В нашей галактике - Мухин Лев Михайлович (электронная книга .txt) 📗
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.
Даже этот далеко не полный перечень научной аппаратуры дает нам хорошее представление о том, какой гигантский труд затрачивают разработчики и конструкторы научной аппаратуры для космических исследований. Ведь все эти сложнейшие приборы размещаются в шарике диаметром чуть более метра! А кроме всего прочего, каждый прибор должен выдерживать значительные перегрузки. Чтобы читателю стало ясно, какие требования предъявляются к космической аппаратуре, я приведу лишь один пример, касающийся устойчивости работы прибора после динамических перегрузок, неизбежных при входе в плотные слои атмосферы и при отстреле тормозных парашютов.
Так вот, устойчивость любого прибора в этом случае должна быть такова, что, если его сбросить с высоты около одного метра на стальную плиту, он должен полностью сохранить свою работоспособность.
