Не позади планеты всей
Несмотря на череду космических неудач последнего времени, руководство ИКИ РАН полно оптимизма и полагает, что многое у нас еще впереди. В этом году настал черед подводить итоги пятилетки научного космоса 2007–2012 годов. Главной неудачей этого отрезка времени, бесспорно, стал провал грандиозного проекта «Фобос-Грунт», из-за многочисленных ошибок в расчетах не вышедший на траекторию Марса.
– Слишком много было допущено ошибок при его подготовке, – с грустью констатировал академик Лев Зеленый. – Однако проект уникален, и отказываться от него мы не хотим. Конечно, для отработки всех систем и ликвидации недоработок потребуется время. Мы планируем осуществить повторный запуск в 2018–20 году, и на это получено добро «наверху».
Главной удачей пятилетки стал запуск астрофизической программы «Спектр-Р» — уникальной радиообсерватории, выведенной в космос 18 июля 2011 года для реализации первого в истории проекта космического радиоинтерферометра с экстремальным угловым разрешением.
– Чтобы улучшить пространственное разрешение радиоизображений, используется метод интерферометрии — наблюдения одного и того же объекта с помощью двух удаленных друг от друга телескопов, – рассказал руководитель проекта, директор Астрокосмического центра ФИАН, академик РАН Николай Кардашев. – Чем больше расстояние между ними, тем выше разрешение. На Земле база ограничена диаметром планеты. Если же вынести один из телескопов в космос, то можно существенно улучшить качество получаемых научных данных. Это и было сделано. Наша цель – изучение таких экзотических объектов Вселенной, как квазары, черные дыры и кротовые норы, через которые, как предполагают астрофизики, возможны путешествия в отдаленные точки нашей Вселенной и даже в параллельные вселенные».
Верны ли законы физики?
Сегодня есть первые научные результаты работы этого грандиозного проекта. Проведены наблюдения за 30 активными ядрами галактик, девятью пульсарами (нейтронными звездами), шестью источниками мазерных линий (линий сильно коррелированного излучения) в районах образования звезд и планетных систем.
– Уже первые результаты исследований позволили сделать значительный шаг в понимании природы излучения ярчайших джетов в далеких активных галактиках, изучить во всех подробностях межзвездную среду в нашей Галактике, – подвел итог академик Николай Кардашев. – Нынешней зимой мы собираемся вплотную исследовать объект, который, по нашим подозрениям, является черной дырой или кротовой норой. Существует предположение, что черные дыры не образовались в результате ускоренного расширения Вселенной, как считается сейчас, а были всегда. Если наши наблюдения подтвердят эту гипотезу, то все нынешние космологические представления придется пересмотреть».
Вместе с радиотелескопом на космическом аппарате «Спектр-Р» установлен приборный комплекс «Плазма-Ф» для измерения параметров околоземной плазмы, солнечного ветра и энергичных частиц.
– Орбита аппарата «Спектр-Р» представляет возможность проводить измерения параметров плазмы как внутри магнитосферы, так и, главным образом, за ее пределами, в области солнечного ветра, причем достигнутое высокое разрешение позволяет различать ранее не наблюдавшиеся явления, – говорит руководитель проекта академик Лев Зеленый. – Благодаря данным нашего прибора были выявлены быстрые вариации относительного содержания ионов гелия (альфа-частиц) в солнечном ветре – например, спад на несколько процентов в течение трех секунд. Именно такие краткие вариации чрезвычайно важны для понимания природы солнечного ветра, динамики его взаимодействия с магнитосферой Земли, его влияния на земную «погоду».
25 января 2012 года началась автономная работа микроспутника «Чибис-М», предназначенного для изучения грозовых разрядов из космоса.
– С марта по сентябрь 2012 года проведено около 200 сеансов связи с целью передачи научной информации общим объемом порядка 6000 Мб, – рассказал руководитель проекта, ведущий научный сотрудник ИКИ РАН, доктор физико-математических наук Станислав Климов. – Несмотря на малые габариты, микроспутник «Чибис», который весит около 40 кг, представляет новое и очень важное направление в российской космонавтике. Относительно недавно стало известно, что грозовые разряды генерируют мощное излучение и в других, кроме оптического, диапазонах: радио-, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-. Изучение этого механизма вызвало большой интерес в научном сообществе. Микроспутники для исследования этих и подобных процессов в атмосфере готовятся в НАСА и ЕКА, однако по разным причинам их запуск задерживался, и «Чибису-М» принадлежит пальма первенства в этих исследованиях».
Была ли жизнь на Марсе?
17 августа 2012 года произошло еще одно важное событие – первое включение на поверхности Марса российского прибора ДАН, подтвердившего содержание водорода в грунте места посадки, соответствующее 1–2% содержания воды. Ранее российским нейтронным детектором ХЕНД, более 10 лет работавшим на орбите искусственного спутника Марса, было открыто высокое содержание воды в грунте Марса; создана глобальная карта распределения водорода в нем; измерены сезонные и годовые колебания осадков углекислоты на поверхности Марса, измерены вариации радиационной обстановки на марсианской орбите в течение практически полного периода цикла солнечной активности. Работа прибора продолжается. С помощью российских приборов изучен минеральный состав поверхности Марса; построена модель круговорота воды на планете в ходе сезонных изменений; изучены механизма потери Марсом воды.
– Сегодня мы можем с уверенностью заявить, что знаменитые марсианские каналы – это пересохшие ручьи, – рассказал «Вечерней Москве» руководитель проекта, доктор физико-математических наук Игорь Митрофанов. – На Марсе когда-то было много воды в свободном виде, текли реки, была плотная атмосфера, то есть, существовали все условия для возникновения жизни. Однако Марсу не повезло: в него врезался огромный астероид, приведший к планетной катастрофе. Это было, заметьте, в то время, когда жизнь в примитивных формах уже существовала и на нашей планете… В результате этого катаклизма вода в свободном виде исчезла, атмосфера стала жидкой и неоднородной. Марсиане, если они были, скорее всего, погибли. Сейчас нас занимает вопрос: была ли все-таки жизнь на Марсе? Если да, то с помощью нашего прибора мы постараемся найти ее следы, чтобы потом сравнить ДНК «марсиан» с нашей ДНК, понять, идентичны ли они. Таким образом, мы установим, является ли жизнь универсальным явлением во Вселенной или на каждой пригодной для этого планете она своя, уникальная. Если же нет, то возникает другой, не менее сложный вопрос: почему, если все условия для этого имелись, жизнь там не возникла?
Российские аппараты участвуют и в изучении Венеры. Для европейского проекта Venus Express (ЕКА, запуск 2006) на уровне соисследователей созданы спектрометры, с помощью которых удалось уточнить данные о составе атмосфере Венеры, изучить свечение кислорода на ночной стороне планеты; понять, почему из венерианской атмосферы в результате взаимодействия с солнечным ветром уходит много влаги.
«Четверть наблюдательного времени рентгеновской астрофизической обсерватории INTEGRAL (ЕКА) сегодня принадлежит России, - поведал Лев Зеленый. - Нами выполнен самый глубокий на сегодня обзор Галактики в рентгеновском диапазоне, исследована область центра Галактики; открыт новый тип двойных звезд с интенсивным поглощением». Так что, как полагает Лев Матвеевич, не надо хоронить отечественную космонавтику, надо дать ей шанс расправить крылья. Конечно, мы не впереди планеты всей, как было в советские годы, но и не позади.
Увидим Вселенную насквозь
Есть и грандиозные планы на будущее. Среди них - эксперимент на борту МКС по испытанию плазменно-волнового комплекса для изучения ионосферы Земли и ее отклика на различные возмущающие факторы, как космического, так и земного происхождения. Изучение Меркурия с российскими нейтронным и гамма-спектрометром на борту запланировано на 2014 г. На 2016 год – запуск проекта «Спектр-УФ» для изучения неба в ультрафиолетовом диапазоне и многоспутникового проект «Резонанс» для исследования процессов, происходящих в магнитных силовых трубках Земли. В 2017 году планируется начать работу обсерватории «Спектр-М» (проект «Миллиметрон»), предназначенной для наблюдений в дальнем инфракрасном, субмиллиметровом и миллиметровом диапазонах.
– Интерес к инфракрасному диапазону определен тем, что такие исследования дают очень важную информацию о составе планет и малых тел Солнечной системы, а также других космических объектов — о наличии воды, соединений углерода и серы, многих органических веществ, их изотопном составе, – пояснил академик Лев Зеленый. – Исследование атмосфер планет, в первую очередь, Марса и Венеры, было одной из сильнейших сторон советской планетной науки. Пора об этом вспомнить и вернуться к таким исследованиям, но уже пользуясь современными научными методами.
Отдельных слов заслуживает лунная программа России в составе проектов «Луна-Глоб» и «Луна-Ресурс», запланированная к реализации в 2015–2018 гг. Основные цели - отработка технологий орбитальных исследований, изучение образцов полярного грунта и полярной экзосферы, а также особенностей плазмы и магнитного поля солнечного ветра в окрестности Луны. Наш естественный спутник – идеальная площадка для отработки технологий «мягкой посадки» на поверхность других небесных тел, строительства крупных телескопов, обсерваторий и заводов по производству космических материалов. Главное – не загрязнить ее отходами земной жизнедеятельности, как мы это сделали с родной планетой. Ведь с распространением человека за пределы своей «колыбели» тема экологии космического пространства становится все более актуальной.