ЗНАНИЕ. Cерия "Знак вопроса" 1989 №12

Что ищут «археологи космоса»?

автор - Александр Николаев

2. Кометы на модели и в жизни

И по сей день этот вопрос принадлежит к разряду дискуссионных. Ряд ученых, например, считают, что вместе с космическими «осадками» на Землю могут выпадать и микроорганизмы. Случаются же вспышки эпидемий в глобальном масштабе, особенно в период, когда Земля обильно орошается метеорными потоками!..

Разумеется, категорически утверждать, что вирусы и бактерии прописаны на кометных и других малых небесных телах, было бы преждевременно. Но то, что «хвостатые звезды» содержат метилцианид, этилалкоголь и другие, более сложные органические молекулы, подтверждали спектры ряда комет. Больше того, эксперименты, предварительно проведенные советскими учеными на физико-химической модели кометы, позволили установить, что органические молекулы могут образовывать определенные структуры, соединяться химической связью и даже вступать в обменные реакции, что подчас напоминало процессы, происходящие в живых клетках.

Но это – на модели. А на «живой» комете? Что происходит там, в ее ледяных недрах, в пышном светящемся хвосте наконец? Последний, как известно, может простираться на сотни миллионов километров. Также известно, скажем, что он, как правило, направлен в сторону, противоположную Солнцу, из-за давления, оказываемого излучением. Шлейфы «косматых звезд» отличаются большим разнообразием – как по форме и цвету, так и по содержанию. Одни из них – газовые, прямолинейные – светятся ярким голубым цветом, другие – пылевые, искривленные, как турецкие ятаганы, – имеют слабый желтоватый отблеск.

Встречаются, впрочем, «космические странницы» и с двумя такими типами хвостов сразу. Интересно, что механизм свечения газовых хвостов примерно тот же, что и у ламп дневного света. Правда, в люминесцентных лампах свечение газа вызывают электроны, ускоряемые электрическим полем, а холодную люминесценцию вызывает поток солнечных фотонов. Поглотив энергию фотона, молекула газа сразу же ее переизлучает.

По мере приближения к Солнцу поверхность «космического айсберга» постепенно преображается. На расстоянии 3 а. е. (за одну астрономическую единицу (1 а. е.) принимают расстояние между Землей и Солнцем, равное 150 млн. км) из нагретого ядра начинают бить реактивные струи – джеты, скорости истечения которых подчас достигают звуковых. Это испаряются замороженные углекислый газ и вода, переходя сразу из твердой фазы в газообразную. Из-за большой плотности газа «родительские молекулы» тут же вступают друг с другом в химические реакции. Образуются вторичные, так называемые дочерние молекулы, их легко опознать по кометным спектрам и, таким образом, получить хотя бы опосредованную, косвенную информацию о ядре. Но только косвенную. Ибо пролить свет на природу родительских молекул могут только измерения, проведенные на борту космического аппарата. С Земли эту тайну не разгадать. Возможно, среди этих молекул есть аминокислоты или молекулярные комплексы другого сложного типа?.. Окончательный ответ может получить межпланетный космический зонд, когда он заглянет за газовую вуаль «космической странницы» и приступит к непосредственному исследованию кометного ядра.

Еще одна загадка связана с ионизацией выходящего с поверхности кометы газа. Под действием ультрафиолетового излучения Солнца – а именно оно, по существующим представлениям, «отвечает» за ионизационные процессы во внутренних областях кометы – может возникнуть лишь вдесятеро меньше ионов, чем наблюдается; и опять-таки, чтобы выяснить причины столь бурной ионизации кометного газа и механизм его взаимодействия с солнечной радиацией, без непосредственных экспериментов в космосе, в атмосфере «косматой звезды» не обойтись.

«…Ну а все-таки, что же еще может быть интересного в ледяной глыбе, закутанной в вуаль собственных испарений и потому недоступной взорам земных наблюдателей?» – может спросить читатель, которого не убедили приведенные доводы и который со школьной скамьи знаком с такими, в общем-то справедливыми, определениями кометы, как «грязные снежные комья» или «дымящие глыбы пыльного льда». Насколько оправдано это дорогостоящее, длительное и необычайно сложное в техническом отношении предприятие, как посылка сверхтяжелых космических роботов навстречу «косматой звезде»? Стоит ли это делать после того, как на лабораторные столы планетологов легли десятки килограммов лунных камней, а чувствительные приборы и аппараты неутомимых космических зондов уже исследовали и марсианские грунты, и венерианскую атмосферу, сфотографировали кольцо Сатурна, спутники Юпитера и даже построили радиопортрет окутанной облаками Утренней звезды?

Стоит. Хотя бы потому что приоткрыть завесу тайны об изначальных кирпичиках мироздания, из которых несколько миллиардов лет назад образовались большие и малые небесные тела, можно, только заглянув под таинственные покровы кометы, пробившись как можно ближе к ее ядру, в котором, как в космическом холодильнике, сохраняется в первозданном виде протопланетное вещество тех далеких эпох, когда шло зарождение нашей Солнечной системы, планет, жизни…

Вот для этого-то в марте 1986 года в 150 млн. км от Земли и был проведен большой «космический слет» целой эскадры космических роботов.

Несколько космических аппаратов с дальним, как говорится, прицелом были загодя запущены в один из «уголков» Солнечной системы: японские «Пионер» и «Планета», две советские автоматические станции «Вега», а также космический зонд «Джотто» Европейского космического агентства (ЕКА).

Время и место слета космических аппаратов выбраны были, разумеется, не случайно. Дело в том, что имевшиеся космические транспортные средства позволяли запускать АМС подобной массы лишь на такие орбиты, что близки земной орбитальной плоскости. Поскольку кометная орбита наклонена по отношению к ней под углом в 18°, то лишь в окрестности двух точек кометной орбиты АМС могли встретиться с кометой. Либо в так называемом восходящем узле орбиты – перед появлением кометы в перигелии, либо в нисходящем, то есть после того как «косматая звезда», побывав в перигелии, опять устремится к окраинам Солнечной системы. Предпочтение было отдано второму варианту. Ведь после максимального сближения с Солнцем оттаявший от вечного холода «космический айсберг» во всю ширь развернет свои атмосферу и хвост перед приборами и фототелевизионными камерами посланцев Земли.

И вот тут оказалось, что природа подготовила исследователям космоса приятный сюрприз. Они могут воспользоваться удачным расположением Венеры и кометы Галлея вблизи перигелия последней. Дело в том, что «Веги», направляясь к нисходящему узлу орбиты для встречи с кометой Галлея, будут пролетать почти рядом с Венерой. Решено было совместить программу сверхдальнего полета к комете и научного десанта к Утренней звезде, главная цель которого – изучение с помощью аэростатного зонда невиданных на Земле ураганов и циклонов, бушующих в венерианской атмосфере.

Таким образом единым запуском одновременно решались сложнейшие научно-технические задачи по исследованию сразу двух интереснейших объектов Солнечной системы. Кстати, именно эта двойная цель научно-космической миссии отражена в названии международного проекта: Вега – звезда первой величины на небосводе; в то же время это слово составлено из начальных слогов названий ключевых пунктов этого необычного космического маршрута – «Венера – Галлей».

Тут возникает резонный вопрос: зачем понадобилось запускать две «Венеры», две «Веги», а позже и два «Фобоса»?.. Одна из причин та, что эффективного способа избежать непредсказуемых сюрпризов дальнего космоса пока не существует. Недавний выход из строя «Фобосов», успевших выполнить лишь часть запланированных экспериментов, – печальное тому подтверждение. Поэтому главный принцип разработчиков космической техники – принцип дублирования – вряд ли когда-нибудь будет снят с повестки дня. Причем, для повышения надежности и живучести рукотворных космических объектов делаются дубли не только отдельных узлов, агрегатов, систем, но и целых космических комплексов. Ну а что касается свидания с кометой Галлея, выпадающего раз в 76 лет, его, ясно, упустить никак нельзя: в жизни нынешнего поколения такого случая больше не представится.

Формы космороботов, автономно работающих в космосе, предельно просты и выразительны.

Действительно, что может быть проще цилиндра топливного бака, сопряженного с усеченным конусом и увенчанного сферой спускаемого аппарата?

В огромном ряду образцов космической техники «Веги» не являются исключением, скорее правилом: они созданы с использованием той же геометрической формулы, что и их предшественницы «Венеры». Нет в них ни позлащенной мишуры оберток, ни вычурных деталей – совершенно не нужных в космосе зализов, выступов и т. д. Их силовые каркасы имеют предельно обобщенную и в то же время выразительно-простую индивидуальную форму.

Они построены по принципу афоризма: в них отсечено все лишнее. Оставшееся и есть главное.

По традиции в качестве конструктивной основы АМС использованы баки двигательной установки (ДУ). К конической юбке примыкает приборный отсек, выполненный в виде тора. К верхнему и нижнему шпангоутам баков прикреплены ферменные конструкции солнечных батарей. Поверх баков ДУ смонтирована коническая подставки – в ее ложбинку укладывается шар спускаемого аппарата.

В центре баков расположена остронаправленная параболическая антенна. Она строго ориентирована в сторону Земли при пролете Венеры и кометы Галлея. На солнечной стороне приборного отсека смонтирован блок астронавигационных приборов с датчиками ориентации: на Солнце, а также на звезду Канопус и Землю.

Характерная для космороботов деталь: уже по одному тому, как расположены на борту АМС научные приборы, можно судить об их назначении, характере проводимых с их помощью экспериментов.

Вот, например, магнитометр и анализаторы плазменных волн. Чтобы измерить невозмущенные магнитные и электрические поля, их датчики вынесены на специальных штангах как можно дальше от корпуса космического аппарата. В то же время датчики у тех приборов, что предназначены для контактных измерений частиц и плазмы кометы, смонтированы с той стороны корпуса АМС, которая обращена к набегающему потоку кометной пыли.

Особняком держатся оптические средства наблюдения за ядром кометы – трехканальный и инфракрасный спектрометры, телевизионные камеры и аналоговый датчик наведения, они установлены на автоматической стабилизированной платформе (АСП).

Ниже мы еще посмотрим, что представляет и откуда появилась платформа, а пока, вернемся к космическому тандему, приближающемуся к Венере.

Книги читать онлайн

Содержание раздела: