Русская Венера? Какой будет станция «Венера-Д» с американцами и без

Есть ли там жизнь? Это захватывающий вопрос будущей миссии. Во многом именно ради этого российские учёные хотят сотрудничать с NASA и вместе запустить на утреннюю звезду аппараты с поразительно выносливой электроникой. Только это сотрудничество уже не первый год под вопросом.

Да, это русская планета. Пока что исключительно русская. Правда, не глава "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин её так нарёк. Он просто хорошо помнит, что это сделали много лет назад, так сказать, наши западные партнёры. Такое прозвище соседний мир получил в зарубежных СМИ. Почему? Просто потому, что за всю историю человечества, кроме Советского Союза, вторую планету Солнечной системы непосредственно на её поверхности никто и никогда не исследовал. СССР запускал к Венере станции с 1961 года. В 1972-м впервые удалось мягко посадить аппарат на поверхности. Это был аппарат "Венера-8". А следующие — "Венера-9" и "Венера-10" — в 1975-м передали Земле первые в истории фотографии венерианских пейзажей.

Фото © Wikipedia

Всё, что мы сейчас знаем о Венере, все эти адские температуры, давление — это результаты измерений, сделанных советскими аппаратами. Как ни странно, не Красную планету Марс, а облачную планету Венера называли "русской планетой"

Лев Зелёный

Глава Института космических исследований РАН

Что мы знаем о Венере

Фото © Getty Images / Universal Images Group

Фото © Getty Images / Universal Images Group

— планета земной группы, то есть с твёрдой поверхностью;

— по размерам и массе немногим меньше Земли;

вращается в обратную сторону по отношению ко всем остальным планетам Солнечной системы, причём очень медленно (сутки там как наши 243 дня);

самая горячая во всей Солнечной системе (+462 градуса) из-за парникового эффекта;

— атмосфера на 92% состоит из углекислого газа, остальные 4% — азот.

Чего мы не знаем о Венере

Фото © NASA / JPL

Фото © NASA / JPL

— куда с планеты делись океаны воды, которые там были;

что привело к жуткому парниковому эффекту и не катимся ли мы сами к такому же результату;

— почему планета вращается вокруг своей оси не так, как все;

есть ли там жизнь.

Последний вопрос, кстати, вовсе не шутка, а реальная легитимная научная гипотеза. В Институте космических исследований РАН уверены, что она имеет такое же право на жизнь, как и странные существа, которых, возможно, запечатлели на поверхности Венеры ещё в 70–80-е годы.

Фото © Журнал "Успехи физических наук"

Фото © Журнал "Успехи физических наук"

Эти снимки с тех самых пор — около 40 лет подряд — внимательно изучал и сравнивал друг с другом уважаемый советский учёный Леонид Ксанфомалити. Он заметил, что некоторые объекты не просто необычно выглядят, но и меняют местоположение.

Это совсем не безумная идея, как кажется на первый взгляд. Сначала человек закатывает глаза, но когда ему начинаешь рассказывать о чёрных курильщиках, о странных формах жизни в необычных условиях, человек начинает думать по-другому

Лев Зелёный

Глава Института космических исследований РАН

Кто мог подавать признаки жизни на Венере: версия и фотографии советских ученых

Учёные из США считают, что на Венере есть жизнь. По их мнению приметой этого могут служить следы газа фосфина. При этом ещё в СССР на Венеру отправлялись беспилотные экспедиции, которые, возможно, смогли эти формы жизни сфотографировать. Это говорит не кто-нибудь, а сама Российская академия наук. И в доказательство показывает целую галерею снимков, на которых видно: там явно что-то медленно передвигается. Что-то, похожее то на скорпиона, то на медвежонка.

За последнее время на этот счёт появились, между прочим, интересные новости. Во-первых, астробиологи воссоздали в лаборатории дьявольские условия венерианской окружающей среды и выяснили, что в верхних слоях атмосферы этой ужасной, извините, прекрасной планеты некоторым микробам было бы в общем-то неплохо.

И во-вторых, оказалось, что в этой самой атмосфере имеется фосфин. А что такое фосфин? А это газ, который у нас на Земле является продуктом жизнедеятельности некоторых микробов. Конкретно — анаэробных микробов, то есть таких, которые обходятся без кислорода. Это, например, бифидобактерии, от которых молоко скисает. Стрептококки, от которых бывает пневмония, менингит, скарлатина и прочее. Что примечательно. В прошлом 2019 году учёные доказали, что на твёрдой планете этот фосфин не может вырабатываться никаким другим способом, кроме как микробами. Живыми организмами. Вы понимаете?

Фото © NASA / JPL-Caltech

Фото © NASA / JPL-Caltech

Учёные срочно хотят всё выяснить и давно знают, как это сделать. В 2013 году Институт космических исследований вместе с NASA начал работу над проектом новой межпланетной станции "Венера-Д". "Д" значит долгоживущая. Её создатели хотят сделать так, чтобы новые аппараты прожили в кромешном аду дольше, чем в своё время советские. Советские аппараты жили от силы часа два: на поверхности плюс 500 градусов жары, давление 92 земные атмосферы и дожди из серной кислоты.

Этот проект был всегда оформлен именно как российский проект. Но в нём могло быть участие американской стороны. То есть это могло быть двустороннее сотрудничество, но российский проект

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

В 2019 году концепция "Венеры-Д" была готова. По изначальному замыслу в составе миссии должны быть следующие аппараты.

Орбитальный аппарат

Схематичное изображение орбитального модуля. Изображение предоставлено НПО имени Лавочкина

Схематичное изображение орбитального модуля. Изображение предоставлено НПО имени Лавочкина

Российский. Может проработать на орбите вокруг Венеры минимум три года. А учитывая успешный опыт с Mars Express и Mars Reconnaissance Orbiter, учёные надеются, что прослужит и 10–15 лет. Будет собирать данные, присылаемые посадочным модулем, и вести собственные исследования.

Он выходит на суточную орбиту вокруг Венеры, то есть период обращения — одни сутки. На нём будут установлены приборы, в основном российские, также предлагали нам приборы из Европы и Японии. Это приборы по изучению облачного слоя атмосферы, динамики, состава облаков, состава атмосферы, магнитосферы Венеры

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Посадочный аппарат

Схематичное изображение посадочного модуля. Изображение предоставлено НПО имени Лавочкина

Схематичное изображение посадочного модуля. Изображение предоставлено НПО имени Лавочкина

Российский. Внешне очень похож на советские "Венеры", но внутри совершенно новый. Его задача — продержаться два-три часа, а за это время собрать образцы грунта и сразу же их проанализировать. Это, пожалуй, самое главное.

Была идея фантастическая, за которую уцепился "Роскосмос" недавно, — это забор и доставка грунта (с Венеры на Землю. — Прим. а). Это может быть осуществлено, но не скоро. У нас с конца 2019 года проект исследования Венеры прорабатывается как проект из нескольких экспедиций. Может быть вторая и третья экспедиция. Вот на третью может быть как раз записан забор и доставка грунта

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Конечно, предусмотрена и панорамная съёмка поверхности.

Камера будет стерео, там на этот раз ошибок каких-то, думаю, избежать удастся, всяких визуальных "шумов", то есть изображение будет проще интерпретировать

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Уже есть представление, где именно приземлить (или "привенерить"?) посадочный модуль. По этому поводу собирали целую научную конференцию. Пришли к выводу, что лучше всего выбрать достаточно ровное лавовое поле где-нибудь поближе к северному полюсу планеты — именно в тех краях будет летать орбитальный аппарат, а значит, можно надеяться на стабильную связь между модулями.

Пример равнины на поверхности Венеры (слева) и близкий к ней земной аналог. Фото © NASA, ГЕОХИ РАН

Пример равнины на поверхности Венеры (слева) и близкий к ней земной аналог. Фото © NASA, ГЕОХИ РАН

Аппарат NASA LLISSE

Малая долгоживущая станция LLISSE, закреплённая на российском посадочном модуле. Фото © NASA Glenn Research Center

Малая долгоживущая станция LLISSE, закреплённая на российском посадочном модуле. Фото © NASA Glenn Research Center

Long-lived In-Situ Solar System Explorer. Долгоживущий исследователь Солнечной системы. In-Situ значит "на месте". Его предполагается установить на посадочном модуле. После того как сам модуль отслужит свои два-три часа, этот аппарат продолжит работать, по расчётам инженеров, ещё примерно два месяца. На такую живучесть они надеются благодаря высокотемпературной электронике, разработанной и испытанной в научно-исследовательском центре имени Джона Гленна в Кливленде.

У них есть камера для испытаний различных штук, элементов электроники или даже целых приборов, где имитируются венерианские условия, то есть температура, давление и даже состав атмосферы. Им уже удалось создать несколько элементов, которые могут работать 60 дней в таких условиях. У них очень большие средства выделяются на этот проект, у них огромный интерес, потому что непонятно, когда у них появятся свои венерианские проекты — миссии постоянно отбирают на другие объекты, к астероидам, к Марсу

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Атмосферная платформа NASA

Один из вариантов американского атмосферного модуля с переменной высотой плавания. Фото © NASA Jet Propulsion Laboratory

Один из вариантов американского атмосферного модуля с переменной высотой плавания. Фото © NASA Jet Propulsion Laboratory

Это воздушный зонд, который должен маневрировать на высотах примерно от 50 до 60 километров над поверхностью. Запланированные сроки его службы — от нескольких дней до нескольких недель. Будет изучать химический состав облаков, свойства различных газов и аэрозолей, которые там витают.

Было предложено поставить там японский микроскоп, который анализировал бы пробы облаков на предмет наличия там сложных белков, то есть жизни

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Рассматривается и несколько других возможных вариантов. Например, тестовый летательный аппарат от НПО Лавочкина — на его основе хотят сделать полноценный атмосферный зонд для следующей миссии.

И ещё: NASA предлагает дополнительно несколько (два-три, как пояснили в ИКИ) небольших одинаковых посадочных аппаратов. Эти модули заявлены как ещё более долгоживущие — 120 дней. Они очень похожи на LLISSE.

Изображение станции SAEVe на поверхности Венеры. Фото © NASA Glenn Research Center

Изображение станции SAEVe на поверхности Венеры. Фото © NASA Glenn Research Center

Они способны входить в атмосферу в собственной аэродинамической оболочке, то есть их не нужно крепить к нашему посадочному модулю, они могут сами по себе сбрасываться с орбиты, входить в атмосферу и делать посадку. Главное их преимущество — сейсмометр. До сих пор мы ничего не знаем о сейсмической активности Венеры. Если такие маленькие станции разбросать в трёх разных точках, то можно не только измерить сейсмическую активность, но и составить какую-то трёхмерную модель внутреннего строения Венеры

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Только вот запустят ли вместе с "Венерой-Д" какую-либо технику NASA, пока не совсем ясно. Глава "Роскосмоса" на днях заявил следующее:

У нас в программе есть тема восстановления исследования Венеры совместно с американцами — проект "Венера-Д". Мы также рассматриваем и отдельную миссию на Венеру. Считаем, что Венера — это всё-таки русская планета

Дмитрий Рогозин

Глава "Роскосмоса"

Вскоре из "Роскосмоса" пришло такое сообщение.

Принято решение о реализации ранее запланированной миссии "Венера-Д", включающей посадочные и орбитальные модули, в качестве независимого национального проекта без широкого привлечения международной кооперации

Из сообщения госкорпорации "Роскосмос"

Чуть позже в госкорпорации разъяснили.

Ни о каком отказе от сотрудничества с США по проекту "Венера-Д" речи не было. Мы не отказываемся от международного сотрудничества. Речь шла только о непривлечении широкой международной кооперации

Владимир Устименко

Руководитель пресс-службы "Роскосмоса"

Эээ… Так мы вместе с американцами запускаем на Венеру станцию или нет?

Там в "Роскосмосе" неразбериха небольшая. У них там один отдел не знает, что делает другой. Та концепция, которая была разработана в 2019 году, до сих пор считается актуальной, и до сих пор мы во всех документах, в том числе и во внутренних, пишем, что мы всё ещё ожидаем части NASA, поэтому модули, которые в NASA предлагают, всё ещё включены

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Как рассказал научный сотрудник Института космических исследований Дмитрий Горин, в 2017 году NASA направило "Роскосмосу" официальный запрос на сотрудничество по проекту "Венера-Д". Ответа — ни положительного, ни отрицательного — до сих пор нет.

Мы спрашиваем у "Роскосмоса", будет ли у нас какое-то соглашение с NASA о сотрудничестве, они пока не знают

Дмитрий Горин

Младший научный сотрудник отдела физики планет и малых тел Института космических исследований РАН

Нет и финансирования. По словам Рогозина, миссия по исследованию Венеры вошла в проект госпрограммы на 2021–2030 годы, который должны утвердить в ближайшие месяцы. В прошлом году в ИКИ подсчитали, что опытно-конструкторские работы по "Венере-Д" будут стоить 17 миллиардов рублей, а общая стоимость проекта — 65 миллиардов.

Учёные и конструкторы очень ждут денег прямо сейчас, потому что хотят успеть попасть в "окно" 2029 года. Окно в данном случае — это такой промежуток времени, когда Венера и Земля находятся на оптимальном расстоянии друг от друга. Так бывает примерно каждые пару лет. Учитывая, что на строительство станции уйдёт около десяти лет, 2029 год представляется подходящим вариантом. Если не успеют — следующие окна будут в 2031 и 2034 годах.

Адель Романенкова

Адель Романенкова