Тайны космоса

До того как «Магеллан» прорвался сквозь плотную завесу, окутывающую поверхность Венеры, большинство ученых полагали, что геологические процессы на Земле и на Венере были примерно одинаковы. Излишки тепла из недр планеты исторгались примерно так же, как и на Земле, — через кратеры вулканов. Однако современные данные поставили эту гипотезу под сомнение. Кратеров на Венере немного — всего 900 штук на всю планету, и большая их часть следы падения на ее поверхность астероидов и метеоритов.

Стало быть, здесь могли происходить процессы несколько иного плана. Вся поверхность планеты в свое время была разогрета более-менее ровно и настолько сильно, что вся ее кора расплавилась, разгладилась, скрыв следы старых шрамов. И вот ныне планета словно бы спит, постепенно приходит в себя после наркоза, связанного с той косметической операцией.

Так это или нет, должны показать будущие исследования. Новая станция, возможно, будет запущена в начале следующего столетия. Пока же исследователям предстоит продолжить анализ той информации, которая уже передана на Землю «Магелланом».

Прежде всего ученые должны понять, родные или все-таки двоюродные сестры Земля и Венера. Если отличия между ними достаточно велики, значит, мы сможем не опасаться, что и кора нашей планеты в один не очень счастливый для нас день может расплавиться.

«Летающие острова». В общем, загадок на Венере достаточно, чтобы когда-нибудь имело смысл направить туда и пилотируемую исследовательскую экспедицию. Вот только где она будет базироваться? Этот вопрос в 70-е годы был решен инженерами-фантастами, предлагавшими исследователям Венеры базироваться на «летающих островах».

Вот как, например, представлял себе такой «остров» в небе Утренней Звезды инженер С. Житомирский еще в 1971 году.

«Гигантская круглая платформа (несколько сотен метров в поперечнике), — писал он, — сооружена из прочных и легких пластмассовых конструкций. Ее покрывает слой почвы, на котором произрастают земные растения. Домики поселка разбросаны среди садов и парков. Основные жилые помещения — в толще платформы».

К краям платформы крепится огромная сферическая оболочка, ограничивающая воздушное пространство острова. Она прозрачна, и сквозь нее видно белесое небо Венеры, вечно покрытое многослойными облаками. Оболочка сделана из нескольких слоев синтетической пленки. Между ними циркулируют газовые составы, содержащие вещества-индикаторы. Они сигнализируют о возможных проколах оболочки; газовые смеси могут содержать и герметики.

От краев платформы за оболочку уходят площадки аэродромов. Отсюда стартуют к черным глубинам Венеры телеуправляемые аппараты, исследующие ее поверхность, сюда прилетают гости с соседних островов, «приземляются» спускаемые аппараты космических кораблей.

Мощные пропеллеры способны перемещать остров по воле его обитателей.

Чем заполнять оболочку такого летательного аппарата — тоже придумали. Как показали расчеты, нет смысла везти с Земли, скажем, традиционный гелий. Дело в том, что собственный вес этого газа составит примерно 9 процентов от массы дирижабля, а вот баллоны, в которых гелий придется транспортировать под давлением 300-350 атм., «потянут» столько же, сколько и весь аппарат целиком. Иное дело, если мы возьмем с Земли аммиак в баллонах низкого давления или вообще простую воду. Тогда масса «тары» будет куда меньше, а на месте, под действием высоких венерианских температур, названные жидкости без всяких затрат энергии превратятся в пар, который и послужит рабочим телом для аэростата.

Понятное дело, водяной пар существенно тяжелее гелия. Но этот избыточный вес с лихвой компенсируется отсутствием на борту корабля-доставщика массивных баллонов высокого давления; значит, воды можно привезти больше. А в итоге «водяной» —аэростат сможет нести большую полезную нагрузку, чем гелиевый.

Такая долговременная летающая лаборатория сможет посылать на поверхность планеты исследовательские зонды, напоминающие земные глубоководные батискафы.

Давайте учиться нырять? Первые эксперименты по освоению венерианской атмосферы были проведены в июне 1985 года межпланетными станциями «Вега-1» и «Вега-2». Спеша на свидание с кометой Галлея, они тем не менее попутно сбросили в атмосферу Венеры спускаемые аппараты, а также воздушные шары. Внутри гондолы, подвешенной к каждому такому аэростату, дрейфовавшему в атмосфере Венеры на высоте около 50 км, находился комплекс аппаратуры, передавшей на Землю данные о верхних слоях венерианской атмосферы.

Полученные данные послужили основанием для создания более взвешенных проектов кораблей для исследования Венеры. Так, например, согласно идее кандидата технических наук Г. Москаленко, для них удобно использовать двухкомпонентное рабочее тело, например, смесь тех же паров воды с парами аммиака или метилового спирта.

Какой же эффект дают два компонента? Начнем с того, что условия «аэростатического плавания» в атмосферах Земли и Венеры резко различные, поскольку давления, плотности и температуры атмосферных газов на каждой планете совершенно по-разному меняются с высотой. Так вот описанная двухкомпонентная смесь выбрана прежде всего с учетом этой специфики венерианской атмосферы. Причем термодинамические параметры этих компонентов позволяют использовать очень интересный эффект. Водяной пар служит здесь основным рабочим телом и обеспечивает подъем аппарата до некоторой максимальной высоты. Но по мере приближения к ней вспомогательное рабочее тело — аммиак или метиловый спирт — будет конденсироваться, переходить из газообразного состояния в жидкое, превращаясь в балласт. Аппарат начнет снижаться.

Если конденсат собирать в баллон, не давая ему снова превращаться в газ по мере приближения к поверхности, можно произвести и «привенеривание». А когда понадобится взлететь, достаточно будет выпустить жидкость из баллона; она тотчас испарится (не забывайте: за бортом около 500 градусов жары), и исследовательский зонд снова взмоет в поднебесье.

Ясно, что интенсивность конденсации (испарения) вспомогательного рабочего тела можно плавно регулировать — и тогда зонд сможет зависать на любой заранее заданной высоте. И все это совершенно бесплатно: никакого расхода балласта или рабочего газа не предвидится.