"Знание — сила" №4 1977 год

Точка отсчета в цепи событий, последовательно приближающих нас к Марсу, была поставлена более 14 лет назад. Реальной целью космического путешествия красная планета впервые стала осенью 1962 года. Но достигнуть ее тогда посланцу Земли не удалось. Чтобы проложить дорогу между двумя планетами, понадобилось еще почти десять лет. Зато потом это сделали сразу два аппарата.

«Советская капсула на поверхности Марса! Это ли не фантастика?» — восклицал директор обсерватории Джодрелл Бэнк профессор Бернард Ловелл, комментируя полет автоматической станции «Марс-2». А спускаемый аппарат следующей советской станции совершил первую мягкую посадку на поверхность планеты и послал оттуда первый радиосигнал на Землю. Одновременно Фобос и Деймос обрели рукотворных собратьев: обе станции вместе с незадолго до того прибывшим к Марсу американским аппаратом «Маринер-9» стали его первыми искусственными спутниками.

Долгое соседство с планетой позволило переждать бурю, окутавшую ее пыльной завесой, и впервые подробно рассмотреть Марс с близкого расстояния. Следующие четыре советские станции уточнили полученные с орбит данные, а спускаемый аппарат одной из них — «Марса-6» — впервые прощупал атмосферу планеты изнутри. После этих полетов пришлось подвергнуть коррекции тепловой портрет планеты, а также представления о структуре и составе ее атмосферы и грунта. Так совместными усилиями специалистов двух стран был подготовлен очередной этап в исследовании Марса.

После полета первого марсианского дуэта — станций «Марс-2» и «Марс-3» — в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, возглавляющей американские исследования планет с помощью автоматов, заявили: «Советский Союз, обеспечив мягкую посадку на Марс, сделал то, что США смогут сделать не ранее 1976 года». И вот названный срок наступил. На Марсе — два аппарата, родившиеся в Пасадене и многозначительно названные именем древних завоевателей — викингов.

Погружая в забвение подробности, время оставляет в памяти лишь то, что возводит событие в ранг действительно исторического. Однако оживить минувшее могут только подробности. Дистанция в несколько месяцев позволяет окинуть эпопею «Викингов» единым взглядом, объективно оценить ее научную значимость.

В свое время «Маринер-9» передал на Землю многочисленные фотографии поверхности Марса. На них нашли, казалось бы, удобную площадку для посадки первого из двух «Викингов». Но когда его телеглаз обследовал с орбиты выбранный район, в поле зрения попали кратеры, камни, трещины в лаве. Еще меньше доверия внушали «промоины и острова» — следы исчезнувших водных потоков. С посадкой решили повременить. Правда, это лишало создателей аппарата великолепной возможности отметить высадкой на Марс двухсотлетний юбилей своей страны. Однако риск был слишком велик.

Посадку пришлось откладывать и еще раз. Найти на планете «аэродром» размером всего 100 на 30 километров оказалось не так просто. Резервный район при ближайшем рассмотрении тоже не сулил ничего хорошего. Помогли астрономы. Ощупав Марс лучом огромного радиотелескопа в Аресибо, они обнаружили на краю равнины Хризе подходящую ровную площадку. 20 июля сюда благополучно прибыл посадочный блок первого «Викинга». На Земле об этом узнали не сразу. Почти 20 томительных минут преодолевали радиоволны 340 миллионов километров, разделявших тогда обе планеты.

Облачная чадра Венеры, кольца Сатурна, Красное пятно Юпитера — признаки, позволяющие без труда узнать этих членов семьи Солнца. Землю и Марс отличают от космических соседей их цвет — голубой и красный. И все же вряд ли кто ожидал, что Марс окажется таким красным.

Но вот снимок, весь залитый алым. Словно сквозь прозрачный красный осколок глядишь на эту слегка всхолмленную, густо усеянную камнями равнину. Над красной пустыней — нежно-розовое, светлеющее книзу небо. Утих ветер, оставив за каждым камнем гладкий барханчик розовой пыли, оголив рыжеватые пятна плоской скалы. Закатным земным покоем веет от этого безумно далекого неведомого мира. И, как на Земле, по утрам застилает горизонт легкая туманная дымка.

Багряный цвет Марса — цвет окислившегося железа. Так уже давно думали астрономы. Называли и породу, которая должна преобладать в марсианской «почве»,— обычный бурый железняк, или лимонит. Теперь это можно было проверить экспериментально.

Автоматическая рука выдвинулась из аппарата и зачерпнула в двух с половиной метрах от него горсть оранжево-красных, словно покрытых окалиной камней. След ковша заставил вспомнить Луну. Как и там, края канавки получились острыми, а стенки не осыпались и остались вертикальными, как в мокром песке. После первого же анализа отпали последние сомнения: своей окраской планета действительно обязана ржавчине. Возможно, она образовалась в те далекие геологические эпохи, когда на поверхности Марса было много воды.

Взвешенные в воздухе мельчайшие частички почвы придают необычный цвет и марсианскому небу. Твердых частиц в атмосфере Марса оказалось примерно столько же, сколько содержится их в промышленном смоге больших городов.

Естественно, грунт планеты состоит не только из железа, хотя его там и больше других элементов — около 15 процентов. Рентгеновский спектрометр «Викинга» обнаружил немало кремния, кальция, фосфора, алюминия. Замечено было также присутствие рубидия, стронция, циркония, калия...

Вслед за Венерой Марс представил еще одно доказательство родства планет земной группы: большая часть камней оказалась осколками базальтовой лавы. Значит, и здесь, как на Земле и Луне, поработали когда-то вулканы.

Незадолго до старта «Викингов» журналист Ярослав Голованов, посетивший Пасадену, писал: «О братьях по разуму сегодня уже никто не мечтает: их на Марсе мы не найдем. Но жизнь? Пусть самая примитивная — растения, лишайники, крохотные грибки какие-нибудь, да пусть хоть бактерии, в конце концов! Хоть что-то, что родится, живет и умирает. Если что-то подобное есть на Марсе, значит, уже опытом доказано будет великое многообразие жизни во Вселенной, — философское, мировоззренческое значение такого открытия огромно». Создатели «Викингов» это отлично понимали. Поэтому поиски жизни были главным в программе исследований на поверхности Марса..

Любой организм живет, пока через него непрерывным потоком протекают все новые частицы окружающей его материальной среды. Поиском фактов обмена веществ и занимались марсианские биологические лаборатории.

«Вначале был углерод»,— так перефразировал академик А. И. Опарин известное библейское выражение. Как и на Земле, жизнь на Марсе может основываться на углероде — элементе, способном образовывать колоссальное разнообразие химических соединений. Такое допущение приняли априори создатели биологических приборов.

Земные микроорганизмы, поглощая в процессе жизнедеятельности питательные вещества, выделяют различные газы. Логично было предположить, что и невидимые марсиане поступают так же. Гипотетическим инопланетянам предложили пищу, приправленную особыми «специями». В сосуд с пробой грунта ввели питательный раствор, содержащий меченые атомы углерода. Если марсианские бактерии действительно усваивают углерод подобно земным, его радиоактивный изотоп должен был встретиться в выделяемых ими газах.

Первые вести с Марса обрадовали, но и озадачили. Счетчик прибора щелкал там значительно чаще, чем в земной лаборатории, где в контрольном эксперименте «работали» реальные микроорганизмы. По словам руководителя биологической программы, доктора Клейна, полученную с Марса информацию можно было толковать как наличие жизни. Но сначала нужно было исключить все другие объяснения, которых могло быть «очень и очень много».

На пятые сутки радиоактивность начала снижаться. Возможно, потому, что пища кончилась. Если же это была какая-то химическая реакция, то затухание процесса могло означать лишь то, что постепенно расходовалось вступившее в нее вещество грунта. Новая порция питательного раствора не должна была в таком случае вызвать заметного увеличения радиоактивности. Однако после добавления жидкости показания счетчика возросли так, как если бы оголодавшие бактерии вновь воспрянули духом.

Еще больше волнений вызвали показания второго прибора, предназначенного для исследования газообмена предполагаемых живых организмов с окружающей средой. Грунт, находящийся в атмосфере планеты, смачивали питательным бульоном и подогревали. Периодически из камеры отбирались пробы «воздуха» для анализа. Очень скоро (всего через двое суток вместо расчетных двенадцати) было зарегистрировано выделение кислорода, в 15—20 раз превышавшее ожидаемое. Научный руководитель программы «Викинг» не скрывал растерянности: «С нашей стороны было бы просто глупо говорить, что мы знаем, что означают эти данные».

В попытках объяснить непонятные явления была проявлена разумная осторожность. Сначала во всем подозревали химию. Действительно, реакция сухого грунта с жидкостью могла проходить довольно бурно. В качестве возможного кандидата на источник кислорода называли кристаллическую перекись водорода, которая могла содержаться в верхних слоях марсианской почвы.

Но все-таки необычайно заманчиво было предположить и биологические причины. За догадками, подчас довольно рискованными, дело не стало: «Учитывая суровые условия на Марсе (температура в месте посадки меняется от минус 85 до минус 30 градусов), не исключено, что живые организмы находятся там в состоянии «спячки» и им нужны соответствующие условия для возвращения к жизни. Обильное количество воды и питательных веществ было бы настоящим пиршеством для этих микроорганизмов».

Так что же все-таки — химия или биология? Выделение газов в обоих приборах длилось дольше, чем обычно при химических реакциях, но меньше, чем в биологических процессах. «Мы находимся где-то посредине», — констатировал один из ученых.

На Земле клетки, содержащие хлорофилл, образуют под действием солнечных лучей органические вещества из углекислого газа и воды. Не так ли использует энергию светила и марсианская жизнь? В марсианский воздух, заполнивший сосуд с грунтом, добавили немного радиоактивного изотопа углерода. Чтобы микробы, если они есть, чувствовали себя как дома, Над ними зажгли лампочку, имитирующую характерный для Марса солнечный свет. Инкубация продолжалась несколько суток. Клеткам давали возможность как следует усвоить меченый углерод. Потом камеру очистили от газов, а грунт нагрели до 600 градусов. При этом из него должны были улетучиться образованные в процессе фотосинтеза органические вещества с мечеными атомами, а счетчик радиоактивных частиц — подсчитать их количество.

Зарегистрированный в эксперименте уровень радиоактивности в 6 раз превысил тот, который наблюдался бы в случае отсутствия в грунте микроорганизмов. «Информация по меньшей мере наводит на мысль о возможности биологической активности», — комментировал результат доктор Г. Клейн. Однако постановщик эксперимента доктор Н. Горовец высказался более определенно: «Мы не обнаружили жизни на Марсе, так как для объяснения использования углерода чем-то, содержащимся в пробах почвы, можно найти целый ряд версий».

Окончательно отнести это «что-то» к живой или мертвой природе должны были помочь контрольные опыты в земной лаборатории. В приборы поместили новые порции грунта и простерилизовали их длительным нагреванием. При этом микроорганизмы, если они имелись, должны были погибнуть. Естественно, не могли теперь появиться и продукты их жизнедеятельности.

Все произошло почти в точности так, как ожидали биологи, «Если бы мы наблюдали подобные результаты в какой-нибудь лаборатории, — сказал доктор Горовец, — мы сделали бы вывод, что получен слабый, но бесспорно биологический сигнал». Но тут же поспешил добавить, что «поскольку сигнал приходит с Марса, нужно проявлять осторожность с толкованием». Его коллега доктор Г. Левин высказался в том же духе: «В результате контрольного эксперимента мнение о биогенной природе углекислого газа получило равные права с мнением о его химической природе. Однако до категорического ответа далеко...»

Итак, «пятьдесят на пятьдесят». Неопределенность диагноза требовала консилиума. К обсуждению привлекли новых компетентных специалистов. И все же пришлось отдать предпочтение неодушевленной природе.

В качестве основной причины наблюдаемых явлений было названо солнечное излучение. На Марсе оно не такое, как на Земле, прежде всего из-за отсутствия в его атмосфере озона, защищающего нашу планету от солнечного ультрафиолета. Конечно, это пока еще только гипотеза, которую не раз будут проверять.

Готовые формы жизни — клетки и примитивные организмы — складываются из особых материалов, построенных на основе углерода. Их наличие или отсутствие должно быть, пожалуй, самым серьезным аргументом в споре биологов с химиками. Через две недели после первой посадки корреспондент агентства Ассошиэйтед Пресс сообщил из Пасадены: «Если бы жизнь состояла из слов и предложений, то эксперимент, который начинает мини-лаборатория «Викинга», представляет собой поиски отдельных букв. Органический анализ марсианской почвы может выявить «буквы», то есть органические молекулы, свидетельствующие о наличии жизни на красной планете в прошлом или теперь».

Поиски признаков внеземной жизни на молекулярном уровне ведутся уже давно и небезуспешно. Следы органического вещества не раз обнаруживали в составе метеоритов, даже среди редких межзвездных молекул встречаются сложные соединения углерода. На Марсе органическое вещество могло появиться в результате химических процессов в атмосфере и на поверхности планеты. Могли занести его туда метеориты. И, наконец, без органики не могла обойтись ни давно угасшая, ни существующая жизнь.

Скажем сразу — органических веществ на Марсе не оказалось. Историю марсианской жизни писать было нечем. Этот результат, пожалуй, больше других обескуражил биологов. Но они все же не теряли надежды. Оправдать их мог второй аппарат и прежде всего потому, что в районе его посадки было значительно больше паров воды.

Второй «Викинг» «примарсился» в нескольких тысячах километров от первого на противоположной стороне планеты. Представьте, сколь различные условия встретились бы двум экспедициям инопланетных «пришельцев», высадись они, скажем, в среднеазиатской пустыне и где-нибудь на Дальнем Востоке.

С орбиты спутника область Утопия сильно отличалась от места посадки первого аппарата. Но, ко всеобщему удивлению, очутившемуся там второму посадочному блоку открылась знакомая картина. Такая же, как на первых снимках, безжизненная красная равнина, то же обилие камней, разве что немного крупнее, — пористых, как песчаник, или гладких, с острыми краями, та же розовая пыль, и над всем этим — то же алое небо. Положи рядом два снимка — «старый» и только что полученный с Марса, и не каждый сможет отличить их друг от друга. Но еще более разительным оказалось сходство показаний научных приборов.

Анализы химического состава поверхностного слоя практически не дали ничего нового. И железа здесь оказалось столько же, сколько было его около первого аппарата. И в биологических приборах грунт вел себя очень похоже. А самое главное, — как и раньше, к великому огорчению биологов, не нашлось здесь и следов органических веществ. Этому не хотелось верить. И потому просьбам ученых уступили еще раз, проделав еще один эксперимент.

Солнечный ультрафиолет губителен не только для всего живого. Не может противостоять ему и «неживая» органика. Однако от разрушительных лучей нетрудно уберечься.

Микробы, помещенные на полированную стальную пластину, облучались ультрафиолетовыми лучами. Очень скоро в колонии не осталось ни одной живой клетки. Потом пластину намочили, дали ей полежать некоторое время на открытом воздухе и вновь заселили бактериями. Новые обитатели, укрывшись между частичками ржавчины, безболезненно перенесли порцию лучей, равную годовой дозе солнечного ультрафиолета в открытом космосе.

Возле обоих аппаратов — сколько угодно прекрасных убежищ, в которых можно уберечься от лучевой бомбардировки. Прежде всего это обломки породы. Решили поискать органику под ними. «Пробный камень» оказался для манипулятора неподъемным. Второй же был податливее. Но и в грунте, взятом из свежей лунки, масс-спектрометр не нашел никаких органических молекул.

— Так что же все-таки, есть жизнь на Марсе или нет? — этот вопрос первым задали журналисты руководителям программы «Викинг» на пресс-конференции, посвященной предварительным результатам космического эксперимента. Высказанные всеми специалистами «за» и «против» подытожил доктор Г. Левин: «Я не знаю, есть ли жизнь на Марсе, но считаю, что у нас нет никаких доказательств, заставляющих исключить такую возможность». «Мы на самом деле надеялись, что удастся обнаружить жизнь на Марсе. ...Но нам не повезло», — сокрушался директор НАСА доктор Д. Флетчер.

В чем же именно не повезло? В том, что на Марсе не оказалось жизни или что ее не удалось обнаружить? А были ли вообще шансы получить на эти вопросы бесспорные ответы? Разве не нашлось бы в любом случае поводов для сомнений? Вот что писал незадолго до полета один из «идеологов» эксперимента, оценивая достоинства и недостатки предлагаемых для «Викингов» методов биологических поисков: «Под «обнаружением жизни» надо подразумевать получение однозначного ответа: «да» или «нет». Фактически мы сейчас не обладаем таким прибором, который смог бы определить формы, находящиеся на грани жизни. Наилучшее, на что мы можем надеяться, — это лишь неокончательное предположение».

Оснований для таких гипотез «Викинги» добыли предостаточно. Некоторые из них уже появляются. Доктор К. Саган, например, не исключает возможности наличия на Марсе изолированных оазисов жизни. Обнаружение на планете больших количеств необходимой для развития жизни воды (измерения с орбитального блока одного из аппаратов показали, что северная полярная шапка Марса покрыта почти километровым слоем обычного льда, а не замерзшей углекислоты, как считалось раньше) дает серьезное основание для такого предположения. Если эта гипотеза окажется справедливой, поиски жизни на планете могут затянуться надолго. Остается ждать. И надеяться.