Глава V. Межпланетный марафон

"Ни одна звезда не блестит так сильно, как Венера, - заметил Лаплас".

Логично сделать вывод, что многочисленные и все более усложняющиеся полеты автоматических станции к Венере и Марсу прокладывают путь человечеству к посещению этих планет. И здесь неизбежно и неотвратимо сотрудничество.

Думается, что первым (еще не регламентированным) шагом международного союза в этом разделе космонавтики был почти одновременный полет к Венере советской автоматической станции "Венера-4" и американской "Маринер-5".

Но вернемся к истокам. Эру в межпланетной навигации открыла в 1961 году советская автоматическая станция "Венера-1". Она прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от планеты. В следующем году США предприняли две попытки запустить автоматические станции "Маринер" для исследования Венеры. Запуск "Маринера-1" был неудачным: вскоре после старта, в связи с неполадками в системе управления, ракета была подорвана. Запуск "Маринера-2" был более успешным. Станция пролетела на расстоянии 35 тысяч километров от Венеры и передала на Землю информацию, однако, по мнению специалистов, несколько противоречивую.

В 1965 году в Советском Союзе был предпринят первый опыт запуска сразу двух межпланетных автоматических станций "Венера-2" и "Венера-3". Он дал возможность опробовать методы управления станциями и способы дальней космической радиосвязи. "Венера-3" доставила на поверхность планеты вымпел с гербом Союза Советских Социалистических Республик.

Проектирование аппарата, способного совершить перелет продолжительностью 128 суток, войти в венерианскую атмосферу и произвести измерения ее параметров, явилось совершенно новой и технически сложной задачей. Пришло время, и такой аппарат, похожий на воздушный шар, взяла с собой в дальнюю дорогу "Венера-4". 18 октября 1967 года он с помощью парашюта совершил плавный спуск в атмосфере Венеры. Скажем сразу, что на следующий день, 19 октября, Венеру облетел "Маринер-5".

Четыре месяца стремительно двигались к своей цели два аппарата, запущенных с разных концов Земли. А еще через полгода, когда некоторая часть полученной информации уже была проанализирована, наступила пора научной дискуссии, совместного осмысления данных на сессии КОСПАР в Токио.

Сделаем теперь отступление в нашем повествовании и расскажем вкратце, что представляют собой аппараты "Венера" и "Маринер".

Изображение "Маринера" отдаленно напоминает наш вездесущий вертолет. Но это, конечно, чисто внешнее впечатление, никаких других точек соприкосновения у этих летательных аппаратов нет. Вес первых "Маринеров" составлял около 260 килограммов, а последующих - около 413 килограммов. Аппараты этой серии имеют негерметичный корпус с размещенной в нем аппаратурой. Энергопитание осуществляется от солнечных батарей, есть система астроориентации и корректирующая двигательная установка, а также комплекс научной аппаратуры, в том числе телевизионная система с промежуточной записью изображения для исследования планет при полете и изучения космического пространства. В качестве ракеты-носителя при запуске "Маринеров" используется "Атлас-Центавр".

Автоматические межпланетные станции "Венера", помимо научной аппаратуры, имеют сложный комплекс бортовой аппаратуры, включающий системы ориентации, энергопитания с солнечными батареями, корректирующую двигательную установку, радиосистему дальней связи и измерения орбиты.

Поставим рядом "Венеру-4" и "Маринер-5" и пока что будем иметь дело только с ними. Они станут нам служить трамплином для дальнейшего развития идей международного сотрудничества в изучении планет пока с помощью автоматических станций, а позднее - путем организации международных пилотируемых экспедиций.

Напомним, что "Венера-4" была запущена 12 июня 1967 года. В ходе полета было проведено 114 сеансов радиосвязи с передачей научной информации, осуществлена коррекция траектории для попадания на планету. 18 октября того же года, пройдя расстояние около 350 миллионов километров, станция вошла в атмосферу Венеры и от нее отделился спускаемый аппарат (диаметр приблизительно 1 метр) с радиопередатчиками дециметрового диапазона, телеметрической системой, научной аппаратурой, радиовысотометром, системой терморегуляции, источниками электропитания. Техника дальнейшего развития эксперимента такова: после аэродинамического торможения аппарата скорость снизилась с 10,7 километра до 300 метров в секунду, затем была введена в действие парашютная система. Приборы в течение полутора часов спуска на ночной стороне планеты измеряли давление, плотность, температуру и химический состав атмосферы Венеры. Сообщим и вес станции, с которой начинается определенный этап в истории изучения планеты Венера: он равнялся 1106 килограммам, вес спускаемого аппарата - 383 килограмма.

Сопоставлять результаты, полученные двумя разными аппаратами, ученым было трудно. "Венера-4" произвела зондирование венерианской атмосферы до глубины примерно тридцати километров. "Маринер" вел свои измерения косвенным методом: параметры венерианской атмосферы определялись при выходе аппарата за диск планеты по Характеру преломления радиоволн. Таким методом не представлялось возможным получить данные о распределении температуры и давления в атмосфере ниже уровня, где они равнялись 150 градусам Цельсия и пяти атмосферам. Поэтому, для привязки к высоте американские участники дискуссии на сессии КОСПАР в Токио использовали данные радиолокационных и радиоастрономических измерений и сведения о химическом составе атмосферы Венеры, полученные нашей "Венерой-4".

В целом результаты советских и американских исследований хорошо согласовывались в интервале измерений, общем для обоих аппаратов. Согласно им у поверхности планеты давление должно достигать 100 атмосфер, а температура 500 градусов Цельсия. В дальнейшем эти сведения испытали уточнения, детализацию. Отметим, кстати, что советский радиофизик Аркадий Кузьмин совместно с американцем Б. Кларком еще ранее определили диаметр Венеры, что должно было послужить отправной точкой будущих измерений. Ведь необходима цифра, от которой надо вести отсчет. Диаметр Венеры оказался равным 6050 км. Это не намного меньше среднего радиуса Земли, составляющего около 6370 километров.

Исследования разных участков Венеры показали, что поверхность ее далеко не однородна и познание ее природы находится еще в самом начале пути. Но в общем можно считать ту встречу советских и американских "венернанцев" в некотором роде основополагающей, как в смысле получения первых сведений непосредственно от зондирования атмосферы планеты, так и в определении возможностей, сфер и конкретных форм сотрудничества между странами в изучении ближайших к Земле планет Солнечной системы.

Дискуссия, начавшаяся в 1968 году, имела продолжение. Через два года советские и американские "венерианцы", примерно в том же составе, беседовали на майской XI сессии КОСПАР. К тому времени на "текущем счету" советских ученых, кроме "Венеры-4", значились еще "Венера-5" и "Венера-6". Это позволило создать уже некую модель венерианской атмосферы, с которой вышли на суд мировой научной общественности наши ученые. Здесь были учтены и данные "Маринера-5".

На этой, следующей ступеньке познания Венеры доктору Михаилу Марову был задан вопрос:

- Какой же представляется в настоящее время природа венерианской атмосферы?

- По результатам проведенных прямых измерений, - ответил ученый, - атмосфера Венеры имеет довольно сложную структуру. В чем-то - я имею в виду высотное распределение параметров - она напоминает нашу земную атмосферу, но, разумеется, сами значения параметров совершенно другие. По-видимому, это следствие иных эволюционных процессов, происходящих на планете.

Что это за процессы? Каков тот основной фактор, который предопределил именно такую, а не другую космогоническую судьбу планеты? Ранее отмечалось, что облачный слой толщиной до десяти километров играет важную роль в структуре атмосферы Венеры. Теперь появилась некоторая детализация-предположение: венерианские облака включают водяные кристаллики размером менее одного-двух микрон...

А через год была "Венера-7", которая двадцать три минуты вещала на Землю с места своей посадки на "утренней звезде" и передала такую уйму интереснейших сведений, что скупой на похвалы директор обсерватории Стокгольмского университета профессор Пер Улоф Линдблат назвал полет станции "Венера-7" исключительным достижением.

Однако основные сюрпризы были впереди. Их преподнесли в октябре 1975 года станции "Веиера-9" и "Венера-10". Отвечая на многочисленные вопросы советских и иностранных журналистов и просто "болельщиков" (а "болельщиков" теперь у космических экспериментов не меньше, чем у спортивных олимпиад), ученые в те дни писали:

Хранители "тайны" Венеры - окутывающие ее плотные облака - оказались мощным образованием. Толщина их, по-видимому, достигает 30 - 40 километров. Солнечный свет, пробивающийся сквозь атмосферу и облака, сильно ослабляется. Тем не менее у поверхности довольно светло. Можно предполагать, что столь мощное атмосферное "покрывало" создает благоприятные условия для развития и поддержания "парникового эффекта", задерживая тепловое излучение поверхности. В атмосфере происходят интенсивные перемещения газа и облаков, скорость которых нарастает с увеличением высоты. На уровне видимых с Земли облаков она почти в 60 раз превышает скорость собственного (очень медленного) вращения планеты вокруг своей оси. Естественно предположить, что за счет этих движений атмосферных масс выравнивается температура на ночной и дневной сторонах, между экватором и приполярными областями.

Привычные для нас климатические условия существуют на Венере лишь на высоте 50 - 55 километров. Там температура и давление, как у земной поверхности. Может быть, это связано с таким парадоксом: углекислого газа на Венере примерно столько же, сколько на Земле. Только у нас практически вся углекислота находится в осадочных породах, а та перешла в атмосферу. При этом вспоминается определение академика Александра Павловича Виноградова, что земная среда словно летает на Венере над головой.

Теперь о составе облаков. На стол международной дискуссии в Ленинграде в 1970 году была выложена гипотеза о водяных кристалликах размером менее одного-двух микрон, которые входят в состав этих облаков. А в 1975 году назывался концентрированный (порядка 70 - 80 процентов) водный раствор серной кислоты, возможно, с небольшими примесями плавиковой и соляной.

Есть и противники этой гипотезы. Впереди немало споров. Борьба мнений, взглядов - это и есть то, что рождает истину. Научные измерения и панорамные съемки, проведенные с помощью спускаемых аппаратов двух станций, сведения, получаемые с венерианской орбиты первыми искусственными спутниками Венеры, перевернули многие прежние представления, стали предметом новых догадок и соображений.

Мировая печать в то время отмечала, что инженеры и ученые, ответственные за полеты принадлежащих Советскому Союзу кораблей "Венера-9" и "Венера-10", добились замечательных достижений. Многие годы казалась почти неразрешимой задача получения снимков с поверхности Венеры по причине высоких температур и огромного давления. Считалось, что поверхность Венеры приближается по внешнему виду к традиционным представлениям о преисподней. Но уже самая первая фотография принесла неожиданности.

Обозревателей поразило еще и другое, а именно тот факт, что космический корабль смог сфотографировать поверхность, это показалось сюрпризом, поскольку многие ученые считали, что там недостаточно освещения.

Интересную периодизацию трех направлений в исследовании небесных тел дал заведующий лабораторией планетологии Института геохимии и аналитической химии имени В. И. Вернадского профессор Ю. А. Сурков.

Исследования Луны позволили понять раннюю эпоху эволюции Земли, на поверхности которой следы древних событий стерты эрозией или погребены в толще осадочных пород. Изучение Марса, важный вклад в которое внесли автоматические станции "Марннер-9", "Марс-2" и "Марс-3", ставшие искусственными спутниками Марса, по-видимому, сможет прояснить представления о зарождении и развитии жизни на нашей планете.

А малые тела Солнечной системы (метеориты) открывают путь к познанию раннего (допланетного) периода эволюции вещества, из которого формировалась Земля.

Четко предстает в новом свете тезис академика А. П. Виноградова: "Атмосфера - зеркало планет". Атмосферы находятся в равновесии с поверхностными породами. Вот в чем штука! "Скажи, с кем ты дружишь, и я скажу, кто ты!" Скажи, каков состав атмосферы планеты или определи, что атмосферы нет вовсе, и я скажу, какова поверхность небесного тела. Так упрощенно выглядит это интереснейшее научное прозрение. Причем равновесие атмосферы и поверхности определяется целым рядом факторов, специфичных для каждой планеты и прежде всего температурой. Вот почему Венера, имеющая более высокую температуру, чем Земля, обладает и более плотной атмосферой, почти целиком состоящей из углекислого газа. Если же поверхность Земли нагреть так, чтобы весь углерод выделился в виде углекислого газа в атмосферу, то она будет такой же массивной, как у Венеры, и к тому же весьма похожей по составу.

Все более точное определение состава облачного слоя, окутывающего Венеру, - ключ к пониманию ее природы, истории и современных особенностей формирования ее поверхности. Приборы одиннадцатой и двенадцатой "Венер" принесли свой сюрприз. Они зафиксировали в облаках еще один компонент - хлор. "Это, конечно, не исключает возможности присутствия в облачном слое и соединений серы, - говорит известный геохимик, член-корреспондент АН СССР Валерий Леонидович Барсуков, - но для установления их соотношения и форм необходимы дополнительные лабораторные эксперименты". На вопрос: почему же Венера привлекает к себе столь пристальное внимание ученых, Валерий Леонидович отвечает так:

- Дело в том, что это - единственная в Солнечной системе планета, близкая к Земле по своим размерам, массе, плотности и ряду других характеристик. Соседство в Солнечной системе и ряд других данных позволяют предположить, что первичный состав Земли и Венеры вряд ли существенно различался. Нет никаких оснований говорить и о принципиальной разнице в формировании их коры путем выплавления и дегазации недр, как это показал в своей теории крупнейший советский геохимик академик Александр Павлович Виноградов.

Оснащенные новейшими приборами автоматические межпланетные станции "Венера-11" и "Венера-12" - посланцы Советского Союза и "Пионер - Венера-1", и "Пионер - Венера-2", направленные Соединенными Штатами, провели небывалый по шпроте охвата космический "зондаж" окрестностей, атмосферы и поверхности "небесной сестры" Земли. Полученные научные данные должны помочь разгадать новые тайны Венеры.

Существует глубокая внутренняя связь между рекордными полетами экипажей орбитальных станций - прообразов стационарных поселений в космосе - и посещением других планет рукотворными аппаратами. Ведь станции на орбите станут использоваться и как космодромы для межпланетных кораблей. Сделаем и такое наблюдение: Георгий Гречко и Юрий Романенко пробыли на борту станции "Салют-6" 140 суток, а до Венеры станция долетает за 128 суток!

И разве нельзя себе представить, что наступит время, когда пилотируемые станции двух или нескольких стран направятся к Венере и будут вести ее исследование разносторонне, различными техническими приемами, но, вместе с тем, единовременно. Не исключено, что между станциями будет существовать автономная связь, в нужный момент они вступят в "переговоры" и совершат некоторый обмен впечатлениями уже на месте действия. Такая перекличка, конечно, станет тут же известна Земле, которая, в свою очередь, скажет свое мнение на этой космической дискуссии. Массированный "налет" на Венеру пилотируемых научных станций, сделанных по последнему слову техники своих стран и впитавших уже значительный коллективный опыт космонавтики, хотя пока и существует в качестве предположения, наверное будет экономичным, исключит дублирование в проведении эксперимента, обогатит науку сразу целым комплексом данных.