателей малой тяги для стабилизации и малых орбитальных маневров. Навигация осуществляется по звездам, в компьютер заложены координаты 5000 звезд. Аппарат оборудован одной основной и двумя маломощными антеннами. Основная антенна используется для связи с Землей, для приема данных от Huygens, а также как радар. Спускаемый аппарат Huygens диаметром 2,7 м состоял из двух частей — спускаемого и защитного модулей. В спускаемом модуле находились анализатор структуры и физических характеристик атмосферы (этот же прибор записал звуки Титана после посадки), спектральный радиометр (способный работать как фотокамера и делать снимки, а также регистрировать распределение температур в атмосфере и на поверхности), газохроматограф и масс-спектрометр для анализа химического состава атмосферы, анализатор структуры и химического состава облачных частиц и взвеси, анализатор физических характеристик поверхности.
       

Титан, спутник Сатурна

"Это подарок от маленького далекого мира"
       За 30 лет исследования дальнего космоса сильно продвинулись. Пионеры осваивали его с песнями и картинками. Ветераны собираются нанести по нему проникающий удар.
       После того как первое любопытство от полетов вокруг Земли и к ближайшим от нее небесным телам — Луне, Венере и Марсу — было удовлетворено, человек устремился в дальний космос. Первый же космический аппарат, нацеленный дальше, чем ближайшие к Земле планеты, имел своей целью не Юпитер или Сатурн, а был направлен вообще за пределы Солнечной системы, то есть в никуда — для поиска внеземных цивилизаций. Аппарат Pioneer-10 стартовал 2 марта 1972 года. На случай контакта он нес на борту пластину из благородных металлов с нацарапанными на ней картинками мужчины, женщины, схемой атома водорода и картой Галактики с указанием положения Солнца и Земли. 13 июня 1983 года, миновав орбиту Нептуна, он покинул пределы Солнечной системы. Самой значительной в научном плане информацией, поступившей с его борта на Землю, были снимки Юпитера, а затем он лишь исправно посылал сигналы о том, что еще жив. Сигналы прекратились в 1997 году, но в 2002-м специалисты НАСА послали сигнал на Pioneer-10 и через год поймали его слабый ответ. По их расчетам, если все пойдет нормально, в 28134 году аппарат достигнет окрестностей ближайшей от Земли звезды Проксима Центавра. Если там его не остановит внеземной разум, он проследует транзитом к звезде Альдебаран в созвездии Тельца и достигнет ее через 2 млн лет.
       Следующей вехой на пути в дальний космос был запуск к Сатурну 5 сентября 1977 года зонда Voyager-1, который был оснащен богаче, чем Pioneer-10, как с научной, так и с культурно-просветительской точки зрения. Летом 2003 года зонд пересек условную, магнитную, границу Солнечной системы и продолжает поиск внеземных цивилизаций, чтобы доставить им диск с посланиями генсека ООН Курта Вальдхайма и президента США Джимми Картера, который говорит: "Это подарок от маленького далекого мира — звуки нашего мира, наша наука, наши изображения, наша музыка, наши мысли и чувства. Мы пытаемся выжить в нашем мире, так что можем выжить и в вашем". На диске 115 фотографий (от пейзажей до человеческих половых органов) и 90 минут музыки: хит Чака Берри "Johnny B. Goode", "Волшебная флейта" Моцарта и песни заирских девушек из племени пигмеев, сопутствующие обряду их инициации. Voyager-1 не потерял связи с Землей и продолжает передавать бесценную информацию из того самого идеального вакуума, из которого, по словам директора Государственного астрономического института имени Штернберга Анатолия Черепащука, на 70% состоит Вселенная: "Еще на 27% она состоит из частиц пока никому не известной природы, и только на 3% — из барионной материи, из которой состоит привычный нам мир". По расчетам НАСА, зонд сможет поддерживать связь с Землей еще 20 лет.
       Последующие запуски зондов НАСА и ЕКА в дальний космос отличались только более совершенной аппаратурой на их борту, более конкретными целями и полным отсутствием посланий к внеземным цивилизациям. 24 октября 1998 года НАСА запустило космический аппарат Deep Space-1, нацеленный на облет астероида Брайля в астероидном поясе между Марсом и Юпитером и кометы Борелли, а главное — для проверки 12 технологий, которые помогли бы снизить риск неудачи последующих полетов в дальний космос, включая новый ионный двигатель, автономную навигационную систему и программу самовосстановления софта в бортовом компьютере (последняя очень пригодилась в 2004 году американскому марсоходу Spirit).
       Сейчас наступает время решительного вмешательства в космическую жизнь. 13 января 2005 года ракета Delta-2 вывела на земную орбиту аппарат Deep Impact (дословно — "Проникающий удар"), который взял курс навстречу комете Темпля, пролетающей мимо Земли каждые пять с половиной лет. Через шесть месяцев Deep Impact на расстоянии 134 млн км от Земли отстрелит навстречу комете медную чушку величиной со стиральную машину и весом 372 кг, которая на скорости 37 тыс. км/ч врежется в ядро диаметром около 6 км и проделает в нем туннель до центра кометы. Фотокамера на зонде зафиксирует эксперимент и возьмет на анализ осколки кометы, что позволит НАСА "получить представление о химических веществах, из которых образовалась Земля". По расчетам, комета после столкновения с "космическим бомбардировщиком" не должна изменить траекторию и врезаться в Землю. "Многие специалисты испытывают скепсис относительно планов НАСА,— заявил 'Власти' начальник отдела института имени Штернберга Владислав Шевченко.— Ведь плотность комет составляет сотые грамма на кубический сантиметр, проще говоря, это легкий как пух иней. Медная болванка может разнести его вдребезги, и не будет больше во Вселенной кометы Темпля".