«Техника-молодежи» 1997 №3, с.2-4
 сказали ученые, обобщив результаты исследований АМС «Магеллан»  Один из метеоритных кратеров Венеры (диаметр — 12,5 км). Общее количество их очень невелико, а диаметр самого крупного — всего 48 км, то есть намного меньше, чем у более старых кратеров, обнаруженных на Земле (их диаметры измеряются даже сотнями километров). Отсюда и сделан вывод, что поверхность Венеры была обновлена и выровнена сравнительно недавно. Рельеф участка поверхности Венеры. Ничего подобного по однородности и гладкости астрономы доселе не видели ни на одном небесном теле. |
Ученые издавна рассматривали Венеру, как родную сестру Земли. «Эта планета — наша ближайшая соседка, — рассуждали они, — размеры ее, плотность, а значит, в целом, и состав — все напоминает Землю...» Считалось, что резче всего отличается от земной венерианская атмосфера: во-первых, — густой облачностью, а во-вторых, — высоким содержанием углекислого газа и водяного пара, создающих сильный парниковый эффект, который, в свою очередь, приводит к перегреву поверхности.
Однако радиолокационные карты, снятые автоматической межпланетной станцией «Магеллан», показали, что не менее резко различаются и геологические условия двух планет А именно: не столь давно (по меркам геологов, конечно) Венера пережила глобальный катаклизм, какого никогда не знала Земля. Судя по всему, примерно 300-500 млн лет назад поверхность «родной сестры» была полностью обновлена и радикально выровнена. В частности, метеоритных кратеров старше указанного срока на ней не найдено. (Заметим, кстати, что аппаратура «Магеллана» позволила регистрировать детали рельефа с разрешением 120 м. Эти изображения в 10 раз подробнее, чем все полученное до сих пор.)
И теперь на Венеру смотрят иными глазами, полагая ее даже более загадочным телом Солнечной системы, чем, например, Ганимед. Как известно, на этом спутнике Юпитера, имеющем диаметр немногим более 5 тыс. км и сплошь покрытом льдами, недавно обнаружены... вулканические кратеры и русла естественных каналов.
На Венере же вулканов почти не видно, но зато создается впечатление, что оказалась расплавленной вся кора планеты. После этой «операции омоложения» рельеф планеты стал практически плоским, и теперь на ней, в отличие от Земли, нет сколь-нибудь высоких гор или глубоких впадин. Отсутствуют не только моря-океаны, но даже котлованы под них не предусмотрены...
Открытие произвело в научных фугах эффект разорвавшейся бомбы. «Каковы причины всепланетной катастрофы?» — ломают головы исследователи. Одни — например Джеральд Шевер, сотрудник Американского геологического центра в Аризоне вместе с коллегами из НАСА и Аризонского университета — полагают, что катаклизм имел внешнее происхождение: кора планеты оказалась расплавленной в результате соударения с каким-то гигантским небесным телом.
Другие, во главе с Дональдом Турку из Корнеллского университета, считают причиной катастрофы накопление под корой огромных масс лавы, которые в конце концов прогрели ее до температуры плавления. Остаточные проявления этого процесса наблюдаются и доныне — в частности, поверхность планеты и посей день толком не остыла. Вполне возможно, что процесс расплавления-застывания коры является циклическим: Венера переживала его неоднократно и в будущем готовится новый подобный катаклизм.
А ведь по современным представлениям геологические процессы на Венере и Земле должны идти примерно одинаково. Теперь же приходится либо менять точку зрения, либо ждать, что и Землю когда-то может постичь такая же катастрофа.
Не удивительно, что специалисты усиленно анализируют информацию, переданную «Магелланом», стараясь понять, насколько сходно устроены недра Земли и Венеры. Если различия достаточно велики, «конца света» на нашей планете можно не опасаться, а если все же подтвердится сходство?..
Что касается другой версии — удара огромной кометы или астероида, — то вероятности подобного события для обеих планет примерно одинаковы. Но тут о безопасности землян, в принципе, мог бы позаботиться космический патруль, первые шаги по созданию которого предпринимаются в наши дни.
Так или иначе, венерианский катаклизм ученые сочли одной из серьезнейших проблем планетологии и настаивают на организации новой космической экспедиции. Очередная автоматическая станция, которая, возможно, будет запущена в начале следующего столетия, не только продолжит изучение Венеры с орбиты, но и опустит исследовательские зонды на ее поверхность.
Когда эти заметки были уже подготовлены к печати, телетайп принес еще одну новость. Анализируя строение недр Земного шара с помощью сейсмических волн, которые то и дело возникают при землетрясениях, американские геофизики пришли к выводу, что кора нашей планеты вращается медленнее, чем ее ядро. Оно, как известно, состоит из твердого железа, имеет диаметр немного меньше Луны и окружено слоем расплавленных пород толщиной порядка 2600 км. Сверху же эта магма прикрыта всего лишь тонкой 70-километровой пленкой твердой коры. Так вот: ядро в своем вращении опережает кору и магму примерно на 1° в год. Величина как будто небольшая, но не приведет ли со временем такая несинхронность к столь же радикальному «омоложению» Земли?..
Публикацию по зарубежным источникам подготовил Олег СЛАВИН
Если для исследований Луны и Марса лучше всего пускать транспортные роботы по поверхности планеты, то для Венеры, согласно оценкам, эффективнее окажутся долговременная летающая лаборатория и исследовательские зонды, наделенные некоторыми свойствами... глубоководного батискафа.
Как известно, температура у поверхности Венеры достигает 500°С, а давление — около 100 атм. Кроме того, плотнейший облачный покров обрекает ее на вечные сумерки. И наконец, атмосфера планеты, наряду с огромным количеством углекислого газа (до 98%), содержит примеси соляной и фтористой кислот. Все это делает весьма проблематичным сколь-нибудь долгое пребывание исследовательских аппаратов на поверхности Венеры.
Но как тогда ее изучать?
«А примерно так же, как мы ныне изучаем океанское дно,» — предлагают ученые. И далее развивают эту идею следующим образом.
«Неудобную» венерианскую атмосферу из врага можно превратить в союзника. На высоте примерно 50 км ее плотность и температура сравнимы с земной. Здесь, наверное, и имеет смысл разместить постоянную научную базу Это будет нечто вроде гигантского аэростата, а еще лучше дирижабля. Оболочку последнего предлагается изготовить из тонкого гофрированного металла — чтобы она была жесткой и в то же время способной менять объем. База будет крейсировать в атмосфере по определенным траекториям, перемещаться в заданные районы планеты и зависать над избранным пунктом.
Чем заполнять оболочки венерианских летательных аппаратов — тоже продумали. Как показали расчеты, в данном случае нет смысла везти с Земли, скажем, традиционный гелий. Ведь хотя собственный вес
этого газа составит всего 9% от массы аэростата, зато баллоны, в которых гелий придется транспортировать под давлением 300-350 атм., «потянут» столько же, сколько и весь аппарат целиком. Если же мы захватим с собой аммиак в баллонах низкого давления или вообще простую воду, то масса «тары» резко снизится. А на месте, под действием высоких венерианских температур, названные жидкости без всяких затрат энергии превратятся в пар, который и послужит рабочим телом для аэростата. Схема полета аэростата с двухкомпонентным рабочим телом. По расчетам Г. Москаленко, из положений 8, 9, 10 можно вновь начать подъем, открыв заслонку дросселя, выпускающего жидкость из баллона высокого давления. Она тут же превращается в газ и обеспечивает дополнительную подъемную силу. |  Такими представлял «летающие острова» Венеры инженер С.Житомирский (см. «ТМ», № 9 за 1971 г.). «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 (последние сигнализируют о возможных пробоях оболочки; газовые смеси могут содержать также герметики для латания этих пробоев. — Ред.). 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.» |
Понятное дело, аммиак, а тем более водяной пар, намного тяжелее гелия. Но, как уже говорилось, этот избыточный вес с лихвой окупится отсутствием на борту корабля-доставщика тяжелых баллонов высокого давления. А это значит, что в итоге даже «водяной» аэростат способен нести большую полезную нагрузку, чем гелиевый.
С такой долговременной летающей лаборатории на поверхность планеты смогут опускаться исследовательские зонды с более прочными корпусами, построенные по типу земных глубоководных батискафов. Для них, согласно идее кандидата технических наук Г.Москаленко, удобно использовать двухкомпонентное рабочее тело — лучше всего смесь тех же паров воды с парами аммиака или метилового спирта.
Зачем нужны две компоненты? Дело в том, что условия «аэростатического плавания» в атмосферах Земли и Венеры резко различны, поскольку давления, плотности и температуры атмосферных газов на каждой планете по-разному меняются с высотой. Указанная смесь как раз и выбрана с учетом специфики венерианской атмосферы. Соотношение термодинамических параметров двух компонентов позволит легко регулировать высоту подъема и режимы полета.
Водяной пар служит здесь основным рабочим телом и обеспечивает подъем аппарата до некоторой максимальной высоты (на которой «плавает» базовый дирижабль). Но по мере приближения к ней пар начнет конденсироваться, то есть попросту превращаться в воду, которая станет балластом, так что аппарат будет опять готов к спуску.
Если после конденсации собрать воду в баллон, чтобы не дать ей сразу вновь испариться при снижении аппарата в более горячие слои атмосферы, то спуск можно продолжать до самой поверхности. А когда понадобится взлететь, достаточно будет открыть дроссельную заслонку баллона: вода тотчас превратится в пар (ведь за бортом — около 500°), и зонд-батискаф уйдет в небеса...
Что касается вспомогательного рабочего тела (аммиака или метилового спирта), то интенсивность его конденсации и испарения легко поддается плавному регулированию, и в результате зонд можно «подвешивать» на любой заданной высоте. Причем все это совершенно бесплатно: никакого расхода балласта или рабочего тела не предвидится.
Более того, Москаленко предлагает простую идею — как зонду попутно запасаться электроэнергией при спусках и подъемах. Для этого достаточно выставить наружу, в набегающий поток газа крыльчатку. Вращаясь, она будет крутить электрогенератор. Запасая энергию в аккумуляторах, ее можно затем использовать, скажем, для подсветки ландшафтов Венеры прожектором или фотовспышкой. Ведь на поверхности ее, напомним, царит вечный сумрак...