Россияне и американцы в 2027 году планируют запустить проект исследования Венеры, с надеждой найти следы жизни на «адской планете». После активного изучения в 70-80 годах Венера оставалась забытой планетой — из-за того, что наблюдать с орбиты сквозь 20 километров толщины облачного слоя трудно, и необходимы прямые измерения в атмосфере и на поверхности.
Венера — вторая по удалённости от Солнца планета Солнечной системы. Название получила от древнеримской богини любви Венеры. Венерианский год составляет 224,7 земных суток. По массе и размерам близка к Земле. Планета вращается в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет.
Миссия выполнима?
Отправка долгоживующей станции на Венеру вместе с Россией заинтересовала США из-за экономии денег. Ближайшая к Земле, но трудная для изучения планета, требует одновременных долговременных дистанционных исследований с орбиты, прямых измерений станциями на поверхности и атмосферными платформами, рассказала соруководитель двухсторонней научной рабочей группы по проекту «Венера-Д» с российской стороны Людмила Засова.
Она напомнила, что СССР проводил ряд исследований Венеры: уникальный посадочный аппарат серии «Венера/Вега» совершил 10 посадок на поверхность планеты. Он обеспечил работу научной аппаратуры в адских условиях на «дне» венерианской атмосферы до двух часов. Но затем на 20 лет о планете все забыли. Теперь изучать ее решили совместными усилиями России и США.
На данном этапе закончена научная стадия исследования — проработана и предложена для оценки «Роскосмосу» и NASA концепция миссии, состоящая из российских орбитального и посадочного аппаратов. На посадочном аппарате, который, как планируется, проработает на поверхности Венеры 2-3 часа, будет установлена малая долгоживущая станция NASA, которая продолжит работу в течение 60 земных суток, после того как основной посадочный аппарат перестанет функционировать.Какие космические события увидим в 2019 году
Оценки показывают, что эта сложная и беспрецедентная по научным задачам и составу аппаратов космическая миссия может быть запущена с космодрома Восточный с помощью ракеты «Ангара-5». На траекторию полета к Венере предполагается вывести 6,5-7 тонн.
«Обсуждаются окна старта в 2026 году, в конце 2027 года, в 2029 и 2031 годах. Если даже финансирование начнется в этом году, то к первой дате мы уже не успеваем, скорее это будет 2027 год. Сейчас для нас важно, чтобы проект был включен в Федеральную космическую программу России», — сказала РИА Новости Засова.
В 2019 году планируется провести международную конференцию из двух частей: выбор мест посадки для «Венеры-Д» и по астробиологии — для обсуждения возможности существования жизни в облачном слое Венеры.
Стоимость проекта будет оценена во время встречи сторон в октябре 2019 года. Пока финансирование заключается только в выплате зарплаты сотрудникам, работающим над темой «Венеры-Д» в Институте космических исследований.
Подготовка полета
Первоначально, в 2003 году, проект предполагал создание долгоживущего посадочного аппарата сроком работы на поверхности Венеры 30 суток. Но в России не производится электроники, способной работать при 500 градусах Цельсия. Проект был пересмотрен, были включены орбитальный модуль и посадочный типа «Венера/Вега». Изучались дополнительные элементы: два аэростатных зонда с высотой плавания 48 и 60 километров типа аэростата проекта «Вега», посадочная станция сроком жизни 24 часа на поверхности, а также субспутник.
К миссии могут добавить и другие элементы. Например, две более сложные станции для изучения сейсмики и атмосферы NASA, способные прожить в адских условиях на поверхности Венеры 120 суток. Сейчас все модели внутреннего строения Венеры, не имея иных экспериментальных данных, строятся на основе изучения сейсмических явлений на Земле.
Эти станции, если они войдут в состав миссии, совершенно прорывной для науки инструмент. Каждая из них весит по 60 килограммов. Они будут отделяться заранее и отдельно входить в атмосферу, независимо от российского спускаемого аппарата. Как космос изменил одежду и холодильники
Второй возможный элемент — летательный аппарат, плавающий в атмосфере Венеры. Третье возможное дополнение — один-два российских субспутника, которые будут наблюдать Венеру, один с дневной, другой с ночной стороны. Это позволит исследовать плазму солнечного ветра и ее взаимодействие с планетой.
Тестировать аппаратуру на Земле будут либо в восстановленной камере, которая использовалась еще в СССР, либо в камере для имитации венерианских условий NASA. Ее используют для испытаний приборов, а также для лабораторных экспериментов в условиях атмосферы и поверхности Венеры.
Жизнь на Венере
Облачный слой Венеры расположен на высотах 50-70 километров и состоит из капель серной кислоты с концентрацией 75-85%, оставшиеся 15-25% – вода. Температура и давление в нижнем облачном слое мало отличаются от условий на поверхности Земли.
Спускаемыми аппаратами «Венера» в нижнем облачном слое Венеры обнаружены все элементы, необходимые для формирования клеток. Известен целый ряд земных бактерий, способных жить в концентрированном растворе кислоты, например Helicobacter рylori, которая живет в желудке человека в соляной кислоте.
В верхнем облачном слое Венеры существует так называемый
неизвестный ультрафиолетовый поглотитель. Он поглощает половину солнечной
энергии Венеры. Прямых измерений его до сих пор не проводилось. Состав
поглотителя занимает умы ученых давно, рассказала эксперт.
Первый кандидат – хлорное железо, растворенное в серной кислоте облаков Венеры. Второй вариант — сера, которой в атмосфере Венеры достаточно, но как кандидат на ультрафиолетовый поглотитель сера менее вероятна, чем хлорное железо. Но каждая из версий имеет свои недостатки. Третья версия — бактерии.
«Какая-то примитивная жизнь вполне могла существовать на поверхности Венеры в течение первых двух миллиардов лет после ее формирования, когда молодое Солнце имело более низкую светимость и планета могла находиться в так называемой зоне обитаемости, то есть на расстоянии от Солнца, на котором возможно существование на планете жидкой воды. Потом планета потеряла воду, парниковый эффект разогрел поверхность, но примитивная жизнь могла сохраниться в облаках», — объяснила ученый.
Американский ученый индийского происхождения Санджей Лимэй, работающий в команде, считает, что непонятная «лохматость» в наблюдаемой структуре распределения ультрафиолетового поглотителя в атмосфере Венеры может быть связана с существованием колоний бактерий.
Он исследовал конкретный тип бактерий, который живет в вулканической среде и питается соединениями серы, спектральный анализ в лаборатории показал, что эти бактерии действительно поглощают ультрафиолет, сходным образом с ультрафиолетовым поглотителем. В рамках миссии «Венера-Д» предполагается поставить на американский аэростат флуоресцентный микроскоп для поиска следов белковых соединений в пробах воздуха.
Посадочным аппаратом также будет производиться съемка с помощью панорамных, стереокамер, камер с высоким разрешением. Полученные изображения ответят на многие вопросы. Например, объяснит какие движущиеся объекты были видны на снимках советских станций с Венеры. Полюса поехали: чем грозит переворот Земли
«Когда у вас давление 100 атмосфер, то ветер даже со скоростью 1,5 метра в секунду может перемещать камни, создавая иллюзию движения. К тому же полученные изображения были достаточно зашумлены. В этих условиях отдельные кадры с камер советских станций "Венера" могли породить фантазии», — объяснила Засова.
Она предположила, что после «Венеры-Д» хорошо бы сделать серию аппаратов, вернуть на Землю пробы атмосферы с возможными бактериями, отправить роверы, летательные аппараты, совершить посадку на очень старые участки поверхности — тессеры, чтобы исследовать породы, которые существовали до периода гигантских вулканических извержений, изменивших поверхность в последний миллиард лет, и получить ответ на вопрос — был ли на Венере океан и была ли возможность зарождения жизни в ранней истории планеты.