Лев Мухин - В нашей галактике

Но начиная с 1967 года, на автоматической станции «Венера-4» и на всех последующих этих датчиков уже не было. Ясно, что при температуре поверхности около 480 градусов Цельсия ни о каких океанах не может быть и речи. На этой станции и на всех последующих стояла мощная тепловая защита.

Так что же мы хотели узнать о Венере и что знаем о ней сегодня, через 15 лет ее исследования с помощью космических станций?

Мне хочется прежде всего вспомнить, как принималось решение о составе научной аппаратуры на космическом аппарате. Ведь и вес и энергопотребление имели очень жесткие пределы, а желающих «прописать» свой прибор на борту станции было всегда более чем достаточно, по вполне понятным причинам.

Поэтому, когда планировался очередной запуск, у М. Келдыша собирался совет, на котором и выносилось окончательное заключение по поводу научной программы. Нельзя не сказать о том, что всех присутствовавших на заседаниях этого совета поражала быстрота и точность, с которой Келдыш мог оценить важность какой-либо научной проблемы. Блистательный математик, теоретик космонавтики, он с удивительной интуицией замечал и слабые и сильные стороны космических экспериментов. Но кроме этого, он всегда оказывал большую конкретную помощь экспериментаторам.

Ведь что греха таить! От идеи проведения какого-нибудь космического эксперимента до ее воплощения в бортовой прибор, «в металл», как принято говорить, лежит очень тяжелая дорога. Попробуйте уговорить руководителя предприятия изготовить прибор в космическом исполнении. Здесь даже неважно, о каком приборе идет речь. Важно следующее. Допустим, нужно провести масс-спектрометрический анализ воздуха в комнате. Лабораторный серийный образец прибора для таких целей весит, как правило, от 100 до 500 килограммов, а для анализа воздуха на Венере на борт надо поставить прибор с точно такими же характеристиками, а иногда и с лучшими, но весом не более 10 килограммов. Поэтому размещение заказа на каком-нибудь предприятии — дело, скажем прямо, нелегкое.

Руководство предприятия, как правило, принимало экспериментаторов хорошо. Как-никак «фирма» солидная — Академия наук СССР. Все понимают: вопрос важный, престиж советской науки — дело нешуточное. Секретарши носят чай с печеньем, обед в директорской столовой, десерт. Разговор иногда продолжается не один день. В кабинете слышатся слова «приоритет», «престиж», «интересно», «важно». Но в конце концов тональность разговора меняется. «А если прибор пойдет „на полку“?» — лукаво спрашивает директор предприятия? В переводе на русский язык это означает: «Вдруг прибор не полетит?»

Вы начинаете уверять, что прибор полетит обязательно, что это важный эксперимент, что вся прогрессивная научная общественность уже давно ожидает проведения именно этого эксперимента и т. д. и т. п. Мало того. Вы говорите, что предприятию, где вы хотите разместить заказ, будет оказана всяческая помощь, что Келдыш позвонит министру.

И действительно, если Келдыш был убежден в важности эксперимента, он и звонил, и писал, и встречался с людьми самого высокого ранга, и вы получали возможность разместить заказ и в конце концов иметь прибор в космическом исполнении.

В изучении Венеры особенно острая ситуация сложилась к 1978 году. До сих пор Венера была «вотчиной» советской космической техники. Мы многое узнали об этой планете. Удалось выяснить, что основным компонентом атмосферы является углекислота, узнали температуры поверхности и атмосферы, получили уникальные снимки поверхности планеты. Оказалось, что в атмосфере Венеры очень мало воды.

На повестку дня стал вопрос о проведении нового цикла экспериментов, на более высоком уровне, с большей точностью и чувствительностью. Это было тем более необходимо потому, что американские ученые запускали к Венере свой аппарат под названием «Пионер-Венера». Итак, «Венера-11» и «Венера-12», с одной стороны, и «Пионер-Венера» — с другой, — взаимная проверка научных данных. Да и посадка на Венеру почти в одно и то же время.

Наши станции были сконструированы таким образом, что они совершали мягкую посадку и часть приборов могла работать на поверхности планеты. Это было достигнуто при помощи системы тормозных парашютов, а после того, как они отстреливались, посадочный аппарат тормозился опоясывающим его металлическим щитком (конструкторы называли его тормозной юбкой, а более решительные люди просто мини-юбкой). Такая схема посадки имела существенные преимущества перед проектом американцев, поскольку она давала возможность получить большое количество информации на траектории спуска и на поверхности. В частности, наши станции сумели проанализировать химический состав облачного слоя.

Американцы пошли по другому пути. У них был большой космический аппарат, из которого выбросили три маленьких и один исследовательский зонд побольше. На всех зондах была установлена научная аппаратура. Зонды прошли всю атмосферу Венеры до самой поверхности; при столкновении с поверхностью Венеры все они, кроме одного, погибли: скорость соударения достигала 11 метров в секунду. Один маленький зонд «жил» на поверхности 67 минут. Какая же научная аппаратура была на аппаратах и что нового мы узнали о Венере после этих космических запусков?

Приборов было много, и я буду говорить лишь о самом главном.

Во-первых, и у нас и у американцев для анализа химического состава атмосферы использовались масс-спектрометры и газовые хроматографы. Эти приборы обладают очень высокой чувствительностью и позволяют обнаруживать в смеси газов примесь, концентрация которой составляет примерно одну миллионную часть, а масс-спектрометры способны еще проводить изотопный анализ благородных газов. Почему этот анализ очень важен?

Мы хорошо знаем, что в атмосфере Земли, например, много аргона. Но этот аргон состоит из двух изотопов. Один получается в результате распада в земной коре калия-40, который превращается в аргон с атомным весом 40, а второй изотоп, его называют нерадиогенным, или первичным, имеет атомный вес 36. Первого в атмосфере Земли почти в 300 раз больше, чем второго. Поскольку благородные газы практически не участвуют ни в каких химических реакциях, они являются исключительно важными элементами, по содержанию которых можно судить об эволюции планеты, образовании ее атмосферы и т. д.

Именно поэтому масс-спектрометрические измерения и принесли самые сенсационные результаты.

Кроме масс-спектрометров и газовых хроматографов, на советских космических аппаратах стояли спектрофотометры — оптические приборы, определяющие поглощение солнечного излучения в атмосфере Венеры в различных диапазонах длин волн. Это был тоже очень интересный эксперимент, поскольку различные примеси в атмосфере имеют свою характерную длину волны поглощения. Поэтому результаты экспериментов использовались не только для оценки свойств атмосферы Венеры в целом и теплового режима планеты, но также и для определения некоторых малых примесей в атмосфере. На наших станциях стояли приборы для изучения электрической активности атмосферы, а попросту говоря, ученые хотели узнать, есть ли на Венере грозы. Изучался химический состав облачного слоя, оптические свойства частичек, слагающих его.