Поиски жизни в Солнечной системе - Н Хоровиц

Эти соображения, высказанные моими коллегами и мной, не получили единодушного одобрения. Такая точка зрения отличалась от традиционной, а кроме того, представлялось спорным ее отношение к исследованиям Марса. Эти со ображения прежде всего ставили под сомнение возможность заражения Марса земными микроорганизмами. Это широко распространенное мнение, уходящее корнями в ловелловские представления о Марсе, лежало в основе большой програм мы по стерилизации космических аппаратов, которую НАСА проводило в жизнь в соответствии с договором, обязываю щим все государства избегать "пагубного заражения" вне земных объектов при космических исследованиях. Следуя этому договору, НАСА подвергло полностью собранную космическую станцию, предназначенную для посадки на поверхность Марса, тепловой стерилизации. Эта процедура влекла за собой значительное увеличение расходов по про

грамме исследования Марса, а кроме того, могла нанести вред как космическому аппарату, так и установленным на нем приборам. Поэтому после 1963 г., когда начала вы ясняться подлинная природа марсианской среды, основные положения карантинной политики и детали самой процеду ры стерилизации стали предметом активного обсуждения. В этом контексте результаты исследований в Антарктиде трактовались достаточно однозначно: если земные микро организмы не способны заселять сухие долины Антарктиды, которые для любых земных бактерий или дрожжей должны казаться раем по сравнению с Марсом, нет ни малейшего смысла беспокоиться о том, что они заселят Марс.

Но нс все ученые согласились с таким выводом. Среди них был Вольф Вишняк, профессор микробиологии Роче стерского университета и член биологической группы проек та "Викинг". Он не принимал саму идею стерильности почвы, даже в Антарктиде. Как человек, игравший ведущую роль в организации марсианской карантинной политики, Вишняк считал разрешение этих споров настолько срочным делом, что лично отправился в сухие долины Антарктиды южным летом 1971-1972 гг. Он был убежден, что в антарк тических почвах достаточгго воды для существования микро организмов и проблема их поиска носит скорее методи ческий характер. Поэтому, пользуясь соответствующими приемами, можно обнаружить активно растущие популяции микроорганизмов во всех почвах сухих долин. Применив некоторые новые методы идентификации почвенных микро организмов, Вишняк получил результаты, которые убедили его в правильности избранного пути. Однако работу не удалось завершить за один летний сезон. В 1973 г. ученый вернулся в Антарктику для проведения обширных полевых работ, но трагически погиб там, упав в трещину на леднике.

Работа, начатая Вишняком, до сих пор нс завершена. Если бы не преждевременная гибель, он, наверное, смог бы взять образцы почвы на многих участках и критически сравнить свои методы с теми, которые применяли его пред шественники для анализа тех же почв. Теперь же вопрос о возможности жизни в сухих долинах остается для многих открытым. Однако что касается Марса, то здесь ответ ясен. Вопрос о жизни на Марсе был решен в ходе научных исследований по программе "Викинг". Два стерильных спускаемых аппарата "Викинг", опустившиеся на поверх ность Марса, установили, что условия на планете гораздо более суровы, чем представлялось с орбиты. Выяснилось,

что Марс застрахован от бактериального загрязнения не только благодаря сухости и холоду, несравненно более жестоким, чем в Антарктиде,-это было ясно и до полета "Викингов",-но и вследствие особенностей самой хими ческой среды планеты, которая обеспечивает ее самостерили зацию. Но об этом мы расскажем в следующей главе.

Глава 7

Полет "Викингов": где же марсиане?

Тот, кто не видел живого марсианина, вряд ли может представить себе его страшную, отвратительную наружность.

Г.Дж. Уэллс, "Война миров"*

В 60-70-х годах к Марсу была запущена серия советских межпланетных автоматических станций "Марс", которые, однако, не передали на Землю никаких данных, касающихся наличия жизни на планете**. Американские спускаемые аппараты "Викинг", хотя и не первыми достигли марси анской поверхности, работали там продолжительное время и смогли поведать немало интересного об этой планете. В настоящей главе описаны результаты этих исследований, которые представляют интерес с точки зрения биологии.

Посадка

Космические станции "Викинг" достигли Марса к середи не июня и начале августа 1976 г. Затем они перешли на заранее рассчитанные орбиты вокруг планеты и начали поиск мест, пригодных для посадки. Выбор места посадки опреде лялся двумя соображениями: безопасностью для спускаемо го аппарата и научным интересом. По научным соображени ям еще до полета было решено посадить спускаемые аппара ты в районах, расположенных на разных широтах, чтобы получить сведения о различных климатических и географи

* Уэллс Г. Избранные произведения в 3-х томах.-М.: Мо лодая гвардия, 1956, т. 2, с. 168.

** В период 1962-1977 гг. к Марсу совершили полет семь автоматических станций "Марс", первыми проложившие путь к этой планете. В 1971 г. спускаемый аппарат "Марс-3" впервые осуще ствил мягкую посадку на поверхность планеты. В 1973 г. впервые по межпланетной трассе одновременно совершили полет четыре стан ции "Марс". Станция "Марс-5" стала третьим советским искус ственным спутником "красной" планеты, а "Марс-6" достиг ее поверхности. В результате этих полетов были получены ценные сведения о физико-химических свойствах Марса, в том числе о температурных условиях и содержании паров воды в атмосфе ре.-/7^мл". ред.

ческих зонах. Фотокамеры и инфракрасные датчики на борту орбитальных аппаратов вместе с наземным радиолокатором вели целенаправленный поиск мест посадки спускаемых ап паратов. Прежде всего искали участки, где температура и влажность превышали средние значения, так как они могли быть наиболее благоприятными для существования жизни. Однако обнаружить такие места не удалось. И поскольку с биологической точки зрения разные участки на одной и той же широте мало чем отличались друг от друга, окончатель ное решение о местах посадки было принято исходя из соображений безопасности спускаемого аппарата.

Когда все было подготовлено, по команде с Земли вклю чились пиротехнические устройства, разомкнувшие соедине ния, которые удерживали вместе орбитальный и спускаемый аппараты. Пружинные толкатели разделили их, и спуска емый аппарат (снабженный лобовым экраном для аэро динамического торможения в атмосфере) начал опускаться на поверхность Марса с высоты 1500 км. Для торможения спуска на высоте 6 км (ее измеряли с помощью радио локатора самого спускаемого аппарата) над поверхностью был раскрыт парашют и сброшен лобовой экран. На высоте 1,5 км был отброшен парашют, выдвинуты три опоры спускаемого аппарата и для окончательного погашения скорости при спуске включены тормозные двигатели. Спус каемый аппарат "Викинга-1" опустился на марсианскую поверхность 20 июля 1976 г. в точке с координатами 22,5 с. ш. и 48 з. д. на Равнине Хриса. Аппарат "Викинга-2" совершил посадку 3 сентября на противоположной стороне планеты на Равнине Утопия, в точке с координатами 47,5 с.ш. и 226 з. д., примерно на 1500 км севернее первого. В северном полушарии Марса в это время было раннее лето. Планировалось, что исследования продолжатся в течение 90 дней после посадки, но четыре космических аппарата функ ционировали около двух лет, а спускаемый аппарат "Ви кинга-1" проработал более шести лет.

Использование тормозных ракетных двигателей во время спуска аппаратов вызывало беспокойство, так как их выхло пы могли вызвать физические и химические изменения окру жающей среды в местах посадки. Чтобы свести эти воздейст вия к минимуму, в конструкцию двигателей были внесены изменения, позволяющие уменьшить нагревание и разруше ние грунта на поверхности, а в качестве топлива использован специально очищенный гидразин (N^H^), при горении кото рого не образуются органические продукты. Выхлоп состоял

из смеси азота, водорода и аммиака (приблизительно в равных объемах), а также 0,5% паров воды. Лабораторные испытания показали, что при использовании этого топлива и модифицированных дивгателей в районе посадки спускаемо го аппарата может погибнуть лишь незначительная часть почвенных бактерий. Однако при выхлопе все же наблюда лось значительное загрязнение грунта аммиаком и, вероят но, парами воды, хотя точные измерения не проводились. В соответствии с этими результатами учитывалась возмож ность химических изменений грунта в местах посадки, вы званных аммиаком и водой.

Состав атмосферы

Пока спускаемые аппараты приближались к поверхности Марса, приборы, вмонтированные в лобовые экраны, про водили измерения давления, температуры и состава атмо сферы. Аналогичные измерения осуществлялись затем на поверхности с помощью дополнительных приборов, достав ленных спускаемыми аппаратами. С биологической точки зрения самым важным был вопрос о составе атмосферы и особенно о наличии в ней азота. По общему мнению, этот элемент, входящий в состав нуклеиновых кислот и белков, совершенно необходим для жизни. Ранее с помощью косми ческих аппаратов было установлено, что содержание азота в атмосфере Марса не превышает 5% (в атмосфере Земли он составляет 77%), а возможно, его вообще там нет.