close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ВСЕЛЕННАЯ ПРОСТРАНСТВО ВРЕМЯ №7 2018

код для вставкиСкачать
пространствовремя
Международный научно-популярный журнал
по астрономии и космонавтике
№ 7 (167) 2018
АСТЕРО И Д Ы
Каменная летопись Солнечной сис
РЮ ГУ
НОВАЯ ЦЕЛЬ ЯПОНСКОГО
«СОКОЛА» ‘
PARKER SOLAR PROBE
ОТПРАВИЛСЯ К СОЛНЦУ
БИТВА СВЕТА И ТЬМЫ
В ТУМАННОСТИ КИЛЯ
СОДЕРЖАНИЕ
№7 067 2018
)
АСТЕРО И Д Ы
КАМЕННАЯ ЛЕТОПИСЬ
СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
РЮГУ
НОВАЯ ЦЕЛЬ
ЯПОНСКОГО
«СОКОЛА»
: У 7
стр.
16
У
Руководитель проекта, главны й редактор:
Гордиенко С. П.
В ы пускаю щ ий редактор:
М ан ько В. А.
Редактор:
Р азм ы сл ович К. Р. (М и н ск)
Р едакционны й совет:
М итрахов Н. А. - главны й редактор и н ­
ф орм ационно-аналитического
центра
«Спейс-Информ», кандид ат технических
наук
Рябов М. И. - старш ий научны й сотрудник
О десской обсерватории ра д иоастроном и­
че ско го института НАН Украины , кандидат
ф.-м. наук, сопредседатель М еж дународно­
го астр он ом и че ско го общ ества
Вавилова И. Б. - учены й секретарь Совета
по ко см и че ски м исследованиям НАН Укра­
ины, вице-президент У краинской астр оно­
м ической ассоциации, кандид ат ф.-м. наук
О лейник И. И. - генерал-полковник, д о кто р
технических наук, заслуж енны й деятель на­
уки и техники РФ
arlcer Solar
robe
отправился к
Солнцу
C TR 25
ЖИЗНЬ
ПРОШЛОЕ,
НА МАРСЕ
БУДУЩЕЕ
НАСТОЯЩЕЕ,
БИТВА
СВЕТА И ТЬМЫ
В ТУМАННОСТИ
киля
CTR 34
Андронов И. Л. - д екан факультета Одес­
с ко го национального м о р ско го университе­
та, д о кто р ф.-м. наук, профессор, вице-пре­
зидент У краинской ассоциации любителей
астроном ии
Учредитель и издатель:
ЧП «третья планета»
02089 Украина, г. Киев, ул. Радистов, 64
Телефон редакции: +38 067 501-21-61
са й т: u n iv e rs e m a g a z in e .c o m
Д изайн, верстка:
Кисилица Е. Б.
IT-сопровождение:
Голой да А. Р.
Зарегистрировано Государственным комите­
том телевидения и радиовещания Украины.
Свидетельство КВ 7947 от 06.10.2003 г.
© ВСЕЛЕННАЯ, пространство, время № 7 (1 6 7 ) 2018
ВСЕЛЕНН АЯ, пр остра нство, врем я м еждународны й
н а у ч н о -п о п у л я р н ы й
ж урнал по астр оном ии и ко см о на вти ке ,
р а с с ч и т а н н ы й на м а с с о в о го чи та те л я
N00SPHERE
1*Япс*>с»
ЮМ)
•V
С 18 по 31 августа 2018 г. в австрийской столице Вене проходила юбилейная X XX
Генеральная ассамблея Международного астрономического союза (LAU) — крупнейшей
организации астрономов и представителей сопутствующих специальностей, объеди­
няющей более 12 тыс. членов из 80 стран мира. Это мероприятие проводится калсдые три года в одном из мировых научных центров (Австрия принимала его впервые).
Представители редакции журнала «Вселенная, пространство, время» присутствова­
ли на нем уже второй раз.
Всего на Генеральную ассамблею IA U прибыло почти три тысячи делегатов, более
300 человек получили статус новых членов организации на отдельном заседании. В
специализированных рабочих группах делались доклады и шли дискуссии на тему форм
существования во Вселенной барионной (видимой) материи, исследований активных
галактических ядер, роли магнитных полей в звездообразовании, возможных научных
программ и приборной комплектации космических телескопов будущего. Особое вни­
мание уделялось малым телам Солнечной системы изучению астероидов, комет и
межпланетной пыли с помощью наземных инструментов и космических аппаратов,
истории открытия и современному состоянию исследований астероидных семейств,
проблемам их идентификации и практическому использованию имеющихся знаний
в данной области. Этим вопросам была посвящена основная часть докладов укра­
инской делегации, оказавшейся наиболее представительной за всю историю незави­
симой Украины. Своими мыслями о том, почему астероиды снова оказались в сфере
повышенного интереса ученых и каковы перспективы их дальнейших исследований,
поделился один из наших авторов Владимир Николаевич Решетник.
—
4
Вселенная пространство, время
ynr^ersemagazine.com
Каменная летопись
Солнечной^Ь
системы 1 И Р г
стероиды — одни из
самы х
загадочны х
объектов
Солнечной
системы, без которы х
ее, тем не менее, уже
слож но себе предста­
вить. Из всех кл а с с о в небесны х
тел, о тн о ся щ и хся к «ближ нем у
ко см о су» т.е. гр а в и та ц и о н ­
но с в я за н н ы х с С олнцем - они
были о т кр ы т ы п о сл е д н и м и : об
их сущ е ств о в а н и и ч е л о в е че ств о
узнал о 1 января 1801 г., когда
Д ж узеппе Пиацци (Giuseppe Piazzi)
случайно обнаружил Цереру (1
Ceres). Поначалу ее даже считали
А
самостоятельной планетой, потом
«переквалифицировали» в астеро­
ид, а с 2006 г. относят к классу кар­
л иковы х планет.
Долгое время астероиды от­
кры вали только между орбитами
Марса и Юпитера, поэтому астро­
номы считали, что подобные тела
«обитают» только в этой области
пространства. Ситуация начала
меняться на рубеже XIX и XX веков,
когда были обнаружены первые
околозем ны е астероиды, а такж е
объекты вблизи лагранж евы х то­
чек 1_4 и Ls на ю питерианской орби­
те («греки» и «троянцы»).
vwwv.facebook.com/universemagazinecom/
«Небесные камни»,
среди которых мы живем
Д е н ь 4 о ктя б р я 1957 года, к о г ­
да д вухступе н ча та я ракета Р7
в пе р в ы е в исто ри и вы вел а на
орбиту и с ку с с тв е н н ы й с п у т н и к
Земли, счита ется началом к о с ­
м и ч е с ко й эры. В первы е годы
ко с м о н а в т и ки она р а зв и ва л а сь
во м н о го м в ф орме с в о е о б р а з­
н о го со р е в н о ва н и я д вух св е р х ­
д е рж а в, п о л учи вш е го н а зв ан и е
« ко с м и ч е с ко й го н ки» . В ее «за­
чет» шло ка ж д о е д о сти ж е н и е ,
7067)2018
5
та к или иначе св я за н н о е с к о с ­
м осо м : первая ф отограф ия об­
ратной сто р о н ы Л уны , первы й
о р б и та л ь н ы й полет чел овека,
первая с т ы к о в к а на орбите, пер­
вы е м и сси и к Венере и Марсу...
П ож алуй, е д и н ств е н н ы м кл а с ­
сом небесны х тел, иссл е д о в а н и е
ко то р ы х с и сп о л ь зо в а н и е м к о с ­
м и ч е с ки х а ппа р ато в на п р о тя ж е ­
нии пе рвы х трех д е с я т к о в лет не
пл ан ир о вал о сь, о ка з а л и с ь асте­
роиды . Л и ш ь в 1991 г. один из
них - Гаспра (951 Gaspra) - был
н а кон е ц -то
сф отограф ирован
с б л и з ко го р ассто ян ия зо н д о м
Galileo, н а п р а в л я вш и м ся к Ю пи­
теру. В 1993 г. то т ж е м е ж п л а н е т­
ны й а ппа р ат посетил астероид
Ида (243 Ida), при этом он о т­
кр ы л у него небольш ой сп утн и к,
п о л учи вш ий н а зв а н и е Д а кти л ь .
Д а н н ы й ф акт п о каза л , что асте­
роид ы м о гут б ы ть д в о й н ы м и .
П озж е в ы я сн и л о сь, что это - не
р е д ко с ть в м ире м ал ы х тел.
С пе ц и а л и зи р о в а н на я же асте­
роид ная м и сси я NEAR-Shoemaker
стартовал а в феврале 1996 г. Ее
целью стал о ко л о зе м н ы й асте­
роид Эрос (433 Eros), ко то р ы й до
н е д а вн е го врем ени о става л ся
наиболее и зу ч е н н ы м м ал ы м те­
лом С олнечной систе м ы . По пути
к нему в 1997 г. ко с м и ч е с ки й ап­
парат сф отограф ировал астер о ­
ид М атил ьд у (253 M a thilde ).
Кометам в этом см ы сле повез­
ло заметно больше. Они были из­
вестны астрономам еще с древ­
ности, а первый косм ический
аппарат, частью миссии которого
стало исследование «хвостатой
звезды» - ам ериканский зонд ICE
(International Cometary Explorer)1 —
стартовал 40 лет назад, 12 августа
1978 г. Спустя семь лет, в сентябре
1985 г., он прошел на расстоянии
7800 км от ядра кометы Д ж акобини-Циннера (21 P/G iacobini—Zinner),
исследовав ее плазменны й хвост.
Но наиболее масш табным пред­
приятием в этом направлении
стал уникальны й проект изучения
ядра ком еты Галлея (1Р/На11еу) самой яркой из короткопериодиче­
ских комет, возвращ аю щ ейся к пе­
ригелию ка ж д ы е 75-76 лет. Еще в
а Астероиды Ида (слева) и Гаспра
в одном масштабе. Снимки были
сделаны космическим аппаратом
Galileo по пути к Юпитеру соот­
ветственно 28 августа 1993 г. с
расстояния 3000-3800 к м и 29
октября 1991 г. с расстояния
5300 км. Размеры Иды состав­
ляют 59,8x25,4 * 18,6 км, Гэспры 18x10,5x9 км. По составу они пред­
ставляют собой каменистые тела,
достаточно типичные для Главного
пояса астероидов, где уже открыто
около 2 млн подобных объектов (и
примерно дл я полумиллиона с д о ­
статочной точностью определены
орбиты), в ю м числе содержащих загнет
ььяколмесггваметаллов-вооювиом
ж елеза-и оргаимеских веществ
Практически все астероиды
имеют неправильную форму.
Их поверхность укрыта слоем
реголита (состоящего из ка м е ­
нистых о ско лко в разм ером от
валуна д о п есчинки) толщиной д о
сотни метров. Больш ое кол иче­
ство кратеров на ней говорит о
продолж аю щ ейся «метеоритной
бом бар дир овке*. На Иде плот­
ность кратеров вы ш е - значит,
она возникла раньше, чем Гаспра.
Наличие Дактиля - спутника
Иды — позволило оценить ее
массу, которая примерно равна
4.5х10,3тонн. и плотность - 2,6±0,5
тонн на кубометр Считается, что
эта величина близка к средней дл я
объектов астероидного пояса.
NASA/JPL/USGS
1 Изначально этот аппарат назывался ISEE 3
(Intematkjnal Sun/Earth Explorer 3)
б
Вселенная пространство, время
ynr^ersemagazine.com
► М озаичное изображение север­
ного полушария астероида Эрос
(433 Eros), составленное из шести
сним ков космического аппарата
NEAR Shoemaker Фотографирова­
ние велось 29 февраля 2000 г. с
расстояния около 200 км. Хорошо
заметны основны е особенности
поверхности этого продолговатого
небесного тела: обширная впадина
в нижней части и 5.3-километровый
кратер вверху. Д ля совмещ ения
исходных сним ков использовалась
компьютерная обработка.
► Эта фотография крупнейшего
кратера на поверхности Эроса,
получившего название «Психея»,
представляет собой мозаику
снимков, сделанных зондом NEAR
Shoemaker 10 сентября 2000 г. с
высоты около 100 км. Практически
на валу этой ударной структуры
(на его внешней стороне) располо­
жен примерно впятеро меньший
вторичный кратер, видимый в
нижней части изображения. Он
возник явно позже основного
кратера - как и пересекающие его
разломы, связанные, по-видимому,
с ударным воздействием на другие
участки астероида. Более яркие
«вкрапления» на кратерном валу,
вероятнее всего, представляют
собой обнажения глубинного мате­
риала, не успевшего потемнеть под
действием космической радиа­
ции и ударов микрометеоритов
Интересно, что некоторые крупные
обломки удерживаются на склонах,
не скатываясь в углубления. Такой
эффект возникает благодаря
неравномерности гравитационного
поля Эроса, обусловленной его
неправильной формой.
◄ Так назы ваем ое «Южное
седло» - крупнейш ая деталь
поверхности астероида Эрос.
Эта фотография составлена из
четырех снимков, сделанны х
зон дом NEAR Shoemaker 26 сентя­
бря 2000 г. с расстояния 100 км.
Протяженная изогнутая впадина,
простирающаяся вн из от центра
изображения, частично находится
в тени. За правы м валом заметен
регион, усы панны й больш им
количеством валунов метровых
размеров
w^w.facGbook.com/univefsemagazinecom/
7067)2018
7
XVII веке знам ениты й английский
ученый Эдмонд Галлей (Edmond
Halley) обнаружил ее периодич­
ность и рассчитал ее орбиту. Впо­
следствии ей присвоили его имя.
К очеред ном у пр охо ж д е ни ю
ко м етой перигелия в 1986 г. к
ней была направлена целая фло­
тилия из пяти ко с м и ч е с ки х ап­
паратов - со в етски е «Вега-1» и
«Вега-2», я п о н ски е «Суисей» и
«Сакигаке», а та кж е е в ро пей ски й
G iotto. Результаты их со в м е стн о й
работы позвол ил и со зд а ть более
реал истичны е модели ко м е тн ы х
ядер и стали то л чко м для раз­
работки новы х, более сл о ж н ы х
м иссий к м алы м телам. На д а н ­
ный м ом е н т д е тал ьном у изуче­
нию - не с пролетны х тр а е кто ­
рий - п о двергл ись уже четы ре
из них. Кром е у по м ян уто го Эроса,
в этом с п и с ке значатся астеро­
иды И токава (25143 Itokaw a) и
Веста (4 Vesta), а т а кж е ком ета
Ч урю м ова-Герасим енко
(67Р /
C huryum ov-G erasim enko). П родол­
ж а ю тся исследования ка р л и ко ­
вой планеты Цереры (1 Ceres) и
астероида Рю гу (162173 Ryugu), в
о кр е стн о стя х ко то р о го находится
я п о н с ки й аппарат «Хаябуса-2».
Всего же за исто ри ю ко с м о н а в ти ­
ки зе м н ы е посланц ы сб л изил ись
более чем с двум я д е сятка м и
подобны х объ ектов. О днако, учи­
ты вая то, что на д а нн ы й м ом ент
общее число пр он ум ер о ван н ы х
астероидов (с на де ж но опреде­
ленной орбитой) приближ ается к
полум иллиону, все это не более
чем капля в море...
С п о м о щ ь ю н а зе м н ы х те л е с ко ­
пов а стероид ы а кти в н о и зуча ю т
св ы ш е д вух стол етий. С н е д а в­
них пор эти о б ъ е кты ви д н ы уже
не к а к з в е з д о ч ки (о тче го и п о ­
лучили н а зв а н и е «астероиды »,
т.е. «звезд о по д о б н ы е » ): с о в р е ­
м енны е те хн о л о ги и п р е д о ста ­
вили в о з м о ж н о с т ь р а ссм о тр е ть
у кр уп н е й ш и х из них детали по­
ве рхности. Одна из та ких техно­
логий - адаптивная оптика, по­
зволяю щ ая свести к м иним ум у
искаж ения, вносим ы е неоднород­
ностям и зем ной атмосферы. М но­
го ин те р е сн о го уче ны е узнали
т а кж е благодаря р ад и о л о кац и и ,
о сущ е ств л я е м о й с и с п о л ь зо в а ­
нием кр уп н е й ш и х р а д и о те л е ско ­
пов. П о д тве рд ил о сь п р е д п о л о ­
ж е н ие о том , что о тл ичия м е ж д у
8
Вселенная пространство, время
ко м е та м и и а сте р о и д а м и не
о со б е н н о
в е л и ки :
н е ко то р ы е
а сте р о и д ы м о гу т б ы ть « потух­
ш им и» ко м е та м и , а н е ко то р ы е
и н о гд а « пр о сы п а ю тся» и н а ч и ­
н а ю т д е м о н с т р и р о в а т ь ко м е тную а к т и в н о с т ь . Еще в XIX в еке
бы ла д о ка з а н а с в я зь м е те о р н ы х
п о т о ко в с м а л ы м и тел ам и (гл а в ­
н ы м о б р а зо м с п е р и о д и ч е с ки м и
ко м е та м и ). Полеты косм ических
аппаратов к газовы м гигантам по­
казали, что м ногие их спутники — в
особенности небольшие и им ею ­
щие неправильную форму - т а к­
же некогда были кометами либо
астероидами, в какой-то м ом ент
за хв аче н н ы м и гр а в и та ц и о н н ы м и
полям и м а сси в н ы х планет.
О сновное р азл ичи е м е ж д у к о ­
м етам и и астер о ид ам и з а к л ю ч а ­
ется в том, что ко м е тн ы е ядра
и м е ю т под п о в е р х н о с ть ю д о с та ­
то чн ы е за п а сы за м е р ш их л ету­
чих ве щ еств (та ких, к а к а м м и ­
ак, вода, у гл е ки с л ы й и уга р н ы й
газ), чтобы при н а гр еве вблизи
Солнца
сф о р м и р о в а ть
значи­
те л ьную по разм ерам , но весьм а
р а зр е ж е н н ую атмосф еру - кому.
Под д е й ств и е м с о л н е ч н о го ве­
тра ча сть ее на чин ае т д в и га ть с я
пр и м е р н о в п р о ти в о со л н е ч н о м
н а правл ении, « в ы тя ги ва я сь» в
хвост. А стероид ы ж е та ки х за п а ­
сов лиш ены и зн а ча л ьн о либо за
д о л гое врем я потеряли их всл ед ­
ств и е суб л им а ц ии — испарения
без перехода в ж и д ко е с о с то я ­
ние. К а к изв е стн о , вода в к о с м и ­
ч е ско м п р о стр а н ств е в ж и д к о м
виде сущ е ств о в а ть не м ож ет, а
лед на б ольш их р а ссто я н и я х от
Солнца со хра няется на п р о тя ­
ж е н ии м и л л и о н о в лет, о д н а ко
внутри некой усл о вн о й гр а н иц ы
он б ы стр о суб л им и руе т и улету­
чивается в ко с м о с . Эта граница
н а зы ва е тся «снеговой линией».
В С олнечной систе м е она п р о хо ­
д и т в Главном поясе астер о ид ов
на р а ссто ян и и о ко л о 3 а.е. от на­
ш его светила. Ф о р м а л ьн о м о ж н о
пр ов е сти та ки е л инии для д р угих
л етучих ко м п о н е н т о в ядра - они
будут на ход иться на б ольш их ге­
л и о ц е н тр и ч е с ки х р ассто ян иях.
У б ол ьш и н ств а ко м е т ко м а на­
чинает ф о р м ир о ваться пр и м е р ­
но в 3-4 а.е. от Солнца, то есть
ее гл а в н ы м и с то ч н и ко м д о л ж н а
б ы ть суб л им а ц ия са м ы х летучих
вещ еств (в о сн о в н о м о кс и д о в
углерода). Еще дальш е, н а ч и ­
ная с области п л а н е т-ги га н то в ,
ви зуа л ьн о о тл и чи ть ко м е тн о е
ядро от «безвод ного» астероида
чащ е все го н е в о зм о ж н о . Тела,
д в и ж ущ и е ся за орбитой Н епту­
на - в поясе Койпера и дальш е,
в о бл аке Оорта - м о гу т б ы ть
п о л н о сть ю л е д я н ы м и . При этом
их атмосф ера со с то и т из са м ы х
л етучих га зо в (азота, метана, м о ­
н о кси д а углерода), но, к а к п р а в и ­
ло, она н а с то л ь ко разреж ена, что
о б н а р уж и ть ее с Зем ли кр ай н е
затруд н ите л ьн о .
На сним ках, сделанны х с близ­
ко го расстояния, на поверхности
астероидов
были
обнаружены
м ногочисл енны е детали - крате­
ры, валуны, трещ ины. И зучив их
спектрал ьны е
характеристики,
астроном ы стали лучше поним ать
процесс
« косм иче ско го
в ы ве ­
тривания», в результате которого
внеш ний слой безатмосф ерны х
тел (реголит) под д ействием ко с ­
м ической радиации и ультраф ио­
л етового излучения со временем
приобретает кр асноваты й отте­
нок.
Б ольш инство
астероидов
имеет им енно такой характерны й
цвет, что свидетельствует об их
значительном возрасте.
Еще более ин те ре сн ы е о с о ­
бен н о сти
п р о д е м о н стр и р о в а л а
Церера, в о кр у г ко то р о й с марта
2015 г. обращ ается ко с м и ч е с ки й
а ппа р ат Dawn. На ней о б н а р уж е ­
ны п р и зн а ки
кр и о в у л ка н и з м а
(и зв е р ж е н и й из недр соленой
воды и в о д н о -а м м и а ч н о й см еси),
и м ев ш его м есто, по -вид им ом у,
со в се м недавно. На это у к а з ы в а ­
ет, в ч а стн о сти , необ ы чная фор­
ма 4 -ки л о м е тр о в о й горы Ахуна,
а такж е множественны е образова­
ния с вы соким альбедо — самые
крупные и яркие из них сосредото­
чены внутри 90-километрового кра­
тера Оккатор. Х и м и ч е с ки й а на­
лиз, пр о в е д е н н ы й при по м о щ и
и н стр ум е н то в зонда, по каза л ,
что белы е пятна с о с то я т из с о ­
лей, очевид н о , о ста в ш и хся после
испарения соленой воды . В це­
л ом ко л и ч е с тв о кр ате р ов на п о ­
в е рхн о сти ка р л и ко в о й планеты
о ка з а л о с ь м еньш им , чем о ж и д а ­
лось, что та кж е св и д е те л ь ств уе т
о в ы с о ко й внутренней а кт и в н о ­
сти, по стоян н о м еняю щ ей ее об­
л ик. О бсуждается в о з м о ж н о с т ь
сущ е ство вания на Церере знаynr^ersemagazine.com
чител ьны х за пасо в воды в виде
гл о б ал ьно го по д по в е рхн о стн ого
океана - вероятнее всего, это
тело образовал ось на больш ом
расстоянии от Солнца, д а леко за
пределам и водяной «снеговой
линии».
З агадки малых тел
Еще на за ре р а з в и т и я к о с м о ­
н а в т и к и ф илософ ы з а д у м ы в а ­
л и с ь над в о п р о с а м и : что м о ж е т
д а ть
человечеству
освоение
ко с м о с а ? К а к о н о с п о с о б н о и з ­
м е н и т ь нас? В п о л н о й м ере эти
в о п р о с ы ка с а ю т с я и о тд е л ь н ы х
а спекто в ко с м и ч е с ки х иссл е­
дований.
Наш а
ц ивилизация
б л а го п о л у ч н о
с у щ е с тв о в а л а
т ы с я ч и лет, н и ч е го не зн а я об
а с те р о и д а х . С то ит ли т р а ти ть
м и л л и а р д ы д о л л а р о в на д о р о ­
го с т о я щ и е м и с с и и к ним ? Чем
о ни и н те р е с н ы а с т р о н о м а м (а
в о з м о ж н о , и п р е д с та в и те л я м
д р у ги х н а ук)?
С огл асно с о в р е м е н н ы м пр е д ­
ста вл е н ия м , а стероид ы и ко м е тны е ядра в б о л ьш и н ств е сво ем
я в л я ю тся о чень д р е в н и м и те­
лами, в о з н и кш и м и на заре фор­
м и р о в а н и я С олнечной си сте м ы .
Они хр ан ят вещ ество, из ко т о ­
р ого о б р а зо в а л и сь планеты бо­
лее 4 м лрд лет назад. О днако, в
то врем я к а к больш ие планеты
в сл е д ств и е сво их о гр о м н ы х р а з­
м еров м ен я л и сь под д е й с тв и ­
ем т е кт о н и ки , в ы в е тр и в а н и я и
пр очих ф а кто ро в (а га зо в ы е ги ­
га н ты вообщ е прош ли полную
гр а в и та ц и о н н у ю
диф ф еренци­
ацию на ранних ста д и ях своей
э в о л ю ц и и ), м алы е тела с м о м е н ­
та о б р а зо в а н и я «пострадали»
зн а ч и те л ь н о м еньш е. И зучение
их вещ ества, стр уктур ы , хи м и ч е ­
с к о го и и з о то п н о го со ста в о в п о ­
з в о л я т лучш е п о н я ть пр оц е ссы
п л а н е то об р а зов а н ия, пл анетной
эв о л ю ц и и , а в о зм о ж н о — д а ж е
разо б р аться в пр и чи н а х и м еха­
н и зм а х п о явл е н ия ж и зн и .
И так, после н е с ко л ь ки х д е с я ­
тил етий о т н о с и те л ь н о го «забве­
ния» а стероид ы сно ва о ка за л и с ь
в ф окусе в н и м а н и я а стр о н о м о в ,
для чего есть н е с ко л ь ко в е со ­
м ы х о сн о в а н и й .
м алы х тел д аст кл ю ч к п о н и м а ­
нию истории Солнечной систем ы
и, в о зм о ж н о , э в о л ю ц ии планет­
ны х систем ины х звезд.
И сследования стр уктур ы ядер
ко м е т по зв о л я т более че тко пред­
ста в ить себе процесс слипания
п ы л и н о к на сам их ранних этапах
ф орм ирования пр ото пл ане тно го
д и ска . У чены м до сих пор не уда­
ется а д е кв а тн о см од ел ировать
этот процесс в лабораториях или
на ко м пью тер а х, поэтом у даж е
инф ормация о стр уктур е м ель­
чайш их ча стиц ко м е тн о го вещ е­
ства м ож е т прол ить свет на м н о ­
гие н е известн ы е подробности
образования нашей планеты .
И зучение
астероидов
п о ка ­
зы вает, ка к м огла изм е няться
материя под влиянием условий
о ткр ы то го ко см о са в б лиж айш их
о кр е стн о стя х
Солнца
(внутри
сн е го в ой линии). Инф ормация
о кр уп н ы х телах Главного пояса
та кж е важ на для пони м ания про­
цессов, протекавш их в недрах
пр ото пл ане тны х объ ектов, из к о ­
торы х, к а к принято считать, п о з­
ж е обр а зо вал ись планеты . Хи­
м и че ски й состав ко м е тн ы х ядер
и астероидов по м о га е т понять
условия, царивш ие на древней
Земле, в том числе в о зм о ж н ы й
состав ее атмосф еры и м н огие
д ругие парам етры . О бнаружение
зна чите льны х ко л и ч е ств р а зн о ­
обр а зн ы х о р га н и ч е с ки х молекул
в составе м алы х тел (в первую
очередь ко м е т) стало важ ной
вехой в изучении м е ха н и зм о в за ­
рож д ения ж и зн и , что п р иб л и зи­
ло нас к ответу на вопрос, ка ки е
условия необходим ы для этого
и н а ско л ь ко сам о явление ж и з ­
ни м о ж е т бы ть распространено
во Вселенной. О ткр ы тие ж и в ы х
о р га н и зм о в хотя бы на еще од­
ном объ екте Солнечной систем ы
будет означать, что те или ины е
формы ж и в о го встречаю тся в
ко см о се не та к уж и редко, а зн а ­
чит, наши ш ансы од на ж д ы встр е ­
тить «братьев по разуму» сильно
во зрастаю т.
Развитие технологий. Полеты к
м алы м телам Солнечной систе­
мы с вы ходом на орбиту в о кр у г
них, по сад ко й их на поверхность,
иссл ед ованием вещ ества, в зя ­
тием о бразц ов и д о с та в ко й их
на З ем лю требую т с л о ж н ы х на­
учн о -иссл е д о ва тел ьских и ко н ­
стр у кто р с ки х работ. Д ля реали­
зации подобны х п р ое кто в нуж но
разраб аты вать
специ ал ьны е
▼ М иссия ARM (Asteroid Redirect Mission)
предусматривала полет автоматического
аппарата к одному из околоземны х астеро­
идов, захват его (или его части) с помощ ью
специального устройства и дальнейш ую
транспортировку на окололунную орбиту
откуда его образцы будет проще доставить
на Землю или ж е отправить к нему пилоти­
руемый корабль. Однако, в соответствии
со специальной директивой, выпущенной
администрацией США 11 декабря 2017 г.,
работы над миссией были прекращены. Тем
не менее, многие технологии, разрабатывав­
шиеся дл я нее. могут быть использованы
дл я полетов человека на Луну и к другим
телам Солнечной системы.
jpl.nasa.gov
Фундаментальные исследования.
К а к отм е ча л ось ранее, изучение
w^w.facebook.com/univefsemagazinecom/
7067)2018
9
технологии и ин струм енты . Все
это со п ро вож д а е тся необход им о­
с ть ю развития м н огих отраслей
п р ом ы ш л енности, пр и кл ад н о й и
ф ундам ентальной науки в целом.
Во м н огих случаях м е ж пл а н е т­
ные аппараты , всл ед ствие зн а ч и ­
тельной удаленности астероидов
от Земли и о гр ан и че н н о сти с к о ­
рости распространения рад ио­
си гн а л о в (равной ско р о сти св е ­
та), провод ят по л уа вто н ом н ы е
исследования под управлением
бортовы х ко м п ь ю те р о в с и спо л ь­
зо вание м са м ы х соверш енны х
ал го ритм о в. Т ехнические и про­
гр а м м н ы е решения, разработан­
ные для них, м огут бы ть полезны
и в др угих п е р сп е кти в н ы х про­
е ктах - ка к ко см и ч е ски х, та к и
зем ны х. О рганизации и страны ,
владею щ ие та ки м и те хн о л о ги я­
ми, о д н о зн а чн о д е м о н стр и р ую т
пе рве н ство т а кж е в о стал ьны х
областях науки и техники.
Безопасность. Тема астероидно-ком етной опасности хорош о
«раскручена» в первую очередь
благодаря киноиндустрии. Но она
ни в коем случае не является фан­
тазией реж иссеров и сценаристов:
этот вопрос действительно весь­
ма важен для в ы ж иван ия нашей
цивилизации. К а к п о ка зы в а ю т
исследования, Земля регулярно
сталкивается со значительны м и
по разм ерам астероидами и ко ­
метами. Падение небесного тела
поперечником в н е скол ько сотен
м етров м ож ет привести к л о ка л ь­
ной катастрофе, а при размерах
порядка кил ом етров катастроф а
приобретет глобальны й масш таб
и способна поставить человече­
ство ка к вид на грань в ы ж и в а ­
ния. С оврем енны й уровень тех­
нологий позволяет п р акти че ски
полностью л икв и д и р о ва ть д ан­
ную опасность при условии ран­
него выявления объекта. Ведущие
страны создали систему поисков
и изучения астероидов - в первую
очередь тех, которые потенциально
могут столкнуться с нашей плане­
той. Большая часть таких объектов
размером свыш е километра из
числа сближающ ихся с Землей уже
обнаружена. Их орбиты определе­
ны достаточно надежно, и теперь
мы знаем, что в ближайшие десят­
ки лет они не представляют для
нас опасности. Текущие поисковы е
проекты расширены с целью вы яв­
ления потенциальных импакторов
меньших размеров.
Тем не менее, всегда остается
ненулевая ве ро я тн ость того, что
к Земле приблизится н е и зв е ст­
ны й ранее объект, поэтом у с л у ж ­
ба вы явл ения и отсл еж ива н ия
д в и ж е н и я о ко л о зе м н ы х астерои­
д ов д о л ж н а работать в н е пр е ры в ­
ном режим е. Д ля по сто я н н о го
м он и то р и н га всей небесной сфе­
ры та кие пр о е кты п о д д е р ж и в а ­
ются и о сущ ествляю тся стр ан а ­
ми, р а спо л о ж е н н ы м и в Северном
и Ю жном полуш ариях планеты в
тесном сотрудничестве. После
о ткр ы ти я н о в ого потенциально
о па сн о го тела требуется пр ов е ­
сти более тщ ательны е изм ерения
его полож ения для то ч н о го рас­
чета орбиты . Если будет д о ка з а ­
но, что она пересекается с з е м ­
ной, в о зн и кн е т необходим ость
более детал ьны х иссл ед ований
► К потенциально опасным объектам относят­
ся астероиды и кометы, чьи орбиты проходят
критически близко к земной, а их размер доста­
точно велик, чтобы вызвать при столкновении с
Землей катастрофу регионального или глобаль­
ного масштаба. Чтобы «попасть под подозре­
ние», они дол ж н ы иметь абсолютный блеск
выше 22-й звездной величины и возможность
приближаться к нашей планете менее чем на
0,05 а.е. (что в 19,5 раз больше среднего радиуса
лунной орбиты). По состоянию на 1 января
2018 г. известно уж е 1885 объектов, удовлетво­
ряющ их данны м критериям, что составляет 11%
всей популяции околоземны х астероидов. 1601
из них принадлежит к группе Аполлона, 169 — к
группе Атона (скорее всего, сравнительно малое
число связано со сложностью обнаружения
последних). 157 тел имеют поперечник более
километра.
10
Вселенная пространство, время
ynr^ersemagazine.com
формы н о в о о ткр ы то го объекта,
его х и м и ч е с ко го состава, д и н а ­
м ич е ски х парам етров и прочих
ха ра кте ри сти к. Вся эта инф орм а­
ция нужна для принятия реш ения
о наиболее удобном и деш евом
варианте устранения угр о зы . По­
с ко л ь ку от м ом ента о ткр ы ти я до
в о з м о ж н о го сто л кн о в е н и я м ож е т
пройти не та к м н о го времени,
р азраб отка эф ф ективны х м ето­
д ов исследования астероидов,
технол огий подлета и по са д ки
на них ко с м и ч е с ки х аппаратов
о ка зы в а е тся кр и ти ч е с ки важ ной.
За последние два десятилетия
спе ци ал исты переш ли от общ его
обсуж дения к проработке ко н ­
кр е тн ы х планов по в о зм о ж н о м у
изм е н е н и ю орбиты или ун и что ­
ж е н и ю «небесного кам ня». Обна­
руж ение потенциал ьно о пасн о го
объекта зн а чите л ьн ы х разм еров
потребует ко н ц ен тр ац ии усилий
м н о ги х стран для его л и кв и д а ­
ции, и реш ение о дальнейш их
д е йствиях придется пр ин им а ть
не то л ько учены м , но и, в о з м о ж ­
но, п о л и тика м .
Коммерческая ценность. Наша
планета ун ика л ьн а в ге о л оги че ­
с ко м плане. Ее кора со д ер ж и т
р азл ичны е м инералы , руды и
прочие полезны е иско пае м ы е .
В следствие особенностей э в о л ю ­
ции В селенной (и планет в ча ст­
ности) не кото р ы е из хи м и че ски х
элем ентов в зе м н о й коре пред­
ставлены в н е значител ьны х ко ­
личествах. Тяжелые элементы - та­
кие, как золото или уран — на ранних
этапах гравитационной дифференци­
ации вещества фактически «утонули»,
опустившись к земному ядру, что де­
лает их добычу очень сложной и энер­
гоемкой. Современные технологии
не достигли уровня, позволяющего
п р ово д ить р азраб отку ресурсов
на глубинах более н е ско л ьки х
ки л о м е тр ов. У читы вая разм еры
Земли, д обы ча и ско п а е м ы х пр о ­
водится п р а кти ч е ски лиш ь в то н ­
ко м пр и п ов е р хно стн о м слое.
И сследования астероидов по ­
ка зы в а ю т, что не кото р ы е их них
богаты металлам и, другие - во­
д о сод е рж ащ и м и
м инералам и,
что сущ ественно о бл егчит их о с ­
воение (ко м еты , судя по всему,
со д ерж ат воду в обязательном
по ряд ке ). Н ебольш ой астероид
гр уппы X радиусом н е ско л ько
сотен м етров м ож е т сод ерж ать
а Астероид Психея (16 Psyche)
в представлении художника.
Предположительно этот объект
является фрагментом металлического
ядра протопланеты (величиной примерно
с Марс), потерявшей почти всю сво ю си ­
ликатную кору в результате косм ического
столкновения. Его средний размер равен
210 км, что всего в 16 раз меньше д и а м е ­
тра Луны. На один оборот вокруг своей оси
у астероида уходит чуть больше четырех
часов. Его орбита пролегает на расстоянии
от 2.5 д о 3,3 а.е. от Солнца (в среднем в 2,9
раз дальше, чем орбита Земли).
Психея выбрана в качестве цели специ­
ализированной одноим енной м иссии клас­
w^w.facebook.com/univefsemagazinecom/
са Discovery, которая
дол ж н а начаться в октябре
2022 г. После двух гравитацион­
ных м аневров в поле тяготения Земли
и Марса косм ический аппарат в 2026 г. под­
летит к астероиду, выйдет на орбиту вокруг
него и будет осуществлять его исследо­
вания на протяжении 21 месяца. Среди
предлож енных научных инструментов —
мультиспектральная камера, нейтронный и
гамма-спектрометр, магнитометр, оборудо­
вание д л я доплеровских радиоэксперим ен­
тов по измерению гравитационного поля.
SSL/ASU/P. Rubin/NASA/JPL-Caltech
Возможный вид аппа­
рата Psyche в окрестно­
стях астероида Психея.
NASA
7067)2018
П
с то л ь ко железа, с ко л ь ко все
ч е л ове чество д о б ы в а е т на про­
тя ж е н и и года. Крупнейш ий из
и зв е с тн ы х м е та л л иче ских асте­
роид о в Психея (16 Psyche) им е­
ет п о п е р е ч н и к более 200 км и
м ассу п о р я д ка 1 0 16 тонн, причем
с о сто и т он гл а в н ы м образом из
ж е л е зо -н и ке л е в о го сплава (а не
из требую щ их д о по л н ите л ьно й
о бр а б отки о кс и д н ы х или сул ь­
ф идны х руд, в виде ко то р ы х эти
м еталлы п р и с у тств ую т в зем ной
коре). Среди астероидов, к а к по­
к а з ы в а ю т иссл ед ования, пр и сут­
с тв у ю т о бъ е кты со зна чите льно й
ко н ц е н тр а ц и е й д р а го ц е н н ы х ме­
таллов, что делает их р азр а б отку
еще более пр ивле ка те л ьн о й.
В п ослед ние годы п р о м ы ш ­
ленное
освое ние
астероид ов
переш ло в п р а кти ч е с ку ю пл о­
с ко с ть . Создан ряд ко м па н и й ,
за д екл а р и р о в а в ш и х своей гл а в ­
ной целью д о б ы чу по л е зн ы х ис­
ко п а е м ы х в ко см о се . Д ета л ьн о
пр ор а ба ты ваю тся м етоды д о б ы ­
чи и д о с та в ки сы рья на Зем лю .
Здесь в о з м о ж н ы сл едую щ ие ва­
рианты : извл ечение руды с д а л ь­
нейш ей ее тр а н сп о р ти р о в ко й к
м есту п е рераб отки либо ж е пер­
вичная переработка «на месте» с
д о с та в ко й потребителям уж е го ­
то в о го м атериала. П редлож ены
т а кж е варианты перем ещ ения
астероида на орбиту в о кр у г З ем ­
ли или Л уны (это д о л ж н о сн и зи ть
тр а н сп о р тн ы е расходы ).
С то ч ки зрения д обы чи м и н е ­
ралов наибольш ий интерес пред ­
с та в л я ю т астероиды , с б л и ж а ю ­
щ иеся с Землей, п о с ко л ь ку они
не треб ую т со зд ан ия с л о ж н ы х
те хнол о гий перем ещ ения о гр о м ­
ных м асс на больш ие расстояния
в С олнечной систем е. Следует
п ом нить, что б ол ьш и н ств о та ки х
о б ъ е кто в обладает н е зн ачите л ь­
ны м и по ко с м и ч е с ки м м ер ка м
р азм ерам и и м ассам и, и д аж е
п о са д ка на них им еет свои о со ­
бенности — она ско ре е подобна
с т ы к о в к е в усл ови ях м и кр о гр а ­
витации. Все эти особ е н н ости
та кж е уч и ты в а ю тся при разра­
ботке п р о е кто в п р о м ы ш л е н н о го
о свое н ия м алы х тел. У же им е­
ю щ иеся
о ц е н ки
п о ка зы в а ю т,
что д обы ча по л е зн ы х и с ко п а е ­
м ы х на н е кото р ы х из них м о ж е т
б ы ть ко м м е р ч е с ки вы го д н о й . С
удеш евлением и р а сп р о стр а н е ­
12
Вселенная пространство, время
нием р а ке тн о -ко с м и ч е с ки х тех­
нологий, их м а ссо во й ко м м е р ­
циализацией,
набл ю д аю щ ейся
в послед ние годы , в б л иж айш ие
д есяти летия следует о ж и д а ть
полетов на астероиды , о р га н и зо ­
ва н ны х ча стн ы м и ко м п а н и я м и .
Престиж. Страны , за п уска ю щ и е
ко с м и ч е с ки е аппараты к д р угим
телам Солнечной систем ы , п р и ­
на дл е ж а т к эл и тн о м у клубу, по­
пасть в ко то р ы й не та к просто.
О тправка м иссии за пределы
н и зки х о ко л о зе м н ы х орбит с в и ­
д етел ьствует о д о сти ж е н и и опре ­
д е л е н н о го уровня технологий,
образования,
н а учн о -пр о м ы ш ­
л енной базы . В ко н ц е XX века
м еж д у стр ан а м и Ю го-восточной
А зии ф а кти че ски развернул ась
новая ко с м и ч е с ка я го н ка . П ояви­
л ись новы е планы в р а ке то стр о е ­
нии, начал ось освое ние пр о гр е с­
си в н ы х те хн ол о гий (в том числе
пил о тируе м ы х полетов) и, ко н е ч ­
но же, пр остр а н ства за преде­
лами ге о ста ц и о н а р н о й орбиты .
Индия, Китай и Япония ко н с тр у ­
ирую т и за п у с ка ю т а в то м а ти че ­
ски е аппараты к Луне, Венере,
Марсу, ко м е та м и астероидам . Во
м н о ги х странах в о з м о ж н о с т ь ор ­
га н и зо в а ть ко с м и ч е с ки е иссл е ­
д о ва н ия при пом ощ и о тече стве н ­
ной те хн и ки
р ассм атривается
к а к в о пр о с пр естиж а . Учены е и
и нж е нер ы берутся за все более
а м б и ц и о зн ы е пр ое кты , больш ая
часть ко то р ы х ф инансируется
из го суд а р ств е н н ы х б ю д ж етов.
В процессе п о д го то в ки и реа­
л иза ц ии м е ж п л а н е тн ы х м иссий
пр о и схо д и т не то л ь ко р азви тие
со о тв е тств ую щ и х те хнол огий, но
и стим ул ируется о б р а зо вате л ь­
ны й а с п е кт о свое н ия ко см о са ,
начиная с со зд ан и я и разви тия
проф ильны х учебны х завед ений
и за ка н чи в а я в о спи та н и е м са­
м ы х ю ны х пред ставителей общ е­
ства. Н апример, ш ко л ь н и ки ча­
сто д а ю т н а звания ко с м и ч е с ки м
аппаратам , п р и н и м а ю т участие в
спе ц и ал ьн ы х ко н кур са х и конф е­
ренциях. Победители та ки х м ер о ­
пр иятий м огут пр и сутств о в а ть на
сб ор о чн ы х пл ощ ад ках, общ аться
со спе ци ал иста м и , с о зд а ю щ и ­
ми ко с м и ч е с ку ю технику, посе­
щ ать за п уски ракет-носителей
и м н огое другое. Все это п о в ы ­
ш ает п р е сти ж н о сть проф ессии
инж енера и ученого, ста н овится
св о ео б ра зн о й рекл а м ой пред ­
приятиям , во в л е че н н ы м в к о с ­
м он а втику, причем к а к в сам ой
стране, та к и в м и р о в о м м асш та ­
бе. И ногда р а ке тн о -ко с м и ч е с ка я
отрасл ь в ы ступа е т двигателем
н а учн о -те хн и че ско го
п рогресса
все го госуд арства.
Познание неизвестного. Ч ело­
веку с в о й ств е н н о стрем л ени е к
п о и с ку ответов. Наш м о з г п о с то ­
янно требует новой инф орм ации
для обработки. Кто-то за гр уж а ет
свой ум виртуальной реа л ьн о ­
стью , сериалам и или общ ением
в со ц и а л ьн ы х сетях, кто -то отда­
ет пр ед почтение тв о р ч е ств у или
искусству... а ко м у-то интересны
научны е иссл ед ования. Но в л ю ­
бом случае мы всегда пы та е м ся
д в и га ть ся дальш е, за грань уже
п о зн а н н о го , хотим увид еть или
п о ч ув ств о в а ть что-то новое, п о ­
нять непонятое. В озм о ж н о , им е н ­
но эта о со б е н н о сть сделала нас
теми, кем мы есть, вы делила нас
из о ста л ьн о го мира «бессозна­
тельны х» ж и в ы х сущ еств. Эта ж е
м отива ц ия за стави ла нас вы йти
в ко с м о с и начать по ко р е н и е д р у­
гих м иров.
М ы наход им ся в са м о м нача­
ле интереснейш ей одиссеи — пу­
теш ествия к зв е зд ам . И в целом
нами д в и ж е т не ко р ы сть , а скорее
ж ел ание сделать опред ел енны е
вещ и «не потом у что они просты ,
а потом у что они сл ож ны ». К а к
п о ка зы в а е т о п ы т сущ е ство ван ия
нашей ц и в ил иза ц ии д л иной в т ы ­
сячи лет, та ка я стратегия в ы го д ­
на, д а ж е если порой случаю тся
неудачи. О своение Солнечной
систем ы , а в будущ ем, в о з м о ж ­
но, и планет ины х звезд, и зм е н и т
че л овечество, к а к это уже неод­
н о кр а тн о сл учалось — наприм ер,
в результате р азв и тия с е л ь с ко го
хо зя й ств а или п р ом ы ш л ен н о й
револ ю ции.
Б лиж айш ая
перспектива
С м ом е нта за п у с ка пе рвы х
раке т за гр а н иц у атм осф еры
прош л о уж е более с е м и д е ся ти
лет, и ч е л о в е че ств о за это вре­
мя ка р д и н а л ь н ы м обр а зо м и з ­
м ен ил о сь. К о с м о н а в т и ка стала
н е отъ е м л е м о й ч а с ть ю п о в с е д ­
н е вно сти. Сейчас к о с м и ч е с ки е
ynr^ersemagazine.com
те хн о л о ги и и с п о л ь зую тся п о в с е ­
м естно, м ы д а ж е не з а д у м ы в а ­
ем ся о том , что они п р и сутств у­
ю т в о кр у г нас. В пе рвы е годы
п р о н и кн о в е н и я че л о в е ка в к о с ­
м ос п р о гр е с с в этой области был
уд и вите л ьн о б ы стр ы м - м еж д у
за п у с ко м п е р в о го сп у тн и ка и в ы ­
с а д ко й а с тр о н а в то в на Л уну пр о ­
шло менее 12 лет. П равда, т о г­
да «гл а вн ы м д вига те ле м » этого
п р огре сса были те хн о л о ги ч е ски
р а зв и ты е го суд а рств а и р а зв е р ­
н увш аяся м еж д у ним и « ко с м и ­
че ска я гонка». На о п ре д ел е н н ом
этапе
с л о ж н о с ть
р а зр а б о тки
н о в ы х о б р а зц о в ко с м и ч е с ко й
те хн и ки , а т а к ж е в се м и р н ы й
то п л и в н ы й
кризис
в ы нуд ил и
у ч а с т н и ко в этой го н ки «сбавить
темп», п о этом у мы по ка не им е ­
ем о би таем ой базы на Л уне и
не о тп р а в л я е м л ю дей на д ругие
пл анеты . Но это, похож е, уж е в о ­
пр ос н е д а л е ко го будущ его.
С ейчас мы явл яем ся св и д е ­
телям и перелом а, гл а в н ы м об ­
разом , в со зн а н и и ср ед н е стати ­
с т и ч е с ко го человека. У ровень
ин ж е н е р н ы х технол огий, к о м ­
пью те р н ой те хн и ки и п о д го то в ки
сп е ц и а л и сто в п о зв о л яе т со зд а ть
ко с м и ч е с ки й аппарат усилиям и
о тн оси те л ьн о небольш ой гр уппы
лю дей и за д о с та то чн о с к р о м ­
ные д е ньги. Получили п о пул яр ­
но сть ун и в е р си те тски е сп утн и ки ,
ко н стр уи р уе м ы е
ко л л е кти в а м и
студ ентов
и
преподавателей.
Ч астны е ко м п а н и и начали м ас­
совое п р о и зв о д ств о и за п уски
м ощ н ы х ракет-носителей, ведут­
ся и спы тан ия ко с м и ч е с ки х ко р а ­
блей для полетов уже не то л ько
проф ессио н а льн ы х а стро н а в тов
или спе ц и ал ьн о по д го то в л е н н ы х
проф ильны х спе ци ал исто в, но и
всех ж ел аю щ их. Все это п о зв о л я ­
ет зн а чите л ьн о удеш евить р азр а ­
б отку и со зд ан ие аппаратов для
изучения о б ъ е кто в Солнечной
систем ы .
Но если б л и ж н и й ко с м о с в по ­
следние годы б ы стр о ко м м е р ­
циализируется, то
и ссл е д о в а ­
ния пр о стр а н ства за пределам и
л унной орбиты п о ка ведутся и с­
кл ю ч и те л ь н о го суд а р ств е н н ы м и
стр уктур а м и (либо по их за ка зу).
Поэтому, р ассуж д ая о планах
будущ их астер о ид ны х м иссий,
м ы м ож е м го в о р и ть лиш ь о пр о ­
ектах, реал изуем ы х кр уп н ы м и
ко с м и ч е с ки м и а ге н тствам и. Упо­
м янем зд есь те из них, ко тор ы е
уж е о сущ е ствляю тся, н аход ят­
ся в стадии п о д го то в ки либо с
больш ой
в е р о я тн о сть ю
будут
о сущ ествлены в бл иж айш ее д е ­
сятилетие.
К а к уж е у п о м и н а л о с ь , в ию не
2018 г. зо н д «Хаябуса-2» пр иб ы л
в о кр е с т н о с т и астер о ид а Р ю гу и
уж е передал на З е м л ю п е р в ы е
резул ьта ты его и с с л е д о в а н и й .
С л ед ую щ ий на очер е д и - к о с ­
м и ч е с к и й а п па р а т OSIRIS-REx,
ко то р ы й в 2019 г. д о л ж е н в ы й ти
на о рб и ту в о к р у г а стер о ид а Бенну (1 0 1 9 5 5 Bennu). П осле его и з ­
уче н ия и в зя ти я о б р а зц о в а в то ­
м а т и ч е с ки й р а з в е д ч и к вернется
на З ем л ю в 2023 г.
В ян в а р е 2019 г. о ж и д а е тс я
пр о л е т к о с м и ч е с к о го аппа р ата
New H o rizo n s в б л и зи о б ъ е кта
по яса К о й пе р а (4 8 6 9 5 8 ) 2014
MU69 - для н е го в ы б р а н о р аб о ­
чее н а зв а н и е «Ультим а Туле».
На д о л ги е го д ы он с та н е т с а м ы м
уд а л е н н ы м тел ом С ол н ечн о й с и ­
сте м ы , п о с е щ е н н ы м р у к о т в о р ­
н ы м а п па р а то м .
Д л я р е а л и за ц и и в б л и ж а й ­
ш ие годы пр е д л о ж е н ряд и н ­
те р е сн ы х п р о е кто в . В п е р в ую
о че р е д ь хо тел о сь бы н а зв а ть
м и с с и ю «Л ю си» (Lucy), р а зр а б о ­
та н н у ю NASA для и зуч е н и я т р о ­
я н с ки х а сте р о и д о в , д в и ж у щ и х с я
в о кр е с т н о с т я х « тре уго л ьн ы х»
то ч е к Л а гр а н ж а L4 и L5 на ю пи те ­
р и а н ско й орбите. П о с ко л ь ку рас­
сто ян ие от Солнца до этих асте­
роид ов п р а кти ч е с ки та ко е же,
▼ С н им о к астероида Рюгу,
сд е л а н н ы й автоматическим
аппаратом «Хаябуса-2» с рассто
ян и я 6 км . Д а л ь н е й ш и е планы
Я п он ского агентства к о с м и ч е ­
с к и х и с с л е д о в а н и й вклю чаю т в
себя взятие п роб его вещества
и «б о м б а р д и р о в к а » с п о м о щ ь ю
снаряда-им пакт ора с ц е л ь ю
вскрыт ия более глубоких сл оев
и с о з д а н и я об лака вы бро сов,
частицы которорых планируют
собрать с п е ц и а л ь н о й л о в уш ко й
с
isas.iaxa.ip
▲ Изображение астероида Рюгу,
полученное с пом ощ ью камеры
ONC-T (O ptical Navigation Camera Telescopic) зонда «Хаябуса-2» 20 ию ля
2018 г. в 14:28 UTC. Заметно большое
количество валунов неправильной
формы разм ерам и д о нескольких
метров.
А На этой фотографии астерои­
д а Рюгу; сд е л а н н о й 21 сентября
2 0 18 г., в и д н а тень от з о н д а
«Х аябуса-2» на его поверхност и
(левее и вы ш е центра) В ходе
этого с б л и ж е н и я с н ебе сны м те­
л о м на него б ы ли сброш ены д в а
м и н ир ове ра Minerva-11-l.
JAXA. U niversity o f Tokyo &
collab ora to rs (isas.jaxa.jp)
JAXA via АР
www.facebook.com/univefsemagazinecom/
7067)2018
13
к а к и до Ю питера (о ко л о 5 а.е.),
это значит, что все они находят­
ся за сн е го в о й линией. С оот­
ве тствен н о на них д о л ж н о бы ть
м н о го д р е в н е го вещ ества, из к о ­
то р о го о бр а зо вал ись планеты .
К о с м и ч е с ки й аппарат назван в
честь австра л опи тека Л ю си, чей
ске л ет был раско па н в Аф рике
в 1974 г. Она о ка за л а сь первой
найденной о соб ью св о его вида
и получила имя героини песни
Beatles. Н азвание м иссии к тр о ­
я н с ки м астероидам н а м екает на
то, что в ходе нее будут иссле­
д о ва н ы «ископаем ы е» объ екты
пр ото пл ан е тн о го д иска,
пред­
по ло ж ите л ьно сохранивш иеся в
области то ч е к Л а гр а н ж а на ор­
битах пл анет-гигантов. Главной
задачей Lucy станет изучение
н е ско л ь ки х небесны х тел. На
д а нны й м ом е н т д етально прора­
ботана траектория, в кл ю ча ю щ а я
посещ ение астероида Главного
пояса Д он а л ьд й оха н со н (52246
Всентябре 2б1б,г бы л
запущ ен ам е ри ка нски й
аппарат 0$IRtS:REx(O rigios
S pe ctra lln te rp re ta tio rr Resource
Ide ntificatio n Security Regolith
'Explorer), целью которого
является доставка образцов
грунта с астероида Б е н н р
(101955'Веппи). Операции
п о отбору образцов д о л ж н ы *
сортояться в следую щ ем году,
а возвращ ение на Зем лю - в :
2023 г. Общая стоимость м и с ­
сии оценивается прим ерно в
м иллиард долларов. Н азвание
OSIRISREx содержит отсылку к
древнеегипетскому богу Осири
су, а птица Бенну - сим вол его
во зр ож де ни я (аналог греческо­
го Ф еникса).
Lucy - первая миссия
по исследованию
«троянцев» (объектов,
находящихся вблизи
точек Лагранжа L4 и L$
системы «Солнце-Юпи­
тер»), которые могут
быть фрагментами
первичного материала,
оставшегося после
завершения формиро­
вания больших планет
порядка 4,5 млрд лет
назад. Свое название
миссия получила в честь
первобытной женщины,
жившей более 3 млн лет
назад - остатки ее ске­
лета были обнаружены в
Африке в 1974 г.
ww w .nasa.gov
D o n a ld jo h a n s o n ),
а далее — пяти
объ е кто в
вблизи
ю пи те р и а н ско й то ч­
ки Л а гр а н ж а L4. Инте­
ресны м является тот факт,
что астероид № 52246 назван в
честь палеоантропол ога Д о н а л ь ­
да Й охансона - п е р в о о ткр ы в а те ­
ля австра л опи тека Л ю си.
П ланируется
т а кж е
м иссия
Psyche к о д н о и м е н н о м у м етал ­
л и ч е с ко м у астероид у с целью
изуче ния о д н о го из наиболее
м ассивны х
о б ъ е кто в
Главно­
го пояса. К о с м и ч е с ки й аппа р ат
14
Вселенная пространство, время
unr^ersemagazine.com
д о л ж е н в ы я с н и ть п р о и с х о ж д е ­
ние П сихеи - пред пол агается,
что она м о ж е т б ы ть ч а сть ю ж е ­
л е з о -н и ке л е в о го ядра одной из
пл анетезим ал ей, потерявш ей с и ­
л и ка тн у ю м а н ти ю во врем я ка ­
т а с тр о ф и ч е с ко го сто л кн о в е н и я .
Если д анная ги по те за по д тв е р ­
дится, мы по лучи м ун и ка л ь н у ю
в о з м о ж н о с т ь п р о а н а л и зи р о в а ть
усл ови я в недрах планет «на­
прям ую ». М иссия п о м о ж е т от­
ве ти ть и на м н о ж е с тв о д р угих
в о п р о с о в — наприм ер, к а к за ту­
хает пл анетное « м а гн и тн о е д и ­
намо», о тл и чаю тся ли кратеры
на м е та л л и ч е ски х астероидах от
уд арны х с тр у кту р на ка м е н и с ты х
о бъ е кта х и м н о ги е д ругие. Д л я
д е та л ь н ы х иссл е д о в а н и й Психеи
ко с м и ч е с ки й
а ппарат д о л ж е н
вы й ти на орбиту в о кр у г нее и
п р ор а бо та ть в ее о кр е с тн о с тя х
о ко л о двух лет.
Я понская
м иссия
DESTINY+
д о л ж н а по сетить астероид Ф а э­
тон (3200 Phaethon). Он интере­
сен тем, что свя за н с м етеорны м
роем Гем инид - са м ы м м ощ н ы м
е ж е го д н ы м
п о то ко м
зе м н о го
неба. Ф аэтон является о ко л о ­
зе м н ы м астероид ом и о тн о с и т­
ся к группе «аполлонов». Его
орбита сил ьн о вы тян ута и пере­
се кае т орбиты всех планет зе м ­
ной группы . Такие о рб итал ьны е
о соб е н н ости присущ и ко м е та м .
В озм о ж н о , н е об ы чн ы й астеро­
ид в прош лом то ж е о тн осил ся к
этом у кл а ссу небесны х тел, но за
д о л ги е годы «растерял» свои ле­
тучие вещ ества, а с ним и - в о з ­
м о ж н о с ть о б р а зо в ы в а ть ко м у и
хвост. М иссия будет посвящ ена
д е та л ьн о м у изуче н и ю ко с м и ч е ­
с ко й пыли, о соб енно ее о р га н и ­
че ско й ко м п о н е н ты . В ее рам ка х
а в то м а ти ч е ски й а ппарат по д о й ­
дет к Ф аэтону и пр оанал изирует
образцы п ы л и н о к в его о кр е с т ­
ностях. Та ким образом , задачей
зонд а станет определение пр о ­
и схо ж д ен ия этого объ екта. По
о ц е н ка м учены х, н е с ко л ь ки х пр о ­
центов о ко л о зе м н ы х астероид ов
м огут бы ть та ки м и ж е «потухш и­
ми» ко м е та м и .
Т акж е идет а кти в н о е о б суж ­
дение новы х ко м е тн ы х м иссий.
В озм ож но, ко с м и ч е с ки й аппарат
снова по сетит уже хорош о изу­
ченную ко м е ту Чурю мова-Гераси м ен ко . У чены м ва ж н о понять,
н а ско л ь ко бы стро происход ит
эрозия ее ядра. П редваритель­
ные
иссл ед ования
п о ка з ы в а ­
ют, что ко м е ты не то л ько теря­
ю т пы ль и летучую ко м по н е нту:
на поверхностях их ядер имеет
м есто а кти в н о е
перем ещ ение
материи.
Н е ко то р ы е
уча стки
з а п ы л я ю т с я , в то в р ем я к а к
д р у ги е - о ч и щ а ю тс я . Еще о д ­
ной за д а ч е й
м иссии
может
w^w.facebook.com/univefsemagazinecom/
б ы ть д о с т а в к а на З е м л ю о б р а з ­
цов к о м е т н о го в е щ е с тв а .
В более отдаленной п е р с п е к­
тиве (в сл едую щ ие десятилетия)
мы, ско ре е всего, станем с в и ­
детелям и в ы са д ки человека на
астероиды . А далее п р а кти ч е с ки
н е изб еж но начнется их п р о м ы ш ­
ленное
освоение.
В озм ож но,
сегодня это вы гл я д и т ф антасти­
кой... но всего сто лет назад та кой
ж е ф антастикой казался полет
человека на Луну. ■
▼ Японский аппарат DESTINY+
(Demonstration and Experiment o f Space
Technology for INterplanetary voYage), ис­
пользуя в качестве средства тяги ионные
реактивные двигатели, д ол ж е н пролететь
вблизи астероида Фаэтон (3200 Phaethon),
который считается родоначальником
метеорного потока Гзминиды, и провести
его научные исследования. Далее автома­
тический разведчик будет направлен к еще
одном у малом у телу Солнечной системы
(решение о конкретной цели баллистики
примут позже). Масса зонда составит
около 480 кг, плановая продолжительность
работы - 4 года. Его основная задача изучение межпланетной пы ли и метеорных
частиц. Именно они, ка к полагают ученые,
«занесли» на Землю достаточные количе­
ства воды и органических веществ, что в
дальнейш ем позволило зародиться жизни.
JAXA
7067)2018
1Б
Владимир
Манько
«Вселенная,
пространство, время»
В феврале 1970 г. Япония ст а­
ла четвертой страной м ира
(после СССР', США и Ф ранции),
запустившей собственный ис­
кусственный спут ник Земли. С
тех пор она принимает акт ив­
ное участие в исследованиях
космоса — выводит на около­
земную орбиту космические
телескопы, имеет собствен­
ный модуль на МКС, от прав­
ляет к станции грузовые к о ­
рабли... Еще в 1990 г. я п онский
зонд исследовал окрест ност и
Луны, в 1998 г. ст арт овала
первая национальная м иссия к
М арсу (к сож алению , неудач­
ная), а в 2010 г. Ст рана вос­
ходящего Солнца запуст ила
авт ом ат ический разведчик
к Венере, до сих пор р а б о т а ­
ющ ий на орбите вокруг нее.
1 окт ября 2003 г. для более
эф ф ект ивной координации
и распределения средств все
научны е и конст рукт орские
организации Я понии, имеющие
от нош ения к косм онавт ике,
были объединены в агентство
косм ических исследований
JAXA с годовым бю джет ом
около 2 м л рд долларов.
Однако направлением, на ко ­
тором японские специалисты
достигли наибольших успе­
хов (и даже могут гордиться
действительно уникальны ми
дост ижениями), стали иссле­
дования астероидов.
НОВАЯ ЦЕЛЬ
японского «Сокола»
w^w.facebook.com/univefsemagazinecom/
7(167)2018
17
Легендарный
предшественник
Первый зонд «Хаябуса», что в
переводе с японско го язы ка озна­
чает «Сокол», был запущен более
15 лет назад - 9 мая 2003 г. из ко с­
м ического центра Утиноура.1 Его
единственной целью стал около­
зем ны й астероид Итокава (25143
Itokawa), которого он д о стиг в
сентябре 2005 г., предварительно
19 мая 2004 г. соверш ив гравита­
ционны й маневр в окрестностях
Земли.
В этой миссии многое было «впер­
вые» - посещение астероида с це­
лью возвращения на Землю проб
его грунта, «обстрел» его специаль­
ными пулями, сброс на поверхность
микромодуля, оснащенного тремя
камерами... Кроме того, маневри­
рование аппарата в межпланетном
пространстве осуществлялось с
использованием ионно-реактивных
двигателей. Д о этого за предела­
ми низких околоземных орбит их
использовали только в экспери­
ментальном режиме при полете
американского зонда Deep Space 1,
запущенного в 1998 г.
В ходе выполнения миссии на всех
ее этапах возникало множество про­
блем, ставивших ее на грань срыва.
Мощнейшая солнечная вспыш ка в
октябре 2003 г. повредила бортовой
компьютер космического аппарата.
Неоднократно отказывали ионные
двигатели, вышли из строя два из
трех гироскопов... Из-за программ­
ных ошибок не состоялся обстрел
поверхности для «выбивания» из
нее частиц реголита и последую­
щего их сбора, микрозонд MINERVA
вместо посадки на астероид улетел
в открытый космос...
26 ноября 2005 г. во время второй
попытки забора грунта в момент мак­
симального сближения с астероидом
произошел сбой компьютера. Аппа­
рат потерял ориентацию и повредил
один из двигателей. Вскоре связь с
ним прервалась. Как выяснилось
позже, при касании с поверхностью
«Хаябуса» поднял с нее небольшое
облако пыли, и некоторая часть пыли­
нок попала в возвращаемую капсулу.
Группа сопровождения миссии
предпринимала поистине титани­
ческие усилия, чтобы возобновить
потерянную связь с космическим
аппаратом, привести в порядок си­
стему его ориентации и оптималь­
ным образом задействовать все
еще работающие двигатели. В мар­
те 2006 г. многострадальный зонд
все же удалось направить обратно
к Земле, куда он прибыл с почти
трехлетним опозданием - 13 июня
2010 г. его возвращаемая капсула
совершила мягкую посадку на ав­
стралийском полигоне Вумера.
Несмотря на все возникшие слож­
ности, «Хаябуса» произвел достаточ­
но подробное изучение астероида и
передал на Землю несколько тысяч
его снимков.
Д о завершения миссии никто
не мог наверняка сказать, несет ли
капсула хоть немного астероидного
вещества. После посадки контей­
нер, в котором оно должно было
находиться, поместили в стериль­
ные условия и тщательно изучили с
помощью электронного м икроско­
па. В итоге в нем оказалось около
полутора тысяч микрочастиц явно
внеземного происхождения (на это
указывал их состав и форма, харак­
терная для космической пыли, дол­
гое время пребывавшей в вакууме).
Первый в истории эксперимент по
доставке на Землю образцов с асте­
роида признали успешным.
Доставленные образцы астеро­
идного вещества в основном име­
ют вид пылинок размером около
10 м км и менее. Осмотр с помо­
щью сканирующего электронного
микроскопа и химический анализ
позволил идентифицировать их как
частицы оливинов, пироксенов и
плагиоклазов. Их относительное ко­
личество и элементный состав соот­
ветствуют примитивным метеори­
там из класса углистых хондритов,
' Д о запуска зо н д носил рабочее название
MUSES-C
Этот детальный с н и м о к дает хорош ее представле­
н ие о необ ы чно й вытянутой форме астероида Итокава
(предположит ельно она является результатом стол­
кн о в е н и я д в у х тел ра зны х р а зм е ро в на сравнительно
небольш ой скорости). И зображ ение получено зо н д о м
«Х аябуса» в 2005 г. и о п убл ико ван о после компьютер­
н ой обработки 5 февраля 2014 г.
JAXA
◄ Так в представлении худож ника выглядит
приб ли ж ен ие аппарата «Хаябуса» к астероиду
Итокава
18
Вселенная пространство, время
unwersemagazine.com
Среди образцов, доставленных зондом
*Хаябуса». есть и довольно необычные,
в частности, эта частица на электрон­
но-микроскопических снимках напо­
минает человеческий волос (хоть и
состоит из неорганического вещества).
*
Ш
◄ Возвращаемая капсула зонда
« Хаябуса» вскоре после посадки на
полигоне Вумера в Австралии.
JAXA
А Зерно реголита с поверхности
астероида Итокава, доставленное
на Землю в возвращаемой капсу­
ле зонда *Хаябуса»
JAXA
◄ Четыре типа структуры частиц
астероидного вещества, сфото­
графированные электронным
микроскопом
JAXA
www.facebook.com/univGrsemaga2inGCom/
70673 2018
19
что также подтверждено данными
дистанционного зондирования асте­
роида приборами «Хаябусы».
Выяснилось, что Итокава действи­
тельно может считаться источником
обыкновенных хондритов, однако по
своему минералогическому составу
он все же отличается от наиболее
распространенных метеоритов этого
типа: большинство из них относится
к Н- и L-хондритам (с высоким и срав­
нительно небольшим содержанием
железа), но как раз железа в соста­
ве Итокавы крайне мало, что более
характерно для LL-хондритов, реже
всего встречающихся на Земле. Еще
одно важное открытие заключается
в том, что минералы в частицах асте­
роидной пыли метаморфизированы,
то есть в течение длительного вре­
мени они были разогреты примерно
до 800°С. Чтобы температура могла
достичь таких значений, размер не­
бесного тела должен был превы­
шать 20 км. Это говорит о том, что
Итокава ранее являлся фрагментом
более крупного объекта.
Второй «Со к о л »
Еще в 2009 г., почти за год до воз­
вращения «Хаябусы», сотрудник
Я понского агентства по исследо­
ваниям косм оса JAXA М акото Йосикава предложил организовать
следую щ ую астероидную м иссию .
Эта инициатива была принята и
одобрена правительством Японии.
В августе 2010 г. началось финан­
сирование проекта, откры вш ее
возм ож ности для работы над но­
вым аппаратом. Его стоим ость в
то время оценивалась в 16,4 млрд
йен (146 млн долларов).
Космический разведчик, полу­
чивший название «Хаябуса-2», стар­
товал практически в намеченные
сроки - 3 декабря 2014 г. в 4 часа
22 минуты по всемирному времени
(задержка составила всего четве­
ро суток). Ровно через год он сно­
ва вернулся к Земле и произвел
гравиманевр в ее окрестностях,
пролетев на расстоянии 3090 км от
земной поверхности. Притяжение
нашей планеты направило его на
траекторию полета к цели — асте­
роиду Рюгу (162173 Ryugu), которо­
го он достиг 23 июня 2018 г.
По приборному составу «Ха­
ябуса-2» почти не отличается от
своего предш ественника, однако
20
Вселенная пространство, время
А Астероиды Итокава и Рюгу - объекты иссл е д о ва н и й яп о н ски х зо н д о в
«Хаябуса» и *Хаябуса-2» - в одн ом масштабе. Хорош о видно, что Рюгу имеет
значительно более п рав ил ь ную форму
JAXA, U niversity o f Tokyo, Koichi University, Rikkyo University, Nagoya University,
Chiba In stitu te o f Technology, M e iji University, U niversity o f A izu and AIST.
Com parison: Em ily Lakdawalla, The Planetary S ociety
на нем установлена более совре­
менная электроника с повы ш ен­
ной устойчивостью к радиации, а
та кж е усоверш енствованны е ион­
ные двигатели. Вдобавок, кром е
трех японских посадочны х аппа­
ратов (двух модулей MINERVA-II1А
и MINERVA-II1 В, а такж е MINERVA112), он несет на себе мобильный
зонд MASCOT (M obile Asteroid
Surface Scout), созданны й Герман­
ским а эрокосм ическим центром
DLR совм естно с ф ранцузским
Национальным центром косм иче­
ских исследований (CNES). Снаряд-импактор SCI (Small Carry-on
Im pactor) представляет настоящий
«снаряд» с 4,5 к г пластиф ициро­
ванного взры вчатого вещества,
известного под названием «окта­
ген», в медной оболочке массой
2,5 кг. Основной аппарат сбросит
его на высоте примерно полуки­
лометра, находясь на траектории
сближения с астероидом, после
чего осущ ествит «маневр ухода» и
отлетит на безопасное расстояние,
чтобы взры вная волна не отброси­
ла его слиш ком далеко в космос,
а вы биты е ударом облом ки не по­
вредили бортовое оборудование.
Часть м елких о скол ко в должна
быть поймана в специальную во­
ронку и оттуда попасть в возвра­
щаемую капсулу. Предварительно
от «Хаябусы-2» отделится автоном ­
ная видеокамера DCAM3, которая
будет наблюдать за взры вом с
меньшей дистанции и под более
удобным углом. Такого количества
«зондов сопровождения» не имел
еще ни один автом атический м еж ­
планетный разведчик.
Из «собственных» инструментов
аппарата следует упомянуть на­
бор из трех навигационны х камер
(ONC-T, ONC-W1, ONC-W2), каме­
ру для получения изображений в
ближнем инфракрасном диапазоне
(Near-Infrared Camera - NIR3), тем­
пературный инфракрасный детек­
тор (Thermal-Infrared Camera) и ла­
зерный дальномер (Light Detection
And Ranging — LIDAR) для уточнения
формы объекта исследований и
картирования его гравитационного
поля, информация о котором помо­
жет уточнить внутренню ю структу­
ру небесного тела.
Предварительные
данные
Сведения, полученные астроно­
мами в ходе назем ны х наблюде­
ний, пока достаточно скупы . Рюгу
был о ткры т 10 мая 1999 г. в ходе
обзора Lincoln Near-Earth Asteroid
Research (LINEAR) с пом ощ ью
специализированного телескопа,
установленного на обсерватории
unr^ersemagazine.com
Сокорро в штате Н ью -М ексико, и
получил предварительное обозна­
чение 1999 JU3. Мы уже знаем, что
это типичны й околозем ны й асте­
роид, относящ ийся к группе Апол­
лона, то есть он движется вокруг
Солнца по эллиптической траек­
тории, наклоненной к экл иптике
менее чем на 6° и сближаю щ ейся
с орбитами Земли и Марса (м и­
нимально возм ож ная дистанция
сближения с Землей составляет
95,4 тыс. км, что вчетверо меньше
среднего расстояния до Луны). На
один оборот у него уходит 474 дня.
В перигелии он подходит к Солн­
цу на расстояние 0,963 а.е. (144
млн км ) - чуть ближе, чем наша
планета. Его афелий находится на
гелиоцентрическом
расстоянии
1,416 а.е. (212 млн км), что д оволь­
но далеко от внутренней границы
Главного астероидного пояса. Этот
объект принадлежит к довольно
редком у темному спектральном у
классу Сд, отличаю щ егося от С-астероидов, представители которого
содержат заметны е количества
углерода и органических соеди­
нений, сильны м поглощ ением в
фиолетовой и ультрафиолетовой
части спектра (на длинах волн ко ­
роче 500 нм). Предположительно
в составе таких тел долж но быть
м ного водяного льда, ка к это уже
доказано для карликовой планеты
Цереры - крупнейш его предста­
вителя класса G. Поэтому Рюгу и
заинтересовал
исследователей:
в настоящее время считается, что
именно такие тела, массово падая
на молодую Землю, принесли на нее
основную часть воды и «загрязни­
ли» ее веществами, позже ставши­
ми основой для зарождения жизни.
Вполне в духе современной
частной космонавтики «небесным
камнем» заинтересовались и пред­
приниматели, собирающиеся осу­
ществлять добычу на астероидах по­
лезных ископаемых. В мае текущего
года на сайте Asterank, основанном
компанией Planetary Resources, по­
явилась оценка потенциальной ры­
ночной стоимости Рюгу, превыша­
ющая 82 млрд долларов. Основную
ценность представляют возможные
запасы воды, которые могут быть
использованы в ходе пилотируемых
межпланетных миссий, а также ни­
келя, кобальта и железа.
vwwv.facebook.com/universemagazinecom/
А Снимок Рюгу с расстояния около
6 км, сделанный 20 ию ля 2018 г.
телескопической оптической н ави­
гационной камерой ONC-Tаппарата
«Хаябуса-2».
JAXA, U niversity o f Tokyo, Koichi
JAXA, U niversity o f Tokyo, Kochi
University, Rikkyo University,
Nagoya University, Chiba In stitu te
o f Technology, M e iji University.
U niversity o f Aizu, AIST
T Орбиты астероида Рюгу и
внутренних планет Солнечной
системы
7067)2018
21
90
Первые результаты
60
Latitude (deg]
30
0
-30
-60
О
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
360
Longitude (deg)
▲ На этой карте Рюгу отмечены участки, вы бра нн ы е д л я проведен ия ра зл и чн ы х
операций с участием зон да *Хаябуса-2». О бозначение L08 п рисв ое но о сн ов но й
л о ка ц и и д л я взятия проб, в качестве зап асн ы х участков вы бра ны квадраты L07 и
М04. Э ллипс МА-9 очерчивает место во зм о ж н о й в ы с а д к и м и к р о з о н д о в MINERVA/М , соответственно в районе N6 произойдет сброс нем ецкого аппарата MASCOT.
Все участки. на которых планируется провести операции по взятию пробы грунта,
содержат больш ое количество ва лунов и угловатых облом ков.
22
Вселенная пространство, время
В августе 2018 г. на XXX Генераль­
ной ассамблее Международного
астрономического союза в Вене
представители редакции журнала
«Вселенная, пространство, время»
получили возможность узнать о
первых результатах и будущем мис­
сии «Хаябуса-2» непосредственно от
одного из ее организаторов - заме­
стителя главного директора Инсти­
тута космоса и астронавтики (ISAS
JAXA) Масаки Фудзимото. К момен­
ту беседы с ним космический аппа­
рат уже успел выйти на исходную
позицию в 20 км от астероида (как
уже упоминалось, это произошло
еще 23 июня) и трижды приблизить­
ся к нему на меньшее расстояние:
дважды - на 5 км и один раз - на
900 м. Это дало возможность со­
трудникам группы сопровождения
провести предварительные науч­
ные исследования Рюгу и уточнить
его физические параметры.
М аксимальный размер астерои­
да оказался чуть меньше киломе­
тра, минимальный — около 800 м.
Период его вращения вокруг своей
оси равен 7 часам 38 минутам (что
согласуется с данными наземных
наблюдений), причем направление
вращения ретроградное - противо­
положное тому, в котором объект
обращается вокруг Солнца. Общая
масса «небесного камня», по дан­
ным гравиметрических исследова­
ний, составляет 496 млн тонн, что
обеспечивает ускорение свободно­
го падения на его экваторе всего
0,12 м м /с2, или в 80 тыс. раз меньше,
чем у поверхности Земли. В принци­
пе, эта величина тоже не сильно от­
личается от предсказанной.
Определенной неожиданностью,
по словам Масаки Фудзимото, стал
характер поверхности небесного
тела. В ходе сближений до расстоя­
ния 5 км «Хаябуса-2» получил весьма
неплохие изображения почти всего
астероида с целью выбора места
отбора проб и сброса мобильных
зондов. Выяснилось, что практиче­
ски вся его поверхность имеет од­
нообразно-неровный рельеф, и на
ней сложно найти сравнительно пло­
ский участок, где вероятность воз­
никновения проблем при высадке
была бы минимальной. Почти всюду
разбросаны угловатые обломки и
валуны метровых размеров, и «смаunr\/ersemagazine.com
неврировать» между ними космиче­
скому аппарату будет непросто.
После длительных консультаций
решено было выбрать один основ­
ной и два запасных участка, при­
знанных наиболее безопасными
(хотя на них тоже обнаружено не­
мало валунов и обломков). Все они
достаточно интересны с научной
точки зрения. Тем не менее, «первое
касание» и взятие проб отложено до
конца октября - до этого времени
сотрудники группы сопровождения
миссии хотят детальнее изучить
астероид с более близкого расстоя­
ния. Они вполне справедливо пред­
положили, что если с операциями,
предусматривающими
непосред­
ственны й ко н та кт с поверхно­
стью , сл иш ком поторопиться, они
с больш ой вероятностью за ко н ­
чатся неудачей. В частности, на
основном - наиболее ровном посадочном участке эта вероят­
ность м ож ет д о стига ть 30%, что
все же сл иш ком м ного. Такж е до
момента начала этих операций
необходимо произвести сброс м о­
бильны х зо нд ов (на «нетронутую»
поверхность).
Участникам миссии постоянно
приходится вносить корректировки
в исходные планы на основе поступа­
ющей новой информацией об объек­
те исследований. Например, внача­
ле предполагалось, что «Хаябуса-2»
произведет три касания поверхно­
сти для взятия образцов - именно
столько на его борту имеется 5-граммовых танталовых «пуль», которые
должны быть выпущены в астероид
со скоростью 300 м /с (возникшие
при попадании в него выбросы будут
уловлены специальной воронкой и
помещены в возвращаемую капсу­
лу). Теперь же специалисты собира­
ются сделать до десятка «подходов»,
причем во время каждого из них бор­
товой компьютер будет отслеживать
положение космического аппарата и
прерывать сближение в случае обна­
ружения слишком большого накло­
на выбранного участка. Очевидно,
больше трех «выстрелов» сделать
все равно не удастся, но если хотя
бы один из них окажется результа­
тивным - основную задачу миссии
можно будет считать выполненной.
Все упомянутые операции необ­
ходимо завершить до июля 2019 г.,
когда Рюгу приблизится к перигелию
своей орбиты, и Солнце нагреет его
настолько, что соприкосновение с
ним сможет вызвать серьезные по­
вреждения зонда. Эти временные
рамки не касаются эксперимента с
импактором, однако его тоже поста­
раются провести до июля, посколь­
ку далее ухудшатся условия связи
с автоматическим аппаратом. По
словам Масаки Фудзимото, космос
полон неожиданностей, и было бы
неразумным жестко привязываться
к какому-либо графику.
Взрыв импактора должен прои­
зойти не на поверхности, а в преде­
лах 10 м от нее. Детонация заряда
взрывчатого вещества разгонит до
максимально возможной скорости
металлическую болванку, которая
врежется в астероид и образует
на нем кратер. Такая технология
выбрана с целью м инимизации
загрязнения небесного тела про­
дуктами взрыва и наиболее эффек­
тивного использования энергии
взры вчатки - часть ее в любом
случае рассеется в космосе. Сброс
«бомбы» собираются произвести с
расстояния порядка 20 км, причем
бортовой компью тер сразу соот­
ветствующим образом запрограм ­
мирует таймер, который в нужный
момент вклю чит взрыватель. Уча­
сток для «бомбардировки» пока не
выбран; не исключено, что где-то
недалеко от него будет находиться
один из мобильных аппаратов (он
пронаблюдает последствия взры ­
ва непосредственно с поверхности,
возможно, «пожертвовав собой»).
Д о начала сентября миссия про­
текала практически безупречно, но,
похоже, в ее ходе уже начали возни­
кать те неожиданности, о которых
говорил японский ученый. В пери­
од с 10 по 12 сентября состоялись
пробные сближения космического
аппарата с астероидом с целью от­
работки операций по сбросу м икро­
роверов и отбору проб грунта. Одна­
ко тренировка прошла не по плану:
инженеры миссии столкнулись с
тем, что отражательная способ­
ность (альбедо) некоторых участков
поверхности Рюгу оказалась замет­
но ниже определенной по резуль­
татам назем ны х наблюдений и ле­
жащ ей в пределах 0,044-0,05. Из-за
этого лидар - бортовой лазерный
локатор - не см ог точно опреде­
лять расстояние до поверхности. В
результате компьютер «Хаябусы-2»
Т Так предположит ельно выглядят м икр оро вер ы MINERVA-II1 А и В на поверхности
астероида Рюгу. Они имеют диаметр 18 см. высоту 7 см. м ассу 1,1 кг и оснащ ены
н е ско л ь ки м и кам ерам и, п редназначенны м и, в частности, д л я получения стереоизобра­
жений. Также на них установлены датчики температуры, освещенности, акселерометр
и гироскоп. З онды д о л ж н ы перемещаться по поверхности путем подпры гиваний. Их
ф ункционирование обеспечивается за счет энергии, получаем ой от сол н ечны х батарей.
JAXA
w^w.facebook.com/univefsemagazinecom/
7067)2018
23
прервал процедуру сближения при­
мерно в 600 м от цели. Сотрудники
группы сопровождения вернули
зонд на исходную позицию на высо­
те около 20 км, после чего занялись
изменением процедуры спуска и ре­
жима работы лидара.
Пришлось такж е изменить поря­
док «высадки» микророверов. Если
ранее предполагалось вначале от­
править на поверхность европей­
ский аппарат MASCOT, то теперь
«первопроходцами» стали зонды
MINERVA-II1. Контейнер с ними был
сброшен на астероид 21 сентября
с высоты 55 м и вскоре достиг его.
Роверы успешно отделились и на­
чали свою работу, передав первые
изображения небесного тела с пре­
дельно близкого расстояния. Прав­
да, некоторое время контакт с ними
установить не удавалось, однако
сейчас они уже активно работают
и передают научную информацию,
перемещаясь по поверхности пу­
тем «подпрыгивания» и получая
энергию от ком пактны х солнечных
батарей.
Дополнительно JAXA опублико­
вало серию снимков, сделанных на­
вигационной камерой «Хаябусы-2»
во время высадки микророверов.
На них отчетливо видна тень от ос­
новного аппарата на астероиде.
Причина, по которой участок с те­
нью кажется намного ярче осталь­
ной поверхности Рюгу, связана с
расположением Солнца: в момент
сближения оно находилось прямо
«за спиной» автоматического раз­
ведчика, соответственно из окрест­
ностей тени последнего в объек­
24
Вселенная пространство, время
тивы камер попадали солнечные
лучи, отразившиеся от поверхности
почти перпендикулярно, а в этом
направлении коэффициент свето­
рассеяния частиц реголита макси­
мален (астрономы называют это
Т На сним ке астероида Рюгу, сделанном
20 сентября 2018 г. аппаратом *Хаябуса-2»
с расстояния 135 м, видна его тень на
поверхности небесного тела. В тот момент
основной аппарат снижался, готовясь к
вы садке м икророверов MINERVA-II1.
Т Около полудня 21 сентября 2018 г.,
после успешного заверш ения операций по
сбросу двух исследовательских аппаратов
MINERVA-II1, • Хаябуса-2» снова сделал
сним ок поверхности астероида Рюгу со
своей тенью. Яркий участок в ее окрестно­
стях наблюдается благодаря т.н. эффекту
оппозиции - нечто похожее могут увидеть
авиапассажиры вокруг тени самолета на
облаках.
явление «эффектом оппозиции»).
Масаки Фудзимото коснулся так­
же дальнейшей судьбы космиче­
ского аппарата. Согласно текущим
планам, окрестности астероида он
покинет в декабре 2019 г. и через
год вернется к Земле, чтобы сбро­
сить капсулу со взятыми образца­
ми (предположительно ее посадка
состоится на том же австралийском
полигоне Вумера, что и в случае пер­
вой астероидной миссии). Однако, в
отличие от своего предшественника,
«Хаябуса-2» не войдет в атмосферу
целиком: блок электроники с дви­
гательной установкой продолжит
полет и в перспективе может быть
направлен к какой-то другой цели.
Вероятнее всего, ею станет еще один
околоземный астероид. Решение об
этом должно быть принято ближе к
концу 2020 г. исходя из технического
состояния аппарата и уточненного
расположения небесных тел, пред­
ставляющих потенциальный инте­
рес для астрономов. ■
Т Исследователей соверш енно не уд и ­
вило, когда на сн и м ка х м и кр оро вер а они
уви дел и серую каменистую поверхность
Тем не менее, эти с н и м к и все р а вн о стали
сенсацией, п о ск о л ь к у являются п ервы м и
изо бра ж ен ия м и поверхности астерои­
да, п ол уче нн ы м и п о са д о ч н ы м зондом .
И нф орм ация бы ла ретранслирована на
п рие м ны е станции б а зовы м аппаратом
*Хаябуса-2», н аходивш им ся в тот момент
на расстоянии 280 м л н к м от Земли. Ф о­
тографии о п убл ико ван ы на сайте JAXA 27
сентября 2018 г.
JAXA via АР
unwersemagazine.com
arker Solar Probe Солнцу
После суточной задерж­
ки, 12 августа 2018 г. в 7 ча­
сов 31 минуту по всемирно­
му времени, с космодрома
на мысе Канаверал состо­
ялся запуск ракеты Delta
IV Heavy, которая успешно
вывела на межпланетную
траекторию аппарат Parker
Solar Probe (PSP),1 разрабо­
танный Лабораторией при­
кладной физики Универси­
тета Джона Хопкинса. Ему
предстоит сделать то, чего
не совершал еще ни один
рукотворный объект: при­
близиться к поверхности
нашего светила на рассто­
яние менее 6 млн км (это
в 25 раз меньше среднего
радиуса земной орбиты и
почти в восемь раз мень­
ше минимально возмож­
ного расстояния между
Солнцем и Меркурием).
Основная цель миссии
PSP заключается в изучении
солнечной короны — вну­
тренних областей газовой
оболочки Солнца, наблю ­
даемой в виде неравно­
мерного
светящ егося
ореола во время полны х
солнечны х
затмений.
Температура короны на
расстоянии порядка 70
ты с. км от видим ой по­
верхности светила со­
ставляет порядка 2 млн
кельвинов, а затем на­
чинает убы вать (в рай­
оне орбиты Земли она
прим ерно равна 100 тыс.
кельвинов). Ученые пока
не совсем поним аю т, что
сл уж ит причиной та ких
в ы со ки х
температур,
особенно если учесть,
что средняя температура
поверхности Солнца со­
ставляет 5778 К (5505°С).
Аппарат несет на борту
четыре научных прибора.
Первый из них, названный
просто FIELDS («поля»),
предназначен для прямых
измерений электрического
и магнитного поля в окру­
жающем
пространстве.
Обработку его наблюде­
ний должна производить
команда ученых из Кали­
форнийского университета
в Беркли. Второй инстру­
мент - IS
IS (Integrated
Science Investigation of the
Sun) будет регистри­
ровать
характеристики
в ы с о ко э н е р ге ти ч е с ки х
электронов, протонов и
тяжелых ионов. Анализом
полученных данных зай­
мется группа под руковод­
ством Дэвида Маккомаса
из Принстонского универ­
ситета (David McComas,
Princeton University).
Подсчет общего чис­
ла электронов, протонов
и альфа-частиц - ядер
атомов гелия - будет ве­
сти прибор SWEAP (Solar
Wind Electrons Alphas and
Protons), полученные им
данные вначале поступят
в распоряжение сотрудни­
ков Смитсоновской астро­
физической обсерватории
(Smithsonian Astrophysical
Observatory).
Наконец,
крупномасштабные сним­
ки внутренней короны уче­
ные собираются получить
с помощью оптического
телескопа WISPR (Widefield Imager for Solar Probe),
который «курирует» Во­
енно-морская исследова­
тельская лаборатория.
Согласно плану миссии
в декабре 2024 г. косми­
ческий аппарат выйдет на
О
орбиту, представляющую
собой
вытянутый
эл­
липс с перигелием 0,044
а.е., афелием 0,73 а.е. и
периодом обращения 88
суток (равным орбиталь­
ному периоду Меркурия).
В ближайшей к Солнцу
точке орбиты скорость
PSP достигнет 200 км/с.
Чтобы перейти на такую
экстремальную траекто­
рию,
автоматическому
разведчику необходимо
осуществить семь грави­
тационных маневров в
поле тяготения Венеры.
Первый из них состоял­
ся 3 октября, когда он
прошел всего в 2400 км
от поверхности ближай­
шей планеты. В конце
октября группа сопрово­
ждения впервые активи­
рует приборы зонда, и он
начнет первый тестовый
сеанс исследований на­
шей звезды - пока с
расстояния 0,166 а.е.
(24,8 млн км).
В перигелии финаль­
ной орбиты мощ ное из­
лучение нашего светила
будет разогревать PSP
почти до 1400°С, поэто­
му на нем установлен
специальны й тепловой
экран из углеволокна,
вы держ иваю щ ий даже
более вы сокие темпера­
туры. Вдобавок аппарат
оборудован сложной ги­
дравлической системой
охлаждения, отводящей
избы точное
тепло
от
электронны х приборов в
косм ическое
простран­
ство. Наиболее уязвим ой
его
частью
являются
солнечные батареи, вы ­
ступающ ие из-за краев
экрана. При сближениях
с Солнцем они будут ча­
стично
сворачиваться,
однако оставш аяся часть
все равно подвергнется
экстрем альном у нагреву
и вы сокоэнергетическо­
му излучению. Сотрудни­
ки группы сопровож де­
ния миссии надеются,
что зонду удастся вы дер­
ж ать ка к минимум три
прохождения перигелия
и успешно передать на
Землю полученную науч­
ную информацию.
Под остронаправлен­
ной антенной PSP уста­
новлен м икрочип, на ко ­
тором записаны имена
1,1 млн жителей Земли,
пож елавш их та ким об­
разом «отправиться к
Солнцу». Общая стои­
м ость миссии в настоя­
щее время оценивается
в 1,5 млрд долларов.
Т Так в представлении художника может выглядеть аппарат
Parker Solar Probe вблизи перигелия своей орбиты. В это время
скорость зонда достигнет 200 км/с. Беспрецедентная миссия
NASA имеет целью исследовать Солнце и его космическое окру­
жение с расстояния 6 млн км.
Johns H opkins University
A p p lie d Physics Laboratory
J>
1 Обычно исследовательские аппараты NASA (и пр акти че ски всех
других ко см и че ски х агентств) получаю т имена уже умерш их дея­
телей науки, но в данном случае было принято решение назвать
м и сси ю в честь почетного профессора Ч и ка гско го университета
Ю джина Паркера (Eugene Parker), отметив, та ки м образом, его ис­
клю чительны е заслуги в исследованиях Солнца. 10 ию ня 2018 г.
ученому исполнился 91 год.
vwwv.facebook.com/universemagazinecom/
7 067) 2018
2Б
ОБЗОР
Ответ на вопрос о наличии ж и зн и на Марсе стал чем-т о вроде Святого Грааля
современной науки — такое впечатление, что его ищут все, но с одинаковой мерой
безуспешности. В X IX веке астрономы пристально изучали Красную планету с по­
мощью телескопов, пытаясь разглядеть неуловимые «каналы», свидетельствующие
о присутствии там высокоразвитой цивилизации. В X X веке ученые рассматривали
первые фотографии марсианской поверхности, переданные космическими аппара­
тами, выискивая хоть какие-т о видимые признаки ж и зни. В X X I веке пришел черед
анализа данных, собранных марсоходами...
Но, несмотря на то, что за последние пару десятилетий мы узнали о Марсе больше,
чем за всю предыдущую историю, вопрос о его возм ож ной обитаемости все еще ост а­
ется от крытым. Мы точно знаем, что в далеком прошлом т ам имелись условия для
старта биологических процессов. Однако наличие подходящих условий не приводит
автоматически к появлению ж и зн и. И даже если на заре своей эволюции соседняя
планета действительно была обитаема
сумеем ли мы в принципе найти надежные
свидетельства, позволяющие это однозначно подтвердить?
К сожалению, м ы до сих пор не имеем ответов на эт и вопросы. И сделанные за по­
следние месяцы от крытия только подливают масла в огонь дискуссий о потенциаль­
ной обитаемости Марса.
—
26
Вселенная пространство, время
unf\zersemagazine.com
Кирилл
Размыслович
«Вселенная,
пространство, время»
А Предполагаемый вид
Красной планеты на заре ее
эволю ции — около 4 м лрд лет
назад. Изображение построено
по да н ны м лазерного альти­
метра M 0LA и результатам
поисков древних береговых
л иний на сним ках м арсианской
поверхности. Также удалены
все возвышенности возрастом
менее 2 м лрд лет.
7 [167] 2018
27
«Черная красавица» и
остывание Марса
На д а нн ы й м ом е н т м е ж п л а ­
нетны е м иссии по д о с та в ке об­
р азц ов м а р с и а н с ко го грунта для
и ссл е д ова н ий в зе м н ы х лабо­
раториях
сущ е ств ую т и с к л ю ­
чител ьно на бумаге. В лучш ем
случае мы м ож е м о ж и д а ть их
реализации к ко н ц у сл едую щ его
десятилетия. К сча стью , в р аспо ­
р яж ении учены х все ж е имеется
не кото р ое ко л и че ств о вещ ества
К расной планеты . Речь идет о
т.н. м а р с и а н с ки х м етеоритах. Их
пр оисхо ж д е н и е удалось опре д е ­
лить благодаря и зо то пн о м у ана­
лизу. Эти ка м н и были вы биты
с п о ве р хн ости М арса ударам и
а стероид ов или по ки н ул и его во
врем я ка та стр о ф и че ски х и зв е р ­
ж ений. После м ил л и он о в лет
стр а н с тв и й по просторам к о с м о ­
са они упали на Зем лю .
Один из наиболее и зв е стн ы х
м а р с и а н с ки х м етеоритов носит
назван ие «Черная красавиц а»
(NWA 7034). Этот ку с о к в ул ка н и ­
че с ко й б ре кчии о ка за л ся в м е ж ­
пл анетном
п р о стр а н стве
пр и­
м ерно 2 м лрд лет назад и был
обнаруж ен в 2011 г. в пусты не
Сахара. В скоре стало очевид но,
что он п ред ставл яет о гр о м н ую
научную ценность. Н еудивитель­
но, что сейчас его ф рагм енты
пр од а ю т по цене о ко л о 10 ты с.
долл аров США за грам м .
Х и м и че ски й
анализ
«Чер­
ной кр а са в и ц ы » уже привел к
н е с ко л ь ки м в а ж н ы м научны м
о ткр ы ти я м . В м етеорите сод ер­
ж ится больш ое ко л и ч е ств о сид ероф ильны х эл ем ентов (часто
со путств ую щ и х железу), в том
числе иридия, пл атины и зо л о ­
та. По м н ен и ю спе ци ал исто в, это
свид е тел ьствуе т о том, что в пер­
вы е н е с ко л ь ко м ил л и он о в лет
после ф орм ирования соседняя
планета переж ила сто л кн о в е н и е
с кр уп н ы м телом, по разм еру со ­
п о ста в и м ы м с ка р л и ко в о й пла­
нетой Ц ерерой. Оно м огло п р и ­
вести к ф о р м ир о ван ию В еликой
Северной равнины , за н и м а ю щ е й
почти все северное м а р си а н ско е
полуш арие.
Еще более интересное о т к р ы ­
тие сделала группа пл анетол огов
из д а тс ко го Центра изучения об­
р азования зв е зд и планет. В ста ­
тье, о пуб л и ко в а н н о й в ж урнал е
Nature, они р а сска за л и о р езуль­
татах анализа м и кр о кр и с та л л о в
ц иркона, сод ерж ащ ихся в «Чер­
ной красавице». И зм е р ив сте­
пень распада урана, «запертого»
в ц и р ко н е в м о м е н т за тв е р д е в а ­
ния р аспл авл енной по ве р хн ости
Марса, исследователи см огл и
то чн о о пре д ел ить в о зр а ст коры ,
в ко тор о й о б разовал ся минерал.
Р езультат удивил учены х. О ка­
залось, что внеш ний слой М арса
затвердел уже 4547 млн лет на­
зад — все го через 20 млн лет п о ­
сле о бр а зо ван ия планеты и ка к
м и н и м ум на 130 млн лет р ань­
ше, чем сф о р м ировал ась зем ная
кора. П реж ние м а те м атиче ские
м одели пред пол агал и, что на
полное за твер д е ван ие п о ве р х­
ности Красной планеты уш ло не
менее 100 млн лет.
Если результаты анализа м е­
теорита верны , это зн а ч и те л ь ­
но
расш иряет
потенциал ьное
«окно» для за р о ж д е н и я ж и зн и на
М арсе. Во времена, ко гд а Земля
еще была п о л н о с ть ю п о кр ы та
ж и д ко й м агм ой, сосед няя плане­
та уже обладала сф о р м и р о в а в ­
шейся п о ве р хн остью , которая
м огла по д д е р ж и в а ть водны е о ке ­
аны. Это дает д о по л н и те л ьны е
100 млн лет на в о зн и кн о в е н и е и
разви тие ги п о те ти ч е с ки х м а р си ­
а н ски х ж и в ы х о р га н и зм о в .
Просто добавь воды
П ре д пол о ж им , что в д а л е ко м
прош лом на М арсе д е й с тв и те л ь ­
но по яв и л а сь ж и з н ь . М огла ли
она со хра н иться до наш их дней?
Красная планета 4 м лрд лет том у
4 Фрагмент метеорита « Чер­
ная красавица» (Black Beauty)
м ассо й 320 г, обнаруж енны й
в 2071 г. в пустыне Сахара
и п олучивш ий об означение
NWA 7034 В ходе иссл е­
дован ий, ф инансируемы х
NASA, бы ло д о ка за н о , что он
представляет собой фраг­
мент м а р си а н ско й коры,
вы брош енны й в к о см о с в
результате удара крупного
метеорита свы ш е 2 м лрд лет
назад. Его характерной осо­
бенностью является вы со ко е
содерж ание воды . В других
известных «кам нях с М арса»
ее на п о р я д о к меньше. Это
говорит о том, что в начале
последней исторической э п о ­
хи Красн ой планеты, н а зы в а ­
ем ой «А м а зо н и а н ско й эрой»,
там еще могли существовать
открытые водоем ы .
NASA
28
Вселенная пространство, время
unr^ersemagazine.com
назад и она ж е в настоящ ее вре­
мя - это два со вер ш е н н о разны х
мира. А в то м а ти ч е ски е аппараты
собрали м н о ж е ств о уб едитель­
ных сви д е тел ьств того, что на
ранних ста д ия х эв о л ю ц и и она
обладала по л н о ц е нн о й ги д р о ­
сферой и н а м н о го более плотной
атм осф ерой.
По м а р си а н ско й
по ве р хн о сти текл и реки, в п а д а в ­
шие в п о сто я н н ы е водоем ы , с о ­
п о с та в и м ы е по разм ерам с зе м ­
н ы м и м орям и.
Но из-за слабой гр а в и та ц и и и
о с та н о в ки м еха н изм а «планет­
ного д инам о» со врем енем М арс
утратил почти в сю га зо в ую обо­
лочку. Вместе с ней он лиш ился
и больш ей части воды , пр евр а ­
ти в ш и сь в вы суш е н ную пусты ню ,
ко то р ую мы м ож е м лиц езреть
на фотограф иях, сд е л а н н ы х ор ­
б и та л ьны м и аппаратам и. О стат­
▼ Так м ог выглядеть во сход
Солнца на М арсе 3,5 м лрд лет
назад. Остатки этой ср а в ­
нительно теплой и вл а ж но й
эпо хи учены е сейчас ищут
глубоко под м а р си а н ско й
поверхностью.
ки м а р си а н ско й Н20 о ка за л и сь
со сре д о точе н ы в по д п о в е р хн о с­
тн о м слое вечной м ерзл оты в
ф орме льда.
В принципе, м естн ы е о р га ­
н и зм ы м огли а д а пти р о в а ться к
п о степе н н ы м и зм е не н и ям кл и ­
мата. В ка че ств е прим ера м о ж ­
но п р ивести н е кото р ы е зе м н ы е
бактерии, спо соб н ы е ты сячи лет
сущ е ств о в а ть в усл о ви ях вечной
м ер зл о ты в р еж и м е сп я ч ки . Но
им все равно требуется ж и д ка я
вода для роста и р а зм н о ж е н и я.
Сейчас атм осф ерное д авление
у п о ве р хн ости Марса в среднем
в 160 раз м еньш е зе м н о го . В та­
ких усл ови ях вода за ки п а е т при
тем пературе н е м н о ги м вы ш е 0°С,
что делает н е в о зм о ж н ы м ее ста ­
б ильное сущ е ств о в ан и е в ж и д ­
ко м виде. Верхний слой м а р си ­
а н с ко го грунта - то ж е не лучшее
м есто для п о и с ко в ж и в и те л ьн о й
влаги. К а к уже изве стн о, он со ­
д е р ж и т в ты сяч и раз м еньш е
воды , чем по чвы са м ы х за суш л и­
вы х зе м н ы х пусты нь.
О днако учены е не спеш ат о т­
ча иваться. П усть сейчас на п о ­
Kees Veenenbos/Science Photo
Library via Getty Images
vwwv.facebook.com/universemagazinecom/
верхности М арса и нет водоем ов,
но они вполне м о гу т находиться
в его глубинах - к а к з н а м е н и ­
ты е а н та р кти ч е с ки е подледны е
озера. Не искл ю че н о , что один
та ко й водоем уже удалось обна­
р уж ить е в р о п е й ско м у зо н д у M ars
Express.
В ко н ц е ию ля в ж урнал е
Science была о пуб л и ко в а н а ста ­
тья гр уппы исследователей из
Н а ц ио на л ьн о го
астро ф изиче ­
с к о го ин ститута в Болонье, п о ­
свящ енная результатам анализа
рад арны х изоб раж ений, ко то р ы е
M ars Express получил в период с
2012 по 2015 гг. П рим енив новую
те хнику о б раб отки данны х, уче­
ны е обратили в н и м ан и е на а но­
м ал ию в районе Ю жной равнины
(Planum A ustrale) - ср а в н и те л ь ­
но п л о с ко го уча стка п р о тя ж е н ­
н о стью о ко л о 200 км в ю ж н о м
по ляр но м регионе К расной пла­
неты. Д л я радара к о с м и ч е с к о ­
го аппарата это м есто в ы гл я д и т
пр им е р н о та к же, к а к подледны е
озера Гренландии и А н та р кти д ы .
П реж де чем об ъ я вить об о т­
кр ы ти и
озера,
планетол оги
р ассм отрел и
ал ьтернативны е
варианты . В ы с ка зы в а л и с ь пред ­
полож ения, что сигнал м о ж е т со ­
о тв е тств о в а ть сл о ю за м е р зш е го
угл е ки с л о го газа или п росто в о ­
д ян о м у льду н и зко й те м пе р ату­
ры. Но, изучив в сю им ею щ ую ся
инф орм ацию , учены е отвергл и
эти пр ед по л ож е н ия и вернулись
к пе рво н ача л ьн о й версии.
Д а н н ы е M ars Express го в о р я т
о том, что на глубине 1,5 км под
плато находится ж и д ка я п р о ­
сл о йка. Ее толщ ина со ставл я е т
ка к м и н и м ум н е с ко л ь ко д е с я т­
ко в са н тим е тр ов, а общ ая п р о ­
тя ж е н н о с ть д о сти га е т 20 км .
Тем пература по д п о в е р х н о с тн о го
водоема, вероятнее всего, за м е т­
но ниж е нуля. В та ки х усл овиях
вода остается ж и д ко й б лагода­
ря р а ств о р е н н ы м в ней солям и
д а вл е н ию вы ш е ле ж а щ их слоев
грунта.
А вторы статьи особо о тм е ч а ­
ют, что M ars Express исследовал
лиш ь не зн ачите л ьн ую ча сть Ю ж­
но го плато, а его ин стр ум е н ты
п о зв о л я ю т «видеть» т о л ь ко д о ­
ста точн о кр уп н ы е м ассы воды .
П очти н а вер н яка подобны е п о д ­
п о ве р хн о стн ы е водоем ы сущ е­
с тв у ю т и в д р угих частях К расной
7067)2018
29
/-* '• ’ '/ Л
▼ М е ж ду 2012 и 2015 гг. аппарат M ars Express провел 29 набл ю ден ий
Ю жной ра вн и н ы с п о м о щ ь ю радара MARSIS. На черно-белое изо бра­
ж ение в центре нанесены результаты мониторинга указан но го участка
п риб ор ом TEIS (T herm al E m ission im a gin g System ) ам е ри ка нско го зон да
M ars Odyssey. Р азл ичны м и цветами п оказана интенсивность отражен­
ного радарного сигнала (белы й - слабы й, син ий - наиболее сильны й,
горчичны й соответствует р а зл и ч н ы м промежут очны м значениям ).
Справа п о ка за н р а зрез иссл едо ванного региона, построенный по
д а н н ы м радио ло ка ц ии. Яркая горизонтальная черта сверху обозначает
м а р си а н скую поверхность, под ней находятся сл ои запы ленного льда, а
на глубине полутора километров обнаруж ена «п р о сл о й к а » с наил учш и­
м и отражающими свойствами (отмечена голубым), что может быть объ ­
яснено н аличием ж и д к о й воды . Разм ер отражающей области достигает
20 км, п рим е рны е координаты ее центра - 81 * ю.ш., 793* в.д
▲ Е вропейский аппарат M ars
Express на ареоцентрической
орбите в представлении
худож ника. С его пом ощ ью
учены е надеются отыскать
ж и д к у ю во д у глубоко под
м а р сиа нской поверхностью.
На сам о й поверхности имеет­
ся множество следов, остав­
л ен ны х во д н ы м и потоками, и
отложений, характерных д л я
вы сохш их м орей или озер.
О днако все эти во доем ы
существовали м ил ли ар ды лет
назад и д а в н о исчезли.
ESA / ATG M edialab / DLR / FU
B erlin/С С BY-SA 3.0 IGO
NASA / Viking / JP L C a lte c h / Arizona State U niversity / ESA / ASI /
U niversity
Rome / R. O rosei
Ю жный полярный
регион Марса
Результаты радарного зондирования (синий цвет соответствует
самом у сильном у отражению )
Вертикальный разрез
изученного участка
Постоянная ледяная
полярная шапка
Исследо­
ванный регион
30
Вселенная пространство, время
Наиболее интенсив­
ное отражение (пред­
положительно от слоя
жидкой воды)
Отражение от ледяных слоев, пе­
ремежающихся залежами пыли
I
unfversemagazine.com
п л а н е ты . Не и с кл ю ч е н о , что они
с о о б щ а ю тс я м е ж д у со б о й . Если
на М а рсе и с о х р а н и л а с ь ка к а я то ж и з н ь , то т а ка я гл уб и н н а я
в о д н а я с и с те м а я в л я е тся н а и ­
более в е р о я т н ы м м е сто м ее
о б и та н и я .
Слож ности поиска
жизни
Но д а ж е если на М арсе д е й ­
с т в и те л ь н о бы ла или до сих пор
сущ е ств уе т ж и з н ь - сум еем ли
мы ее о т ы с ка т ь ? О твет на этот
в о п р о с не н а с т о л ь ко о чевид е н ,
к а к м о ж е т п о ка з а т ь с я . В 1970х годах NASA р азве р н ул а в е с ь ­
ма а м б и ц и о з н ы й э кс п е р и м е н т,
п р и з в а н н ы й раз и н а в се гд а п о ­
с т а в и т ь т о ч к у в д и с к у с с и я х об
о б и та е м о с ти К р а сн о й пл ане ты .
Севш ие на ее п о в е р х н о с ть а п п а ­
раты V ikin g 1 и V ikin g 2 провел и
се р и ю б и о л о ги ч е с ки х те сто в с
м а р с и а н с ки м гр ун то м . О д нако
« э кс п е р и м е н т века» обернулся
б ол ьш им п ш и ко м . Р езультаты
п р о в е д е н н ы х а н а л и зо в о к а з а ­
л и сь в е сьм а н е о п р е д е л е н н ы м и ,
и
аэрокосм и ческая
админи­
стр а ц и я п о д в е р гл а сь се р ье зн о й
к р и т и к е по п о во д у о р га н и за ц и и
м и сси и .
Д в а д е с я ти л е ти я сп у с тя NASA
с н о в а з а го в о р и л а о ж и з н и на
М арсе. В э то т раз с о т р у д н и к и
а ге н тс тв а р а с с к а з а л и о в е р о я т ­
ном о б н а р у ж е н и и о к а м е н е л о с ­
тей ж и в ы х о р га н и з м о в в м а р ­
с и а н с к о м м е те о р и те A L H 84 0 01 .
С о о бщ ение в ы з в а л о о гр о м н ы й
р е зо н а н с по в се м у м иру. Д а ж е
то гд а ш н и й а м е р и к а н с к и й п р е ­
з и д е н т Билл К л и н то н в ы с ту п и л
с з а я в л е н и е м по те л е в и д е н и ю .
И с н о в а NASA не и зб е ж а л а к р и ­
т и к и со с то р о н ы у ч е н ы х - к а к
и з-за п о с п е ш н о й п у б л и ка ц и и
с та ть и , т а к и по п о в о д у и н те р ­
п р е та ц и и
р е зу л ь та то в и с с л е ­
дований.
Д искуссии
вокруг
A LH 84001 п р о д о л ж а ю т с я до сих
пор, но о бщ ий н а у ч н ы й к о н с е н ­
сус з а к л ю ч а е т с я в том , что ар­
гу м е н ты в п о л ь з у « о ка м е н е л о ­
стей» в ы гл я д я т н е д о с т а т о ч н о
уб е д и т е л ь н ы м и .
А м е р и ка н с ко е
ко с м и ч е с к о е
в е д о м с тв о у с в о и л о у р о к. Н ы ­
неш ние м а р с и а н с ки е м и с с и и не
з а н и м а ю тс я п р я м ы м и п о и с ка м и
ж и з н и на К р а сн о й планете. Они
а н а л и зи р у ю т со с та в о с а д о ч н ы х
пород, чтобы о тв е т и т ь на в о ­
пр ос о том , к а к и м был кл и м а т
на М арсе в д а л е ко м п р ош л ом ,
и ищ ут в е щ е ств а -б и о м а р ке р ы ,
ко то р ы е м огл и бы б ы ть п р о и з ­
ведены ж и в ы м и с у щ е с тв а м и .
С од ной сто р о н ы , т а ки м путем
▲ Окаменелости, обна руж е нн ы е в
м а р с и а н с к о м метеорите A LH 84001 (его
наш ли в Антарктиде в 1984 г.), стали
п р и ч и н о й множества д и с к у с с и й о том,
не принадлежат л и они д р е в н и м ж и в ы м
организм ам . Эти д и с к у с с и и продолж аю т ­
ся по сей день.
NASA
этой фотографии - следы от­
бора проб марсианского грунта
манипулятором посадочного
аппарата Viking 1 с целью прове­
дения биологических экспери­
ментов (сам манипулятор виден
ниже). Некоторые образцы были
взяты с большей глубины, где
они теоретически не подверга­
лись воздействию солнечной и
космической радиации. Аппарат
совершил посадку в районе Зо­
лотой равнины (Chryse Planitia)
и проработал на поверхности
Марса более 6 лет.
► Э л ект ро нно-м икр оскопи­
ч еский сн и м о к, дем онст риру­
ю щ и й зага до чны е п родо л го­
ватые структуры в метеорите
ALH 84001.
www.facebook.com/universemagazinecom/
7 067) 2018
31
NASA о б е р е га е т себя от н е ж е л а ­
те л ьно й к р и т и к и . Но с д р уго й ко с в е н н ы е д а н н ы е в р яд ли п о ­
з в о л я т п о л у ч и ть д о л го ж д а н н ы й
ответ.
Н е уд ивите л ьн о , что
в по­
сл е дне е врем я м н о ги е п р е д с та ­
вители
н а у ч н о го
со о б щ е ств а
п р и з ы в а ю т о с н а щ а ть будущ ие
м а р со хо д ы с п е ц и а л ь н ы м и б и о ­
л о ги ч е с к и м и
л а б о р а то р и я м и ,
с п о с о б н ы м и н а п р я м у ю и с ка ть
сл еды м и к р о о р га н и з м о в в м а р ­
с и а н с ко м грунте.
В прочем, д а ж е п о л о ж и те л ь ­
ны й р езультат по д о б н ы х п о и с ­
ко в вряд ли устр о и т всех учены х.
В этой сфере с л и ш ко м м н о го е
за в и с и т от инте рпр е тац ии д а н ­
ных. К а к го в о р и л зн а м е н и ты й
а м е р и ка н с ки й а стро н о м , а стр о ­
ф изик и п о п ул я р и за то р науки
Карл Саган, э кс тр а о р д и н а р н ы е
за я вл е н ия тр еб ую т э кс т р а о р д и ­
нарны х д о ка за те л ь ств . Таким
д о ка з а т е л ь с т в о м м о ж е т стать,
наприм ер, пр ям о е обн а р уж е ни е
ж и в ы х сущ еств, ко то р ы х удастся
увид е ть (хотя бы в м и к р о с к о п ) и
сф отограф ировать.
Но если на М арсе ко гд а -н иб уд ь
д е й ств и те л ь н о
на йд ут ж и зн ь,
это ср азу ж е п о с та в и т перед че­
л о в е ч е с тв о м с л о ж н у ю дилем м у.
И меем ли мы право за сел ять
планету, где уж е им еется со б ­
ств е н на я биосфера? Н есм отря
на ка ж у щ у ю с я
н а д ум а н н ость,
это д е й с тв и те л ь н о в а ж н ы й в о ­
прос. С овре м ен н ы е планы по
ко л о н и з а ц и и М арса (вроде тех,
ко то р ы е о зв у ч и в а е т Илон М аек)
п р е д п о л а га ю т его п о степе н н ое
терр а ф о рм ир ова н ие - и зм е н е ­
ние ф и зи ч е ски х усл о ви й у п о ­
ве рхно сти до со сто ян и я, п р и ­
го д н о го для ж и зн е д е я те л ь н о сти
ч е л ове ка и зе м н ы х растений «в
о т кр ы т о м грунте». П одобная а к ­
т и в н о с т ь со зн а чи те л ьн о й долей
в е р о я тн о сти будет губител ьной
для
«коренной»
м а р си а н ско й
биосф еры .
Конечно, если ж и з н ь на со ­
седней планете о гр а н и ч и в а е т­
ся и с кл ю ч и те л ь н о чем -то вроде
м и кр о б о в - с ко р е е всего, ко л е ­
бания будут н е д о л ги м и . Но что
делать, если там о б и та ю т более
с л о ж н ы е о р га н и зм ы ? Где пр охо ­
д и т «запретная черта» и кто им е ­
ет право п р и н и м а ть подоб ны е
реш ения?
32
Вселенная пространство, время
В прочем, вначале н уж н о будет
реш ить чи сто те хн и ч е ски й в о ­
прос...
М о ж н о ли т е р р а ф о р ­
м и р о в ать М арс?
Р азум еется, все р а ссуж д е н и я
на эту тем у п о ка о ста ю тся у м о ­
зр и те л ь н ы м и . В силу о гр о м н о й
с л о ж н о с т и м е ж п л а н е тн ы х п и л о ­
ти р у е м ы х пе ре л ето в че л о в е ч е ­
с тв о в о б о зр и м о м будущ ем вр яд
ли с м о ж е т н а ча ть п о л н о ц е н н у ю
ко л о н и з а ц и ю М арса. Это в о п р о с
▲ Эго изо бра ж ение бы ло
получено с п ом ощ ью к а ­
м еры МОС ам ериканского
косм и че ско го аппарата
MGS (M ars G lobal Surveyor)
13 марта 7999 г., когда
в северном полуш арии
К р асной планеты началась
зим а. Белые отложения
представляют собой «п о ­
стоянную» часть полярн ой
ш апки, состоящую в о с н о в ­
ном и з водяного льда. Ее
ра зм е р превышает тысячу
километров. По м ере п охо­
лодан ия ш апка у в е л и ч и в а ­
ется за счет нам ерзаю щ ей
и з атмосферы углекислоты
ynr^ersemagazine.com
д а л ь н е й п е р с п е кт и в ы .
Ф а н та с ты и ф утурол оги д а в ­
но
расписали
п р о ц е сс
пр е ­
в р ащ ен и я К р а сн о й п л ан е ты в
о б и та е м ы й м ир. Вначале н е о б ­
х о д и м о р а с то п и ть м а р с и а н с ки е
п о л я р н ы е ш а п ки . Они с о с т о ­
ят из д в ух сл оев: вве рху на хо ­
д и тс я з а м е р зш а я угл е ки с л о та ,
в н и зу - с м е с ь в о д я н о го л ьда и
п ы л и . Т аяние п о л я р н ы х ш а п о к
приведет
к
вы свобож дению
бол ьш их о б ъ е м о в у гл е ки с л о го
га за и в о д я н о го пара, я в л я ю ­
щ ихся м о щ н ы м и п а р н и к о в ы м и
а ге н та м и (они п р о п у с к а ю т к п о ­
в е р хн о сти и зл уче н и е в и д и м о го
д и а п а зо н а , но «не в ы п у с к а ю т»
ее и н ф р а кр а сн о е изл уче н ие, за
сче т че го п р о и с х о д и т н а гр е в
п р и п о в е р х н о с т н о го
а тм о сф е р ­
н о го сл о я). Газовая о б о л о ч ка
п л ан е ты « упл о тн ится» и ее с р е д ­
няя те м п е р а тур а у п о в е р х н о с ти
в ы р а сте т, что сд е л а е т в о з м о ж ­
н ы м ста б и л ь н о е с у щ е с тв о в а н и е
воды в ж и д к о м виде.
Д алее М арс н еоб ход им о «засе­
ять» ге н н о -м о д и ф и ц и р о в а н н ы м и
о р га н и зм а м и , ко то р ы е по сте п е н ­
но «переработаю т» атмосф еру,
сделав ее п р и го д н о й для д ы ­
хания. Этот процесс, ко н ечн о ,
растянется на м н о го ты с я ч е ­
летий, но в результате Красная
планета ста н ет зеленой, и по ее
п о ве р хн о сти м о ж н о будет гулять
без скаф андра.
Все по д о б н ы е м ечты о с н о в ы ­
ваю тся на од ном в а ж н о м д о п у ­
щ ении. Оно за кл ю ч а е тся в том,
что на М арсе им еется д о с та ­
то чн ое ко л и ч е ств о п а р н и ко в ы х
га зо в (гл а в н ы м о бр а зо м угл е ­
ки с л о ты ) для уп л отн е н ия а тм о ­
сферы. О днако, со гл а сн о р асче ­
там а стр о н о м о в Б рю са Я ко ски
и Кристоф ера Э двардса (Bruce
Jakosky, C h risto ph e r Edwards),
о п у б л и ко в а н н ы м
в и ю л ь с ко м
и зд а н ии N ature A stronom y, на са­
м ом деле это не т а к - на пл ан е ­
те по пр о сту нет н у ж н о го объема
С 0 2 для усп е ш н о го те рр а ф о рм и­
рования.
По расчетам
пл ан е то л огов,
если п о л н о с ть ю р а сто п и ть по ­
л яр н ы е ш а пки М арса, его а тм о ­
сф ерное д а вл е н ие уве л и чится
в се го лиш ь вд вое (то есть ста ­
нет не в 160, а в 80 раз м еньш е,
чем на Зем ле на уровне м оря).
Учены е т а кж е о ценил и д р угие
по те н ц и а л ьн ы е и с то ч н и ки угл е ­
ки с л о ты — верхний слой м а р си ­
а н с ко го грунта и угл е р од со д ер ­
ж а щ ие м инерал ы . Если ка ки м -то
образом в ы св о б о д и ть а б со л ю т­
но весь з а кл ю ч е н н ы й в них С 0 2,
это п о зв о л и т ув е л и чи ть д а вл е ­
ние до 5% от зе м н о го .
В прочем , по м н е н и ю автор о в
статьи, д а ж е испо л ьзуя все д о ­
ступ н ы е и с то ч н и ки у гл е ки с л о го
газа, в р еа л ьности ч е л о в е че ств о
с м о ж е т п о в ы с и ть м а р си а н ско е
атм осф ерное
д авл е н ие
м ак­
сим ум до 2% от с о о тв е тс тв у ю ­
щ его зе м н о го по каза те л я. Это
www.facebook.com/universemagazinecom/
ув е л и чи т с р е д н ю ю те м п е р а ту­
ру пл анеты в се го лиш ь на 10°,
чего со в ер ш е н н о н е д о ста то чн о
для ста б и л ь н о го сущ е ств о в а н и я
воды . Не сто и т т а к ж е за б ы ва ть,
что у М арса нет гл о б а л ь н о го
м а гн и тн о го поля, и вся в ы с в о ­
б ож д е н н а я угл е ки сл о та будет
б е зв о зв р а тн о «сдуваться» с о л ­
н е чн ы м ветром .
Т е ор е ти че ски сущ ествует в о з ­
м о ж н о с ть д о с та в и т ь на М арс
н е д о ста ю щ ие объ ем ы га зо в «из­
вне» — наприм ер, устр о и в его
б о м б а р д и р о в ку ко м е та м и и асте­
р оид ам и либо ка ки м -т о о бр а зо м
«переправив» С 0 2 с Венеры, где
его им еется с и зб ы т ко м . А для
за п уска п л а н е тн о го д и н а м о не­
обход им а сущ ая м ел очь - р ас­
п л а в и ть внеш ние слои м а р с и а н ­
с к о го ядра. Д р уго е в о з м о ж н о е
реш ение проблем ы — стр о и т е л ь ­
ств о в то ч ке Л а гр а н ж а Ц си сте ­
мы «Солнце-М арс» к о с м и ч е с ко й
станции, ге н ерирую щ ей м а гн и т ­
ное поле д о ста то ч н о й м ощ н ости .
Но все эти ва р и а н ты треб ую т
та ки х о гр о м н ы х ресурсов и эн е р ­
го за тра т, что в ы гл я д я т с л и ш ко м
не ре а л ьн ы м и д а ж е по м е р ка м
научной ф а н та стики.
Тем не менее, д а л е ко не все
с о гл а с н ы с тем, что ид ею те рр а ­
ф орм ирования Красной плане­
ты сто и т п о х о р о н и ть в з а р о д ы ­
ше. Тот ж е И лон М а е к уж е успел
за я в и ть , что в м а р с и а н с ки х м и ­
нералах с о д е р ж и тс я д о с т а т о ч ­
ное для у п л о тн е н и я атм осф еры
ко л и ч е с т в о у гл е ки с л о т ы , к о т о ­
рую в п о л н е реа л ьн о в ы с в о б о ­
д и ть. Он со сл а л ся на р е зул ь та ­
ты и с с л е д о в а н и й , п р о в е д е н н ы х
д р у ги м и э кс п е р та м и -п л а н е т о л о га м и.
Н е з а в и с и м о от то го , с у щ е ­
с тв у е т ли в д е й с т в и т е л ь н о с т и
ж и з н ь на М а р се и м о ж н о ли в
б уд ущ ем с д е л а ть е го зе л е н ы м ,
все эти и с с л е д о в а н и я и о т к р ы ­
тия н а п о м и н а ю т нам о гл а в н о м .
У нас е сть л и ш ь од ин « к о с м и ч е ­
с к и й д о м » — наш а З ем л я . Д а ж е
с а м ы й с у р о в ы й у го л о к н а ш е го
м ира н а м н о го б л а го п р и я т н е е
для ж и з н и , чем х о л о д н ы е м а р ­
с и а н с к и е п у с ты н и . П оэтом у, д у ­
м ая о п о и с к а х ж и з н и на д р у ги х
п л а н е та х и их те р р а ф о р м и р о ­
в а н ии, нам н и к о гд а не сл е д у е т
з а б ы в а т ь о с о х р а н е н и и наш ей
собственной. ■
7067)2018
33
Битва
ТЬМЫ КГ”
Туманность NGC 3372, такж е известная ка к «ту­
манность Киля», была формально откры та 25 ян­
варя 1752 г. французским астрономом Николя Луи
де Лакайлем (Nicolas-Louis De la Caille). Впрочем, он
практически наверняка был не первым человеком,
наблюдавшим ее. Дело в том, что эта туманность
является одним из самых больших и ярких объектов
дальнего космоса, которые м ожно увидеть на ночном
небе невооруженным глазом. Тем не менее, она не
столь известна, ка к другие подобные объекты. Это
объясняется тем, что туманность лежит в 60° южнее
небесного экватора. Поэтому она видна только в Юж­
ном полушарии Земли (а такж е в приэкваториальных
областях Северного полушария).
NGC 3372 расположена в созвездии Киля (части
древнего, но «упраздненного» ныне созвездия Кора­
бля Арго) на расстоянии около 7500 световых лет от
Солнца. По сути, это динамично эволюционирующее
облако м еж звездного газа и пыли протяженностью
свыше 300 световых лет, которое представляет собой
один из крупнейш их известных регионов Млечного
Пути, где регулярно рождаются новые звезды. Сейчас
туманность переживает вторую вспы ш ку звездообра­
зования. По оценкам астрономов, первая произошла
примерно 3 млн лет назад.
Находящиеся в недрах туманности массивные звез­
ды испускают мощное излучение, которое ионизирует
окружающ ие газовые облака, заставляя их светиться.
Поэтому мы можем наблюдать NGC 3372 в видимом
диапазоне. Другие ее части глазу кажутся темными —
на самом деле это огромные скопления пыли, внутри
которых скрываются новорожденные светила.
М ожно сказать, что между звездами и пы лью в
туманности Киля идет непрекращающаяся битва, и
первые в ней побеждают. Испускаемое ими вы соко­
энергетическое излучение и мощ ный звездны й ветер
постепенно испаряют и рассеивают газово-пыле­
вые «звездные ясли», в которых они родились. Этот
процесс формирует причудливый «ландшафт», хоро­
шо заметный на фотографиях NGC 3372, сделанных
различными оптическими обсерваториями.
Но видимого света недостаточно, чтобы проник­
нуть сквозь содержащиеся в туманности массы
горячего газа и темной пыли, и запечатлеть «звезд­
ные ясли» во всей красе. Для этого исследователи
используют инфракрасную съемку. В ходе недавних
наблюдений обзорный телескоп видим ого и инфра­
красного диапазона VISTA (Visible and Infrared Survey
Telescope for Astronomy) чилийской обсерватории
Параналь - подразделения Европейской Южной об­
серватории (ESO) - сумел получить беспрецедентные
34
Вселенная пространство, время
► Наиболее детальное
изображение туманности
«Гэмункул» - части туманности
Киля - было получено в сентя­
бре 7995 г. Планетной камерой
широкого поля WFPC2 косм и­
ческого телескопа Hubble.
Сгусток частично ионизиро­
ванного газа и пыли необыч­
ной формы имеет размер
порядка 75 млрд км (для срав­
нения: диаметр орбиты Непту­
на - сам ой внеш ней планеты
Солнечной системы - при­
мерно равен 9 м лрд км).
На снимке м ожно заметить
потоки вещества, выброшен­
ного двойной системой q Киля
в середине прошлого века в
ходе события, получившего на­
звание «Великой вспышки». В
основном это водород и гелий,
но на их фоне хорошо видны
темные пылевые прожилки так массивные зв е з д ы «снаб­
жают» Вселенную тяжелыми
элементами, синтезированны­
ми в их недрах в результате
термоядерных реакций.
Несложно понять, что р а с
ширяющееся газовое облако
состоит из двух конусов с
общей осью, соприкасаю­
щихся вершинами Однако
часть вещества вылетает
из точки соприкосновения
(где, собственно, и находится
двойная звезда) в плоскости,
перпендикулярной оси кону­
сов. Расширение происходит
со скоростью более 600 к м /с и
постепенно замедляется.
Чтобы полноценно
запечатлеть всю туманность,
потребовалось сделать во­
семь снимков с различными
экспозициями, поскольку ее
самые тусклые части в 700
тыс. раз слабее самых ярких.
Съемка велась через красный
фильтр и в ближнем ультрафи­
олетовом диапазоне (показан
условным голубым цветом), на
который приходится основная
часть излучения q Киля - это
легко заметить по фиолетово­
му оттенку в центре туман­
ности. Возможно, это также
связано с тем, что в непосред­
ственной близости от звезд
оказались сконцентрированы
достаточно крупные частицы
пыли, поглощающие ультрафи­
олет значительно меньше, чем
мелкие пылинки, но вполне
эффективно его отражающие.
Более тяжелый компонент
q Киля превышает по массе
Солнце как минимум в 90 раз
и в единицу времени излучает
примерно в 5 млн раз больше
энергии. Масса второго
компонента оценивается в 30
солнечных. Астрономам пока
известна лишь одна такая
система, состоящая из двух
массивных звезд. Поэтому с
момента «Великой вспышки»
ей всегда уделялось повышен­
ное внимание. Ее исследова­
ния помогут ученым лучше
понять механизмы взры вов в
двойны х системах и процессы
переноса материи в них.
Jon M orse (U niversity o f
Colorado), NASA
т Изображение туман­
ности Киля, полученное
телескопом VISTA в инфра­
кра сно м диапазоне. П ре­
кра сно ви д н ы огром ны е
облака м еж зве здно го газа
с темными вкраплениям и
пыли. Среди них ра зб ро­
саны м олоды е горячие
зве зд ы , многие из которых
образовались менее 3 м лн
лет назад. Их гравитация,
излучение и м ощ ны й
зве зд н ы й ветер застав­
ляют туманность активно
меняться. Астрономы ведут
постоянный мониторинг
этого объекта, отслежи­
вая подобны е изменения,
чтобы получить больш е
инф ормации о процессах
звездообразования.
ESO / J. Emerson / М. Irw in
/ J. Lewis
Изображение туманности
Киля, полученное Межамери­
канской обсерваторией Серро
Тололо в Чили (Сегго Го/о/о
Inter-American Observatory).
Цвета синтезированы
путем объединения снимков,
сделанных через различные
фильтры. Синий соответству­
ет излучению кислорода,
зеленый - водорода, крас­
ны й - серы. Дополнительно
цветом отображается темпе­
ратура ионизированного газа:
оттенки синего преобладают
в более горячих областях,
красного - в более холодных.
Яркое пятно чуть выше центра
изображения - ц Киля, одна
из наиболее интенсивно излу­
чающих и массивных звезд
Млечного Пути.
N. S m ith and N 0 АО /
AURA/NSF
А В апреле 2007 г. в честь
7 7-летия со д н я вы вода на о р ­
биту легендарного телескопа
Hubble его научная ком а нда
оп убл иковал а это м озаи чн ое
изображ ение туманности Киля
(NGC 3372). Оно составлено
из 48 отдельных сн им ков,
сделанны х Усовершенство­
ва нн ой об зорн ой кам е рой
ACS в л ин ии нейтрального
водорода. Цвета доб а вл е н ы
по д а н н ы м н азем ны х н аб л ю ­
дений, вы по л н е н ны х М еж а­
м е р и ка н ско й обсерваторией
Серро Тололо (Чили). Синий
соответствует изл уче ни ю к и с ­
лорода, зелены й - водорода,
кр а сны й - серы.
На момент п уб л и ка ц и и
36
это бы ла сам а я обш ирная
небесная панорам а, отснятая
обсерваторией Hubble. Она
охватывает область п р о ­
странства п о п е р е чн и ко м д о
50 световых лет в б л и зи ц е н ­
тра NGC 3372, соде рж а щ ую
множест во н е д а в н о сф о рм и­
ро ва вш и хся з в е з д всех м асс
и ра зм е р о в. Согласно со в р е ­
м е н н ы м оц енкам , п о сл е д н и й
всплеск звездообразования
в туманности п рои зош е л
п рим е р н о 3 м л н лет назад.
Теперь ее вещество посте­
п е н но «вы дувает ся» м о щ ны м
и зл уче ни е м и з в е з д н ы м и
ветрами м а с с и в н ы х светил.
М а к си м ум их и зл уче ни я
приходится на ультрафиоле­
Вселенная пространство, время
товый д и а п а зо н , поэтому оно
ионизирует о кр уж а ю щ и й газ,
заставляя его светиться.
В наиболее я р к о м регионе
л еве е центра изо б р а ж е н и я
находится q Киля. На са м о м
д е л е это д в о й н а я система,
один из ком понент ов которой
относится к наиболее м а с ­
с и в н ы м з в е з д а м М лечного
Пути (он к а к м и н и м у м в 90
ра з тяжелее С олнца) Ж и з н е н ­
н ы й ц и к л таких зв е з д длится
всего н е с к о л ь к о м и л л и о н о в
лет, посл е чего во д о р о д и
гелий в их недра х полностью
«выгорают», а дал е е п р о и с х о ­
дит гравит ационный коллапс,
со п р о в о ж д а е м ы й гр а н д и о з­
н ой всп ы ш к о й св е р хн о в о й и
о б р а зо ва н и е м черной д ы р ы .
И зучая туманность Киля,
аст рономы надеются лучш е
понять п р о ц е ссы р о ж д е н и я и
э в о л ю ц и и з в е з д р а зл и ч н ы х
м асс. Предполагается, что
наш е Солнце 4,6 м лр д лет
н а за д о б р а зо ва л о сь в п о д о б ­
н ом га зо во -п ы л е во м облаке.
Сравнительно б л и зк и е в з р ы ­
в ы св е р хн о в ы х в ы б р а сы в а л и
в пространство больш ие
количества синт езированны х
в их недра х тяжелых эл е м е н ­
тов, «за гр я зн и в ш и х» о к о л о ­
со л н е ч н ы й протопланетный
п ы л е во й д и с к и ставших
о сн о в о й д л я ф о рм ир ован ия
каменист ы х планет - в том
числе и Земли.
unrversemagazine.com
► *Столпы творениям в туманности Киля. Слева можно
увидеть «гору», состоящую из пыли и холодного водоро­
да, внутри которой формируются новые светила. «Гэрам
постепенно разрушается под действием ультрафиолетово­
го излучения, испускаемого горячими новорожденными
звездами туманности.
На врезке справа показан один из шпиков» структуры.
Из его «острия» в обоих направлениях вырываются газо­
вые потоки. Они врезаются в окружающие газово-пылевые
облака, формируя хорошо заметную ударную волну. Это
не что иное, как джеты, выбрасываемые новорожденной
звездой внутри «столпа». В нижней части снимка можно
увидеть аналогичный джет даж е большей протяженности,
генерируемый еще о д н и м «звездным зародышем».
Изображение получено таким же образом, как предыду­
щее, цвета условно отображают теже спектральные линии.
NASA, ESA, N. Sm ith (U niversity o f California, Berkeley).
The Hubble Heritage Team (STScl/AURA)
WMM.facebook.com/univefsemagazinecom/
▲ Фотография глобул Вока внутри туманности Киля, сделанная
обсерваторией Hubble. Глобулами Бока называют темные газово пылевые сгустки, которые м ож но наблюдать на фоне эм и с­
сионны х косм ических туманностей или отдаленных звезд. Они
характеризуются резко очерченны м и границами и более вы сокой
плотностью вещества, чем в обычны х газовых облаках. Крупные
глобулы имеют массу, достаточную д л я того, чтобы внутри них на­
чали формироваться новы е звезды. Но даж е мощности орбиталь­
ного телескопа недостаточно, чтобы пробиться скво зь толщу пыли.
Объекты, скрытые внутри глобул, астрономы смогут увидеть, когда
вступят в строй инструменты следующего поколения - такие, как
JWST (James Webb Space Telescope).
На центральном сним ке видна небольшая глобула с ярким и
краями, которой присвоили неоф ициальное название «Гусеница».
Сияние ее внеш них слоев говорит о том, что она подверглась фото­
ионизации (отрыва электронов от атомов) под действием излуче­
ния сам ы х горячих светил окружаю щ ей туманности. В дальнейш ем
это излучение ее разрушит - совместно со светом н оворож денны х
звезд, формирующихся в ее недрах.
Изображение получено таким ж е образом, к а к предыдущее,
цвета обозначают те ж е линии излучения.
NASA, ESA, N. Smith (University o f California, Berkeley), The Hubble
Heritage Team (STScl/AURA)
по детализации изображения «внутренностей» NGC
3372. Снимки демонстрирую т множество звезд - ка к
новорожденных, так и завершающих свой жизненны й
цикл. В общей сложности VISTA выявил 5 млн инди­
видуальных источников инфракрасного излучения
внутри гигантского газово-пылевого облака.
В тум анности Киля «проживает» ка к минимум
д ю ж ина гигантских звезд, массы которы х состав­
ляю т от 50 до 100 солнечных. Наиболее известная
из них - п (эта) Киля. В период с 1837 по 1856 г. она
значительно увеличила свой блеск, временно став
второй по яркости звездой зем ного неба. Событие
получило название «Великая вспыш ка». Но блистала
38
Вселенная пространство, время
она недолго: уже через несколько лет яркость п Киля
начала стремительно уменьшаться, и к 1870-м годам
она на длительное время вовсе перестала бы ть ви­
дим ой невооруженны м глазом.
Сейчас астрономам известно, что на самом деле
система п Киля состоит из двух компонентов. Первый
из них является одной из самых массивных звезд
Млечного Пути. Он веситкак минимум в 90 раз боль­
ше, чем Солнце, и в ближайшие полмиллиона лет,
полностью израсходовав свое водородно-гелиевое
термоядерное «горючее», взорвется ка к Сверхновая.
Масса второй звезды оценивается в 30 солнечных.
Оба светила окружены туманностью «Гомункул», по
форме напоминающей песочные часы. Считается,
что она сформировалась из вещества, выброшенного
главным компонентом системы во время «Великой
вспышки». По мнению некоторых ученых, изначально
П Киля состояла не из двух, а из трех звезд. Позже
две из них слились воедино, что привело к беспреце­
дентному выбросу энергии и звездной материи.
На фотографиях телескопа VISTA п Киля видна ка к
часть яркого пятна сразу над верш иной V-образной
детали, образованной газово-пы левы м и облаками.
Справа от звезды (такж е внутри NGC 3372) лежит
сравнительно небольшая тум анность «Замочная
Скважина» - плотны й ко м па ктн ы й сгусток холод­
ного молекулярного газа, в котором находится
несколько м ассивны х светил. Вид этой тум анности
такж е заметно изменился за последние столетия.
Очевидно, более мощ ные астроном ические инстру­
менты следующ их поколений продемонстрирую т
нам еще более динам ичную картину далекой обла­
сти звездообразования.
ynr^ersemagazine.com
P latform
ВСЕ НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ РАБОТЫ С
ГЕОДАННЫМИ В ОДНОЙ ПЛАТФОРМЕ
Поиск, хранение и загрузка снимков любого
разрешения
Спектральный анализ данны х ДЭЗ «на лету»
Готовые алгоритмы обработки изображений
для разны х отраслей
Картографирование, стилизация, а также анализ
пространственных данны х
Оч
E A R T H
S
O B S E R V IN G
S Y S T E M
Listening To The Pulse Of The Planet
По вопросам сотрудничества пишите на sales@eos.com
Генеральные спонсоры
Listening То The Pulse Of The Planet
A U TO
S ta n d a rd
G ro u p
Издается при поддержке:
v\OH>^
космТчТу
ЛКЛДТМ1Я
НАУК
btpo«can4Bt ю яр те тю м р л к»
**Р а№''
Инф ормационноа н а л и т и ч е с ки й
ц е н тр
« С п е й с -И н ф о р м »
Г о с у д а р с тв е н н ы й ч
астроном и чески й ?
и н с т и т у т и м . П. К. Ш т е р н б е р га
М о с ко в с ко го
го с у д а рстве н н о го
у н и в е р с и т е та
М еж дународное
Е в р а зи й с ко е
астроном ическое
общ ество
У краинская
астроном ическая
а ссо ц и а ц и я
Автор
barmaley
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
6
Размер файла
19 868 Кб
Теги
ВСЕЛЕННАЯ ПРОСТРАНСТВО ВРЕМЯ
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа