Марс и Венера

XXIV съезд КПСС поставил перед советскими учеными важнейшую задачу - продолжить фундаментальные научные исследования Луны и планет Солнечной системы. В мае 1971 г. в сторону Марса были запущены советские автоматические станции "Марс-2" и "Марс-3". Выведение автоматической станции на орбиту спутника Марса и посадка на его поверхность в условиях чрезвычайно разреженной атмосферы - очень сложная проблема, решение которой зависит от качеств бортового комплекса аппаратуры и от эффективной работы наземных командно-измерительных средств. Эта проблема была успешно решена - станции "Марс-2" и "Марс-3" стали искусственными спутниками Марса, а спускаемый лппа-рат станции "Марс-3" впервые совершил мягкую посадку на поверхность Марса.

За время длительного полета вокруг Марса спутники "Марс-2" и "Марс-3" передали большой объем информации о физических особенностях этой планеты и окружающего ее космического пространства. Аппаратурой спутников измерялось магнитное поле планеты, исследовалось состояние ионосферы и ее взаимодействие с солнечным ветром, регистрировались заряженные частицы вблизи Марса. Выяснилось, например, что концентрация электронов около Марса в несколько раз ниже, чем вблизи Земли. Наличие атомарного водорода подтвердилось до высоты 20 тыс. км от поверхности Марса.

Одной из задач спутников было исследование физических условий на поверхности и в атмосфере планеты. С помощью инфракрасного и сантиметрового радиометров ученые получили тепловую карту Марса. Получены интересные данные об одной из точек измерений температуры поверхности Марса, которая на 25° выше, чем в соседних районах. Аналогичные температурные аномалии были зафиксированы приборами американского спутника "Маринер-9". Некоторые исследователи связывают эти загадочные явления с возможной на Марсе вулканической деятельностью. Получены первые результаты о содержании в атмосфере Марса паров воды, атомарного водорода и кислорода, нейтрального газа аргона.

Важной частью программы исследований Марса с помощью спутников является получение картины его рельефа и измерение отражательной способности его поверхности, а также получение крупномасштабных и глобальных фотографий планеты.

Ученые установили, что марсианская атмосфера в основном состоит из углекислого газа. Она примерно в 100 раз менее плотна, чем земная. При характерном рельефе с обилием возвышенностей и глубоких впадин плотность атмосферы Марса, а следовательно, и концентрация углекислого газа на его поверхности весьма различны. Это обстоятельство использовано для определения рельефа местности с помощью инфракрасных фотометров. Приборы оценивают количество углекислого газа на линии визирования по трассе спутника и вычерчивают рельеф поверхности.

Благодаря разреженной и безоблачной атмосфере Марс - планета более удобная для фотографирования со спутника, чем Венера и даже Земля. Уже первые фотографии, сделанные космическим аппаратом с полетной траектории, запечатлели ландшафт, подобный лунному обилием кратеров. Изучению загадочной поверхности Марса поможет дальнейшее фотографирование планеты с искусственных спутников.

"Еще десятилетие назад, - рассказывает директор Института космических исследований АН СССР академик Р. 3. Сагдеев, - астрономы, основываясь на данных наземных наблюдений, традиционно называли двойником Земли планету Венера. Однако рейсы космических аппаратов, и в первую очередь полеты советских станций серии "Венера", убедительно показали разительное отличие физических условий на поверхности этой планеты от земных. Марс, напротив, оказался во многих отношениях гораздо ближе к Земле, чем предполагалось.

Выяснилось, что еще в недавнем прошлом Марс был весьма активен в геологическом отношении, причем не исключено, что эта активность продолжается и в настоящее время. Вид многих образований на поверхности планеты дает веские основания предполагать существование на ней в прошлом больших водных потоков. А как известно, именно вода выступает одним из основных факторов, определяющих характер эволюции поверхности, и, вероятно, играет решающую роль в создании условий для возникновения жизни".

С помощью советских и американских космических аппаратов выявлены многие важные характеристики как самой планеты Марс, так и окружающей ее космической среды. Получены данные о рельефе Марса и о грунте, слагающем поверхностный слой этой планеты, сведения о распределении температуры по ее поверхности, о строении и составе ее атмосферы. Работа на орбитах искусственных спутников Марса советских космических станций "Марс-2" и "Марс-3" дала возможность изучать его магнитное поле, получить данные о гравитационном поле, сведения об атмосфере и облачности планеты. Американский аппарат "Маринер-9" позволил получить фотоизображение большой части поверхности Марса в среднем масштабе. Были также сфотографированы два маленьких естественных спутника Марса диаметром 25 и 10 км. . Наша страна добилась замечательных результатов и в исследовании Венеры - "планеты загадок", как ее называют. По размерам, плотности, массе Венера похожа на Землю. Но в отличие от нашей планеты она очень медленно вращается вокруг своей оси. Солнечные сутки на Венере равны 120 земным. Важная особенность Венеры состоит в том, что ось ее вращения перпендикулярна плоскости ее орбиты. Это означает, что на Венере нет времен года. Только длинные день и ночь, а также широтные различия вносят разнообразие в тамошние условия погоды.

Загадочной делает Венеру прежде всего окутывающий ее сплошной облачный покров. Фотографии Венеры в видимых лучах, полученные даже при помощи больших телескопов, не обнаруживают вокруг нее ничего, кроме достаточно равномерно светящейся полусферы.

Без знания качественной и количественной структуры атмосферы нельзя было определить атмосферное давление на Венере. Требовались непосредственные измерения. Полеты космических аппаратов "Венера-4", "Венера-5" и "Венера-6" позволили решить эту задачу. По результатам прямых измерений, проведенных этими автоматическими станциями, физические условия на Венере таковы: давление - около 100 ат, температура - около 500°, атмосфера планеты почти сплошь состоит из углекислого газа.

Запуск "Венеры-7", спускаемый аппарат которой достиг поверхности планеты 15 декабря 1970 г. и в течение 35 мин передавал бесценную научную информацию, несомненно, одно из самых значительных достижений отечественной космонавтики и всей советской науки. "Венерой-7" была измерена температура в месте посадки. Она составляет примерно 475°. Давление оказалось равным примерно 90 ат. Газ при таком давлении примерно в 60 раз плотнее воздуха у поверхности Земли!

Венера - вторая за Ураном планета, которая при движении вокруг Солнца имеет собственное вращение в обратную сторону. Этот факт пока не получил научного объяснения. Правда, некоторые ученые полагают, что это происходит "по молодости лет" планеты, что наблюдаемая эволюция орбиты Венеры через несколько сот тысяч лет восстановит космическую гармонию и планета станет вращаться так же, как и остальные, старшие соседи: Возраст Венеры, кстати, чрезвычайно интригует ученых. Ведь не исключено, что Венера повторяет в своем развитии путь, пройденный Землей.

У Венеры практически нет магнитного поля, а без этой защиты радиационная опасность на ней может быть достаточно велика.

Запущенная в марте 1972 г. "Венера-8" была призвана продолжить исследования Венеры и продвинуть вперед процессы познания сложной природы этой планеты. Свой четырехмесячный полет "Венера-8" завершила 22 июля 1972 г., передав уникальные научные данные о свойствах атмосферы Венеры, характеристиках освещенности на планете и о природе грунта ее поверхностного слоя.

Научную эстафету "Венеры-8" подхватили "Венера-9", "Венера-10", впервые передавшие изображение с поверхности Венеры, и другие автоматические станции СССР и США. Очевидно, на базе этих исследований родятся новые научные открытия.

Советская программа изучения Солнечной системы с помощью космических 'аппаратов успешно претворяется в жизнь.

В 1974 г. за исследования в области распространения радиоволн в дальнем космосе с помощью аппаратов типа "Венера", "Марс" и "Луна" Государственной премии СССР удостоен коллектив ученых Института радиотехники и электроники АН СССР под руководством заслуженного деятеля науки и техники РСФСР доктора технических наук профессора М. А. Колосова. В работах участвовали доктора технических наук Н. А. Арманд, О. И. Яковлев, кандидат физико-математических наук Н. А. Савич, кандидаты технических наук А. И. Ефимов, Д. Я. Штерн и другие.

Принимая радиолуч с космического корабля, ученые впервые исследовали Вселенную методом радиопросвечивания. Зная исходные параметры посылаемого сигнала, они получили важные сведения о Марсе, Венере, Луне и межпланетном пространстве.