Что искать на Марсе и зачем лететь к Луне: лекция астронома Владимира Сурдина

Главная задача тех, кто занимается наукой, — критиковать друг друга. Только так мы можем добиться хороших результатов. Поэтому когда я критикую своих коллег, это значит, что в следующий раз им будет на что обратить внимание.

Те, кто пишут учебники и задачники, рассказывают о хорошо известном. Я гораздо больше люблю задачники, потому что учебники не заставляют ничего искать самостоятельно. А каждая находка, каждая решенная задача немного приподнимает тебя в собственных глазах, а иногда и в глазах окружающих. Еще бывают задачники олимпиадного типа — в них есть своя изюминка: недостаточно просто знать, сообразить и собрать какие-то факты — нужно сделать из них новый синтез, и тогда ты прорвешься сквозь задачу. Такой задачник я подготовил в результате наших московских астрономических олимпиад в 1995 году, и он назывался «Астрономические олимпиады. Задачи с решениями». Все нынешнее поколение астрономов прошло через него.

Книжка «Вселенная в вопросах и ответах. Задачи и тесты по астрономии и космонавтике» предназначена для тех, кто только-только увлекся наукой, а также для любителей литературы. Какого бы писателя вы ни читали, у него есть либо очень точные наблюдения над природой, либо ошибки — причем в последнее время все больше в области астрономии. Люди, претендующие на создание обучающего научно-популярного материала, тоже ошибаются. Поэтому пришлось сделать задачник на литературном материале — в основном на промахах и находках классиков, которые касаются астрономических явлений.

У меня набралось несколько десятков задач. Я очень люблю старую фантастику — Стругацких, например. Борис Стругацкий был профессиональным астрономом, и меня поразила глубина астрономического смысла в их ранних произведениях. Я стал проверять нюансы, описанные с литературной точки зрения. Оказалось, под всем этим лежит глубокий, аккуратный, профессиональный расчет — не явный, не вынесенный на поверхность книги. В итоге целая глава в этой книге называется «В гостях у братьев Стругацких».

Россия уже 30 лет не запускала никуда космические корабли — ни на Марс, ни на Венеру, ни даже на Луну. За это время в клуб космических стран вошли такие киты, как Япония, Китай и даже Индия — их аппарат уже давно работает на орбите вокруг Марса. Это, конечно, сильно расстраивает человека, выросшего на успехах отечественной космонавтики. А где космонавтика, там и астрономия. Программа «Экзомарс» — очень важная случайность для нашей космической техники. Изначально это был совместный американо-европейский проект, и три года назад американцы неожиданно вышли из него со своими деньгами. Тогда европейцы предложили поучаствовать нам: «Роскосмос» за него взялся — и пока мы в основном выполняем роль извозчика.

Прошлой весной к Марсу отправили нашу ракету «Протон». Она бросила там два европейских аппарата — орбитальный и посадочный. На орбитальном было несколько наших хороших приборов — например, инфракрасный спектрометр. Следующий полет в рамках проекта «Экзомарс» тоже пройдет совместно с европейцами: наша ракета повезет туда российскую посадочную платформу с европейским марсоходом. На нем будет бурильная установка, которая сможет взять пробы грунта на 1,5–2-метровой глубине. Также там разместят мощную биохимическую лабораторию, которая этот грунт исследует и, может быть, найдет там функционирующих микробов, в крайнем случае какие-то обрывки молекул, белки, ДНК — хотя бы что-то. Это важно и очень вдохновляет.

Когда шла речь о поиске жизни на Марсе, всем было ясно, что на поверхности ее нет и искать там — бессмысленно: марсианская атмосфера очень разреженная — и в отличие от земной она не закрывает планету от потоков радиации. Значит, если марсианская жизнь и есть, то она под землей. На фотографиях с орбиты мы видим, что вглубь Марса ведет несколько вертикальных пещер огромного размера — по 100–150 метров диаметром. Почти наверняка они где-то там переходят в горизонтальные коридоры. Так что ничего бурить не надо — уже есть возможность проникнуть на глубину марсианской коры, а там в пещерах должны быть самые оптимальные условия для жизни — нет колебаний суточных температур, нет потоков радиации, толстый грунт над головой, повышенная влажность. В общем, осталось только туда проникнуть. Марсоходы, которые сегодня работают на Марсе, этого не могут. Нужно придумать робота-спелеолога, способного лазить по вертикальным пещерам, но такого у нас пока нет. НАСА за это готово платить, «Роскосмос», может быть, тоже раскошелится.

Полет на Марс займет не менее двух лет — слишком долго, учитывая потоки радиации. Значит, нужны быстрые ракеты — причем не на химическом, а на ядерном двигателе. Кстати, в начале 1960-х именно наша страна наиболее далеко продвинулась в создании ядерных двигателей на расщепляющемся радиоактивном веществе — но посчитали, что они опасны. Если с этой ракетой в момент взлета что-то произойдет, то на нас обрушится такое, что потом не расхлебаешь. Сейчас ученые вернулись к этой мысли — например, предлагают взлетать в космос на обычных химических двигателях, а там, в безопасных условиях, запустить ядерный: ракета полетит намного быстрее — и мы за пару месяцев сможем долететь до Марса. Это уже вполне приемлемый срок, и облучение космонавтов будет не таким сильным.

А пока мы пытаемся вернуться на Луну. Сейчас в Москве на Заводе имени Лавочкина делают несколько мощных, интересных лунных роботов. Они фактически будут повторять то, через что мы прошли в 1960–1970-е годы: полет к Луне, выход на орбиту, посадка, взятие пробы грунта, доставка на Землю — короче, теперь новое поколение российских инженеров будет набираться опыта и совершать ошибки. Неудачи ведь были и в советское время: сейчас, когда вскрылись архивы, стало известно об одиннадцати безуспешных попытках СССР посадить на Луну аппарат. Так что за это время наша космонавтика — несмотря на все провалы — стала лучше, пусть прогресс и не такой значительный, как хотелось бы.

У меня на первом курсе в МГУ учится много китайских студентов. Когда я им что-то рассказываю, они говорят: «Нет, нет, нам только о Луне». Я спрашиваю: «Почему о Луне? Столько интересного есть в космосе — звезды, планеты». Они отвечают: «Нет, нам о Луне, мы туда собираемся». Я к этому относился с улыбкой, но за последние годы китайцы удивительно продвинулись в межпланетных делах. Каждые полгода у них новое оригинальное достижение. Кто последние годы работает на поверхности Луны? Китайцы. У них там сидят аппараты «Чанъэ-2» и «Чанъэ-3». Через два года китайцы летят на обратную сторону Луны, на которой никто до них не был. Она очень сильно отличается от видимой — как будто это две разные планеты. Почему так вышло — загадка. Сесть на обратную сторону очень трудно, потому что без видимости невозможно управлять полетом. Аппарат, который там приземлится, не сможет передавать на Землю результаты своих исследований, поэтому нужно запускать два спутника: один будет сидеть и работать, а другой транслировать его сигналы с обратной стороны. Это сложный эксперимент, и китайцы уже готовы его сделать — а у нас даже проекта нет такого, потому что нет тяжелой ракеты.

Американцы на Луну не собираются — им там уже неинтересно. Это как с Южным полюсом: после того как в 1912 году туда почти одновременно добрались Скотт и Амундсен, в следующий раз человек побывал там только в конце 1950-х. По-моему, это характерный срок: с момента американских экспедиций на Луну прошло как раз полстолетия — и туда возвращаются китайцы, мы или индийцы. Спортивный рекорд поставлен — теперь мы ждем условий для более безопасной и спокойной работы.

Почти все люди, занимающиеся разработкой исследовательских программ, объединены в Москве в большом Институте космических исследований, где есть специальные отделы по Луне, по Марсу, по Венере. У них тесный контакт со всеми исследователями в этой области. Вопрос всегда упирается в деньги, в то, какую из программ поддержит государство. Оно помогает в основном тем проектам, которые могут загрузить конкретное предприятие космической отрасли какими-то осуществимыми заказами. То есть мы можем нафантазировать что угодно, но деньги, отпущенные на космические исследования, чиновники стараются передать предприятиям. Лунная программа — это паллиатив. Нам, может, не очень туда надо, тем более что мы на видимой стороне сто раз бывали, но НПО имени Лавочкина может сделать именно лунные аппараты.

Нам бы очень хотелось слетать к Юпитеру. У него четыре мощных спутника, и все чрезвычайно интересные. Ближайший, Ио, — мир вулканов, весь дышит, пышет. Второй от Юпитера спутник — Европа: толстый ледяной покров, как в Антарктиде, а под ним гигантский океан жидкой, соленой, комнатной температуры воды, которой там больше по объему, чем в нашем Мировом океане. Вот где нужно искать жизнь. Но наша электроника не может на них работать из-за радиационных поясов — так что мы переориентировались на более далекие спутники Юпитера, Ганимед и Каллисто: там наша техника еще какое-то время проживет. Короче, приходится выбирать из возможного.

В астрономии у нас странная ситуация: в теории мы все еще в первых рядах, а в наблюдательной отстали очень сильно. Когда-то наш шестиметровый, на Кавказе работающий телескоп был крупнейшим в мире, а сейчас он уже на 20-м месте по размеру и на очень далеком — по эффективности. Сейчас в мире строятся несколько гигантских телескопов с объективами диаметром метров 40. Этим совместно занимаются многие страны, потому что одна не в состоянии самостоятельно финансировать такие проекты. Но когда такие телескопы появятся (где-то с 2022 года), мы уже будем исследовать планеты других звезд, газовый состав атмосферы, может быть, даже — частично — их географию: выясним, где там материки и океаны. То есть реально начнем изучать планеты за пределами Солнечной системы.

В этом году с 1 сентября в школах решено ввести обязательную астрономию — пока в качестве эксперимента, только туда, где учителя смогут преподавать этот предмет. Уже лет 15 в нашей стране не готовят таких специалистов. Раньше в пединститутах выпускали «учителей физики и астрономии», а теперь только «учителей физики» — астрономию они почти не знают.

Дискуссия о том, нужно ли возвращать астрономию в школы или стоит просто расширить курс физики, не закончилась до сих пор. Лично я считаю, что школьная астрономия должна включать в себя описание Вселенной без математического содержания — на уровне природоведения. Математику не все могут осилить. Мы, авторы учебников и пособий, постараемся, чтобы любители литературы, истории — чего угодно, кроме естественных наук, — тоже нашли какое-то понятное, интересное содержание.

«Афиша Daily» благодарит центр современной культуры «Смена» за помощь в подготовке материала.