Карл Саган - Голубая точка. Космическое будущее человечества
Внешние планеты Солнечной системы – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун – совершенно иные. Это колоссальные миры с огромными атмосферами, состоящими в основном из водорода и гелия. Их твердые поверхности скрыты так глубоко, что туда не попадает никакого солнечного света. Там внизу небо черное, нет ни малейшего шанса увидеть восход – никогда. Вероятно, эту вечную беззвездную ночь иногда озаряют вспышки молний. Но в более высоких слоях атмосферы, куда проникает солнечный свет, открываются гораздо более живописные виды.
На Юпитере над слоем высотной дымки, состоящей из частиц аммиачного (а не водяного) льда, небо почти черное. Ниже, в голубой области неба, плывут разноцветные облака, окрашенные в различные желто-коричневые оттенки. Состав их неизвестен, но, вероятно, там присутствуют сера, фосфор и сложные органические молекулы. Еще ниже небо будет красно– коричневым, не считая облаков различной толщины. Там, где облака окажутся особенно тонкими, можно будет заметить голубое пятнышко. Далее мы постепенно возвращаемся в край вечной ночи. Что-то подобное наблюдается и на Сатурне, но краски там более тусклые.
Уран и в особенности Нептун окрашены в загадочные строгие голубоватые оттенки. В этих небесах заметны облака, некоторые из которых чуть белее; их несут стремительные ветры. Солнечный свет попадает в сравнительно чистую атмосферу, которая состоит в основном из водорода и гелия, но также богата метаном. Пока свет успевает проделать длинный путь через метан, этот газ активно поглощает желтые и в особенности красные оттенки, а зеленый и синий свет через него свободно проходит. Тонкая углеводородная дымка забирает немного голубого. Возможно, на определенных глубинах небо этих планет зеленое.
По распространенному мнению, Уран и Нептун выглядят синими из-за поглощения света метаном и рэлеевского рассеяния в толще атмосферы. Но анализ данных «Вояджера», выполненный Кевином Бейнсом из ЛРД, позволяет предположить, что этих факторов недостаточно. По-видимому, на большой глубине – может быть, вблизи от гипотетических облаков сероводорода – в избытке имеется какая-то голубая субстанция. Никто до сих пор не смог предположить, что это может быть такое. Голубое вещество встречаются в природе очень редко. Как это всегда бывает в науке, стоит только развеять старые тайны, как им на место приходят новые. Рано или поздно мы найдем ответ и на этот вопрос.
ВО ВСЕХ МИРАХ, ГДЕ НЕБО НЕ ЧЕРНОЕ, есть атмосферы. Если вы стоите на поверхности и над вами расстилается настолько плотная атмосфера, что ее можно заметить, то значит, через нее можно и пролететь. В настоящее время мы уже посылаем наши зонды летать в разноцветных небесах других миров. Когда-нибудь мы отправимся туда сами.
Парашюты уже использовались в атмосферах Венеры и Марса, подобные проекты также планируются для исследования Юпитера и Титана. В 1985 г. два франко-советских аэростата прошли по желтым небесам Венеры. Аэростат «Вега-1», имевший около 4 м в поперечнике, нес контейнер с аппаратурой на 13-метровом тросе. Аэростат наполнился в ночном полушарии, пролетел на высоте около 54 км над поверхностью Венеры и транслировал данные на протяжении почти двух земных суток, пока его батареи не отказали. За это время он преодолел 11 600 км над поверхностью Венеры, лежавшей далеко внизу. Параметры аэростата «Вега-2» были практически такими же. Атмосфера Венеры также использовалась для аэродинамического торможения – при этом орбита космического зонда «Магеллан» была изменена под влиянием трения в плотной атмосфере. В будущем эта технология сыграет ключевую роль для орбитальных и посадочных модулей, прибывающих на Марс.
Экспедиция к Марсу намечена на 1998 г. под руководством России. В рамках этого проекта предполагается использовать гигантский французский аэростат, наполненный горячим воздухом; внешне он немного напоминает исполинскую медузу вида португальский кораблик. Аэростат спроектирован так, чтобы в каждые морозные сумерки он погружался в атмосферу, приближаясь к марсианской поверхности, а днем вновь поднимался, когда его нагреет солнечный свет. Ветры там настолько быстрые, что если все пойдет нормально, то аэростат будет покрывать сотни километров в день, двигаясь такими «прыжками» и огибая планету через Северный полюс. Ранним утром, будучи у самой поверхности, он будет делать снимки в высоком разрешении и собирать другую информацию. Аэростат предполагалось оснастить направляющим канатом (гайдропом), необходимым для обеспечения стабильности. Проектированием и разработкой гайдропа занималась частная некоммерческая организация «Планетное общество», расположенная в Пасадене, Калифорния.
Поскольку давление у поверхности Марса примерно такое же, как на высоте 30 000 м на Земле, уже известно, что там можно летать на самолетах. Например, U-2 или SR-71 («Блэкбёрд») вполне приспособлены для такого низкого давления. Для работы на Марсе проектировались самолеты с еще большим размахом крыльев.
Мечты о полете и о космических путешествиях идут рука об руку. Они продумывались инженерами-единомышленниками, основаны на смежных технологиях и развивались в связке друг с другом. Вместе с тем как полеты на Земле достигают определенных практических и экономических пределов, открываются возможности летать в разноцветных небесах других миров.
СЕЙЧАС УЖЕ ПРАКТИЧЕСКИ ВОЗМОЖНО определить для каждой планеты Солнечной системы свою цветовую гамму, в зависимости от окраски ее неба и облаков. Спектр будет варьироваться от сернистых небес Венеры и ржавой атмосферы Марса до аквамарина Урана и завораживающей неземной синевы Нептуна. «Священный желтый», «священный розовый», «священный зеленый». Возможно, в будущем эти цвета станут украшать флаги дальних человеческих форпостов в Солнечной системе, когда мы уже будем осваивать новые рубежи, прокладывая путь от Солнца к звездам. При этом наши исследователи будут двигаться сквозь беспредельную черноту космоса. Священную черноту.
Глава 11
Вечерняя и утренняя звезда
Это иной мир, он не для людей.
Ли Бо. Вопрос и ответ в горах, Китай, династия Тан (ок. 730 г.)Можно увидеть, как она блистает в сумерках и преследует закатное солнце. Заметив ее, люди стали загадывать желание. Иногда оно сбывалось.
Еще ее можно разглядеть на востоке на самой заре, ускользающую от восходящего солнца. В этих двух ипостасях, будучи ярче всех остальных небесных светил, кроме Солнца и Луны, она была известна как вечерняя и утренняя звезда. Наши предки не догадывались, что это планета, причем одна и та же, никогда не удаляющаяся от Солнца, поскольку ее орбита ближе к Солнцу, чем земная. Перед самым закатом или сразу после восхода ее иногда можно заметить рядом с каким-нибудь пушистым белым облачком, а затем, сравнив Венеру и это облако, обнаружить, что планета окрашена в бледный лимонно-желтый цвет.
Разглядывая эту планету в телескоп – даже в большой, даже в самый крупный оптический телескоп на Земле, – совершенно невозможно различить на ней какие-либо детали. Целыми месяцами вы будете наблюдать безликий диск, методично переходящий из фазы в фазу, подобно Луне: молодая Венера, полная Венера, серповидная Венера, новая Венера. Вы не увидите ни намека на континенты или океаны.
Первые астрономы, рассматривавшие Венеру в телескоп, сразу распознали, что исследуют мир, окутанный облаками. Эти облака, как мы сегодня знаем, состоят из капель концентрированной серной кислоты, а их желтоватый оттенок обусловлен небольшими примесями чистой серы. Они расположены высоко над поверхностью. В обычном свете совершенно невозможно рассмотреть этот ландшафт, лежащий примерно в 50 км под верхушками облаков. На протяжении веков нам оставалось только строить об этом догадки.
Можно предположить, что при гораздо более высоком разрешении удалось бы заметить просветы в облаках и день за днем мелкими фрагментами рассматривать этот таинственный мир, обычно скрытый от нашего взора. Тогда с догадками было бы покончено. Земля обычно покрыта облаками примерно наполовину. На ранних этапах исследования Венеры не было никаких причин полагать, что на ней 100 %-ная облачность. Если бы облака покрывали ее на 90 % или даже на 99 %, то мы бы многое узнали, всматриваясь в такие движущиеся просветы.
В 1960 и 1961 гг. были снаряжены «Маринер-1» и «Маринер-2» – первые американские космические аппараты для посещения Венеры. Некоторые ученые, и я в том числе, полагали, что на зонды можно будет установить видеокамеры, при помощи которых удастся передать изображения по радио на Землю. Именно такая технология использовалась несколько лет спустя, когда аппараты «Рейнджер-7, 8 и 9» сфотографировали Луну, прежде чем разбиться при посадке. Последние кадры запечатлели уже практически прямое попадание в кратер Альфонс. Но время на миссию к Венере было ограничено, а видеокамеры оказались тяжелыми. Некоторые специалисты настаивали, что эти камеры – не полноценные научные приборы, а халтура, показуха, игра на публику, что они не позволят ответить даже на единственный четко поставленный научный вопрос. Про себя я думал, не является ли таким вопросом поиск просвета в облаках. Я настаивал, что видеокамеры могли бы дать ответы и на такие вопросы, которые кажутся слишком тупыми, чтобы их ставить. Аргументировал, что картинки – единственный способ донести до общества, которое, в конце концов, оплачивает наши расходы, насколько захватывающими могут быть автоматические миссии. Как бы то ни было, от видеокамер отказались, и последующие экспедиции как минимум отчасти подтвердили для данной конкретной планеты следующее утверждение: даже при фотографировании в видимом световом спектре с высоким разрешением при близких пролетах мимо Венеры в ее тучах не удается обнаружить никаких просветов, как и на Титане[43]. В этих мирах постоянно сохраняется сплошная облачность.
