Астрономия. Популярные лекции - Владимир Георгиевич Сурдин

Можно ли защитить астронавтов от радиации? Теоретически — можно. На Земле нас защищает атмосфера, толщина которой по количеству вещества на 1 см2 эквивалентна 10-метровому слою воды. Легкие атомы лучше рассеивают энергию космических частиц, поэтому защитный слой космического корабля может иметь толщину 5 метров. Но даже в тесном корабле масса этой защиты будет измеряться сотнями тонн. Отправить такой корабль к Марсу не под силу современной и даже перспективной ракете.

Ну хорошо, допустим, нашлись добровольцы, готовые рискнуть своим здоровьем и отправиться на Марс в одну сторону без радиационной защиты. Смогут ли они после посадки там работать? Можно ли рассчитывать, что они выполнят задание? Вспомните, как космонавты, проведя полгода на МКС, чувствуют себя сразу после посадки на землю: их выносят на руках, кладут на носилки, и две-три недели они реабилитируются, восстанавливая крепость костей и силу мышц. А на Марсе их никто на руках не вынесет. Там нужно будет самостоятельно выходить и работать в тяжелых пустотных скафандрах, как на Луне: ведь давление атмосферы на Марсе практически нулевое. Скафандр очень тяжелый. На Луне двигаться в нем было относительно легко, поскольку сила тяжести там составляет 1∕6 земной, а за три дня полета к Луне мышцы не успевают ослабнуть. На Марс же космонавты прибудут, проведя многие месяцы в условиях невесомости и радиации, а сила тяжести на Марсе в 2,5 раза больше лунной. К тому же и на самой поверхности Марса радиация почти такая же, как в открытом космосе: магнитного поля у Марса нет, и атмосфера у него слишком разреженная, чтобы служить защитой. Так что кинофильм «Марсианин» — это фантастика, очень красивая, но нереальная.

Как мы себе раньше представляли марсианскую базу? Прилетели, поставили на поверхности лабораторные модули, живем в них и работаем. А теперь вот как: прилетели, окопались, соорудили убежища на глубине минимум 2–3 метра (это достаточно надежная защита от радиации) и стараемся пореже и ненадолго выходить на поверхность. В основном сидим под грунтом и управляем работой марсоходов. Ну так ведь ими и с Земли можно управлять, даже еще эффективнее, дешевле и без риска для здоровья. Что и делается уже несколько десятилетий.

О том, что узнали о Марсе роботы, — в следующей лекции.

5. История открытий на Марсе

Запуски космических аппаратов к Марсу начались с 1962 г. Но лишь в 1965 г. мы увидели первые фотоснимки марсианской поверхности с близкого расстояния, переданные аппаратом «Mariner-4» (NASA), пролетевшим мимо. И тех, кто ожидал, что Марс — благоприятное для жизни место, эти изображения «немного» разочаровали: поверхность на первый взгляд напоминает лунную и не обещает никаких перспектив. Метеоритных кратеров на Марсе оказалось много по двум причинам. Одна из них — слабая эрозия, потому что дождей там последний миллиард лет не было, ветер не особенно сильный, так что кратеры сохраняются долго. Да и метеориты падают чаще, потому что Марс находится на внутреннем краю Главного пояса астероидов.

Рис. 5.1. «Маринер-9», первый искусственный спутник Марса (NASA).

Прошло еще несколько лет, и у Марса появился первый искусственный спутник — «Mariner-9» (рис. 5.1). Он вышел на орбиту, стал летать вокруг планеты, сделал несколько тысяч фотографий, сфотографировал почти всю поверхность — и мы впервые увидели Марс целиком. Он оказался довольно интересен, по меньшей мере для геологов. Так что надо было сажать туда аппарат.

Рис. 5.2. Одна из первых фотографий марсианской поверхности с близкого расстояния (NASA).

Значит, следующий шаг — посадка на планету. Как известно, отечественная электроника не очень надежна: советские аппараты по пути портились и до Марса не долетали. Тогда решили разом запускать по нескольку аппаратов, чтобы долетел хотя бы один из них. И вот в 1971 г. наша страна запустила сразу три таких зонда, по конструкции не очень удачных, но в их составе был посадочный аппарат, капсула для посадки на Марс (рис. 5.3). И один из зондов таки долетел — и даже сел! Так что первая посадка была на Марс была наша, отечественная, инженеры здорово постарались. Конструкция у посадочного аппарата была прочная, на борту у него был первый в истории марсоход; механическая лапка мягко опускала его на грунт, и он должен был ходить по поверхности Марса — не ездить на колесах, а именно ходить, как шагающий экскаватор. Блютусов и вайфаев в ту пору не было, связь с базовой станцией была по проводу — т. е. марсоход должен был ходить, привязанный на проводе, так что далеко бы он в любом случае не ушел. Но насколько далеко он ушел — никто не знает, потому что после выпуска антенн станция проработала всего 10 секунд, потом сигнал по неизвестной причине поступать перестал. Так что никаких научных данных с поверхности мы тогда не получили.

Рис. 5.3. «Марс-3» (СССР), первый аппарат, совершивший мягкую посадку на Марс.

С тех пор многие страны, прежде всего СССР и США, стали запускать роботов. Удачных экспедиций было немного: половина автоматических аппаратов не долетела (даже в один конец), так что дело это непростое. Американские и европейские зонды были более удачными. Недавно к Марсу прилетел индийский аппарат — и ведь работает до сих пор, уже третий год, хотя техника стран третьего мира нам казалась чем-то второразрядным. Тем не менее индийцы первый раз запустили межпланетный аппарат, и им это удалось. А японцам — не удалось, их космический зонд добрался до Марса, но затормозить не смог и на орбиту не вышел.

Итак, для геологов Марс оказался очень интересным. Планета небольшая, сила тяжести там почти втрое меньше, чем на Земле. Ведь сила тяжести выравнивает поверхность (по закону Архимеда), и когда гравитация слабая, разница высот может быть весьма значительной. Поэтому на малых планетах и горы могут вырастать выше, и каньоны образовываться глубже. Так, на Земле максимальная высота гор — около 9 км, а на Марсе — 26 км, хотя плотность и твердость пород примерно одинакова. На нашей планете более высоких гор