Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №04 за 2007 год
Из тысячи известных видов фикусов около ста начинают свою жизнь как душители. Хотя «злого умысла» нет и у них. Иногда фикусовое семечко прорастает не на почве, а где-нибудь в выстланной перегноем развилке живого дерева. По мере роста фикус спускает вниз воздушные корни, чтобы дотянуться до почвы, укорениться и проститься с эпифитным детством, ведь взрослые фикусы ведут традиционный почвенный образ жизни. Но воздушные корни, с самого начала оплетавшие растение-опору, растут, становятся все толще, сдавливают его и тем самым убивают. И в результате от него остается лишь полый каркас из плотно переплетенных корней фикуса. Поскольку жизнь в образе эпифита — лишь временная стадия в жизни фикусов, их называют полуэпифитами.
Эпифиты, которые питаются за счет коры растения хозяина, — это еще одно отклонение от «нормы». Конечно, кора — это только поверхностный слой ствола, предназначенный для защиты более важных его частей — луба и древесины, и кора все время отрастает новая, то есть здоровью хозяина такой эпифит не вредит. Но и бескорыстными такие отношения тоже не назовешь.
Давно подмечено, что на древесине деревьев, обросших лишайниками, есть пятна другого цвета, нежели остальная древесина. Перемена окраски — признак изменения химического состава. Теперь точно известно, что лишайники выделяют в ткани дерева-субстрата ферменты, расщепляющие полисахариды — крахмал, целлюлозу и сахарозу — до простых сахаров — глюкозы и фруктозы. По сути, это наружное переваривание. Так что не такие уж они и безвредные.
В водных сообществах тоже встречаются эпифиты. Вода, даже незагрязненная, уже в небольшом слое поглощает большую часть светового спектра, и даже в самых чистых озерах на глубине 20—30 м царит сумрак. В замутненных же реках солнечным лучам недоступны даже двух–трехметровые глубины. Неудивительно, что у водных растений фотосинтезирующие части всегда расположены возле поверхности. Микроскопические водоросли, которым тоже не прожить без света, используют их в своих интересах и во множестве вырастают на верхних частях крупных растений. Это так называемые «обрастания». В роли опор в пресных водах выступают рдесты и другие водные цветковые, в морях — морская трава зостера и бурые водоросли ламинарии, фукусы или цистозира. Непрошеные поселенцы причиняют неудобства и им. Слой живых и разрушенных водорослевых клеток, как бы они ни были малы, плохо пропускает свет к зеленым частям растения-хозяина, затрудняет фотосинтез, приводит к преждевременному их старению, привлекает мелких беспозвоночных животных-соскабливателей, которые довершают разрушение нежных тканей.
Несмотря на хорошую изученность, эпифиты остаются до конца неразгаданными. Из-за своей способности обходиться без почвенного питания они стали притягательными объектами для научной фантастики. «Он лежал навзничь у подножия странной орхидеи. Похожие на щупальца воздушные корешки теперь не висели свободно в воздухе, сблизившись, они образовывали как бы клубок серой веревки, концы которой охватили его подбородок, шею и руки» (Герберт Уэллс, «Странная орхидея»). Но будем разумны: эпифиты, нападающие на человека, всего лишь вымысел писателя.
Елена Краснова
Европейцы на Венере
В 2005 году Европейское космическое агентство решило сделать серьезный прорыв в изучении Венеры — отправило к ней космический аппарат нового поколения Venus Express. После 15-летнего перерыва это был первый целенаправленный полет для исследования самой близкой к нам планеты. И уже первые данные с космического аппарата принесли множество неожиданных новых результатов, в особенности касающихся атмосферы Венеры.
Первая советская автоматическая межпланетная станция стартовала к Венере ровно за два месяца до полета Гагарина — 12 февраля 1961 года . Однако вскоре после запуска связь с ней была потеряна. Судя по телеметрическим данным, аппарат прошел на очень большом расстоянии от планеты. Лишь спустя 5 лет, в марте 1966 года, советская станция впервые достигла Венеры, доставив вымпел с Гербом СССР. Но связь с ней опять прервалась, и научные исследования провести не удалось.
Начиная с 1961 и до 1984 года включительно запуски к Венере советских аппаратов проводились с завидной регулярностью: едва ли не каждые полтора года (как только открывалось благоприятное окно запуска) к Утренней звезде уходила пара дублирующих друг друга станций. И эти усилия себя оправдали. Благодаря программам «Венера» и «Вега» СССР принадлежит множество приоритетных достижений: первые прямые измерения в атмосфере, первая посадка, первый выход на орбиту вокруг Венеры, первые панорамы поверхности (сначала черно-белая, потом цветная), первый анализ грунта.
США в то время (как и теперь) отдавали предпочтение исследованиям Марса . Тем не менее они не хотели отставать и тоже посылали к Венере аппараты по программе Mariner, которые принесли очень ценные сведения об этой планете. Один из них, Pioneer Venus Orbiter, «проработал» ее искусственным спутником рекордный срок — 14 лет (с 1978 года). Одновременно с ним к Венере отправился еще один аппарат — Pioneer Venus Multiprobe, который доставил в атмосферу планеты четыре аэростатных зонда. Один из них совершил незапланированную посадку на поверхность.
В 1990-х годах интерес к исследованиям Венеры заметно снизился: советская программа межпланетных исследований была практически свернута, а американцы переключились на планеты-гиганты — Юпитер и Сатурн, не прекращая работ по изучению Марса. В течение 15 лет лишь станция Cassini пару раз пролетала мимо Венеры, чтобы, используя гравитационный маневр, набрать скорость для решительного рывка к Сатурну .
Venus Express не может охватить одним взглядом всю планету даже с максимальной высоты (вверху). Приходится составлять мозаичные изображения, причем с приближением аппарата к планете по вытянутой орбите размер его поля зрения уменьшается (слева). Вместе с тем высокое разрешение камеры позволило подробно рассмотреть странный двойной вихрь на южном полюсе Венеры (справа)
Снимки Venus Express показывают изменения, происходящие с двойным полярной вихрем (слева и в центре). Ранее подобного образования в облаках Венеры не наблюдалось (справа: снимок с борта станции Pioneer Venus Orbiter)
Семь глаз «Экспресса»
И вот недавно Европа стала полноправным членом «клуба исследователей Венеры»: 9 ноября 2005 года с космодрома Байконур с помощью российской ракеты-носителя «Союз» был запущен первый европейский космический аппарат для детального изучения Венеры — Venus Express. Надо сказать, что подготовка к запуску не обошлась без накладок. Буквально перед самым вывозом ракеты-носителя на стартовую площадку под обтекателем, закрывающим аппарат, были обнаружены посторонние предметы. Оказалось, что это фрагменты теплоизоляции разгонного блока «Фрегат». Данный блок выводится на околоземную орбиту вместе с аппаратом и затем в нужный момент придает ему импульс для полета к Венере. Чтобы удалить мусор, который мог повредить научную аппаратуру, пришлось демонтировать зонд и отложить запуск на две недели. А заодно и выплатить за это неустойку Европейскому космическому агентству.
Аппарат Venus Express создан на базе той же платформы, что и Mars Express, работающий в настоящее время на орбите Марса. Различия между ними состоят в основном в средствах связи и теплозащите. Последняя играет для Venus Express особенно важную роль, ведь Венера в полтора раза ближе к Солнцу, чем Марс, а значит, поток солнечного тепла у нее в четыре раза интенсивнее.
Четыре из семи научных приборов Venus Express являются модификациями аналогичных инструментов, установленных на марсианском «Экспрессе». Так, анализатор космической плазмы ASPERA-4 был адаптирован под более агрессивную среду в окрестностях Венеры. То же самое можно сказать и про планетарный Фурье-спектрометр инфракрасного диапазона PFS для изучения верхних слоев атмосферы, и сканирующий спектрометр SPICAV, способный получать спектры и строить изображения в диапазонах от инфракрасного до ультрафиолетового. В создании этих двух приборов принимали участие российские специалисты из Института космических исследований РАН. Версия SPICAV для Венеры дополнена специальным блоком SOIR для изучения атмосферы Венеры при просвечивании ее Солнцем в моменты, когда оно скрывается за диском планеты и появляется из-за него. Таким способом можно определить состав венерианской атмосферы на разных высотах.
Один из важнейших инструментов Venus Express — универсальная широкоугольная камера VMC (Venus Monitoring Camera), работающая в диапазонах от ультрафиолета до ближнего инфракрасного излучения. В ее конструкции использованы технические решения, которые ранее применялись при разработке камеры высокого разрешения HRSC на аппарате Mars Express и системе инфракрасного наблюдения OSIRIS на автоматической межпланетной станции Rosetta, стартовавшей в 2004 году навстречу комете Чурюмова—Герасименко. Кстати, со станции Rosetta позаимствованы (с модификациями, конечно) и остальные три научных прибора Venus Express: магнитометр MAG, аппаратура для радиозондирования VeRa и сканирующий спектрометр VIRTIS, способный наблюдать все слои атмосферы Венеры и строить тепловые карты ее поверхности.
