09 Июня 2021
Поделиться:

Самая первая звезда на вечернем небе: история изучения Венеры

3 июня НАСА объявило, что отправляет две новые миссии к Венере для изучения атмосферы и геологических особенностей планеты. Исследования ближайшей соседки Земли активно продолжаются с 1960-х гг., однако в самом начале это было непростой задачей из-за слишком плотных облаков, закрывающих поверхность планеты. О первых значимых открытиях в изучении Венеры рассказал астроном и лауреат Пулитцеровской премии Карл Саган в своей книге «Голубая точка. Космическое будущее человечества».

Первые астрономы, рассматривавшие Венеру в телескоп, сразу распознали, что исследуют мир, окутанный облаками. Эти облака, как мы сегодня знаем, состоят из капель концентрированной серной кислоты, а их желтоватый оттенок обусловлен небольшими примесями чистой серы. Они расположены высоко над поверхностью. В обычном свете совершенно невозможно рассмотреть этот ландшафт, лежащий примерно в 50 км под верхушками облаков. На протяжении веков нам оставалось только строить об этом догадки.

Можно предположить, что при гораздо более высоком разрешении удалось бы заметить просветы в облаках и день за днем мелкими фрагментами рассматривать этот таинственный мир, обычно скрытый от нашего взора. Тогда с догадками было бы покончено. Земля обычно покрыта облаками примерно наполовину. На ранних этапах исследования Венеры не было никаких причин полагать, что на ней 100%-ная облачность. Если бы облака покрывали ее на 90% или даже на 99%, то мы бы многое узнали, всматриваясь в такие движущиеся просветы.

В 1960 и 1961 гг. были снаряжены «Маринер-1» и «Маринер-2» — первые американские космические аппараты для посещения Венеры. Некоторые ученые, и я в том числе, полагали, что на зонды можно будет установить видеокамеры, при помощи которых удастся передать изображения по радио на Землю. Именно такая технология использовалась несколько лет спустя, когда аппараты «Рейнджер-7, 8 и 9» сфотографировали Луну, прежде чем разбиться при посадке. Последние кадры запечатлели уже практически прямое попадание в кратер Альфонс. Но время на миссию к Венере было ограничено, а видеокамеры оказались тяжелыми. Некоторые специалисты настаивали, что эти камеры — не полноценные научные приборы, а халтура, показуха, игра на публику, что они не позволят ответить даже на единственный четко поставленный научный вопрос. Про себя я думал, не является ли таким вопросом поиск просвета в облаках. Я настаивал, что видеокамеры могли бы дать ответы и на такие вопросы, которые кажутся слишком тупыми, чтобы их ставить. Аргументировал, что картинки — единственный способ донести до общества, которое, в конце концов, оплачивает наши расходы, насколько захватывающими могут быть автоматические миссии. Как бы то ни было, от видеокамер отказались, и последующие экспедиции как минимум отчасти подтвердили для данной конкретной планеты следующее утверждение: даже при фотографировании в видимом световом спектре с высоким разрешением при близких пролетах мимо Венеры в ее тучах не удается обнаружить никаких просветов, как и на Титане. В этих мирах постоянно сохраняется сплошная облачность. <...>

Более 20 лет спустя зонд «Галилео» во время близкого пролета мимо Венеры исследовал ее с высоким разрешением и чувствительностью, причем в несколько более длинных инфракрасных волнах, чем мы могли получить при помощи наших грубых эмульсионных пластинок. «Галилео» сфотографировал огромные горные хребты. Но мы уже знали об их существовании; ранее они были обнаружены при помощи мощной технологии — радара. Радиоволны беспрепятственно проникают через облака и плотную атмосферу Венеры, отражаются от поверхности, а затем возвращаются на Землю, где их улавливают и собирают из них картинку. Первый проект был реализован прежде всего при помощи наземного радара на станции слежения Голдстоун в пустыне Мохаве (этот радар принадлежит ЛРД), а также в обсерватории Аресибо на острове Пуэрто-Рико (ее эксплуатирует Корнеллский университет).

Затем американский аппарат «Пионер-12», советские «Венера-15» и «Венера-16», а также американская миссия «Магеллан» вывели радиотелескопы на околовенерианские орбиты и картографировали планету от полюса до полюса. Каждый из зондов отправлял на поверхность сигнал радара, а затем улавливал его отражение. Путем проверки отражательной способности каждого участка и того, сколько времени уходило на возвращение сигнала (от гор — меньше, от долин — больше), медленно и кропотливо вычерчивалась подробная карта всей поверхности.

Нам открылся мир, чей уникальный рельеф сформировался в основном под действием лавовых потоков (в меньшей степени — ветра). Облака и атмосфера Венеры теперь стали для нас прозрачны, а затем и в этот мир проникли отважные роботы-исследователи с Земли.

Рубрики

Серии

Раздзелы

Издательство