Венера: черная дыра технологий или полигон для их испытания?

Венера: кладбище или клад?

Космос и ХХ век у большинства ассоциируется с первым полетом человека вокруг Земли и высадкой на Луне. В тени этих поистине эпохальных событий остались не менее, а в чем-то и более значимые свершения: венерианские экспедиции, старт первой из которых состоялся за несколько месяцев до исторического полета Гагарина. Подавляющее большинство этих экспедиций было организовано советскими учеными – именно поэтому Венеру во всем мире до сих пор считают самой «русской» планетой Солнечной системы.

Значимость венерианских экспедиций чувствуется уже в их размахе. Только вдумайтесь: 16 автоматических «Венер», 1 зонд и 2 «Веги» всего за 14 лет! Три «Венеры» героически погибли, раздавленные чудовищным давлением, одна, потеряв связь, бесследно пропала в глубинах космоса, но подавляющее большинство аппаратов достигло цели и сообщило ценную информацию о грунте, атмосфере и внешнем облике поверхности планеты. Но даже эти счастливчики выполнили свой долг перед советской и мировой наукой ценой своей жизни: наземные аппараты проработали всего по два часа, зонды-аэростаты – двое суток, орбитальные аппараты – от нескольких месяцев до нескольких лет.

Если поставить за скобки особо экстремальные условия на Венере (температура в среднем 470С, давление 90 земных атмосфер), то в общем-то такова судьба любой космической исследовательской техники: все эти дорогостоящие, напичканные самой современной для своего времени электроникой аппараты всегда летят к пункту назначения с билетом в один конец.

Сегодня, когда часто говорят о том, что космические технологии должны приносить прибыль, вполне закономерно поставить вопрос о целесообразности таких экспедиций и особенно экспедиций на Венеру – планету, на которую, по-видимому, никогда не ступит нога человека.

Альтернативная версия развития Земли

Одним из веских мотивов продолжения венерианских исследований, с точки зрения ученых, является попытка получения ответа на вопрос о причине расхождения путей развития планет-сестер, Венеры и Земли.

В самом деле, две самые близкие друг к другу планеты Солнечной системы сформировались из одного и того же материала, примерно в одно и то же время, получают примерно одно и то же количество солнечной энергии. У них примерно одинаковая масса и размер. Казалось бы, они должны развиваться примерно в одном и том же направлении, однако в действительности Венера – это совсем другой мир. Если за голубым свечением Земли скрывается океан жизни, то за обманчивым голубым свечением Венеры – океан смерти.

– Одна из гипотез, проливающих свет на отличие Венеры от Земли, состоит в том, что на Венере произошло что-то такое, что уничтожило благоприятный климат планеты, превратив ее в тот ад, о котором мы знаем благодаря данным автоматических аппаратов. Есть версия, что сама жизнь была в свое время перенесена на Землю именно с Венеры, – считает эксперт.

Современной науке известны микроорганизмы, которые способны выживать в вакууме, например, тихоходки. Они могут впадать в спячку и пережидать невозможные для жизни условия несколько месяцев. С этой точки зрения микроорганизмы вполне могли «перекочевать» на Землю в недрах метеоритов – например, отколовшихся частей Венеры. Такая гипотеза объясняет также, почему Венера так медленно вращается вокруг своей оси: венерианский «день» длится больше 243 земных суток. Если Венера испытала столкновение с каким-то крупным космическим телом, которое повлияло на скорость ее вращения и остановило развитие жизни на планете, то ее осколки вполне могли разлететься в разные стороны и занести на Землю остатки венерианской микрофауны.

– Научный смысл изучения Венеры в этом ключе – это возможность воссоздать картину произошедшего на планете и через призму венерианской истории посмотреть на наш дом: не может ли что-то подобное произойти и с нами, и если да, то как это остановить? – отмечает Иван Рудой.

Катализатор технологического прогресса

Это не единственная причина продолжать покорять Венеру. Любая трудная задача, которая стоит перед человечеством, стимулирует нас придумывать новые способы решения, развивать технологии. Известно, что одним из самых сильнейших ускорителей прогресса являются войны: без «горячих» и «холодных» войн ХХ века у нас не было бы ни атомных электростанций, ни интернета, ни спутниковой связи, ни реактивных самолетов.

Но войны ХХ века несли хаос и разрушение, гибель миллионов людей. Космос – гораздо более гуманный способ научно-технологического развития, подобно тому, как олимпийские игры и международные спортивные соревнования – более гуманная и плодотворная замена межнациональному соперничеству.

В этом смысле Венера – это и прекрасный стимул для разработки новых устройств, и одновременно идеальный полигон для их применения. Вызов для человечества.

Яркий пример – разработка высокотемпературной электроники, которая способна работать при экстремально высоких температуре и давлении венерианского климата. Такая электроника уже создана и показала, правда, пока в лабораторных условиях, свою работоспособность. Но без Венеры человечество никогда бы не сделало шаг в этом направлении.

Такая электроника в совокупности с другими приборами, материалами, механизмами, которые способны работать на Венере, может быть в дальнейшем применена для изучения экстремальных областей на самой Земле: внутри вулканических кратеров, в Марианской впадине – зоне чрезвычайно высокого давления, в ядерных реакторах, при пожарах и в других экстремальных ситуациях.

Венера представляет большое поле и для применения технологий искусственного интеллекта. Дело в том, что из-за большого расстояния между планетами управлять техникой дистанционно, мягко говоря, не очень эффективно: между командой оператора на Земле и исполнением ее на Венере проходит несколько минут. Если для орбитальных космических аппаратов это не так критично, то для летательных аппаратов, изучающих атмосферу планеты, это может приводить к катастрофам.

Правда, до сих пор для изучения атмосферы Венеры применяли только неуправляемые аэростаты, однако для систематического и комплексного исследования этот способ уже не подходит. Ученые видят выход в запуске самоуправляющихся беспилотников (как традиционного вертолетно-самолетного типа, так и аэростатов, оснащенных двигателями), маршрут которых определяет искусственный интеллект: в рамках общей стратегии он ставит задачи конкретным БЛА с учетом достижения максимального научного результата при минимальном риске для техники.

Венера сохраняет свой научный потенциал, и это понимают ученые всего мира. Если в прошлом веке миссии на эту загадочную планету отправлял в основном Советский Союз, то теперь в ближайшем будущем сюда вместе с российским космическим кораблем полетят исследовательские аппараты из США, Европейского Союза, Индии и возможно Китая. Научно-техническая гонка за Венеру только начинается.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.

МАИ

19 статей

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) ведёт свою историю с 20 марта 1930 года. Сегодня МАИ – ведущий высокотехнологичный вуз России, обеспечивающий подготовку инженерных кадров и проведение передовых научных исследований мирового уровня. В 2021 г. программа развития Московского авиационного института прошла отбор в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». МАИ вошёл в первую группу университетов по треку «Территориальное и (или) отраслевое лидерство» программы «Приоритет 2030».

Показать больше