Мы говорили о неблизких к нам солнцах, других мирах.
Но известно, что дорога в другой мир начинается с порога твоего собственного дома. И если Солнечная система - наш дом, то сюрпризов он хранит не меньше, чем "далекий космос". И представьте, как важно человеку побывать на других планетах, в частности на Плутоне. Что он увидит: следы погибших городов или просто безжизненную пустыню?.. Нам хочется, чтобы читатели хорошо представили себе, с каким трудностями придется столкнуться ученым и конструкторам, которые будут готовить этот звездный рейс.
Это, во-первых, время. Оно на Земле никогда не было союзником человека, а в космосе становится просто врагом.
Вот, например, Плутон находится от нас на расстоянии около шести миллиардов километров. Это очень много. Особенно если принять во внимание, что гораздо меньшее. расстояние (меньше в 150 раз) от Земли до Венеры космический корабль преодолевает за четыре месяца. Легко подсчитать: чтобы долететь до девятой планеты и обратно, человеку вряд ли хватит собственной жизни. Но отчаиваться не стоит. Выход есть. Надо планировать экспедицию с расчетом на несколько поколений. То есть с Земли стартует один состав испытателей, а возвращаются их дети, а может быть, даже и внуки.
Безусловно, эта проблема волнует многих ученых. Как же она будет решаться?
Специалисты Института медико-биологических проблем Минздрава СССР в содружестве с чехословацкими учеными намерены поставить интересный эксперимент в области изучения развития живого существа в космосе. На одном из спутников будут размещены яйца японского перепела. В роли матери, как это делается на Земле на птицефермах, будет выступать автомат. Время рассчитано так, что сразу же после приземления произойдет рождение перепелов, эмбриональное развитие которых происходило в условиях невесомости. Это позволит проследить все или почти все этапы развития первого живого существа в условиях невесомости.
Многие удивятся: почему выбор пал именно на японского перепела, а, например, не на собаку или обезьяну? Но здесь ученые руководствовались еще одним обстоятельством: птицы являются серьезными "кандидатами" на одно из мест в сложной замкнутой экологической системе космических кораблей будущего. Ведь по-настоящему длительные космические полеты невозможны без создания внутри кабины корабля "микроземли", которая могла бы обеспечить восстановление атмосферы, утилизацию отходов и возобновление запасов пищи для экипажа.
Но, конечно, ответить на вопрос о возможности "продления жизни" экипажа в космосе сможет только эксперимент с участием самого человека. Несомненно, это космическое исследование будет проведено. Правда, пока не будут получены доказательства того, что столь длительное пребывание вне Земли (ведь продолжительность этого эксперимента около года, и "чете космонавтов" все это время придется находиться в космическом корабле) пройдет безболезненно для них, говорить о конкретных сроках не имеет смысла.
Еще до сих пор далеко не полностью понятны процессы, связанные с адаптацией человеческого организма в условиях длительной невесомости. Если вопрос об изменении сердечно-сосудистой системы более или менее исследован, то этого нельзя сказать о многом другом. Например, приостанавливается ли процесс "истечения" кальция из костей в ходе длительного космического полета? Или какого максимума физических усилий достаточно, чтобы сохранить здоровье космонавтов в длительном полете?
Следовательно, наверняка для длительного полета потребуется создание искусственной силы тяжести. Предварительные исследования уже проведены: на биологических спутниках была установлена центрифуга, которая создала искусственную силу тяжести. Стало ясно, что треть земной тяжести, в общем-то, обеспечивает нормальное течение физиологических процессов. Но окончательно утверждать что-либо все-таки трудно, ибо у мировой науки нет еще опыта длительного полета человека при такой величине искусственной тяжести.
Таковы основные проблемы, стоящие перед космической медициной. Не скроем, их много, и они повергают некоторых ученых даже в состояние скепсиса: попробуй, мол, разреши... Но тем не менее необходимо сорвать покрывало тайны с загадочного Плутона, разведать Марс, Венеру, Луну...
До тех пор, пока советские автоматические станции "Луна" и американские астронавты не доставили на Землю образцы лунного грунта, мы могли проследить историю Земли только на 3,5 миллиарда лет, хотя известно, что возраст Земли и метеоритов составляет почти 4,6 миллиардов лет. Вскоре в результате исключительно тщательных лабораторных исследований образцов лунного грунта было определено с точностью до 100 миллионов лет, что Луна примерно того же возраста, что и Земля. Ученые облегченно вздохнули, установив, что Луна, Земля и мелкие небесные тела в составе Солнечной системы образовались практически в одно и то же время. Кроме того, образцы лунного грунта заполнили временной промежуток от начала формирования нашей планеты до затвердения старейших каменных пород на Земле.
В действительности почти вся история лунной поверхности укладывается в тот промежуток, когда Луна и Земля завершили свой рост в ходе бомбардировки бесчисленными мелкими небесными телами, свободно летавшими между планетами. Как это ни странно, но похоже, что этот процесс заключался не в постепенном накоплении твердых обломков, а в необычайно интенсивной бомбардировке, произошедшей приблизительно через четыреста миллионов лет после того, как наша планета и Луна в основном сформировались. Вполне возможно, что крупное планетообразное тело величиной с Луну столкнулось с другим, в результате чего оба тела распались на множество довольно крупных осколков, заполнивших внутреннюю часть Солнечной системы. Через сто миллионов лет все осколки либо выпали на поверхность крупных планет, либо истерлись в пыль и покинули пределы Солнечной системы.
Но, даже несмотря на эти факты, трудно определенно установить происхождение Луны, хотя мы и знаем, что образующий ее материал несколько сходен с веществом наружной мантии Земли и пережил стадию интенсивного разогревания, в результате которого из него исчезли легкие летучие вещества, прежде всего вода и углерод. Луна, несомненно, сформировалась вокруг Земли, может быть, когда тело сопоставимых размеров, проходя в непосредственной близости, задело нашу планету. Осколки, вероятно, сначала образовали кольцо, а затем постепенно слились в нынешнюю Луну, поначалу находившуюся гораздо ближе к Земле, чем сейчас.
В свое время на Марс возлагались большие надежды как на соседнюю обитель внеземной жизни, но они окончательно разбились после мягкой посадки на планету посадочных блоков станций серии "Викинг". На борту этих станций находилась аппаратура для проведения биохимических экспериментов по изучению материала поверхности планеты. Присутствие в грунте или атмосфере Марса каких-либо живых организмов с биологическими процессами, хотя бы отдаленно напоминающими земные, дало бы положительный результат. И в самом деле, приборы зарегистрировали признаки активности, но, как выяснилось позже, она объяснялась химическими свойствами бедного кислородом песка марсианской пустыни в условиях интенсивного космического облучения. Но самые убедительные отрицательные результаты были получены в ходе молекулярного анализа, показавшего полное отсутствие углеводородов в районах посадки межпланетной станции.
Так как Марс расширен по экватору в результате вращения вокруг оси с периодом двадцать четыре с половиной часа, солнечное притяжение вносит нарушения во вращение планеты, в результате чего северный полюс перемещается, подобно волчку, относительно полюса орбитальной плоскости с периодом около ста двадцати пяти тысяч лет.
Как это ни странно, изучение Марса показало, какую важную роль в эволюции человека сыграла Луна. Если бы у Земли не было Луны, выступающей в роли балласта, задерживающего колебания земной оси, наш климат мог бы периодически подвергаться значительным изменениям, при которых Полярный круг доходил бы до средних широт, а в тропиках наблюдались бы заметные сезонные перемены. Такие серьезные климатические изменения в мировом масштабе, несомненно, сказались бы на эволюции высших форм жизни. В какую сторону изменились бы темпы развития - вопрос гипотетический, но представляющий огромный интерес. Пока что на него не дано ясного ответа.
Солнечная система полна загадок. Не являются исключением и кометы.
Интересная запись сделана в книге XVII века "История чудес": "Комета служит верным признаком событий несчастных: кровопролитий, убийств, смертей великих монархов, измен, опустошения земель, разрушения империй, королевств и городов, голода и дороговизны продуктов" .
Давайте отречемся от ненаучного подхода к фактам, распространенного в средневековье, и попробуем с современной, строго научной точки зрения взглянуть на кометы.
Во-первых (к сожалению, и в-последних), хорошо известно о кометах только то, что они, приближаясь к Солнцу, выбрасывают огромный шлейф из газа и пыли. Зато гораздо больше того, чего мы о них не знаем. В движении некоторых комет обнаружены явления, не объяснимые притяжением известных тел Солнечной системы. Одни из таких комет испытывают вековые ускорения движения, другие, наоборот, замедления. Почему же мертвое тело в безвоздушном пространстве меняет свою скорость? Единственное, что предполагают ученые,- скорость изменяется в результате реактивного эффекта от выделяющихся из ядра кометы потоков вещества.
Но вот следующая загадка космических скитальцев.
Всякий раз, находясь рядом с Солнцем, комета значительную часть своего вещества расходует на образование хвоста. Зная массу кометы и массу хвоста, мы можем легко вычислить время ее жизни - время, за которое она сама себя истратит. Но комета, исчезнув с небосклона, через сто, двести, триста лет, нарушая все прогнозы, появляется вновь и вновь! В чем дело? А как же закон сохранения вещества?
Очевидно, где-то в космической дороге кометы претерпевают неизвестные нам изменения.
Остается открытым вопрос и о том, откуда они вообще берутся. Ведь известно, возраст Солнечной системы не менее 4,5 миллиарда лёт. И если предположить, что они родились одновременно с ней, то уже давно должны были израсходовать свое вещество. Но если верить "глазам своим", кометы все-таки существуют, и, более того, число их растет. Получается, что кометы "сотворяются" где- то в неведомых нам небесных мастерских. По одной версии - вследствие мощных вулканических извержений на больших планетах и спутниках. По другой - они рождаются в окрестностях Солнца из гигантского облака.
Но фантазия исследователей завела их еще дальше: появилась гипотеза о том, что некоторые кометы есть корабли-разведчики иной цивилизации, и они уже тысячи лет собирают информацию о Солнечной системе, и в частности о Земле. Кстати, перечисленные факты этому не противоречат...
Рабочий день на земле
В общем, огромный интерес, который проявляют ученые всего мира к кометам, легко объясним. Но изучение их - задача весьма сложная. Сведений, получаемых астрономами и астрофизиками, конечно, не хватает. С кометами требуется непосредственное общение.
Какие же технические задачи надо будет решить в ходе такого эксперимента? Место встречи спутника и кометы определяется в зависимости от целей научного исследования. Например, если ограничиться взятием пробы газа и пыли, рассеянных в хвосте кометы, то спутнику будет достаточно пронзить хвост в любом направлении.
Все гораздо усложнится, если нам будет необходимо, чтобы спутник сблизился с ядром кометы, сфотографировал его, провел другие исследования, находясь рядом достаточно продолжительное время. В этом случае потребуются большие энергозатраты.
Действительно, комета Когоутека, приближаясь к Солнцу, имеет скорость сто километров в секунду. И попробуй такую догони!
Следующая важная задача - автономная система навигации спутника. Ведь ядро кометы по сравнению с Луной и Венерой - объект очень небольшой и управлять полетом аппарата так, как это делается сейчас, с Земли будет нельзя. Причем если орбиты планет известны с достаточно высокой степенью точности, то орбиту кометы придется уточнять уже во время полета к ней спутника. В случае недостаточно точного определения орбиты кометы сближения вообще не произойдет.
Стоит также отметить, что производить это сближение энергетически выгодно рядом с Солнцем: при этом для разгона спутника используются силы притяжения светила. Но вот каков парадокс: на самом деле выигрыша не будет, так как спутнику, находящемуся даже на расстоянии десяти - пятнадцати миллионов километров от раскаленного шара, требуется очень мощная теплозащита.
Полеты автоматических спутников к кометам дадут очень много, но наибольший интерес, безусловно, представляет эксперимент с участием самого человека. Что в будущем такое исследование будет проведено, не вызывает сомнений.
Существующие корабли для такого полета не годятся. Прежде всего требуется повысить энерговооруженность - без этого не удастся ни догнать комету, ни сблизиться с ней.
Такой корабль должен располагать надежной системой жизнеобеспечения: даже для кратковременного пребывания пилотируемого аппарата вблизи ядра кометы общее время полета может оказаться очень большим. Ведь, догнав космического скитальца, не повернешь сразу обратно, придется выходить на какую-то новую эллиптическую орбиту.
В общем, проблем хватает.
А что касается некоторых необъяснимых свойств комет и предположений о том, что они посланцы внеземных цивилизаций, можно сказать лишь одно: слетаем - посмотрим...
В последнее время некоторые исследователи, обиженные на кометы за "недоступность", решили смоделировать в лаборатории их поведение.
Так, в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе Академии наук СССР появилась интересная версия.
Искусственный взрыв, совсем слабый, очень просто получить, уронив на раскаленную сковородку каплю воды. А вот опыт для любознательных: пусть вода будет дистиллированной - и никакого взрыва на горячей сковородке. Иное дело - вода с примесями. Оказывается, в ней-то все и дело. Пар и газы вырываются из круглой капли с оглушительным треском.
Какая связь между каплей воды и кометой!
Да ведь это и есть модель кометного ядра. В его веществе заморожены газы. А нагревается кометный лед неравномерно - только с солнечной стороны, да и то лишь снаружи. При очень низкой "космической" температуре лед реагирует на нагрев втрое сильнее, чем железо (а оно, как мы помним со школы, при нагревании расширяется). Тем более расширяется лед. Даже не то слово - расширяется. Взрывается, рассыпаясь на мелкие кусочки. Недаром распирают его изнутри освобождающиеся газы, в первую очередь углекислый.
При нагревании и взрывах льда высвобождаются упрятанные раньше в глубины летучие вещества и пыль. Они-то и начинают светиться. А поскольку процесс протекает лавинообразно, нам видится вспышка яркости. Энергия для вспышки берется не от Солнца, она припасена внутри самого ядра кометы.
Так, по мысли астрофизиков, все и происходит в почти невидимой с Земли голове кометы.
Что может дать эта гипотеза?
Лечить болезнь - дело неблагодарное. Куда лучше предупредить ее. Ученые из разных стран собрали огромную статистику глобальных инфекционных заболеваний. Если даже предположить, что с континента на континент вирусы заносятся самолетами, то чем объяснить, что в прошлом веке якуты, например, могли болеть одновременно с южноафриканскими неграми одной и той же болезнью? И как не обратить внимание на витавшую в это самое время комету?
Выходит, не зря астрологи бледнели, отходя от зрительных труб, когда небо озарялось неверным светом? Земле предстояло пройти сквозь ливень ледяных осколков. А это чревато последствиями. Ведь в подходящей питательной среде в осколке льда оживет вирус или фаг. Вот и объяснение природы заболевания: Землю заразил космос.
Но не всякая комета вредоносна. Чтобы микроорганизм действительно "вылупился из ледяного яйца", в составе кометного льда должен быть фосфор. Спектры излучения светящихся хвостов - своеобразная визитная карточка кометы. Что внутри, то и на спектрограмме. Пока фосфора в них не находили. Зато близкую ему серу замечали. Но ведь атмосфера сильно искажает картину. Начни анализировать спектры излучения комет на околоземной орбитальной станции - и, вполне вероятно, обнаружится фосфор.
Тогда легко допустить, что вскоре Земля переживет очередную эпидемию - глобальную инфекцию. Ведь фосфор обещает возрождение месяца через три замороженных вирусов или фагов. Кто знает, что они сулят людям.
А уж к встрече с "заразной" кометой можно подготовиться.
Так что космическим кораблям найдется работа и по "дезинфекции" околоземного пространства...
Теперь представьте себе, что какая-то внеземная цивилизация заинтересовалась нашей планетной системой. И стала зондировать ее радиотелескопом. Так вот, результаты их наблюдений должны вас очень удивить: у нас два светила в системе! Одно из них - привычное Солнце, а второе... Юпитер. Пусть он меньше нашей настоящей звезды в тысячу раз, но излучает в космическое пространство энергии в два раза больше, чем получает,- громадная величина. Значит, наша система - система двух "радиозвезд". Так считают некоторые астрономы.
Кто-то скажет: ну, это сложности инопланетян, пусть там сами разбираются, нам-то от этого ни холодно, ни жарко. Такой вывод весьма поспешен.
Последние исследования говорят, что планетные системы с двойными звездами неустойчивы. Это хорошо пояснил в своей книге Айзек Азимов.
На далекой планете возникает разумная жизнь в мире двух Солнц. Одна звезда - близкая - создает и "лелеет" эту жизнь на протяжении многих тысячелетий. Рожденная цивилизация начинает быстро развиваться. Неизвестно, до каких пределов шло бы ее развитие, если бы ранее безобидная, даже красивая, вторая звезда на небосклоне не стала виновником катастрофы. Однажды светила сблизились (ученые считают, что в двойных системах это частое явление), и палящие лучи этого второго солнца испепелили все живое на планете, оставив лишь мертвые камни...
Правда, Айзек Азимов - фантаст, и писал он не про нашу планетную систему, но, получая новые результаты наблюдений, исследователи год от года все заинтересованнее взирают на Юпитер.
И возможно, что в ближайшее время многие космические корабли возьмут курс в его сторону...
Космос полон загадок, тайн. Хочется верить: человечество ждут счастливые открытия.
Несмотря на то что надежды любителей научной фантастики обнаружить жизнь в пределах Солнечной системы сократились до минимума, грандиозные успехи наших космических исследований открыли нам совершенно новые представления о природе космического пространства в непосредственной близости от нашей планеты.
Мы сделали гигантский шаг к пониманию происхождения Солнечной системы и причин, по которым наша Земля дала нам жизнь и стала нашим домом...