В нашей галактике

Приборы обнаружили в атмосфере Венеры двуокись серы и чистую серу. Первое соединение зафиксировали газовые хроматографы, а второе — спектрофотометр. Как раз двуокись серы участвует в цикле фотохимических реакций, приводящих к появлению серной кислоты в облаках Венеры.

Но «Венеры-11, 12» преподнесли и новые сюрпризы. Оказалось, что сера не может быть основным компонентом облачного слоя. В облаках обнаружено много хлора. В научной печати появились сообщения о том, что в облаках есть железо. Тогда часть облачного слоя может состоять из гидратированной соли железа — хлорного железа, которая присоединяет к себе несколько молекул воды.

Но и в этом случае ни хлорное железо, ни серная кислота не могут согласно проведенным оценкам составить основную массу облаков Венеры. Поэтому вопрос о химическом составе аэрозольной фазы облаков можно сейчас считать решенным лишь наполовину. Правда, сегодня данные аппаратов «Венера-13, 14» вновь возвращают нас к сернокислотной модели облаков.

Исключительно интересным, но лишь в известной мере неожиданным было открытие на Венере сильной электрической активности. Природа венерианских молний до конца неясна и сегодня. Грозы на Венере и чаще и сильнее, чем на Земле. Нельзя исключить того, что электрические разряды в облаках играют большую роль в химии облачного слоя.

Совершенно сенсационными оказались результаты станций «Венера-13, 14», которые сумели снять впервые в истории космических исследований цветные панорамы Венеры и проанализировать при помощи буровой установки, соединенной с рентгенофлуоресцентным спектрометром, химический состав грунта Венеры.

Сложность этого эксперимента трудно себе вообразить. Ведь пробы грунта брали при температуре около 500 градусов Цельсия и давлении окружающего воздуха почти в сто атмосфер. А сам анализ пробы необходимо проводить при пониженном давлении. Поэтому вся система эксперимента отрабатывалась долгие годы. Были получены спектры образца грунта и установлено, что грунт Венеры похож на земные щелочные базальты.

Исследование этой планеты средствами космической техники началось давно, около двадцати лет назад. 1 ноября 1962 года в Советском Союзе была запущена к Марсу первая станция «Марс-1». Марс дальше от Земли, чем Венера, поэтому запуски к нему — задача более технически сложная, чем запуски к Венере. «Марс-1» держал связь с Землей до расстояния 106 миллионов километров, но, когда вплотную приблизился к Марсу, связь прервалась. Запуск первого американского аппарата к Марсу «Маринера-3» был неудачным, но «Маринер-4» 15 июля 1965 года с расстояния примерно 10 тысяч километров передал на Землю около 20 фототелевизионных изображений Марса. В дальнейшем к Марсу было запущено шесть советских и четыре американских космических аппарата.

27 ноября 1971 года от станции «Марс-3» отделился спускаемый отсек и совершил мягкую посадку на поверхность красной планеты. К сожалению, удалось передать на Землю лишь несколько строк фототелевизионных сигналов, а затем передача прекратилась. Но на орбитальном аппарате «Марс-3» удалось провести важные эксперименты по изучению температуры, тепловых свойств, структуры и рельефа поверхности, характеристик атмосферной пыли, содержанию паров воды в атмосфере. Проводилась фотосъемка поверхности красной планеты. Много интересной информации принес искусственный спутник Марса «Маринер-9». Американским ученым удалось получить фототелевизионные изображения всей планеты, причем разрешение при съемках некоторых участков достигало 100 метров.

А в 1974 году спускаемый аппарат советской станции «Марс-6» вновь совершил посадку на поверхность красной планеты. Во время спуска впервые изучалась структура марсианской атмосферы.

Но человечество всегда волновал вопрос о том, есть ли жизнь на Марсе. И поэтому бесспорно кульминационным шагом в изучении Марса был проект «Викинг», готовившийся более 10 лет.

Нам были хорошо известны детали этого проекта. Американские ученые обсуждали с нами различные аспекты экспериментов по обнаружению жизни. Особенно мне запомнились беседы с американским микробиологом В. Вишняком. Он разработал прибор, который мог фиксировать практически отдельные микробные клетки. Испытывал он этот прибор в Антарктиде и там, провалившись в глубокую ледяную трещину, погиб. Прибор был назван в его честь еще при жизни «Ловушкой Вольфа», но, к сожалению, не был поставлен на борт «Викингов». Я говорю «к сожалению», потому что, быть может, именно этот прибор помог бы решить загадку жизни на Марсе.

Итак, «Викинги» и поиск жизни на Марсе. Во второй половине 1976 года на поверхность Марса были доставлены две американские автоматические станции «Викинг-1» и «Викинг-2», оснащенные научной аппаратурой для изучения поверхности и атмосферы планеты.

По словам руководителей проекта «Викинг», задачей номер один был поиск жизни. Вообще говоря, информация, которая была собрана о Марсе еще до «Викингов», не противоречила возможности существования здесь простейших форм жизни. Однако уточнение природных условий планеты, которое входило в программу экспедиции, имело огромное значение не только для решения поставленной «сверхзадачи».

«Викинги» выполнили множество экспериментов, среди которых одним из главных было фотографирование марсианской поверхности. Снимки, сделанные с орбитальных аппаратов и непосредственно с посадочного модуля, содержат очень ценную научную информацию. Например, перед выбором места посадки «Викингов» были тщательно исследованы участки планеты площадью около 4,5 миллиона квадратных километров. Это позволило получить новые сведения о поверхности Марса.

С помощью масс-спектрометрического анализа удалось определить химический и изотопный состав атмосферы Марса. Главный ее компонент — углекислый газ. Аргона около 1,5 процента, азота около 2 процентов, обнаружены следы кислорода, озона и окиси углерода.

При анализе соотношения изотопов азота и аргона оказалось, что оно резко отличается от земного. Атмосфера Марса обогащена по сравнению с Землей изотопами аргона-40 и азота-15. Дело в том, что из-за меньшего притяжения на Марсе легкие газы, в частности изотопы азота, могут покидать атмосферу и уходить в космическое пространство. Естественно, что скорости этого процесса для азота-14 и азота-15 различны, поэтому марсианская атмосфера беднее азотом-14. Отсюда следует вывод, что пути эволюции марсианской и земной атмосфер были разными.

Предварительный анализ полученных данных позволяет считать, что атмосфера Марса в прошлом была более плотной и давление у поверхности могло достигать 2 бар, в то время как сейчас оно всего 6 миллибар. Если эти данные верны, то Марс претерпевал за свою историю значительные изменения климата.

Эксперименты «Викингов» по поиску жизни на Марсе делятся на две группы.

Первая — анализ проб грунта на присутствие в нем органических молекул. Эти опыты проводили при помощи бортового хроматомасс-спектрометра весьма высокой чувствительности: многие соединения выявляются этим прибором даже в том случае, если присутствуют в пробе в количестве, меньшем чем одна часть на миллиард. Что же это за прибор?

Он представляет собой хроматографическую разделительную колонку, соединенную со входом в ионный источник миниатюрного масс-спектрометра. Начальный участок колонки связан с печкой, в которой сжигаются пробы марсианского грунта. При сжигании сложных органических соединений обычно образуются летучие вещества — нитрилы, альдегиды, бензол и другие достаточно простые продукты. Попадая все вместе в хроматографическую колонку, они разделяются по времени выхода из этой колонки, и поэтому масс-спектрометр анализирует не сложную смесь веществ, а индивидуальные простые соединения, спектры которых хорошо известны.