Русская планета: как советские ученые смогли покорить Венеру

16 ноября исполняется 57 лет со дня запуска космического аппарата «Венера-3», совершившего посадку на Венеру. Это была настоящая победа советских ученых, которые после нескольких попыток смогли наконец достичь поверхности новой планеты. Несмотря на неудачную посадку, «Венера-3» доказала, что СССР движется в правильном направлении и совсем скоро получит долгожданные сведения об условиях жизни на Венере. «Лента.ру» рассказывает, оправдались ли возлагаемые на эту планету надежды.

Похожая на Землю

Изучение космоса совершило резкий скачок вперед после первого удачного запуска искусственного спутника, организованного СССР в 1957 году, и полета Юрия Гагарина в космос в 1961 году. Информация, полученная в ходе этих полетов, дала возможность более подробно изучить планеты Солнечной системы, среди которых особенно выделялась Венера.

Но почему освоение именно этой планеты стало одной из главных целей советских ученых? В первую очередь — из-за схожести с Землей: радиус и масса планет очень похожи, поэтому советские ученые надеялись, что и поверхность Венеры будет пригодна для обитания.

Любопытно, что за несколько лет до первых попыток отправить космические аппараты на Венеру в СССР появилась книга, в которой удивительно точно был описан ряд сложностей, с которыми столкнутся ученые в 1960-е годы, отправляя на планету космические аппараты, — произведение братьев Стругацких «Страна багровых туч», которое описывало экспедицию землян на Венеру. Поскольку планета находится ближе к Солнцу, чем Земля, еще до ее освоения было ясно, что там жарко и сухо, поэтому Стругацкие передают эту атмосферу духоты, красного неба и бесконечного светового дня.

Однако Венера оставалась главной надеждой исследователей на открытие в космосе места, пригодного для обитания людей. Первые космические станции были сконструированы таким образом, чтобы быть готовыми приземлиться на воду, то есть ученые не сомневались в том, что найдут на планете жизнь. Покорение Венеры было необходимо СССР еще и для того, чтобы в условиях продолжающейся гонки вооружений одержать верх в борьбе с США, где готовились полеты на Марс и Луну.

Теория и практика

Освоение Венеры происходило не так успешно, как надеялись испытатели. «Венера-1» — первая межпланетная станция, посланная для сбора информации, пролетела мимо планеты и не передала никакой информации на Землю. «Венера-2» тоже не смогла приземлиться на поверхность, однако записала важные сведения о космическом пространстве. Прорывом стал запуск «Венеры-3». Несмотря на то что при столкновении с Венерой она разбилась, ученые ликовали: наконец-то произошел контакт с другой планетой!

«Венера-3» доставила на поверхность планеты вымпел с гербом СССР, подтвердив тем самым, что именно советские ученые смогли покорить планету. Правда, получить информацию от станции им не удалось, поэтому было решено послать на Венеру еще один аппарат, изготовленный с учетом космических перегрузок. К этому моменту становилось все более очевидным, что эта планета непригодна для человеческого существования: слишком высокие температуры и плотная поверхность не дали бы людям возможность поселиться на Венере.

Ученые продолжали надеяться, что жара и засуха свойственны только некоторым регионам планеты, в других же ее частях рассчитывали найти океан. Вплоть до запуска «Венеры-4» исследователи верили в то, что на новой планете можно будет жить и что они просто не нашли благоприятного с климатической точки зрения места. К тому же Венеру было трудно изучить из-за облаков, постоянно покрывающих ее поверхность, поэтому до 1967 года оставалась надежда на получение новых обнадеживающих фактов.

«Венера-4», отправленная на планету, чтобы добыть необходимые данные, разбила все надежды ученых и подтвердила самые пессимистичные прогнозы. Выяснилось, что атмосфера Венеры на 90 процентов состоит из углерода, что температура в момент нахождения на планете станции составляла 262 градуса Цельсия, и это не предел. Планета оказалась совершенно непригодна для существования человека. Тем не менее «Венера-4» стала первой станцией, передавшей важные данные о планете, что стало очередной победой советских ученых.

Некоторых исследователей охватило разочарование после получения этих сведений. В любом случае в день посадки «Венеры-4» инженер Георгий Бабакин, руководивший ее созданием, праздновал с коллегами победу. Царила всеобщая эйфория: наконец-то ученые получили сведения о Венере и за один день узнали о ней больше, чем за многие десятилетия изучения. Неожиданно один из конструкторов заплакал. Коллеги бросились к нему, не понимая, что могло его огорчить в день такого триумфа. С невыразимой горечью он сказал:

В этих словах выражается все разочарование, которое испытали советские ученые, получив новые данные о Венере. Разумеется, с научной точки зрения произошел прорыв. Все последующие запуски станций докажут, что еще долгие годы Венера будет представлять интерес для исследователей. Вместе с тем в глубине души ученые до последнего надеялись на то, что эта планета в будущем станет новым домом для землян, запасным вариантом в случае катастрофы или глобального потепления, о котором стали говорить все чаще. Но, несмотря на крушение надежд, Венеру продолжали изучать и добывать о ней все более точные сведения.

Одна за другой

Следующие отправившиеся на планету станции «Венера-5» и «Венера-6» были уничтожены атмосферой еще до приземления на поверхность. Подобная неудача была связана с тем, что обе станции были сконструированы до приземления «Венеры-4» и при их создании не учитывались ошибки, свойственные их предшественнице.

Зато «Венера-7» разрабатывалась, опираясь на ранее полученные сведения о плотности поверхности и температуре, поэтому была готова выдержать большое давление, в том числе благодаря титановому корпусу, сделанному специально для преодоления экстремальных условий на подлете к Венере. Правда, и этот запуск не обошелся без некоторых сложностей.

Отправившись в космос в августе 1970 году, «Венера-7» довольно быстро перестала передавать информацию о своем состоянии из-за неисправности техники и транслировала лишь сведения о температуре. Подлетая к планете, станция чуть не потерпела крушение из-за оторвавшегося парашюта, но все равно смогла совершить мягкую посадку, что стало очередным достижением советских ученых.

Именно «Венера-7» передала Земле точные данные о температуре планеты — 457-474 градусов Цельсия. Эти экстремальные показатели температуры в два раза превысили ранее полученные учеными сведения: планета буквально плавилась из-за сильного парникового эффекта. Новая информация потрясла ученых, вскоре они отправили новую станцию для более подробного изучения Венеры.

27 марта 1972 года «Венера-8» была запущена в космос. Она совершила мягкую посадку на планету и подтвердила данные о температуре, а также сообщила, что давление на Венере составляет около 90 атмосфер. Измерения освещенности показали, что, несмотря на облака, окружавшие Венеру, на ней возможно вести фотосъемку (при этом видимость была сопоставима с пасмурным днем на Земле). Еще одним достижением стало первое изучение грунта планеты, который оказался очень похож на земной гранит. Таким образом, «Венера-8» стала первой станцией, выполнившей практически все поставленные учеными задачи и проработавшей на планете не несколько минут, а почти час.

Не только температура выше 400 градусов, но и высокое давление делали невозможным существование на планете людей. Убедившись в непригодности Венеры для жизни человека, советские ученыепоставили другую задачу: сделать первую в мире фотосъемку поверхности Венеры. Это стало бы настоящей сенсацией в научном мире! И исследователи принялись за работу.

Последняя миссия

Для проектирования новых станций необходимо было учитывать воздействие жары на съемочные аппараты, которые могли просто расплавиться. Было придумано оригинальное решение, как разместить камеры и не дать им пострадать от высоких температур. Наконец, в октябре 1975 года «Венера-9» и «Венера-10» благополучно сели на Венеру и сделали первые в мире фотографии этой планеты.

Триумфом стал не только сам факт того, что ученые получили снимки Венеры, но еще и то, какого качества были эти снимки. Опасения ученых, боявшихся, что из-за облаков на поверхности планеты ничего не будет видно или получится искаженная картинка из-за эффекта рефракции, не подтвердились. Фотографии были довольно четкими и показали невероятные панорамы Венеры.

Благодаря тому, что станции приземлились в разных точках планеты, стало ясно, что поверхность Венеры неоднородна. Так, «Венера-9» сделала снимок местности с многочисленными камнями острой формы, а «Венера-10» сфотографировала ту часть планеты, где почти не было камней, но были непонятные образования, похожие на фрагменты застывшей лавы. Теперь ученым стало известно гораздо больше о рельефе Венеры. Они стали задумываться о том, чтобы повторить эксперимент и получить цветные изображения планеты.

С этой целью в 1978 году в космос были отправлены «Венера-11» и «Венера-12», однако тут советских ученых постигла одна из самых крупных неудач. По досадному недоразумению, защитные крышки камер не открылись после посадки, поэтому фотографии сделать не удалось. Исследователи продолжали разработку станций и через несколько лет были готовы «Венера-13» и «Венера-14», которые осенью 1982 года приземлились на планету и сделали единственные имеющиеся сегодня цветные фотографии Венеры.

Станции работали 127 минут, что стало рекордом пребывания на планете. Еще одним достижением СССР была сделанная станциями запись шумов, которая впоследствии была частично расшифрована (есть мнение, что станции уловили громовые раскаты).

Получив данные о рельефе Венеры, советские ученые решили попробовать картографировать ее северную часть. Это была практически непосильная задача: поверхность Венеры исследователи называли джунглями из-за сложности и неоднородности ее рельефа, поэтому составить карту было очень сложно.

Тем не менее в 1983 году «Венера-15» и «Венера-16» вышли на орбиту планеты и несколько месяцев кружили вокруг нее, зафиксировав в конечном итоге около 30 процентов ее поверхности. Благодаря полученным сведениям у ученых появились новые данные о Венере: были обнаружены другие виды рельефа, получившие забавные названия, среди которых особенно выделяются каньон Бабы-яги, равнина Снегурочки и другие. Картография также подтвердила существование на Венере большого количества кратеров (позже станет известно, что на планете их около 1000), которые получили оригинальные названия: например, несколько кратеров назвали именами жен Абдуллы из знаменитого советского фильма «Белое солнце пустыни».

Последним этапом освоения Венеры в СССР стал запуск аппаратов «Вега-1» и «Вега-2», которые исследовали газовую оболочку и грунт планеты с помощью аэростатов — новой техники, доказавшей свою эффективность (работа велась почти двое суток). Советским ученым требовалось время на обработку данных и конструирование новых космических аппаратов, поэтому они не спешили посылать на планету новые станции.

К тому времени интерес к Венере несколько угас: полученные сведения показали, что эта планета непригодна для обитания человека, поэтому теперь она представляла для исследователей только научный интерес, в то время как другие, еще неизведанные планеты, могли оказаться весьма перспективными для человеческого проживания. На какое-то время СССР вернулся к изучению Марса и в 1980-е годы снова попробовал его покорить, но «Фобос-1» и «Фобос-2» не справились с поставленными задачами, а новые попытки покорения планет скоро прекратились, так как распался Советский Союз.

***

Станции, созданные советскими учеными и покорившие Венеру, внесли наибольший вклад в исследование этой планеты. По большому счету практически все данные, которые имеются о Венере на данный момент, были получены в СССР. Американцы периодически предпринимали попытки покорить Венеру, но их успехи в освоении этой планеты не были так значимы.

После распада СССР запуск станций на Венеру прекратился и вплоть до сегодняшнего дня не продолжился, но благодаря современным технологиям некоторые сведения с орбиты планеты ученые получают. Хотя Венера и оказалась непригодной для жизни людей планетой, ее дальнейшее исследование представляет особый интерес.

В 2020 году на Венере был обнаружен газ фосфин, имеющий биологическое происхождение, что подтверждает наличие некоторых форм жизни на планете. К тому же еще с советских времен существует мнение некоторых исследователей о том, что не вся Венера непригодна для человеческой жизни, возможно, есть ее части, где люди смогли бы существовать. Известно, например, что на определенной высоте температура Венеры составляет всего 40 градусов. Правда, для того, чтобы находиться в этих относительно комфортных условиях, человеку пришлось бы жить над поверхностью планеты. Однако, возможно, дальнейшее освоение Венеры помогло бы найти на планете какие-то формы жизни и более приемлемые для человека места обитания.

Венера интересна и с экзистенциальной точки зрения: она выступает своего рода memento mori для землян. Считается, что поскольку эти планеты очень похожи, Земля в будущем будет выглядеть примерно так, как сейчас Венера. Было доказано, что раньше на Венере была вода, и ее было даже больше, чем сейчас на Земле, однако из-за изменений климата началась засуха, и источники воды исчезли. Венера может быть прообразом будущего Земли, поэтому ее освоение не может не интересовать ученых.

Что касается дальнейшего изучения Венеры, в XXI веке Россия создала несколько проектов по ее исследованию. Один из них — «Венера-Глоб» — предполагалось реализовать после 2020 года с целью изучения атмосферы, поверхности, сейсмической и вулканической активности, парникового эффекта планеты. Для подобного исследования планировалось создать космический комплекс в нескольких районах планеты. Однако проект перестал развиваться из-за отсутствия необходимых технологий.

Другой проект получил название «Венера-Д» («Венера Долгоживущая»), его разработали ученые России и США, но в 2020 году «Роскосмос» заявил, что эта новая миссия на Венеру будет реализована как национальная, а не совместная. Планируется исследовать планету в три этапа. Первый из них — запуск «Венеры-Д» в ноябре 2029 года, чтобы изучить атмосферу, поверхность, строение планеты и ее окружающей плазмы. Второй этап — июнь 2031 года — заключается в том, чтобы продолжить и углубить исследование атмосферы Венеры. Наконец, третий этап — в июне 2034 года доставить с Венеры образцы грунта и атмосферы. То есть этот масштабный проект предполагает присутствие космических станций на планете на протяжении нескольких лет, что позволит провести более глубокое и подробное изучение Венеры.

Освоение Венеры, начавшееся в середине прошлого века, продолжается и сегодня, хотя основные шаги в ее изучении были сделаны именно в СССР. Сейчас ведется анализ полученных данных о планете для успешных попыток ее освоения в будущем. Сегодня исследователи располагают достаточными знаниями для оценки возможности жизни на Венере, хотя планета еще до конца не изучена. До сих пор остается надежда, что в каком-нибудь районе Венеры будут найдены пригодные для человечества условия. Хотя и без этого обстоятельства исследовать эту загадочную «планету багровых туч» чрезвычайно интересно, поскольку она не только дает уникальные с научной точки зрения сведения, но и заставляет задуматься о будущем Земли.