Вселенная. Пространство. Время 2018 №08-09 (168-169) [Журнал «Вселенная. Пространство. Время»] (pdf) читать онлайн

пппгтпднгтп

ппрми

ЗАБЫТАЯ
ПЛАНЕТА
ПОЧЕМУ ЧЕЛОВЕЧЕСТВУ
СТОИТ ПРОДОЛЖИТЬ
ИЗУЧЕНИЕ ВЕНЕРЫ

Вендский
рубеж
СТРАНИЦЫ
КАМЕННОЙ ЛЕТОПИСИ

БЕСПОРЯДОК на орбите
И КАК С НИМ БОРОТЬСЯ

XXX ГЕНЕРАЛЬНАЯ
АССАМБЛЕЯ IAU

V ЗВЕЗДЫ БАРНАРДА
НАШЛИ ПЛАНЕТУ

КОСМИЧЕСКИЕ ТЕНИ
В СОЗВЕЗДИИ ЗМЕИ

Уважаемые читатели!
Поздравляем вас с наступающим Новым годом - годом полувеко­
вого юбилея первой высадки человека на Луну!
Уходящий год стал юбилейным для нашего журнала: 22 декабря
нам исполнилось 15 лет. За это время на наших страницах было опу­
бликовано более 500 авторских статей, тысячи новостей о космических
полетах, исследованиях Вселенной и Солнечной системы, достижени­
ях экзобиологии, археологии, об изменении климата и природных ка­
таклизмах...
Среди наших авторов были нобелевские лауреаты, академики, кос­
монавты и астронавты, профессора, ведущие специалисты космиче­
ской отрасли из десятка стран мира, известные популяризаторы науки,
которые старались доступным языком объяснить всем интересую­
щимся самые сложные вопросы мироздания.
В поисках материалов для статей и интервью мы объездили полмира, посетили больше десятка астрономических фестивалей и научных
конференций в Австрии, Великобритании, Нидерландах, Норвегии, на
Канарских островах и даже на далеких Гавайях. Представители редак­
ции наблюдали солнечные затмения в Турции и штате Вайоминг, зна­
комились с экспонатами аэрокосмических музеев в Нью-Йорке и на
мысе Канаверал, поднимались на обсерваторию Мауна Кеа и загляды­
вали в гигантскую чашу радиотелескопа Аресибо.
Чтобы еще ближе познакомиться с читателями, мы организовали
научно-просветительский клуб «Вселенная, пространство, время». 13
января 2019 г. исполняется 7 лет со дня его первого собрания. С тех пор
его гостями стало больше полусотни ученых, космонавтов и астронав­
тов из Украины, Российской Федерации, Швейцарии и США.
Случались в истории нашего журнала и нелегкие времена: выпустив
до конца 2017 г. 160 печатных номеров, мы вынуждены были перейти в
электронный формат, но с сентября возобновили издание в бумажном
виде, отпечатав уже три номера (№5-6, №7 и №8-9). Рассматривается
также возможность печати номеров с 1-го по 4-й за 2018 г. В следую­
щем году мы планируем войти в Каталог подписных изданий Укра­
ины (с марта 2019 г.), а в течение года издать 6 номеров объемом 76
страниц. В настоящее время заказы на рассылку изданных журналов
можно оформить на сайте по адресу https://universemagazine.com/ordermagazine/ или через нашу страницу в социальной сети Facebook. Следи­
те за нашими объявлениями!
Мы и дальше делаем все возможное, чтобы продолжать знакомить
вас с наиболее актуальными новостями науки, результатами космиче­
ских миссий, держать вас в курсе событий, происходящих в научном
сообществе Земли и на безграничных просторах Вселенной. Удачи вам
в наступающем 2019-м году!

Редакция

Руководитель проекта, главный редактор:
Гордиенко С. П.
Выпускающий редактор:
Манько В. А.
Редактор:
Размыслович К. Р. (Минск)

Редакционный совет:
Митрахов Н. А. — главный редактор ин­
формационно-аналитического
центра
«Спейс-Информ», кандидат технических
наук

Рябов М. И. — старший научный сотрудник
Одесской обсерватории радиоастрономи­
ческого института НАН Украины, кандидат
ф.-м. наук, сопредседатель Международно­
го астрономического общества

Вавилова И. Б. — ученый секретарь Совета
по космическим исследованиям НАН Укра­
ины, вице-президент Украинской астроно­
мической ассоциации, кандидат ф.-м. наук

Олейник И. И. — генерал-полковник, доктор
технических наук, заслуженный деятель на­
уки и техники РФ

№8-9 (168- 169) 2018

СОДЕРЖАНИЕ
4

XXX Генеральная ассамблея IAU

БЕСПОРЯДОК НА ОРБИТЕ И КАК С НИМ БОРОТЬСЯ 48
Дарья Заремба

Новости

Солнечная система
ЗАБЫТАЯ ПЛАНЕТА.
Станут ли люди
небожителями...
на Венере?
6

44
47
47

Жизнь на Земле

Кирилл Размыслович

СЮРПРИЗЫ
МИССИИ «АКАЦУКИ»
Хавьер Пералта

«Союз МС-11»: старт после аварии
Dragon 2 готов к полету
Начато строительство Dream Chaser

14

Новости
Тающие ледники Гренландии
ВЕНДСКИЙ РУБЕЖ.
Страницы каменной летописи

56

58

Владимир Гриценко, Юрий Шевела

Новости
Dawn перестал выходить на связь
OSIRIS-REX достиг цели
«Хаябуса-2» ушел на «каникулы»
BepiColombo отправился к Меркурию
Раскрыта тайна «шрамов» Фобоса
Экспедиция на обратную сторону Луны
InSight: первый взгляд «внутрь» Марса
На Луну с частными компаниями
Миссию Juno продлили на три года
Voyager 2 вышел в межзвездное пространство

20
22
23
24
25
26
28
31
32
34

Вселенная
Новости
Галактика, «пожирающая» трех соседей
У звезды Барнарда найдена планета
Космические тени в созвездии Змеи

66
68
69

Космонавтика
2018 И ДАЛЕЕ.
Основные тенденции космонавтики

36

Андрей Колесник, Владимир Манько

Любительская астрономия
НЕБО
в январе-феврале 2019 г.

72

Михаил Лашко, Владимир Манько

Андронов И. Л. — декан факультета Одес­
ского национального морского университе­
та, доктор ф.-м. наук, профессор, вице-пре­
зидент Украинской ассоциации любителей
астрономии

Учредитель и издатель:
ЧП «Третья планета»
02089 Украина, г. Киев, ул. Радистов, 64
Телефон редакции: +38 067 501-21-61
сайт: universem agazine.com

Дизайн, верстка:
Кисилица Е. Б.
IT-сопровождение:
Голойда А. Р.

Зарегистрировано Государственным комите­
том телевидения и радиовещания Украины.
Свидетельство КВ 7947 от 06.10.2003 г.

© ВСЕЛЕННАЯ, пространство, время —
№ 8-9 (168-169) 2018
ВСЕЛЕННАЯ, пространство, время —
м е ж д у н а р о д н ы й н а у ч н о -п о п у л я р н ы й
журнал по астроном ии и косм онавтике,
рассчитанны й на м ассового читателя

N00SPHERE
Technology Knowledge Humanity

Генеральную ассамблею Меж­
дународного астрономического
союза (IAU) без преувеличения
можно назвать наиболее значимым
событием для профессиональных
астрономов и представителей
сопутствующих специальностей. Эта
организация объединяет более 13
тыс. членов из 83 стран мира, а ее
руководящие органы уполномочены
принимать решения о принципах
астрономической номенклатуры,
признании заслуг наиболее выдаю­
щихся ученых, о том, какие направ­
ления астрономии требуют дополни­
тельных усилий и финансирования
для своего развития (и о предостав­
лении такого финансирования из
бюджета IAU), а также по многим
другим важным вопросам - на­
пример, касающимся космических
исследований и связей с обществен­
ностью. В частности, 12 лет назад
на таком же мероприятии в Праге
Плутон был лишен статуса планеты,
результатом чего стали бурные дис­
куссии, вышедшие далеко за рамки
научного сообщества.
IAU была основана в 1919 г. и
в следующем году отметит свое
столетие. Самый представительный
астрономический форум прово­
дится каждые три года в одном
из мировых научных центров. В
текущем году его впервые принимала
Вена - столица Австрии, где расположен
один из старейших мировых универ­
ситетов (основан в 1365 г.). Здесь в
свое время учились или работали
Иоганн Кеплер, Эрвин Шредингер,
4

Вселенная, пространство, время

астроном Иоганн Пализа, физик
Феликс Эренхарт, первооткрыва­
тель космических лучей Виктор
Хесс и другие выдающиеся ученые,
внесшие значительный вклад в
развитие астрономии и космологии.
Нынешнюю Генеральную ассам­
блею - тридцатую по счету - посе­
тило свыше трех тысяч делегатов.
В медиа-сопровождении этого
мероприятия участвовало более
90 аккредитованных журналистов,
среди которых уже второй раз были
представители редакции журнала
«Вселенная, пространство, время».
Программа Генеральной ассам­
блеи IAU включала в себя тема­
тические лекции и презентации,
посвященные самым актуальным
астрономическим проблемам. В
частности, отдельные лекционные
сессии касались исследований
карликовых галактик, двойных
звезд, интенсивно излучающих в
рентгеновском диапазоне, вопро­
сов звездообразования, его связи
с появлением планетных систем и
возникновением жизни, роли в эво­
люции Вселенной асимптотических
голубых гигантов (так называемых
AGB-звезд), перспектив астроме­
трии и новых инструментов для
наблюдений звездного неба - как
наземных, так и космических (в пер­
вую очередь телескопа им. Джейм­
са Уэбба - JWST). Особо были выде­
лены общие направления развития
астрономии в XXI веке и планиро­
вание мероприятий, посвященных
предстоящему 100-летию IAU. Еще

один юбилей в следующем году
научное сообщество отметит 26 мая,
когда исполнится 100 лет со дня на­
блюдений Артуром Эддингтоном во
время полного солнечного затмения
эффекта отклонения света звезд в
поле тяготения Солнца, предсказан­
ного Альбертом Эйнштейном.
Оба этих юбилея ученые собира­
ются использовать для популяри­
зации науки и привлечения в свои
ряды молодежи. Об этом шла речь
на вступительной пресс-конферен­
ции: по словам генерального се­
кретаря IAU Пьеро Бенвенути (Piero
Benvenuti), в ближайшее время орга­
низация должна пополниться более
чем тысячей новых членов, причем
в основном ими станут молодые
научные сотрудники, недавно закон­
чившие профильные учебные за­
ведения. Отдельной особенностью
этой «новой волны», как отметила
Президент IAU Сильвия Торрес-Пеймберт (Silvia Torres-Peimbert), стало
большое количество женщин: если
раньше их среди профессиональ­
ных астрономов было всего 18%, то
теперь в отдельных специальностях
они даже численно превосходят
мужчин. Таким образом, астрономия
сейчас явно следует тем же обще­
ственным тенденциям, что и челове­
чество в целом.
На протяжении Генеральной
ассамблеи в специализирован­
ных рабочих группах происходили
доклады и дискуссии на тему форм
существования во Вселенной
барионной (видимой) материи,
universemagazine.com

▲ Групповой сн им ок участников XXX
Генеральной ассамблеи IAU. 30 августа
2018 г., главная аудитория Austria
Center.
IAU/М . Zam ani

исследований активных галактиче­
ских ядер, роли магнитных полей
в процессах звездообразования,
вращения галактик и концентрации
в них тяжелых химических элемен­
тов, наблюдений Солнца, космиче­
ской пыли в Солнечной системе,
Млечном Пути и других галактиках.
Дополнительно обсуждались про­
блемы идентификации историче­
ских астрономических наблюдений
(вплоть до наскальных рисунков),
история открытия и современное
состояние исследований астероид­
ных семейств, а также возможная
приборная комплектация космиче­
ских телескопов будущего.
Следует отметить, что в этот раз
Генеральную ассамблею посети­
ла достаточно представительная
украинская делегация, включавшая
в себя полтора десятка специали­
стов (главным образом в области
астрофизики и малых тел Солнеч­
ной системы).
В традиционной груберовской
лекции лауреаты премии Грубера
за 2018 г. Жан-Лу Пюже и Наццарено Мандолези (Jean-Loup Puget,
Nazzareno Mandolesi) рассказали
о своем вкладе в изучение неод­
нородностей реликтового микро­
волнового фона и о существенном
прогрессе в этом направлении, до­
стигнутом благодаря европейской
космической обсерватории Planck.
Их выступление предваряла неболь­
шая вступительная речь Патрисии
Грубер (Patricia Gruber) - вдовы
Питера Грубера, основателя премии,

вручаемой ежегодно выдающимся
молодым ученым. Теперь ее при­
суждают в трех категориях - космо­
логии, генетике и нейрофизиологии.
Лекция итальянского астрофизика
Марики Бранкези (Marica Branchesi),
вошедшей в список 100 самых вли­
ятельных женщин мира по версии
журнала Time, была посвящена
гравитационным волнам - «самому
долгожданному открытию в истории
астрономии» —и тому, что они могут
нам рассказать о Вселенной.
Для участников Генассамблеи
было организовано также не­
сколько интересных мероприятий
(правда, для посещения некоторых
из них нужно было иметь пригла­
шение) - в частности, концерт в
честь 100-летия IAU и презента­
ция по случаю 50-летия журнала
Astronomy&Astrophysics. За преде­
лами конгресс-центра состоялись,
в частности, прием в мэрии Вены,
экскурсионный вечер в Музее есте­
ственной истории и день открытых
дверей в венском Планетарии.
Церемония официального
закрытия XXX Генеральной ассам­
блеи IAU прошла 30 августа 2018 г.
На ней были представлены новые
Президент и Генеральный секретарь
астрономического союза, которые
должны исполнять эти обязанности
на протяжении следующих трех лет.
Ими стали профессор молекулярной
астрономии Лейденской обсерва­
тории Эвина фон Дисхук (Ewine van
Dishoeck) и профессор астрофизики
Университета Порту Мария Тереза
Лаго (Maria Teresa Lago). Они огласи­
ли результаты финального голосова­
ния по поводу места проведения XXXII
Генеральной ассамблеи в 2024 г.
Впервые этот представительный
международный форум состоится на
африканском континенте —в Кейпта­
уне (ЮАР).
Также впервые в истории органи­

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

зация пополнилась девятью почет­
ными членами. Таковыми могут
стать непрофессиональные астро­
номы либо представители других
профессий, внесшие весомый вклад
в развитие и популяризацию астро­
номии в своих странах. Почетным
членом IAU от Украины, по рекомен­
дации Украинской астрономической
ассоциации, стал главный редактор
журнала «Вселенная, пространство,
время» Сергей Гордиенко.
Под конец церемонии состоялась
торжественная передача флага IAU
представителям Южной Кореи: в
этой стране (в городе Бусан) прой­
дет следующий, 31-й главный форум
астрономов планеты.
На итоговой пресс-конференции,
проведенной в последний день
августа, представители нового руко­
водства IAU детальнее рассказали
о планах мероприятий по случаю
100-летия организации и о неко­
торых изменениях в ее структуре,
призванных способствовать даль­
нейшей популяризации астрономии
и улучшению коммуникации про­
фессиональных ученых с широкой
публикой. Также была затронута
весьма актуальная тема «светового
загрязнения» - к сожалению, по
мере увеличения народонаселения
Земли на ней остается все меньше
мест, где ночное небо достаточно
темное для полноценных астроно­
мических наблюдений.

▼ Г енеральный секретарь IAU Мария Тереза
Лаго (слева), Президент IAU Эвина фон Д и с­
хук (справа) и главный редактор журнала
»Вселенная, пространство, время» Сергей
Гордиенко.

8-9 (168-169) 2018

Б

Станут ли люди небожителями...
на Венере?
6

Вселенная, пространство, время

unrversemagazme.com

Солнечная система
прошлом году NASA авторы рисовали поражающие во­
объявила результаты ображение картины жаркого, боло­
очередного отбора по тистого мира, населенного всякими
программе Discovery. экзотическими существами.
К сожалению, уже первые авто­
В ее рамках аэрокос­
матические
аппараты не оставили
мическая
админи­
камня на камне от этих картин. Ока­
страция рассматривает концеп­
залось, что давление у поверхности
ты специализированных миссий,
планеты достигает чудовищного
предназначенных для исследова­
значения в 92 атмосферы, а сред­
ний Солнечной системы. Проекты,
няя по­
температура составляет около
проходящие все этапы отбора,
лучают необходимое для их реали­ 460°С - это даже больше, чем на
дневной стороне Меркурия. При та­
зации финансирование.
В этот раз победа досталась кой температуре плавятся свинец и
«астероидному лобби». NASA со­ цинк. Буквально в одночасье Вене­
гласилась профинансировать мис­ ра трансформировалась из мира,
сии Lucy и Psyche, целями которых где многие надеялись найти жизнь,
станут малые тела Солнечной си­ в наиболее негостеприимный уго­
стемы. В тени этого «праздника» лок Солнечной системы.
Последующие космические мис­
почти незамеченным осталось
сии
существенно расширили наши
разочарование другой группы уче­
ных. Дело в том, что два из пяти знания об этом странном небесном
проектов-претендентов
предпо­ теле. Запущенные по программе
лагали отправку исследователь­ «Венера» советские станции сумели
ских аппаратов к Венере. М ногие пробиться сквозь газовую оболочку
планетологи надеялись, что уж в планеты и передали фотографии ее
этот раз агентство точно расще­ пустынных ландшафтов. Аппараты
дрится на ф инансирование пер­ «Вега» сбросили в венерианскую
вой с 1989 г. ам ериканской э кс ­ атмосферу первые в истории стра­
тостаты, а оснащенные радарами
педиции к ближайшей планете.
Увы, но их надежды снова ока­ зонды Pioneer Venus, «Венера-15»,
зались напрасны. Руководство «Венера-16» и Magellan помогли со­
NASA и далее предпочитает де­ ставить глобальную топографиче­
лать вид, что Венере нет места в скую карту поверхности.
Однако позже интерес к Венере
космической повестке - несмотря
на то, что этот мир по-прежнему существенно угас. За последние
скрывает немало тайн, разгадка четверть века к ней было запущено
которых может приблизить нас к лишь две межпланетных миссии:
пониманию того, какое будущее европейская Venus Express, прора­
ботавшая на околовенерианской
ожидает нашу планету.
орбите с 2006 по 2015 г., и японская
«Акацуки», в данный момент явля­
От планеты-загадки к
ющаяся единственным аппаратом,
забытой планете
продолжающим изучение планеты.
Что же касается NASA, то эта ор­
Венера не всегда находилась на ганизация взяла длительную пау­
задворках космических исследова­ зу. Согласно популярному мнению,
ний. В середине XX века «Утренняя нежелание агентства добиваться
звезда» считалась самой загадоч­ финансирования нового венериан­
ной планетой Солнечной системы. ского проекта во многом связано со
Научное сообщество практически сложностями его «раскрутки». Дело
ничего не знало о ней, кроме того, в том, что в эпоху интернета и соц­
что по своему размеру и массе она сетей фактор «зрелищности» начал
напоминает Землю. Догадки по по­ играть важную роль в том, получит
воду того, что же скрывается под ли космическая миссия зеленый
густым облачным покровом, про­ свет. Поэтому американцам намно­
стирались от теории скованного го проще попросить денег на новый
вечными льдами мира до планеты, марсоход, чем на тот же спускаемый
покрытой глобальным нефтяным аппарат для Венеры. Марсианский
океаном. У фантастов той эпохи ровер прослужит много лет, регуляр­
была собственная Венера: они опи­ но передавая новые фотографии,
сывали ее как доисторическую которые можно будет публиковать в
версию Земли. Многочисленные качестве наглядной демонстрации

В

▲ Так в представлении худож ника выглядит
действующий венерианский вулкан.
ESA

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 068-169) 2018

7

Солнечная система
космических успехов США. Венери­
анский же посадочный зонд, скорее
всего, проработает лишь несколько
часов и вряд ли получит особо впе­
чатляющие изображения.

Неразгаданные тайны
«Утренней звезды»
Несмотря на то, что сейчас мы
знаем об «Утренней звезде» на­
много больше, чем 50 лет назад,
она по-прежнему таит множество
загадок. Главная из них - почему
Венера так разительно отличается
от Земли? Если по основным физи­
ческим характеристикам обе пла­
неты можно назвать сестрами, то
во всем остальном это совершенно
разные миры.
Земля совершает один оборот
вокруг своей оси за 24 часа. Венере
же на это нужно 243 дня, причем она
вращается ретроградно, то есть в
направлении, противоположном на­
правлению вращения большинства
тел Солнечной системы (и обраще­
ния больших планет вокруг Солн­
ца). Вдобавок она является одной
из двух известных нам планет, не
имеющих естественных спутников.
Многие астрономы склонны свя­
зывать два этих факта. Существует
предположение, что на заре эво­
люции Солнечной системы Венера
пережила мощное столкновение, в
буквальном смысле «закрутившее»
ее в обратном направлении. Если у
нее имелись спутники, то после та­
кого катаклизма они начали посте­
пенно приближаться к планете и, в
конце концов, упали на ее поверх­
ность. Подобная катастрофа могла
привести к остановке конвекции в
венерианском ядре и его постепен­
ному затвердеванию. Из-за этого
«Утренняя звезда» лишилась гло­
бального магнитного поля.
Некоторые ученые выдвигают

и более экзотические догадки. Со­
гласно одной из недавно опублико­
ванных гипотез, некогда спутником
Венеры мог быть... Марс. По этой
версии изначально оба тела явля­
лись двойной планетой. Однако
постепенно накапливавшиеся гра­
витационные возмущения привели
к тому, что меньший из ее компо­
нентов отправился в «свободное
плавание» по Солнечной системе,
в конце концов заняв современную
марсианскую орбиту. Более круп­
ный же, наоборот, приблизился к
светилу. Вызванные этим перехо­
дом эффекты теоретически могли
бы объяснить нынешнее аномаль­
ное вращение «Утренней звезды».
Также эта гипотеза дает ответ на во­
прос, каким образом древний Марс
мог поддерживать гидросферу в те
далекие времена, когда светимость
Солнца была на 30% меньше, чем
сейчас.
Еще одна загадка второй пла­
неты связана с ее рельефом: она
обладает на удивление сглажен­
ной поверхностью с относительно
небольшим по земным меркам
перепадом высот (на ней имеются
достаточно высокие пики, но, в от­
личие от Земли, их число невелико).
Основываясь на количестве крате­
ров, планетологи оценивают ее воз­
раст примерно в 300-500 млн лет.
Считается, что в то время Венера
пережила некое катастрофическое
событие, в результате которого ее
практически полностью покрыла
жидкая лава, стерев все следы ста­
рого рельефа. По одной из версий,
подобным образом планета избав­
ляется от излишков тепла, накапли­
вающегося в ее недрах. Поскольку
там отсутствует тектоника плит, ха­
рактерная для Земли, сброс тепла
осуществляется посредством гло­
бальных вулканических изверже­
ний. Не исключено, что этот процесс
является цикличным.

Пока что это - лишь предполо­
жения. На данный момент ученые
не имеют непосредственной ин­
формации о внутреннем строении
Венеры. Чтобы ее получить, необ­
ходимо посадить на венерианскую
поверхность специальный зонд с
сейсмометром, аналогичный аппа­
рату InSight.
Однако самый главный вопрос,
ответ на который хотели бы узнать
планетологи - какой была Венера
в далеком прошлом, вскоре после
формирования Солнечной системы,
когда Солнце светило слабее, чем
сейчас, и климат планеты теорети­
чески мог быть намного благоприят­
нее. Имела ли она океан, где могла
зародиться жизнь? Или же она всег­
да оставалась мертвым миром?
В 2016 г. ученые из Института
космических исследований NASA
им. Годдарда (Goddard Institute for
Space Studies, New York, USA) опу­
бликовали результаты компью­
терного моделирования климата
древней Венеры. Они попытались
воспроизвести несколько возмож­
ных сценариев, в которых планета
была покрыта неглубоким океаном
с объемом около 10% земного.
В сценарии, в котором Венера
обладала нынешней топографией,
а период ее вращения равнялся 16
дням, средняя температура планеты
2,9 млрд лет назад составляла 56°С.
Хоть это и значительно меньше, чем
сейчас, но такие условия все же не
назовешь слишком комфортными.
Подставив в модель современ­
ное значение периода вращения
планеты, ученые получили еще бо­
лее интригующие результаты. При
условии наличия неглубокого оке­
ана и нынешнго рельефа 2,9 млрд
лет назад ее средняя температура
равнялась бы 11°С. Для сравнения:
средняя температура Земли в наши
дни составляет 15°С. Моделирова­
ние показало, что из-за медленного

Сравнительные
размеры планет
зем ной группы
(Венера показа­
на такой, ка к бы
она предпо­
ложительно
выглядела без
облаков).
•V A o aa/ L

8

UOQf

Вселенная, пространство, время

unrversemagazine.com

Солнечная система
вращения нагрев гипотетического
океана Венеры на дневной стороне
должен был приводить к образова­
нию плотного слоя облаков, подоб­
но зонтику, защищавшего ее от из­
бытка солнечного излучения.
По мере увеличения светимости
Солнца Венера должна была посте­
пенно разогреваться. Даже в этом
случае еще 715 млн лет назад она
могла оставаться пригодной для
жизни, но в какой-то момент все же
прошла «точку невозврата». Уси­
ливающийся парниковый эффект
запустил процесс выделения угле­
кислого газа из горных пород, что
привело к радикальному росту тем­
пературы и давления. В результате
венерианский океан полностью
испарился. Под действием ультра­
фиолетового излучения нашего
светила молекулы воды начали рас­
падаться на кислород и водород, а
поскольку магнитное поле планеты
к тому времени полностью исчезло
(если оно вообще когда-то суще­
ствовало), солнечный ветер начал
активно «выдувать» атомы этих га­
зов из атмосферы в космос. Аппа­
рат Venus Express нашел косвенное
подтверждение этой теории, обнару­
жив у Венеры протяженный «водо­
родный хвост».
Подобные климатические мо­
дели являются во многом умозри­
тельными. Но они несут нам больше
информации, чем кажется: загляды­
вая в прошлое «Утренней звезды»,
мы можем увидеть путь, который
суждено пройти нашей планете. В
далеком будущем Земля, по всей
вероятности, станет аналогом ны­
нешней Венеры. Увеличение ин­
тенсивности солнечного излучения
настолько поднимет температуру ее
поверхности, что это сделает невоз­
можным дальнейшее существова­
ние жизни в нынешнем виде. Неко­
торые ученые и вовсе высказывают
опасения, что спровоцированное
человеком глобальное потепление
может привести к схожим катастро­
фическим последствиям уже в са­
мое ближайшее время.
Конечно, все это лишь теоре­
тические рассуждения. Пока нам
не хватает данных, чтобы сделать
определенные выводы о том, каким
в действительности был климат
древней Венеры. Но если допустить,
что в далеком прошлом условия
на ее поверхности были схожи с
земными, то возникает еще один

вопрос: если на планете успела поя­
виться жизнь - может ли она суще­
ствовать там и сейчас?
На первый взгляд предположе­
ние о возможности жизни на совре­
менной Венере кажется лишенным
смысла. Ни одно известное науке
живое существо не способно про­
держаться на ее поверхности и не­
скольких секунд. Но не стоит забы­
вать, что процесс разогрева Венеры
не был одномоментным. Скорее
всего, он растянулся на многие мил­
лионы лет, что дало бы местным ор­
ганизмам достаточно времени для
адаптации к происходившим изме­
нениям.
Несколько лет назад значитель­
ный резонанс в СМИ вызвало заяв­
ление главного научного сотрудника
Института космических исследо­
ваний РАН Леонида Ксанфомалити
о том, что советские посадочные
аппараты серии «Венера» сфотогра­
фировали на поверхности плане­
ты некие объекты, напоминающие
«живых существ». Большинство уче­
ных отнеслось к публикации скепти­
чески. Скорее всего, «существа» на
самом деле представляют собой
комбинацию из артефактов изобра­
жений и, возможно, сброшенных
крышек от камер самих «Венер».
Более перспективной кажется
гипотеза, согласно которой ми­
кробная жизнь могла перебраться
в более комфортные верхние слои
атмосферы. Межпланетные зонды
нашли в газовой оболочке Венеры
следы сероводорода H^S, сернисто­
го газа SO^ карбонилсульфида COS
и хлора. При определенных обстоя­
тельствах эти вещества могут рас­
сматриваться в качестве потенци­
альных биомаркеров.
Также ученые давно обратили
внимание на необычные темные
пятна и узоры, наблюдаемые на
ультрафиолетовых снимках вене­
рианского облачного покрова. Их
происхождение все еще остается
предметом дискуссий. Возможно,
они объясняются присутствием в
облаках Венеры соединений серы

vwwv.facebook.com/universemagazinecom/

А К сожалению, пока м ы можем судить об
очертаниях древних венерианских континентов
весьма приблизительно, исследуя их остатки в
виде обширных гранитных массивов. Примерно
полмиллиарда лет назад рельеф планеты был
полностью «стерт» мощными глобальными
извержениями.

и железа. Но есть и другая вер­
сия. Ее сторонники считают, что
это - огромные колонии бактерий,
использующих ультрафиолетовое
излучение Солнца в качестве источ­
ника энергии. Согласно результатам
одного исследования, облака сосед­
ней планеты потенциально смогли
бы поддержать существование био­
массы объемом свыше миллиарда
тонн.

Проекты будущих
миссий
Раскрыть многочисленные тайны
Венеры смогут лишь новые автома­
тические разведчики. К сожалению,
список официально утвержденных
миссий ко второй планете Сол­
нечной системы пока невелик. В
ближайшие годы ряд ее пролетов
выполнят зонды Parker Solar Probe,
BepiColombo и Solar Orbiter. Но эти
аппараты не предназначены для ее
изучения - они просто воспользу­
ются гравитацией «Утренней звез­
ды» для изменения своих орбит.
Что же касается специализиро­
ванных миссий, то тут все намного
сложнее. За последние годы амери­
канские планетологи разработали
целый ряд проектов новых венери­
анских зондов. Одним из наиболее
проработанных концептов являлся
космический аппарат VISE (Venus
In Situ Explorer), состоящий из спу­
скаемого модуля и аэростата для
изучения атмосферы планеты. Этот
проект участвовал в отборе по про­
грамме New Frontiers, но так и не
смог получить необходимую под­
держку, а потому не был выбран для
реализации.
В рамках уже упомянутой про­
граммы Discovery ученые предло­
жили NASA проекты двух других ве­
8-9 068-169) 2018

9

Солнечная система
нерианских миссий: DAVINCI (Deep
Atmosphere Venus Investigation of
Noble gases, Chemistry, and Imaging)
и VERITAS (Venus Emissivity, Radio
science, InSAR, Topography, and
Spectroscopy). Первая из них пред­
полагала высадку на Венеру зонда,
предназначенного для изучения
атмосферы. Второй проект преду­
сматривал вывод на орбиту вокруг
планеты спутника для картографи­
рования поверхности и регистрации
вулканической активности. Эти про­
екты также не получили необходи­
мого финансирования.
«В запасе» у NASA имеется
еще немало интересных концеп­
тов венерианских миссий. Напри­
мер, VAMP (Venus Atmospheric
Maneuverable Platform) - под этим
обозначением скрывается про­
ект разработанного компанией
Northrop Grumman самолета на сол­
нечных батареях, предназначенно­
го для исследований верхних слоев
атмосферы Венеры.
Куда более экзотическую кон­
цепцию разработали сотрудники
Лаборатории реактивного движе­
ния (JPL NASA). Они предложили
высадить на планету механический
венероход AREE (Automation Rover
for Extreme Environment), в конструк­
ции которого не используются элек­
тронные компоненты. По замыслу
инженеров, ровер должен получать
энергию с помощью воздушной
турбины, приводящей в движение
гусеницы. Для обхода препятствий
предлагается использовать систе­
му, состоящую из бампера, шесте­
ренок с переключениями передач
и эксцентрика. Мобильную лабора­
торию оснастят простейшими ин­
струментами, способными изме­
рять скорость ветра, температуру и
давление. Трансляцию собранных
данных собираются осуществлять с
помощью механического радарно­
го отражателя, имеющего возмож­
ность передавать сигналы в форма­
те азбуки Морзе.
Пока что все эти проекты так и
остаются на бумаге по причине от­
сутствия необходимого финанси­
рования. Поэтому американской
аэрокосмической администрации
приходится рассматривать вариан­
ты сотрудничества с космическими
ведомствами других стран. В на­
стоящее время специалисты NASA
изучают возможность участия в
российском проекте «Венера-Д». Он
10

Вселенная, пространство, время

А Еще один проект летательного аппарата
д л я исследований Венеры, разрабатыва­
ем ы й в рам ках концепции Liftin g entry/
atm ospheric flig ht (LEAF). Мини-самолет,
построенный no схеме *летающее крыло»,
сможет парить над облаками планеты на
протяжении земного года.
N o rthrop Grumman

предполагает посадку на планету
долгоживущего спускаемого аппа­
рата (отсюда буква «Д» в обозначе­
нии), который сможет осуществить
программу комплексных исследо­
ваний ее поверхности.
Очевидно, что в нынешней ситуа­
ции «Роскосмос» не способен реали­
зовать такой проект самостоятельно.
Поэтому организация совместной
миссии с разделением расходов мо­
жет оказаться удачным выходом как
для него, так и для NASA. Но даже
если стороны договорятся о сотруд­
ничестве и в дело не вмешается по­
литика, запуска зонда все равно не
стоит ожидать раньше 2025 г.
Определенные планы по изуче­
нию Венеры имеются и у азиатских
держав. На протяжении последних
нескольких лет Индийская органи­
зация космических исследований
(ISR0) занималась разработкой ве­
нерианской миссии. В ее рамках
планируется отправить к «Утренней
звезде» орбитальный аппарат, на ко­
тором будет размещено 12 научных
инструментов общим весом в 100 кг,
в том числе радар, ультрафиолето­
вый спектрометр, инфракрасная ка­
мера, фотометр, масс-спектрометр,
приборы для изучения ионосферы и
параметров солнечного ветра. Так­
же рассматривается возможность
включить в состав миссии страто­
стат для исследования верхних сло­
ев атмосферы планеты.
Запуск индийской миссии к Вене­
ре запланирован на середину 2023 г.
ISRO обратилась с предложением о
сотрудничестве ко всем заинтересо­
ванным космическим агентствам. На
него уже откликнулся Национальный
центр космических исследований
Франции (CNES). Недавно оба ведом­
ства заключили соответствующее со­

глашение о кооперации.
В этом контексте, конечно, нель­
зя не упомянуть и Китай, который
в 2016 г. представил публике макет
орбитального аппарата, предназна­
ченного для изучения венерианской
атмосферы. Однако ввиду большо­
го количества космических проек­
тов, реализуемых КНР в настоящее
время, китайская миссия к Венере,
по всей видимости, состоится еще
не скоро. Ориентировочно ее запуск
станет возможным не раньше сере­
дины следующего десятилетия.

«Летающие города»
Венеры
Как бы долго ни продолжался
спад интереса к Венере, со временем
к ней все же отправятся новые ис­
следовательские зонды. Возможно,
им удастся обнаружить доказатель­
ства того, что в прошлом «Утренняя
звезда» была водным миром, или
даже найти следы жизни. В связи с
этим возникает вопрос - возможна
ли пилотируемая экспедиция на бли­
жайшую планету?
На нынешнем уровне развития
венерианская поверхность для лю­
дей недосягаема. Человечество
пока не располагает технологиями,
которые бы позволили создать кос­
мический корабль, способный сесть
на Венеру, выдержать экстремаль­
ные условия на ее поверхности, а
затем успешно взлететь.
Но, хоть люди и не могут выса­
диться на саму Венеру, они в состо­
янии покорить ее небо. Как ни пара­
доксально, но именно в атмосфере
планеты можно найти участок (а
точнее говоря - слой), где условия
весьма напоминают земные. Он на­
ходится на высоте примерно 50-60
км от поверхности. Атмосферное
давление на этой отметке близко
к его значениям на уровне моря на
Земле, а температура лежит в до­
статочно комфортном диапазоне от
0°С до 75°С. Можно вспомнить и про
гравитацию, которая лишь на 10%
меньше земной.
Кроме того, на Венере смесь азота
и кислорода - то есть земной воз­
дух - имеет «положительную плаву­
честь»: наполненная ими оболочка
будет дрейфовать в атмосфере пла­
неты, подобно гелиевому аэростату
на Земле. Это открывает возмож­
ность создания летающих городов,
unrversemagazine.com

Солнечная система
которые смогли бы парить над раска­
ленной венерианской поверхностью,
никогда не приближаясь к ней.
У подобных сооружений есть опре­
деленные преимущества по сравне­
нию, скажем, с гипотетическим мар­
сианским поселением. Во-первых,
конструкторам «летающего города»
не придется биться над решением
проблемы его обогрева. Во-вторых,
он сможет всегда дрейфовать над
освещенной стороной планеты, что
позволит использовать для полу­
чения энергии солнечные батареи.
В-третьих, отпадает необходимость
тщательной герметизации и допол­
нительного усиления конструкции
модулей с целью противостояния их
разрыву в условиях низкого внеш­
него давления, а в случае необхо­
димости выйти наружу (например,
для проведения ремонтных работ)
экипажу не понадобятся громозд­
кие скафандры - достаточно и гер­
метичных костюмов с кислородны­
ми масками. Главное - обеспечить
их антикоррозионным покрытием
для предохранения от воздействия
капелек серной кислоты. Наконец,
в-четвертых, плотная венерианская
атмосфера сыграет роль щита, за­
держивающего большую часть опас­
ного космического излучения.
Но было бы ошибкой утверждать,
что летающее поселение станет
идеальной площадкой для людей.
У него имеется и ряд слабых мест.
Такая колония в принципе не проща­
ет ошибок. Ее обитателям придется
жить с осознанием того, что любое
серьезное повреждение оболочки
комплекса, приводящее к его сниже­
нию, почти наверняка повлечет их
гибель. То же самое касается и кора­
блей, которые будут доставлять на
станцию новые экипажи.

Ввиду своей специфики «летаю­
щий город» будет отрезан от ресур­
сов поверхности планеты (и очевид­
но, что любой предмет, оказавшийся
за бортом летающей колонии, будет
навсегда потерян). Все, что нельзя
извлечь из газовой оболочки Вене­
ры, придется завозить с помощью
кораблей снабжения. То же марси­
анское поселение может организо­
вать добычу водяного льда, чтобы
использовать его в качестве источ­
ника воды и ракетного топлива - во­
дорода и кислорода. Венерианское
атмосферное поселение лишено
этой роскоши, а это значит, что оно
в принципе никогда не сможет стать
полностью самодостаточным. А
плотная атмосфера и большая грави­
тация хоть и хороши с точки зрения
условий жизни людей, но серьезно
усложняют задачу сообщения со
станцией. Чтобы взлететь с нее и до­
стичь орбиты, придется истратить су­
щественно больше топлива, чем при
старте с поверхности Марса.
И все же идея создания летающего
города на Венере выглядит слишком
интригующей, чтобы инженеры забы­
ли о ней. В 2015 г. сотрудники Науч­
но-исследовательского центра Лэнг­
ли (Langley Research Center, Hampton,
Virginia, USA) опубликовали дорож­
ную карту, цель которой - проложить
путь к организации постоянного чело­

Возможный вид авто­
номного ровера для
экстремальной среды
(Automation Rover for
Extreme Environments AREE), создаваемого для
исследований Венеры по
образцу механических
компьютеров.
NASA/JPL- Caltech

\

\

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

веческого присутствия на «Утренней
звезде». Она состоит из пяти фаз.
На первом этапе в атмосферу пла­
неты доставят автоматический ди­
рижабль, предназначенный для от­
работки технологий, которые будут
использованы во время последую­
щих пилотируемых экспедиций. На
втором этапе на орбиту вокруг Ве­
неры выйдет космический корабль
с экипажем. Третий этап предпола­
гает спуск в атмосферу дирижабля
с двумя астронавтами. В течение 30
дней они будут изучать «Утреннюю
звезду», после чего улетят оттуда
при помощи небольшой ракеты, со­
стыкуются с оставшимся на орбите
кораблем и вернутся на Землю. Чет­
вертый этап предполагает доставку
в венерианскую атмосферу более
крупного дирижабля, способного
продолжать полет в течение года.
Пятый этап - создание постоянного
летающего поселения.
Конечно, все это - лишь видение
на дальнюю перспективу. Чтобы
реализовать подобные проекты,
необходимы очень серьезные сред­
ства. А еще у человечества должен
возродиться подлинный интерес к
удивительному миру, который рас­
положен не так уж далеко от нашей
планеты и когда-то, возможно, был
очень похож на нее, а сейчас стал ее
полной противоположностью.

А Проект НА VOC (High Altitude Venus
Operational Concept), предусматривав­
ший отправку 30-дневной пилотируе­
мой экспедиции на летающую базу в
атмосфере Венеры, разрабатывался
инженерами NASA, но в настоящее вре­
мя приостановлен. Одной из главных
трудностей, которую так и не удалось
преодолеть, стала посадка спускаемо­
го аппарата на парящую платформу в
условиях сильного ветра. Также пока
не удалось удовлетворительно решить
вопрос защиты экипажа и техники от
коррозионного воздействия серной
кислоты, входящей в состав венери­
анских облаков. Возможно, к этому
проекту удастся вернуться на новом
уровне развития технологий...

8-9 (168-169) 2018

11

Солнечная система

ВЕНЕРА:
внутренняя структура и атмосфера
Несмотря на то, что Венера образовалась в той же зоне протопланетного диска, что и Земля, условия на поверхностях двух планет
кардинальным образом отличаются. Тем не менее, ученые склонны
считать, что их внутреннее строение в основном похоже.

Ядро
В центре Венеры имеется ядро, состо­
ящее главным образом из твердого же­
лезо-никелевого сплава со следами серы
и окруженное полужидким «внешним
ядром» из расплавленного сернистого
железа. О соотношении между внутрен­
ней (твердой) и внешней компонентой
ученые пока не могут судить даже при­
близительно.

По размеру и плотности Венера не сильно отличается
от Земли. Вероятнее всего, ее химический состав и
внутренняя структура тоже аналогичны. В центре
планеты должно присутствовать металлическое
ядро с твердой «сердцевиной» и расплав­
ленной оболочкой. Между ним и твердой
корой, демонстрирующей явные признаки
вулканической активности, расположена
горячая жидкая мантия — скорее всего,
базальтовая. Отсутствие у Венеры
магнитного поля (считается, что на
Земле оно генерируется благода­
ря кольцевым токам в железном
ядре) ученые объясняют ее
крайне медленным враще­
нием.
Еще одна особенность
Венеры — наиболее плот­
ная и тяжелая атмосфера
среди планет земной
группы, почти на96,5%
состоящая из углекисло­
го газа и содержащая в
заметных количествах
другие вещества: азот
(3,5%), сернистый газ
S02, серный ангидрид
S03 и серную кислоту,
густые облака из капель
которой постоянно
окутывают планету плот­
ным слоем, не позво­
ляющим наблюдать ее
поверхность в видимом
свете.

«Внутренности» Венеры
Считается, что венерианское ядро,
как и земное, состоит в основном из железа
и никеля, однако немного более низкая плот­
ность ближайшей планеты позволяет утверждать,
что в нем также содержатся заметные примеси легких
элементов — в частности, серы. Как и на Земле, в недрах Вене­
ры происходит радиоактивный распад нестабильных изотопов, нагрева­
ющий ее мантию и поддерживающий ее в расплавленном состоянии, благодаря чему в
ней возникают конвективные потоки и — как следствие — вулканизм. На приведенной трехмерной модели
диаметр ядра, толщина отдельных слоев и размеры неровностей рельефа показаны не в масштабе.

12

Вселенная, пространство, время

univef5emagazine.com

Солнечная система

Мантия
Мантия состоит из горячих расплавлен­
ных скалистых минералов, содержащих в
основном оксиды железа, кремния, каль­
ция и магния. Ближе к поверхности она
заметно остывает и имеет более высокую
вязкость. За счет разницы температур ве­
щество мантии постоянно перемешивает­
ся медленными конвективными потоками.

Кора
Сравнительно тонкий твердый по­
верхностный слой, укрывающий мантию,
состоит из базальтов и других силикатных
пород (обогащенных оксидом кремния).
Местами венерианская кора «вспухает»
под действием мощных вулканических
сил, связанных с конвекцией в верхней
мантии.

Атмосфера
Беспросветные венерианские облака
встречаются на высотах от 32 до 90 км.
Приповерхностный слой атмосферы
практически прозрачен; по-видимому, там
не бывает сильных ветров из-за большой
вязкости углекислого газа при высоких
давлениях (более того: там он иногда ведет
себя как жидкость, «стекая» со склонов и
постепенно передвигая достаточно круп­
ные камни).
Облака на Венере состоят
из мелких капель (и, возможно,
кристаллов) серной кислоты

Нижние слои газовой обо­
лочки сравнительно прозрачны,
очень плотны и нагреты до 470аС

Ниже основной массы облач­
ности в венерианской атмосфере
присутствует слой легкой дымки

Над облаками наблюдается
рассеяние атмосферных газов в
космическое пространство

И сп ол ьзо ва на иллюстрация к кни ге «The P lanets: the D efinitive Visual Guide to ou r Solar
System»(n3AaTenbCTB0 DK, 2014 г), ра зм е щ е нн ая на сайте h ttp s://w w w .a m a zo n .co m /
Planets-R obert-D inw iddie/dp/1465424644

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 068-169) 2018

13

Японское агентство космических исследований (Javier Peralta, JAXA ITYF)
Д оклад прочитан на XXX Генеральной ассамблее М еждународного астрономического
союза 24 августа 2018 г.

Перевод: Владимир Манько
Редактура: Сергей Гордиенко
Редакция несет ответственность за корректность перевода, научно-популярную интер­
претацию некоторых фрагментов доклада при полном сохранении смысла изложенного
лектором, а такж е подбор иллюстраций (на основе презентации докладчика) и подписей
к ним.

Изображение Венеры, составленное
по результатам радарной съемки
американского зонда Magellan (недо­
стающие данные предоставил аппарат
Pioneer Venus 1, работавший на орбите
вокруг планеты с декабря 1978 г. по
октябрь 1992 г.).
NASA/JPL

14

Вселенная, пространство, время

univer5emagazine.com

Солнечная система

Испанский планетолог, специализирующийся на иссле­
дованиях Венеры. В 2003 г. окончил Университет Ла
Лагуна (остров Тенерифе, Испания) по специально­
сти «Астрофизика и прикладная физика», в 2005-2009
гг. учился в аспирантуре в Университете страны
Басков (Бильбао, Испания), позже работал в Центре
астрономии и астрофизики Лиссабонского универси­
тета (Португалия), с февраля 2013 г. по декабрь
2015 г. - сотрудник Университета Андалусии (Грана­
да, Испания). С 2016 г. участвует в сопровождении
миссии «Акацуки». Основные научные работы касаются
распределения ветров и температур в различных сло­
ях венерианской атмосферы.

Р
лавная
цель миссии
«Акацуки» - исследование Венеры, ближайшей
к нам планеты. Если
сравнивать ее с Землей,
она является самой похожей по размеру, массе, плотности и составу. На первый взгляд отличаются только их расстояния до
Солнца. Но если мы возьмем другие физические параметры — например, вращение вокруг оси - то
Венера оказывается наиболее медленно вращающейся планетой Солнечной системы: на один оборот у
нее уходит 243 земных дня. Это не
может не сказываться на динамике венерианской атмосферы.

Г

Еще одна существенная раз­ сти практически обратно пропор­
ница между планетами - масса циональна высоте - такая модель
и состав газовых оболочек: ве­ называется
геострофической.
нерианская состоит в основном Также на направление воздушных
из углекислого газа, что является потоков здесь сильно влияет вра­
причиной сильнейшего парниково­ щение планеты (самое быстрое
го эффекта. Также Венера постоян­ среди планет земной группы), в
но укутана плотными облаками. Их результате чего большинство ве­
главный компонент - мелкие кап­тров дует параллельно экватору.
ли серной кислоты. Большая часть На Венере этот фактор незначите­
их находится на высотах от 45 до лен; тем не менее, в ее атмосфере
70 км. В среднем плотность этих также доминируют широтные ве­
облаков невелика, но в определен­ тра, движущиеся в 60 раз быстрее
ных спектральных диапазонах они линейной скорости вращения ее
демонстрируют высококонтраст­ твердой поверхности. Этот эффект
ные детали, появляющиеся бла­ планетологи назвали «суперрота­
годаря присутствию неизвестного цией».
Для изучения Венеры исполь­
компонента, распределенного до­
статочно неравномерно и интен­ зуется методика наблюдений в
сивно поглощающего ультрафио­ разных участках спектра. В основ­
лет. Ученые пока не имеют даже ном мы «видим» тепловое излуче­
идей о возможной природе этого ние различных облачных слоев,
вещества - известно только, что но некоторые приборы позволя­
оно поглощает до 50% УФ-излуче- ют непосредственно наблюдать
ния и присутствует, по-видимому, ее поверхность. Также мы имеем
главным образом в верхних облач­ возможность регистрировать кис­
ных слоях.
лород до высоты 100 км. В своих
Понятно, что знание природы
исследованиях суперротации мы
такого активного поглотителя не- сосредоточились на ультрафиоле­
обходимо для понимания механиз- товом, инфракрасном и видимом
мов венерианского парникового излучении облаков на дневной
эффекта (самого сильного в Сол­ стороне. Наблюдения ночной сто­
нечной системе) и вообще динами- роны в более далеком ИК-диапазоне позволяют изучать глубокие
ки атмосферы этой планеты,
Из-за намного более медленно- атмосферные слои (как уже было
го вращения Венеры и небольшого сказано, практически вплоть до
наклона ее экватора к плоскости поверхности).
В свое время европейский зонд
орбиты уравнения, описывающие
динамическое равновесие ее га- Venus Express исследовал распре­
зовой оболочки, существенно от- деление скоростей ветров в ве­
личаются от тех, которые исполь- нерианской атмосфере в зависи­
мости от высоты и широты путем
зуются для описания атмосферы
Земли. На нашей планете скорость наблюдений за облаками в спек­
уменьшения атмосферного давле- тральной линии 380 нм (на грани­
ния по мере подъема от поверхно- це видимого и ультрафиолетового

Солнечная система

диапазона), а также в ближнем ин­
фракрасном диапазоне - на дли­
нах волн 900 и 1700 нм. В целом
было подтверждено, что эффек­
ты суперротации усиливаются по
мере подъема от поверхности.
Кроме суперротации, происхо­
дящей в широтном направлении,
в атмосфере Венеры существует
также меридиональная циркуля­
ция, переносящая вещество (вме­
сте с моментом импульса) от эква­
ториальных областей к полюсам и
обратно. В задачи миссии «Акацуки», в частности, входил поиск от­
вета на вопрос, насколько эффек­
тивен этот процесс.
Первая японская миссия к Ве­
нере посвящена главным образом
исследованиям
суперротации.
Научная нагрузка космического
аппарата состоит практически ис­
ключительно из фотокамер. Также
на нем установлен радар для из­
мерения вертикального профиля
температур, плотности капелек
серной кислоты и концентрации
электронов в ионосфере. Все ка­
меры снабжены разнообразными
фильтрами, позволяющими им
наблюдать различные слои атмо­
сферы.
Изначально
предполагалось,
что орбита «Акацуки» будет лежать
вблизи экваториальной плоскости
планеты, благодаря чему его на­
блюдения дополняли бы данные,
полученные зондом Venus Express
на протяжении девяти лет его ра­
боты.
«Акацуки» вышел на орбиту во­
круг Венеры в декабре 2015 г. с
пятилетней задержкой, причем

его финальная траектория замет­
но отличалась от расчетной — за
лишних 5 лет космических стран­
ствий главный двигатель аппарата
полностью вышел из строя, а вспо­
могательные двигатели не могли
обеспечить нужный тормозной им­
пульс. Японские инженеры разра­
ботали несколько стратегий дости­
жения целевой орбиты, и в итоге им
почти удалось это сделать.
Камера UVI ведет фотографиро­
вание на длинах волн 283 нм и 365
нм (последняя непосредственно
примыкает к фиолетовому кон­
цу видимого спектра). В первой
из этих линий, как мы уже знаем,
очень хорошо проявляются детали,
связанные с избыточной абсорб­
цией ультрафиолета венерианской
атмосферой, поэтому, объединяя
результаты съемки через оба филь­

тра, можно выделить следы погло­
щения уже упомянутым неизвест­
ным компонентом.
Следующая камера - IR2 - в
основном ведет регистрацию ин­
фракрасного излучения более глу­
боких облачных слоев на длинах
волн 1,74, 2,02, 2,26 и 2,32 мкм (на
волне 1,65 нм производится съем­
ка небесной сферы для изучения
распределения яркости
зодиа­
кального света - солнечного из­
лучения, рассеянного частицами
межзвездной пыли). Она позволя­
ет измерить концентрацию монок­
сида углерода СО на разных высо­
тах. Также по результатам съемки
дневной стороны планеты можно
рассчитать атмосферное давление
и оценить плотность облаков.
Камера IR1 используется для
зондирования среднего слоя обла-

► Косм ический аппарат «А кацуки» обо­
рудован пятью приборами дл я получения
изображений, каж ды й из которых пред­
назначен д л я исследования различных
аспектов венерианской атмосферы. Сверху
вниз: камера LAC (Lightning andA/rglow
Camera) д л я регистрации м олний на ночной
стороне Венеры в видим ом диапазоне;
камера дальнего инфракрасного диапазона
LIR (Longwave Infrared camera) д л я измерения
температуры верхних облачных слоев по их
излучению на длине волны 10 м км ; ультра­
фиолетовая камера UVI (Ultraviolet Imager),
способная измерять концентрации диоксида
серы и других соединений в венерианских
облаках на дневной стороне планеты; каме­
ры ближнего инфракрасного диапазона IR1 и
IR2 наблюдают соответственно тепловое и з ­
лучение поверхности на дл ине волны 7 м км
и ниж них слоев атмосферы в линии 2 мкм.
J A X A / A kih iro Ikeshita

16

Вселенная, пространство, время

universemagazine.com

Солнечная система
ков на дневной стороне и съемки
теплового излучения поверхности
(на длинах волн 1,01 мкм и 900
нм). Наконец, на космическом ап­
парате установлен инфракрасный
болометр LIR, ведущий съемку в
диапазоне около 10 мкм. Именно
на полученных им изображениях
и были обнаружены гигантские
атмосферные волны. С них и сле­
довало бы начать перечень наибо­
лее значимых открытий, которые
сделал «Акацуки» к настоящему
времени.
Необычная вытянутая структура,
простирающаяся почти от север­
ного до южного полюса Венеры,
была замечена уже на первых изо­
бражениях, полученных прибором
LIR. Впоследствии оказалось, что
она практически не участвует в об­
щем вращении газовой оболочки
и выглядит жестко «привязанной»
к определенному участку поверх­
ности. После тщательного сопо­
ставления полученных данных с
радиолокационными
снимками
планеты выяснилось, что на этих
участках расположена одна из наи­
более масштабных венерианских
возвышенностей — Земля Афроди­
ты с вершинами высотой до 9 км.
Таким образом, при «столкнове­
нии» с ней приповерхностного слоя
вращающейся атмосферы возни­
кает стоячая волна. Ранее мень­
шие по размерам и сравнительно
короткоживущие стоячие волны
зарегистрировал Venus Express в
верхних атмосферных слоях. Уди­
вительным оказался тот факт, что
на промежуточных высотах ничего
подобного не наблюдается.
П оскольку почти на каждом
витке «Акацуки» проходил меж­
ду Венерой и Солнцем, мы имели
возм ож ность исследовать глории - светлые ореолы, наблюда­
емые на облаках в том месте, где
могла бы быть тень космического
аппарата (если бы он находился
ниже). Измерения их яркости по­
зволили установить, что в облач­
ных структурах преобладают ча­
стицы с эффективным радиусом
1,26 мкм, и в них также неизменно
присутствует неизвестный УФ-поглотитель.
Вдобавок впервые были най­
дены свидетельства возможных
климатических изменений на Ве­
нере. При сравнении показателей
отражательной способности (аль­

бедо) облаков на длине волны 365
нм, измеренных аппаратами Venus
Express и «Акацуки» соответствен­
но в 2006 и 2017 гг., выяснилось,
что местами они изменились бо­
лее чем на порядок. Как показало
компьютерное
моделирование,
такие серьезные изменения в те­
чение десятилетия могут быть
объяснены вариациями солнечно­
го нагрева в приэкваториальных
широтах на 25-35%.
В тех же приэкваториальных об­
ластях в нижних слоях облаков был
обнаружен мощный джет - сравни­
тельно быстрый поток более горя-

а Тестовый сн им ок Венеры, сделанны й в
декабре 2015 г. японским зондом «Акацуки»
с помощ ью инфракрасной камеры LIR. На
нем была впервые замечена необычная вы ­
тянутая структура, простирающаяся почти на
10 тыс. к м из северного в ю жное полушарие
планеты.

чего газа. На снимках Venus Express
ничего подобного заметить не
удалось. Более того: сопоставляя
данные «Акацуки» с результатами
более ранних наблюдений Венеры
(в т.ч. наземных), проводившихся с
1978 г., мы выявили долговремен­
ные изменения в интенсивности и
направлении ветра, в особенности
на небольших высотах.
Наконец, «Акацуки» сфотогра­
фировал множество новых типов
облачных структур, не наблюдав­
шихся его предшественниками.
Наиболее интересными из них ока­
зались необычные «разрывы» в
облаках, возникающие как в север­
ном, так и в южном полушарии пла­
неты. Мы также зарегистрировали
множество стоячих волн в верхней
атмосфере и быстродвижущихся
волн, связанных с некими ритмич­
ными процессами. Еще мы замети­
ли много указаний на существова­
ние нестабильностей, влияющих на
глубокие слои облаков.
Таковы основные открытия на
данный момент, однако миссия
«Акацуки» до сих пор продолжа­
ется, и мы ожидаем от нее еще
много интересного. Приглашаем
всех желающих к сотрудничеству
в расшифровке данных, а также
к осуществлению сопутствующих
наземных наблюдений. Спасибо
за внимание!
■

JAXA
▼ Свойства венерианской атмосферы, облачности и поверхности, исследуемые приборным
комплексом зонда «Акацуки».

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

У

«Акацуки»

Профили температуры и
концентрации паров серной
кислоты (RS)
Атмосферная дымка (LAC)
#гСтратосфера
Диоксид серы (UVO^4^

,Л

Температура облаков (LIR)
Нижний слой
\
облаков (IR1.IR2) \
Направление
ветра

Облака

-------

Моноксид
углерода (IR2)
Молнии (LAC)
Водяной пар (IR1)

Тропосфера
----- -

IX

"

Действующие вулканы
минералы (IR1)

Поверхность

8-9 068-169) 2018

17

Солнечная система

РЕЗУЛЬТАТЫ
/7Т Г Т с С с (1 Ц |

► Снимок ночной стороны Венеры, сделанный камерой IR2 зонда «А кацуки» через
фильтры, центрированные на д л ины волн 1,74 и 2,26 м км (ближний ИК-диапазон,
цвета условные). Более темные участки соответствуют более плотной облачности,
цветовые вариации отображают различия в размерах и составе аэрозольны х частиц.
В основном изображение содержит информацию об атмосфере на высотах от 48 до
55 км. Компьютерную обработку этого и следующ их сним ков выполнила француз­
ская любительница астрономии Д ам ия Буи (Damia Bouic)

◄ Сним ок Венеры в ультрафиолетовом диапазоне (на длинах волн 283 и 365
нм), сделанны й камерой UVI зонда «А кацуки» и представленный в условны х
цветах. Подобные изображения планетологи используют д л я идентификации
облачных структур различны х масштабов - от крупны х штормов д о небольших
прядей облаков. Европейский аппарат Venus Express произвел детальную съемку
приполярных областей планеты, обнаружив в каж до й из них огромный вихрь.
• А кацуки» сосредоточился на исследовании приэкваториальных регионов, сфо­
тографировав их с более вы соким разреш ением и зарегистрировав там м нож е­
ство интересных деталей, вероятно, как-то связанны х с топографией поверхно­
сти и ветрами в более глубоких атмосферных слоях.

◄ На этом сним ке условные цвета отображают
д в а спектральных канала кам еры UVI зонда «Ака­
цуки». Хорошо заметно, что широкая и турбулент­
ная тропическая зона выглядит более темной, чем
приполярные области со сравнительно плавны м и
атмосферными потоками. Темные участки чаще
всего соответствуют избытку неизвестного
вещества, интенсивно поглощающего излучение
ближнего ультрафиолетового диапазона (в линии
365 нм). Фильтры, центрированные на д л и н у вол­
ны 285 нм, позволяют измерить концентрацию
дио ксида серы S0? - на Земле источником этого
газа в основном являются действующие вулканы.

< Этот сн им ок Венеры, сделанны й с пом ощ ью кам еры UVI зонда «Акацуки» 23
ию ля 2016 г., служит д л я изучения распределения соединений серы в венериан­
ской атмосфере, а также ее динам ики, которая оказалась не менее сложной, чем
динам и ка газовой оболочки нашей планеты. Более светлые полярные регионы
со слабовозмущ енны ми потоками резко контрастируют с сильно турбулентными
экваториальными широтами, характеризующимися мощ ной конвекцией.

► Приполярные области Венеры «Акацуки» фотографирует только под
острым углом, однако и такие сн им ки несут немало ценной информации.
Этот сним ок ю жного полюса в УФ-диапазоне, представленный в условны х
цветах, демонстрирует облачный пояс, окружаю щ ий ю ж н ы й полярный
вихрь, на утренней стороне планеты.
В данном случае темные полосы, по-видимому, соответствуют «прова­
лам» в облаках д о высот с повы ш енной концентрацией дио ксида серы.
Это соединение постоянно поднимается с поверхности в более вы сокие
атмосферные слои, где оно достаточно быстро разлагается под действием
ультрафиолетового излучения Солнца.

18

Вселенная, пространство, время

universemagazine.com

Солнечная система
◄ На 13-м витке вокруг Венеры «А кац уки» получил это удивительное изображение
экваториальных и тропических областей планеты в ультрафиолетовом диапазоне с
беспрецедентной детализацией. Условные цвета отображают концентрацию д и о к ­
сида серы и неизвестного • поглотителя».

► В верхней части этого снимка, сделанного к а ­
м ерой IR2 зонда «А кацуки», виден фрагмент серпа
планеты, освещенного Солнцем (при обработке
изображения его пришлось «заглушить»). Сложные
облачные структуры на ночной стороне демонстри­
руют динам ичную венерианскую метеорологию.
Яркие детали относятся к атмосферным слоям
высотой примерно д о 50 км, темные представляют
собой более вы сокие облака.

◄ Это изображение ночной
стороны Венеры синтезирова­
но из пяти снимков, сделан­
н ы х инфракрасной камерой
IR2 зонда «Акацуки» 11 января
2018 г.

► П роисхождение тонкой
извилистой светлой детали
на этом инфракрасном
сним ке ночной стороны
Венеры (сделанном камерой
IR2 космического аппарата
«Акацуки») объяснить пока
не удалось. Возможно, она
представляет собой посто­
янно м еняю щ ую ся границу
д в ух атмосферных потоков
на высоте порядка 50 км.

◄ В данном случае «граж­
да н ски й ученый» Д ам ия
Буи использовала несколь­
ко сним ков Венеры, сде­
ланны х зондом «Акацуки»
с различны х расстояний,
чтобы заполнить некото­
ры е пробелы в ультрафи­
олетовых изображениях и
представить обобщенный
вид планеты по состоянию
на середину 2016 г. Специ­
алисты использовали
итоговое изображение для
изучения конвективных
потоков в венерианской
атмосфере.

—

.
◄ Еще один сн им ок неосвещ ен­
ной стороны Венеры, сделанны й
зондом «Акацуки». Камера IR2
зарегистрировала тепловое излу­
чение приповерхностных слоев
ее атмосферы, нагретых д о 400‘ С
и выше. Более темные участки
соответствуют сравнительно хо­
лодны м облакам, расположенным
примерно в 20 к м над излучаю ­
щ им слоем (степень потемнения
пропорциональна плотности
облаков).

► * Утренний» терми­
натор Венеры, запе­
чатленный ультрафио­
летовой кам ерой UV1
космического аппарата
«Акацуки». Заметно,
что атмосфера здесь
немного спокойнее, чем
над полуденным м е­
ридианом, где она уже
существенно прогрева­
ется Солнцем.

Все с н и м к и : JAXA / ISAS / D A R T S /D a m ia Bouic

wyvw.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 Q68-169) 2018

19

Солнечная система

DAWN

перестал выходить на связь

Завершилась еще одна историческая межпланетная
миссия NASA. 31 октября 2018 г. станции сети даль­
ней космической связи Deep Space Network перестали
принимать сигнал от аппарата Dawn, находящегося на
орбите вокруг карликовой планеты Цереры (1 Ceres).
Как сообщили на следующий день представители
американской аэрокосмической администрации, это
означает, что он полностью исчерпал горючее (ги­
дразин) в баках двигательной установки и теперь не
может поддерживать свою главную антенну направ­
ленной на Землю, а солнечные батареи - в положении,
обеспечивающем генерацию достаточного количества
электроэнергии.
Миссия длилась 11 лет, начиная с 27 сентября
2007 г., когда космический аппарат был запущен с
космодрома на мысе Канаверал с помощью ракеты
Delta II. 18 февраля 2009 г. Dawn осуществил грави­
тационный маневр вблизи Марса, а позже сделал то,
чего до него не удавалось ни одному автоматическому
разведчику - побывал на орбите вокруг двух само­
стоятельных объектов Солнечной системы. Первым
из них стал крупнейший астероид Веста (4 Vesta), в
окрестностях которой зонд проработал с июля 2011 г.
по сентябрь 2012 г, вторым - уже упомянутая Церера
(выход на орбиту вокруг нее состоялся в марте 2015 г.).
Согласно планам миссии, ее исследования должны
были продолжаться примерно год после чего аппарат
мог быть направлен к какому-нибудь третьему телу в
Главном астероидном поясе. Однако баллистики NASA
отказались от этой возможности и предпочли уделить
оставшееся время изучению ближайшей карликовой
планеты.
В ходе этой миссии впервые за пределами марсиан­
ской орбиты были использованы ионные реактивные
двигатели, рабочим телом которых является инертный
газ ксенон. Гидразиновые двигатели выполняли роль
вспомогательных при орбитальном маневрировании; с
целью ориентации их начали задействовать с сентября
2012 г., когда вышел из строя первый бортовой гиро­
скоп. В конце концов, именно на них и легла основная
«тяжесть» поддержания нужного положения зонда в
пространстве. В октябре 2017 г., когда инженеры NASA
объявили об очередном продлении миссии Dawn, они
указали на ограниченность запасов гидразина и вы­
сказали предположение, что аппарат проработает еще
максимум год. Собственно, так оно и получилось.
Результаты миссии сложно переоценить - как уже
было сказано, она оказалась уникальной по многим
показателям, а на расшифровку и анализ полученных
данных уйдет не одно десятилетие. Ученые узнали
немало нового об истории Весты и, в частности, о
грандиозном столкновении, сформировавшем огром­
ный кратер Реасильвия (он занимает почти все южное
полушарие астероида). Благодаря зонду Dawn Церера
20

Вселенная, пространство, время

► Северное полушарие Цереры. По­
скольку наклон ее экватора к плоскости
орбиты составляет всего 4* в приполяр­
н ы х областях на дне некоторых кратеров
д о л ж н ы существовать участки, никогда
не освещ аемые Солнцем. Снимок сделан
косм ическим аппаратом Dawn в эпоху
солнцестояния карликовой планеты, ког­
да ее северный полю с был сильнее всего
повернут к нашему светилу
NASA/JPL-C altech/U C LA/M PS/D LR /ID A

unrversemagazine.com

Солнечная система
на данный момент является самой изученной карли­
ковой планетой и останется таковой, похоже, навсегда.
Теперь астрономы уже практически не сомневаются в
том, что она сформировалась значительно дальше от
Солнца, чем пролегает ее нынешняя орбита, а также
уверенно рассуждают о наличии под поверхностью
этого тела обширного соленого водно-аммиачного
океана, иногда «протекающего» на поверхность после
особо мощных метеоритных ударов. Информация о
составе поверхностных пород Весты и Цереры даст
возможность с большей достоверностью идентифи­
цировать их фрагменты среди метеоритов, упавших на
Землю.
Сейчас уже трудно себе представить, что проект
Dawn хотели закрыть еще на стадии его подготовки,
и лишь усилия научного сообщества вынудили ру­
ководство NASA найти средства на его реализацию.
Впечатляющий успех программы инициировал сразу
несколько астероидных миссий, осуществляемых
или планируемых различными космическими агент­
ствами - о них мы подробно писали в предыдущем
номере нашего журнала.
Г*ШS

► На этой топографической карте
Весты, составленной по данны м зонда
Dawn, желтым, оранжевым и крас­
ны м цветом нанесены более высокие
участки, зеленым - лежащие вблизи
среднего уровня, голубым и синим впадины. Хорошо виден 500-киломе­
тровый кратер Реасильвия (Rheasilvia)
с «пятиконечной» центральной горкой,
образовавшийся, по оценкам ученых,
около миллиарда лет назад. Ниже него
заметен еще один ударный бассейн, не­
много меньший по размеру и примерно
вдвое более древний. Ему присвоили
имя «Вененея» (Veneneia). Поперечник
самой Весты равен 640 км.
NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR
V ID A /P S I

► Значительную часть этого сним ­
ка астероида Весты занимает ее
темная сторона. Наиболее примеча­
тельная деталь освещенного «полу­
шария» — цепочка из трех кратеров,
которой присвоили неофициальное
название «Снеговик». Изображение
получено зондом Dawn с расстоя­
ния около 5200 км
N ASA/JP L-C altech/U C LA /M P S /D LR /
IDA

www.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 (168-169) 2018

21

1

§

f i f f # f%

А Косм ический аппарат OSIRIS-REx (компьютерная модель).
Внизу видна раскрытая штанга пробоотборника TAGSAM.

Американский аппарат OSIRIS-REx (Origins Spectral
Interpretation Resource Identification Security - Regolith
Explorer), запущенный с космодрома на мысе Канаве­
рал 8 сентября 2016 г., вышел на исходную позицию
в 20 км от околоземного астероида Бенну (101955
Bennu, 1999 RQ36), образцы вещества которого он
должен доставить на Землю. Это произошло 3 дека­
бря 2018 г. На протяжении полутора месяцев зонд
постепенно выравнивал свою орбитальную скорость
с астероидом с помощью коротких импульсов борто­
вой двигательной установки, работающей на одно­
компонентном топливе (гидразин).
Поскольку орбита Бенну не слишком отличается от
земной, для выхода к цели аппарату понадобилось
только одно включение двигателей и один грави­
тационный маневр в окрестностях нашей планеты
(вблизи которой он пролетел 22 сентября 2017 г.).
Дальнейшее маневрирование осуществлялось уже
на подлете к астероиду. С начала ноября для этого
использовались двигатели малой тяги. 5 ноября
относительная скорость зонда упала до 0,1 м/с, но
вскоре снова стала заметно расти - разгон происхо­
дил за счет слабого притяжения Бенну. Поэтому 13
ноября ее снова пришлось гасить. Наконец, 30 ноября
была осуществлена финальная коррекция, и 3 дека­
бря аппарат вышел на позицию в 20 км от астероида,

А После д в ух с лиш ним лет косм ических странствий
зонд OSIRIS-REx прибыл в окрестности астероида Бенну,
которому предстоит стать седьм ы м м алы м телом Сол­
нечной системы, детально исследованны м с помощ ью
автоматического разведчика.
N A S A /G oddard/U niversity o f Arizona

22

Вселенная, пространство, время

А .#A

if f

Ж

A Is . А

ДОСТИГ

цели

откуда он начнет детальные научные исследования
этого небесного тела.
Однако еще на подлете - с расстояния около 200
км - OSIRIS-REx начал съемку астероида с помощью
бортовой камеры PolyCam, входящей в комплекс
регистрации изображений OCAMS (в его составе име­
ются также картирующая камера М арСат и камера
ближнего обзора SamCam). Благодаря этому удалось
установить, что Бенну вращается вокруг своей оси
с периодом 4 часа 11 минут, а его максимальный
размер составляет 510 м. Интересной особенностью
оказалось наличие темных контрастных деталей
поверхности, хотя нельзя сказать, что они стали боль­
шой неожиданностью для рабочей группы миссии: по
результатам наземных спектральных исследований
уже было известно, что этот астероид должен содер­
жать повышенное количество сложных соединений
углерода. Вероятнее всего, именно из них и состоят
обнаруженные темные включения. Не совсем понят­
но только, почему они распределены столь неравно­
мерно.
До конца года космический аппарат будет изучать
Бенну дистанционно, постепенно приближаясь к нему
и производя все более детальное фотографирование
его поверхности, чтобы позже приступить к выпол­
нению главной цели своей миссии - отбору проб
астероидного вещества с помощью специального
устройства TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition
Mechanism), которое можно назвать «пылесосом на­
оборот»: при его соприкосновении с твердым телом
должна включиться подача сжатого азота, и его струи
«сдуют» частицы поверхностных пород в направле­
нии контейнера, предназначенного для загрузки в
возвращаемую капсулу. Эффективнее всего такую
операцию можно реализовать на максимально ров­
ном участке, поиском которого сейчас и занят OSIRISREx. Документирование процесса взятия образцов
будет осуществлять камера SamCam.
Дистанционные исследования включают в себя
съемку астероида с помощью спектрометра види­
мого и инфракрасного диапазона OVIRS, а также
термального спектрометра OTES, регистрирующего
излучение на длинах волн от 4 до 50 мкм. Для состав­
ления точной карты небесного тела предусмотрен
лазерный альтиметр OLA, а для изучения состава
поверхностных пород — рентгеновский спектрограф
REXIS (Regolith X-ray Imaging Spectrometer) с разре­
шающей способностью до 21 угловой минуты. Полу­
ченные им результаты будет анализировать команда
сотрудников и студентов Гарвардского университета
и Массачусетского технологического института. Всего
в окрестностях Бенну OSIRIS-Rex должен проработать
505 суток (до 3 марта 2021 г.), после чего импульс
бортовых двигателей направит его обратно к Зем­
ле. Согласно плану миссии, посадка возвращаемой
капсулы с образцами состоится на полигоне в амери­
канском штате Юта 24 сентября 2023 г.
universemagazine.com

Солнечная система
< Во время одного из
пробны х снижений «Хаябуса-2» приблизился к
поверхности астероида
на расстояние 12 м,
сфотографировав при
этом собственную тень.

«ХАЯ БУСА-2»
ушел на «каникулы»

JAXA

Сотрудники группы сопровож дения миссии «Хаябуса-2» выполнили ряд операций, необходимых
для подготовки аппарата к периоду почти месяч­
ного отсутствия стабильной связи. Он наступил в
первой половине декабря, когда наша планета и
астероид Рюгу (162173 Ryugu) оказались по проти­
вополож ны е стороны от Солнца. Это значительно
усложняет поддержание радиоконтакта с автом а­
тическим разведчиком . Поэтому до конца 2018 г.
он не будет проводить ни каки х активны х научных
исследований и должен оставаться на безопасном
удалении от астероида.
Тем временем инженеры миссии продолжаю т
изучать результаты пробных операций по отбору
астероидного вещества, проведенных в конце о к­
тября. Тогда «Хаябуса-2» приблизился к Рюгу на
расстояние 12 м. Анализ телеметрии показал, что
он находился в 15 м от центра расчетной посадоч­
ной зоны . П оскольку ее диаметр составляет всего
20 м, это довольно большое отклонение.
Проблема заклю чается в том, что практически
вся поверхность Рюгу (за исклю чением несколь­
ких небольших участков) покры та достаточно
крупны м и кам ням и. Во время взятия образцов
грунта они м огут нарушить ориентацию аппарата,
повредить его корпус или солнечные батареи. По­
этому точность наведения в данном случае играет
очень важ ную роль.
Чтобы облегчить дальнейш ую навигацию, во
время последней репетиции посадки «Хаябуса-2»
сбросил на астероид целевой указатель (target
marker) - 10-сантиметровый шарик, вы полняю ­
щий роль визуального маяка. В ходе следующего
сближения с Рюгу аппарат «подсветит» указатель с
помощ ью стробоскопа. По замы слу специалистов,
это увеличит точность запланированной посадки.
В общей слож ности на борту зонда имеется пять
таких указателей. Внутри них содержится специ­
альная пленка, на которой записаны имена и по­
слания, оставленны е в 2013 г. сотрудниками JAXA
и Планетного общества (The Planetary Society).

► Поверхность астероида
Рюгу, сфотографированная
15 октября 2018 г. с более
вы соким разрешением (с
помощ ью телеобъектива
оптической навигационной
кам еры ONC-T) с высоты
42 м.
АХА, Tokyo University. Kochi
Univ., Rikkyo Univ., Nagoya
Univ., Chiba Institute o f
Technology, Университет
М эйдзи, Aizu Univ., AIST

■4 Поверхность
астероида Рюгу,
сфотографированная
15 октября 2018 г. в
13:39 UTC кам ерой
ONC-IV 7 с высоты
око л о 50 м. Желтым
квадратом обведен
участок, п о к а з а н ­
н ы й на преды дущ е м
сним ке.
JAXA, Tokyo University.
K ochi Univ., Rikkyo
Univ., Nagoya Univ.,
Chiba In stitu te o f
Technology, У ни ве рси­
тет М эй д зи , A izu Univ.,
AIST

T В первой половине декабря астероид Рюгу и японский аппарат
«Хаябуса-2» с точки зрения назем ны х наблюдателей будут находить­
ся на небе недалеко от Солнца. В таких условиях связь с автомати­
ческим разведчиком сильно затруднена, поэтому группа сопрово­
ж де ния миссии не запланировала на это время никаких слож ны х
операций.

◄ Сним ок астерои­
да Рюгу, сделанны й
японским аппаратом
«Хаябуса-2». Красным
круж ко м отмечена
безопасная посадочная
зона
JAXA

'MVvv.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 068-169) 2018

2В

Солнечная система

BepiColombo
отправился к Меркурию
Совместная европейско-японская миссия
BepiColombo вступила в активную фазу. 20 октября
2018 г. в 1 час 45 минут по всемирному времени с
космодрома Куру во Французской Гвиане стартова­
ла ракета Ariane 5, отправившая на межпланетную
траекторию космический аппарат, основной задачей
которого являются исследования Меркурия —самой
маленькой и самой близкой к Солнцу планеты Солнеч­
ной системы. Старт прошел без каких-либо замечаний.
После отделения от разгонного блока BepiColombo
успешно сориентировался по звездам и развернул
свои солнечные батареи, отправив сообщение об этом
в наземный центр управления.
Из больших планет до недавнего времени Меркурий
оставался наименее изученным - планетологи даже
не имели полной карты его поверхности. Около поло­
вины ее в 1974-75 гг. смог сфотографировать с пролет­
ной траектории Mariner 10 (NASA). В 2011-2015 гг. на
околомеркурианской орбите работал американский ап­
парат MESSENGER (MErcury Surface, Space ENvironment,
GEochemistry, and Ranging), который наконец-то провел
комплексные исследования планеты и осуществил ее
глобальное картографирование.
Европейское космическое агентство (ESA) утверди­
ло концепцию собственной меркурианской миссии в
2000 г., а четырьмя годами позже был закончен подбор
научного оборудования. Исследовательский аппарат
получил имя итальянского баллистика Джузеппе Ко­
ломбо, разрабатывавшего гравитационные маневры
для зонда Mariner 10. Позже к проекту решила присое­
диниться Япония, из-за чего инженеры отказались от
идеи запуска аппарата с помощью российской ракеты
«Союз» и отдали предпочтение более грузоподъемной
европейской Ariane 5.
Космический аппарат состоит из трех основных
блоков - транспортировочного модуля МТМ (Mercury
Transfer Module), оборудованного двумя 14-метровыми
фотогальваническими панелями и четырьмя британ­
скими ионно-реактивными двигателями QinetiQ Тб, а
Т К о с м и ч е с к и й аппарат B epiC olom bo на п осл едне й ступени
ракеты A riane 5 п осл е отделения головного обтекателя (к о м ­
пьютерная м оде ль)

24

Вселенная, пространство, время

также двух орбитальных зондов - европейского МРО
(Mercury Planetary Orbiter) и японского ММО (Mercury
Magnetospheric Orbiter), имеющего собственное имя
«Мио». Масса первого из них с полным запасом рабо­
чего тела для двигательной установки (инертного газа
ксенона) составляет 2665 кг, второго - 1150 кг, третье­
го - 285 кг.
На борту МРО установлено 11 научных инструмен­
тов - акселерометр, магнитометр, термальный инфра­
красный спектрометр и радиометр MERTIS, нейтрон­
ный и гамма-спектрометр MGNS, лазерный альтиметр,
картирующие камеры и стереокамеры, спектрометры
рентгеновского, ультрафиолетового и ближнего
инфракрасного диапазона, оборудование для допле­
ровских радиоэкспериментов. Они предназначены для
исследований поверхности Меркурия, его магнитного
поля и экзосферы (разреженной газовой оболочки).
Для передачи данных на Землю будет использоваться
остронаправленная антенна диаметром 1 м, основной
приемной станцией должен стать 35-метровый реф­
лектор Cerberos, построенный недалеко от Мадрида.
Основные задачи «Мио» касаются исследований
околомеркурианского пространства и главным обра­
зом будут сосредоточены на взаимодействии экзосфе­
ры планеты с солнечным ветром. Для этого на зонде
установлен собственный магнитометр, анализатор
плазмы и нейтральных частиц МРРЕ (Mercury Plasma
Particle Experiment), включающий в себя регистратор
электронов, ионов и масс-спектрометр, спектральная
камера MSASI для съемки «натриевой короны» Мерку­
рия, прибор для регистрации плазменных волн PWI и
монитор столкновений с пылевыми частицами MDM.
Средняя орбитальная скорость Меркурия (47,37
км/с) более чем в полтора раза превышает соответ­
ствующий показатель Земли, поэтому космический
аппарат не может лететь к нему «напрямую», а вынуж­
ден использовать сложную цепочку гравитационных
маневров. С этой целью 6 апреля 2020 г. BepiColombo
вернется к нашей планете, после чего направится к Ве­
нере, вблизи которой пролетит 12 октября 2020 г. Вто­
рично он сблизится с «Утренней звездой» 11 августа
2021 г. и двинется к Меркурию, но не для того, чтобы
выйти на орбиту вокруг него, а для очередного грави­
маневра (2 октября 2021 г.). Всего таких маневров в
окрестностях самой маленькой планеты запланирова­
но шесть, и лишь при седьмом сближении - 5 декабря
2025 г. - относительная скорость зонда станет на­
столько маленькой, что позволит ему затормозиться
и остаться на околомеркурианской орбите. Далее
произойдет разделение модулей и их «разведение» с
помощью собственных двигательных установок. Тра­
ектория МРО будет иметь перицентр высотой 480 км и
апоцентр порядка 1500 км, соответствующие параме­
тры орбиты «Мио» - 590 км и 11,6 тыс. км. Плановая
продолжительность их работы должна составить не
менее одного земного года.
Однако научные наблюдения BepiColombo начнет
задолго до прибытия к цели: в ходе многолетних
странствий по Солнечной системе он будет проводить
периодические измерения параметров межпланетной
среды. Кроме того, специалисты миссии надеются ис­
пользовать некоторые из инструментов аппарата для
изучения Венеры во время ее пролетов.
universemagazine.com

Солнечная система

Раскрыта тайна

"ШРАМОВ”

Фобоса 1
Несмотря на весьма скромные размеры,
Фобос по праву считается одним из самых
необычных спутников Солнечной системы.
Его орбита проходит на расстоянии всего 6
тыс. км от марсианской поверхности, то есть
он является самым близким к своей планете
естественным спутником. Вдобавок он совер­
шает один оборот вокруг Марса примерно в
три раза быстрее, чем сам Марс вращается
вокруг своей оси, благодаря чему эта луна в небе Крас­
ной планеты восходит на западе и заходит на востоке.
Но это далеко не единственная особенность Фобо­
са. Как показывают измерения, ведущиеся практиче­
ски с момента его открытия в 1877 г., под действием
приливных сил он постепенно тормозится и приближа­
ется к Марсу. Мы можем с уверенностью сказать, что
этот спутник обречен: в течение следующих несколь­
ких десятков миллионов лет он пересечет так называ­
емый предел Роша и будет разорван на части марси­
анской гравитацией. В результате Красная планета на
некоторое время обзаведется собственным кольцом и
станет отдаленно похожей на Сатурн. В последующем
обломки Фобоса постепенно выпадут на ее поверх­
ность, образовав на ней ряд новых кратеров.
Некоторые ученые считают, что Фобос уже сейчас
находится на грани разрушения, считая подтвержде­
ниям этой догадки загадочные борозды, покрыва­
ющие его поверхность. Согласно другой теории, они
были «выцарапаны» осколками, выброшенными с
поверхности Марса при падениях крупных астероидов.
Еще одна теория предполагает, что своим происхож­
дением борозды обязаны камням, выбитым во время
образования кратера Стикни (самой крупной ударной
структуры Фобоса). Однако в ней имеется слабое
место. Дело в том, что не все борозды направлены от
центра кратера: часть из них накладывается друг на
друга, а часть проходит через сам кратер, то есть они,
по-видимому, образовались позже него.
Группа планетологов из университета Брауна (Brown
University, Providence, Rhode Island, USA) попыталась
поставить точку в вопросе о происхождении борозд Фо­
боса. Они смоделировали на компьютере процесс фор­
мирования кратера Стикни, учитывая рельеф спутника,
а также его орбиту и гравитационное влияние Марса.
Исследованиепоказало, что из-за небольшого раз­
мера Фобоса и его сравнительно слабой гравитации
выброшенные во время образования Стикни крупные
валуны начали бы катиться по поверхности, оставляя
характерные следы. Некоторые камни смогли бы даже
совершить полный «оборот» вокруг луны и продолvwwv.facebook.com/universemagazinecom/

А На этом сним ке, сд е л а н н о м к о с м и ч е с ки м аппаратом M ars
R econnaissance O rbiter (NASA), хорош о в и д н ы м ногочисленны е
почти п аралл ел ьны е бо розды , тянущиеся по поверхности к р у п нейш его м ар сиа нского спутника Ф обоса от кра ев его самого
больш ого кратера Стикни. Они имеют ш ирину 100-200 м п ри глу­
бине 10-20 м. В первы е их заметили на фотографиях, сдел ан ны х
в 1970-х годах орбит альными зо н д а м и M a rin e r и Viking. Согласно
п о сл е д н и м и ссл едо ван ия м , б о р о зд ы о б ра зо ва ны катящ имися
валунам и, «сдвинут ы ми с места» м о щ н ы м метеоритным ударом
N A S A /JP L-C altech/U niversity o f Arizona

жить движение. Это объясняет многие странности в
расположении борозд - например, то, что они накла­
дываются друг на друга и проходят через «материн­
ский» кратер.
Модель также способна объяснить наличие на
спутнике «мертвой зоны». Так исследователи назвали
участок, на котором не найдено ни одной борозды. Он
представляет собой низменность, окруженную скаль­
ным выступом большой высоты. Моделирование
показало, что после удара катящиеся по поверхности
Фобоса валуны налетали на выступ и, словно прыга­
ющий с трамплина спортсмен, перелетали через эту
зону.
Таким образом, ученые пришли к выводу, что бороз­
ды Фобоса - это все же не наглядное свидетельство
скорого распада спутника, а старые «шрамы», остав­
шиеся со времен образования кратера Стикни. Резуль­
таты исследования были опубликованы в журнале
Planetary and Space Science.
Напомним, что в следующем десятилетии Япон­
ское агентство аэрокосмических исследований JAXA
собирается отправить к Фобосу аппарат MMX (Martian
Moons Exploration), который изучит спутник, возьмет
образцы его грунта и доставит их на Землю. Основная
цель миссии —ответ на вопрос о происхождении этого
небесного тела. Анализ его образцов сможет подтвер­
дить или опровергнуть теорию о том, что Фобос и
Деймос сформировались из вещества, выброшенного
с поверхности Красной планеты в результате стол­
кновения с крупным астероидом или протопланетой,
произошедшего примерно 4,5 млрд лет назад.
8-9 068-169) 2018

25

Солнечная система

ЭКСПЕДИЦИЯ
на обратную с то р о н у .

Согласно достаточно распространенному мнению,
космическая программа Китая целиком построена
на повторении основных достижений США и СССР.
Считается, что пилотируемый корабль «Шэньчжоу»
является копией «Союза», орбитальные станции
«Тяньгун» - аналогом «Салютов», а проектируемая
китайскими специалистами новая многомодульная
орбитальная станция — модифицированной версией
«Мира».
Однако недавно Китай доказал всем скептикам,
что не просто идет по пути, уже пройденному косми­
ческими сверхдержавами десятилетия назад, но и
готов покорять новые вершины. 7 декабря 2018 г. с
космодрома Сичан стартовала ракета «Чанчжэн-ЗВ».
Она отправила к Луне автоматический аппарат
«Чанъэ-4», который должен стать первым в исто­
рии рукотворным объектом, совершившим мягкую
посадку на ее обратной стороне.
Изначально «Чанъэ-4» являлся аппаратом-дубле­
ром миссии «Чанъэ-3». В 2013 г. в рамках нее пер­
вый китайский аппарат произвел мягкую посадку на
Луну и доставил на ее поверхность луноход «Юйту».
Благодаря этому успеху руководство Китайского на­
ционального космического управления (CNSA) при­
няло решение изменить профиль миссии «Чанъэ-4»
и отправить ее на обратную сторону естественного
спутника нашей планеты.
Такое решение привело к переносу срока запуска
межпланетного аппарата с 2015 на 2018 г. Посколь­
ку обратная сторона Луны не видна с Земли, для
поддержания связи с севшим на нее исследователь­
ским зондом необходим специальный спутник-ретранслятор. Кроме того, китайские инженеры учли
опыт эксплуатации «Чаньэ-3» и внесли ряд измене­
ний в конструкцию его «последователя».
В мае 2018 г. Китай отправил на гало-орбиту в
районе точки Лагранжа Ц системы «Земля-Луна» не­
большой аппарат «Цюэцяо». Его главной целью яв­
ляется ретрансляция сигналов посадочного модуля
«Чаньэ-4». В качестве попутного груза вместе с ним
была запущена пара микроспутников «Лунцзян»,
построенных сотрудниками Харбинского политехни­
ческого университета. Один из них так и не добрался
до цели, второй же успешно вышел на окололунную
орбиту. Благодаря открытому протоколу дистанци26

Вселенная, пространство, время

ж На этом сним ке кратера Кёрман, расположенного на обратной
стороне Луны, белым прямоугольником показано возм ож ное место
прилунения посадочного модуля *Чанъэ-4».

онного управления радиолюбители неоднократно
принимали его телеметрию и даже сумели получить
несколько сделанных спутником снимков Земли и
Луны.
Успех «Цюэцяо» открыл дорогу для запуска
«Чанъэ-4». Согласно плану миссии, новый китай­
ский аппарат должен прилуниться 3 января 2019 г.
(по крайней мере, так утверждается в релизе от 8
декабря) в южной части 186-километрового кратера
Карман в районе между 45-46° ю.ш. и 176,4-178,8° в.д.
Этот кратер расположен на территории Бассейна
Южный полюс - Эйткен, представляющего собой
крупнейшую подтвержденную ударную формацию на
поверхности Луны.
«Чанъэ-4» состоит из двух частей: 425-килограм­
мового орбитального отсека и 1,2-тонной поса­
дочной платформы, несущей 140-килограммовый
луноход. Научная «начинка» платформы включает
в себя четыре инструмента: камеру контроля поuniversemagazine.com

Солнечная система
садки, оборудование для съемки поверхности,
спектрометр для изучения солнечных вспышек LFD
(Low Frequency Spectrometer) и дозиметр LND (Lunar
Lander Neutrons and Dosimetry), созданный сотрудни­
ками Кильского университета.
Луноход «Чанъэ-4» построен на основе запасного
ровера для миссии «Чанъэ-3». Его длина составля­
ет 1,5 м, ширина - 1 м, высота — 1,1 м. Мобильная
лаборатория снабжена шестью колесами и парой
складывающихся солнечных панелей. Ее научный
инструментарий состоит из панорамной камеры,
спектрометра VNIS (Visible and Near-Infrared Imaging
Spectrometer), георадара и прибора ASAN (Advanced
Small Analyzer for Neutrals), предназначенного для из­
учения взаимодействия солнечного ветра и лунного
реголита. Последний инструмент был предоставлен
китайской стороне шведским Институтом космиче­
ской физики (Institutet for rymdfysik, Kiruna, Sverige).
Помимо приборов, посадочная платформа
«Чанъэ-4» несет еще один любопытный груз —
трехкилограммовый герметичный алюминиевый
контейнер высотой 18 см и диаметром 16 см. В
нем имеются устройства для подачи воды, воздуха
и питательного раствора, а также искусственное
освещение. В контейнер помещены семена картофе­
ля и яйца насекомых, включая гусениц-шелкопрядов. Ученые хотят проверить, смогут ли в условиях
лунной гравитации и более высокого уровня ради­
ационной опасности прорасти семена и развиться

насекомые. Если все пройдет хорошо, шелкопряды
начнут вырабатывать углекислый газ, а картофель выделять кислород в процессе фотосинтеза. Функ­
ционирование миниатюрной экосистемы сотрудни­
ки группы сопровождения собираются отслеживать
с помощью установленных внутри цилиндра камер.
Уже в следующем году Китай попытается ре­
шить очередную амбициозную задачу, связанную с
Луной - доставить на Землю образцы ее грунта. До
сих пор это удавалось только американским астро­
навтам и советским автоматическим станциям. С
этой целью ориентировочно в декабре 2019 г. китай­
цы запустят 8,2-тонный аппарат «Чанъэ-5». Он будет
состоять из четырех основных частей: орбитального,
посадочного, взлетного и возвращаемого модуля.
После выхода на окололунную орбиту посадоч­
ный модуль со взлетной ступенью отделится от
«Чанъэ-5» и сядет на Луну в районе гор Рюмкера
(изолированной вулканической формации, располо­
женной в северо-западной части видимой стороны
нашего спутника, на краю Океана Бурь). По завер­
шении запланированных научных исследований
специальные пробоотборники загрузят в возвраща­
емый аппарат примерно 2 кг лунных пород, а взлет­
ная ступень доставит его на окололунную орбиту, где
он состыкуется с орбитальным модулем «Чанъэ-5»
и перегрузит на него образцы. Затем этот модуль
ляжет на обратный курс к Земле, где, согласно плану
миссии, сгорит в плотных слоях атмосферы. Перед
этим от него отделится спуска­
емый аппарат с пробами грун­
та, который совершит мягкую
посадку - вероятнее всего,
в малонаселенных районах
Северного Китая.
Согласно имеющейся инфор­
мации, горы Рюмкера сформи­
ровались около 1,3 млрд лет
назад. Таким образом, в случае
успеха миссии в распоряжении
китайских ученых окажутся
намного более молодые об­
разцы лунного вещества, чем
те, которые были доставлены
на Землю в ходе экспедиций к
Луне в прошлом веке.

А Вид посадочного
м одуля зонда «Чаньэ-4»
на лунн ой поверхности в
представлении худож ника
Китайского национального
косм ического управления.
CNSA

► Л уноход м иссии
• Чаньэ-4» внеш не вы гля­
дит практически точной
копией своего предш е­
ственника - м обильной
лаборатории «Юйту»,
проработавшей на л унной
поверхности с дека бря
2013 г. по сентябрь 2014 г.

А Прототип контейнера д л я биологи­
ческих экспериментов, установленного на борту посадочного м одуля
«Чаньэ-4», в сравнении с б ум а ж ны м
коф ейны м стаканчиком.

CASC

CNSA

www.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 068-169) 2018

27

На Марс прибыл новый земной
посланец. 26 ноября космический
аппарат InSight, успешно выдер­
жав прохождение через марсиан­
скую атмосферу, совершил мяг­
кую посадку в запланированном
районе. После проведения всех
необходимых тестов и калибровок
он приступит к выполнению своей
основной научной миссии, главная
цель которой - заглянуть «внутрь»
Красной планеты.

«Жизнь» и «смерть»
Марса
По состоянию на 2018 г. челове­
чество успешно запустило свыше
двух десятков исследовательских
аппаратов к Марсу. Но все они изу­
чали лишь его «внешнюю» сторону.
В то же время мы до сих пор имеем
не так уж много информации о вну­
треннем строении этой планеты.
В далеком прошлом у Марса, как
и у Земли, имелось глобальное маг­
нитное поле. Об этом говорят остав­
шиеся в его коре намагниченные
участки. Кроме того, особенности
расположения некоторых вулканов,
а также форма долины Маринера
свидетельствуют о том, что 4 млрд
лет назад там могло происходить
движение литосферных плит. Затем
механизм «планетного динамо» от­
ключился. Возможно, причиной это­
го стало столкновение с крупным
астероидом, а может быть, все дело
в том, что Марс меньше, чем наша
планета, и его недра не смогли дол­
28

Вселенная, пространство, время

го удерживать тепло.
Как бы то ни было, со временем
ядро Красной планеты затвердело,
постепенно перестав генерировать
магнитное поле. Это привело к се­
рьезным последствиям. Как извест­
но, Марс обладает намного более
слабой гравитацией, нежели Земля.
После исчезновения «магнитного
щита» солнечный ветер постепен­
но «сдул» почти всю марсианскую
атмосферу. Вместе с ней планета
лишилась и значительной части
запасов воды, в результате превра­
тившись из сравнительно теплого
мира, по поверхности которого тек­
ли реки и где имелись условия для
возникновения жизни, в холодную
засушливую пустыню.
Но, несмотря на всю правдопо­
добность подобного сценария, пока
что это лишь рабочая гипотеза. Для
ее подтверждения планетологам
нужны конкретные данные о вну­
треннем строении Марса. А для
этого необходимо установить на его
поверхности сейсмометр. В 1970-х
годах NASA предприняла подоб­
ный эксперимент в рамках миссии
Viking. К сожалению, он не принес
желаемых результатов. Прибор на
борту посадочного модуля Viking 1
так и не заработал, a Viking 2 не су­
мел добиться желаемой чувстви­
тельности из-за неудачного распо­
ложения: поскольку сейсмометр
был установлен не на марсианской
поверхности, а на спускаемом ап­
парате, он регистрировал исключи­
тельно вибрации, возникавшие в
корпусе зонда и полностью заглу­

шавшие колебания почвы.
Спустя 30 лет после завершения
проекта Viking ученые из Лабора­
тории реактивного движения (JPL
NASA) предложили концепт специ­
ализированной миссии, предназна­
ченной для изучения внутреннего
строения Красной планеты. Изна­
чально он носил название GEMS
(Geophysical Monitoring Station), но
позже был переименован в InSight
(Interior Exploration using Seismic
Investigations, Geodesy and Heat
Transport). В 2012 г. он победил в от­
боре по программе Discovery и полу­
чил финансирование, необходимое
для его реализации.

Техническое устройство
InSight был создан на базе уже
проверенной
посадочной
плат­
формы аппарата Phoenix, успешно
«примарсившегося» в 2008 г. Он
представляет собой стационарную
лабораторию, оснащенную парой
разворачиваемых солнечных бата­
рей и роботизированной рукой-ма­
нипулятором, необходимой для
того, чтобы избежать повторения
ошибки миссии Viking. Манипуля­
тор установит на марсианский грунт
два основных научных инструмента
зонда - сейсмометр SEIS и прибор
для измерения теплового потока
НРЗ.
SEIS был сконструирован специ­
алистами Национального центра
космических исследований Фран­
ции (CNES). После развертывания
universemagazine.com

Солнечная система

он будет использоваться для точ­
ных измерений тектонической ак­
тивности Красной планеты, а так­
же определения частоты падения
метеоритов. Ученые надеются, что
его данные помогут установить, со­
хранилась ли на Марсе какая-то эн­
догенная активность и существуют
ли под его поверхностью «горячие
точки».
НРЗ - электромеханический бур,
способный просверлить в марсиан­
ском грунте скважину глубиной 5 м.
В нее будет помещена лента, на каж­
дых десяти сантиметрах которой
расположены температурные дат­
чики для измерения тепловых по­
токов в окружающих породах и кос­
венной оценки их состава. Прибор
разработан Германским центром
авиации и космонавтики (DLR).
Третья по важности задача
InSight - проведение эксперимента
по максимально точному определе­
нию параметров вращения Марса
вокруг своей оси. Он будет реали­
зован путем измерений доплеров­

ского сдвига радиосигналов зонда,
принимаемых на Земле. Данные о
колебаниях, испытываемых плане­
той под действием приливных сил
со стороны ее спутников и Солнца,
помогут ученым получить дополни­
тельную информацию о ее внутрен­
нем строении и характеристиках
ядра.

Межпланетные
«попутчики»
InSight был запущен 5 мая 2018 г.
при помощи ракеты Atlas V. Он от­
правился к Марсу не в одиночку:
«компанию» ему составила пара
экспериментальных
наноспутни­
ков MarCO (Mars Cube One), создан­
ных на базе платформы CubeSat
(6U). Их размеры составляют
11,8x24,3x36,6 см, масса - 13,5 кг.
Эти аппараты запустили в рамках
эксперимента по изучению воз­
можности использования кубсатов
в межпланетных миссиях.

За последние годы на околозем­
ную орбиту было выведено зна­
чительное количество подобных
наноспутников. Несмотря на скром­
ные размеры, кубсаты неплохо себя
зарекомендовали, доказав, что мо­
гут выполнять множество специали­
зированных функций - от коммер­
ческой съемки земной поверхности
до отработки технологий борьбы с
космическим мусором. Однако их
электроника не имеет усиленной
защиты от повышенного уровня
радиации, с которым сталкиваются
межпланетные аппараты. Поэтому
инженеры не знали заранее, как они
поведут себя в глубоком космосе.
Фактически зондам МагСО выпала
честь стать своеобразными перво­
проходцами.
Наноспутники показали себя с
наилучшей стороны. Они успешно
выдержали перелет по маршруту
«Земля-Марс», доказав возмож­
ность нахождения в условиях меж­
планетного пространства в течение
длительного времени. Фактически

Камеры манипулятора
Датчик давления
Антенна.
Захват.

, Антенна

WTS/SEIS

Кабели

Датчик теплового потока

NASA/JPL-Caltech

www.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 068-169) 2018

29

Солнечная система

они проложили дорогу для целого
поколения новых миниатюрных ав­
томатических разведчиков.
Стоит отметить, что оба кубсата
прошли мимо Марса по пролетной
траектории. МагСО оснащены мало­
мощными реактивными двигателя­
ми, работающими на сжатом газе,
которые используются для ориен­
тации аппаратов в пространстве и
небольших коррекций курса. Но их
мощности недостаточно для осу­
ществления серьезного тормозного
маневра и выхода на околомарсианскую орбиту. Поэтому, в отличие
от зонда InSight, наноспутники не
имели возможности остаться «в го­
стях» у Красной планеты.

«Шесть с половиной
минут ужаса»
Основной аппарат вошел в мар­
сианскую атмосферу 26 ноября в
19:47 по всемирному времени. Да­
лее началось то, что специалисты
образно называют «6,5 минутами
ужаса». За это время InSight дол­
жен был уменьшить свою скорость
с 5,5 км /с до нуля и осуществить
мягкую посадку на поверхность
Марса. Эта стадия полностью кон­
тролировалась автоматикой. Со­
трудникам группы сопровождения
миссии оставалось лишь следить
за сигналом от посадочного мо­
дуля (из-за конечности скорости
света приходившего с ощутимым
запаздыванием), надеясь на пра­
вильность всех расчетов и надеж­
ность техники.
В момент наиболее интенсивно­
го аэродинамического торможе­
ния теплозащитный экран InSight
нагрелся до температуры более
1500°С, а сам аппарат подвергся
перегрузкам порядка 7,5 д. По­
сле того, как он погасил основную
часть посадочной скорости, тепло­
защита была сброшена, и в дей­
ствие вступил тормозной парашют,
отстреленный за 45 секунд до каса­
ния поверхности. Финальная часть
спуска осуществлялась при помо­
щи двигателей мягкой посадки.
InSight сел в районе нагорья Эли­
зий (Elysium Planitia) - обширной
равнины вулканического проис­
хождения, расположенной в райо­
не марсианского экватора. После
посадки он успешно развернул
свои солнечные панели и передал
30

Вселенная, пространство, время

ч Ка к показы ва­
ет этот снимок, на
следую щ ий день
после посадки,
27 ноября 2018 г.,
InSight успеш но
развернул р о б о ­
тизированный
манипулятор,
критически необ­
ходим ы й д л я в ы ­
полнения научной
программы.
NASA/JPL-Caltech

► Отдельная к а ­
мера зонда InSight,
установленная на
»локте» механиче­
ской руки-манипу­
лятора, предназна­
чена специально
дл я контроля при­
ведения бортового
оборудования в
рабочее положе­
ние. С ее помощ ью
был сделан этот
сним ок одной из
2,2-метровых фо­
тогальванических
панелей аппарата.

3S

NASA/JPL-Caltech

на Землю снимки окружающей
местности. Изучив их, специалисты
установили, что аппарат опустился
в небольшой кратер, засыпанный
песком и пылью, что можно счи­
тать хорошей новостью: рядом с
ним нет крупных камней, способ­
ных осложнить выгрузку приборов
и бурение поверхности.
Инженеры уже протестировали
механическую руку-манипулятор. В
настоящее время они заняты поис­
ком наиболее подходящего участ­
ка, на который будут выгружены
SEIS и НРЗ. Ожидается, что на их
полное развертывание потребуется
2-3 месяца. Общий же срок работы
InSight должен составить один мар­
сианский год (687 земных дней).
Что касается зондов МагСО, то
они не только сохранили работоспо­
собность, но и осуществили успеш­

ный эксперимент по ретрансляции
посадочной телеметрии InSight.
Именно они передали на Землю
первый снимок марсианской по­
верхности, сделанный камерами
спускаемого аппарата. Покидая
окрестности Марса, кубсаты также
сделали несколько его прощальных
фотографий. Сейчас наноспутники
движутся по направлению к Главно­
му поясу астероидов. В ближайшее
время специалисты проанализиру­
ют их траекторию, после чего рас­
смотрят возможность продления
их работы. Но, какое бы решение не
приняли в NASA, очевидно, что ми­
ниатюрные зонды уже вписали себя
в историю космонавтики. Не исклю­
чено, что уже в недалеком будущем
подобные «попутчики» станут стан­
дартным дополнением большин­
ства межпланетных миссий.
universemagazine.com

Солнечная система

НаЛ У Н У
В рамках подготовки пилоти­
руемой экспедиции на Луну и
строительства
долговременной
станции на окололунной орбите
NASA развернула новую програм­
му CLPS (Commercial Lunar Payload
Services), главная цель которой привлечение коммерческих фирм
к освоению нашего естественного
спутника. Для участия в ней были
отобраны девять представителей
аэрокосмической индустрии, среди
которых числятся как компании с
многомиллиардным оборотом, так
и сравнительно малоизвестные
стартапы. Все они смогут претендо­
вать на контракты по доставке гру­
зов на лунную поверхность.
Одним из участников программы
стала компания Firefly Aerospace, за­
нимающаяся разработкой семейства
легких ракет-носителей. С 2017 г. ее
владельцем является украинский
предприниматель Максим Поляков.
Он уже заявлял о желании расши­
рить сферу деятельности, и выход за
пределы низких околоземных орбит
станет для этого прекрасной возмож­
ностью. О задачах, которые будет вы­
полнять компания в сотрудничестве
с NASA, пока не сообщалось.
Самая крупная организация в
списке участников
программы
CLPS - Lockheed Martin Space, одно
из ведущих подразделений аэрокос­
мического гиганта Lockheed Martin.
В данный момент она является глав­
ным подрядчиком по проекту созда­
ния нового межпланетного корабля
Orion. Этим же будет заниматься еще
один подрядчик NASA, принимав­
ший участие в реализации большо­
го количества космических проек­

с частными
компаниями

тов - компания Deep Space Systems.
Следующие два участника - Intuitive
Machines и Masten Space Systems уже разрабатывали ряд космических
аппаратов, включая лунные посадоч­
ные модули.
К отдельной категории следу­
ет отнести компании Astrobotic
Technology, Draper, Moon Express и
Orbit Beyond. Все они участвовали
в конкурсе Google Lunar X Prize, для
победы в котором нужно было запу­
стить на Луну автоматический аппа­
рат, способный проехать по ее по­
верхности не менее полукилометра.
Подведение итогов «частной лунной
гонки» неоднократно откладыва­
лось, и вот в начале текущего года,
проанализировав степень готовно­
сти участников, организаторы кон­
курса объявили о его отмене. Тем не
менее, специалисты NASA оценили
уже вложенные усилия и предложи­
ли организациям, продвинувшимся
в подготовке своих миссий доста­
точно далеко, продолжить работу в
рамках новой программы.
Компания Draper вместе с пар­
тнерами из Массачусетского техно­
логического института ранее зани­
малась исследованиями в области
космической навигации и разра-

► Концепт ракеты-носителя,
разрабатываемой компанией
Firefly Aerospace. На верхней
ступени под головны м обте­
кателем в разрезе показан
лунны й посадочны й аппарат с
разгонным блоком. Компания
стала одним из претендентов на
заклю чение контрактов с NASA
по доставке грузов на Луну.

боткой новых скафандров. Moon
Express продолжает конструирова­
ние лунного спускаемого аппарата
и, возможно, в наступающем году
все же отправит его на Луну.
Как сообщается, программа CLPS
рассчитана на 10 лет. Общая сто­
имость заключенных в ее рамках
контрактов не должна превысить
2,6 млрд долларов.
Стоит уточнить, что попадание в
список NASA не дает компании ав­
томатической гарантии получения
контрактов на доставку грузов на
Луну или создание космических ап­
паратов. При принятии окончатель­
ного решения агентство будет учиты­
вать различные факторы, включая
общую техническую реализуемость
проекта, его предполагаемую стои­
мость и сроки выполнения.

► A strobotic
Technology Inc. компания, собира­
ю щ аяся доставлять
грузы на Л уну в
интересах различ­
н ы х заказчиков
(вплоть д о индиви­
дуальны х).

► Крупнейш ей ко м п ан и­
ей. привлеченной NASA к
участию в освоении Луны,
является Lockheed M a rtin
Denver Business Jou rna l
а Предполагаемый вид
посадочного модуля, сп ро­
ектированного ком панией
Intuitive M achines - одной
из девяти организаций,
вы бранны х NASA д л я у ч а ­
стия в лунн ой программе.

Houston Business Jou rna l

wvvw.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 (168-169) 2018

31

Солнечная система

М иссию

продлили на три года
В июне 2018 г. руководство NASA приняло решение
продлить еще на три года работу космического аппа­
рата Juno на околоюпитерианской орбите, на которой
он находится с 5 июля 2016 г., то есть уже более двух
лет. Изначально планировалось, что этот аппарат будет
исследовать самую большую планету Солнечной систе­
мы на протяжении одного земного года, сделав за это
время 26 витков вокруг нее (период обращения Juno
по рабочей орбите должен был составить 14 суток).
Однако в итоге из-за проблем с главной двигательной
установкой он остался на переходной орбите с перио­
дом 53,5 дня. Поэтому инженеры группы сопровожде­
ния сразу подняли вопрос о продлении миссии.
При каждом прохождении перийовия (ближайшей
к Юпитеру точки орбиты) Juno погружается в наибо­
лее плотную часть радиационных поясов планеты
и испытывает множество столкновений с высоко­
энергетическими частицами, содержащимися в них и
повреждающими его электронные компоненты. Имен­
но этим фактором главным образом ограничивается
«живучесть» зонда. Его самой ненадежной «деталью»
считается широкоугольная цветная камера JunoCam предполагалось, что она выдержит не больше десяти
сближений с газовым гигантом. В итоге она выдержала
уже 16 и, судя по качеству передаваемых изображений,
до сих пор находится в хорошем техническом состо­
янии. Но даже после ее отказа космический аппарат
продолжит изучать Юпитер с помощью остальных
своих научных приборов.
Juno - уже второй автоматический разведчик,
вышедший на орбиту вокруг самой большой плане­
ты (первым был американский аппарат Galileo, ра­
ботавший в окрестностях Юпитера в 1995-2003 гг.).
Особенность его миссии заключается в том, что его
орбитальная плоскость перпендикулярна юпитериан­
скому экватору, поэтому зонду доступны ранее почти
не наблюдавшиеся приполярные области, где уже
обнаружены весьма необычные структуры — напри­
мер, стабильные кольца атмосферных вихрей. С другой
стороны, аппарат не имеет возможности сближаться
со спутниками планеты и фотографирует их только
издалека.
Недавно Juno зарегистрировал и детально иссле­
довал «волновые цепочки» (wave trains) - необычные
структуры в атмосфере Юпитера, впервые сфотогра­
фированные в 1979 г. зондами Voyager. Они пред­
ставляют собой большие массы газа, вовлеченные
в колебательное движение вместе с аэрозольными
32

Вселенная, пространство, время

частицами в верхних слоях облаков, что наблюдается
в виде последовательности огромных волн. Боль­
шинство таких «цепочек» замечено вблизи экватора
планеты.
С помощью JunoCam удалось разрешить отдельные
гребни волн и измерить расстояния между ними с
недоступной ранее точностью. Эти исследования пре­
доставили планетологам очень ценную информацию
о динамике юпитерианской атмосферы и ее структуре
в областях под «цепочками». По словам одного из со­
трудников группы сопровождения Juno Гленна Ортона
из Лаборатории реактивного движения NASA (Glenn
Orton, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California),
самые короткие последовательности состоят всего из
двух волн, самые длинные - из нескольких десятков.
Расстояние между соседними гребнями в них может
колебаться от 65 до 1200 км. По протяженности тени
на одном из снимков ученые смогли оценить высоту
одной волны, достигающую 10 км.
Чаще всего «цепочки» представляют собой про­
тяженные структуры, вытянутые в направлении с
востока на запад, с гребнями волн, перпендикуляр­
ными направлению вытянутости. Однако иногда
волны оказываются наклоненными к оси «цепочки»
под небольшим углом, а некоторые из них следуют
заметно изогнутыми путями. Отмечена их связь с
другими атмосферными образованиями — вихрями
или джетами (мощными газовыми потоками), хотя
часть «цепочек», похоже, существует изолированно.
Местами они выглядят сходящимися, а кое-где даже
перекрываются - возможно, в таких случаях мы
просто наблюдаем волновые возмущения на разных
высотах.
Анализ полученных данных продолжается, однако
уже можно сказать, что большинство замеченных
волн, похоже, представляет собой гравитационные
атмосферные возмущения - колебания вдоль
вертикальной оси, возникающие над какой-то
преградой в газовом потоке (на Земле такой
преградой, например, может стать восхо­
дящий поток в грозовом облаке или при
обтекании горного массива), недоступ­
ной «зрению» JunoCam. Специалисты
надеются разобраться в причинах
появления таких колебаний с по­
мощью компьютерного модели-

Ю ж ны й ум еренны й пояс Юпитера,
сфотографированный к о см и че ­
с к и м аппаратом Dawn 29 октября
2018 г. с расстояния 34 700 км.
Б лиж е к ю ж н о м у полю су планеты
заметно множество темных ви хре­
в ы х структур.
NASA / J PL-Caltech / SwRI / MSSS /
David M a rrio tt

unrversemagazine.com

Солнечная система

рования.
Напомним, что камера JunoCam установлена
на космическом аппарате в основном с общеоб­
разовательными целями, хотя ее снимки также
помогают сотрудникам группы сопровождения
«привязать» результаты измерений других прибо­
ров зонда к конкретному участку Юпитера. Данные,
получаемые камерой, доступны на сайте миссии
для скачивания и последующей обработки всеми
желающими. Именно изображения, обработанные
«гражданскими учеными», стали настоящим укра­
ш ение

А В ходе 16-го сближения с Юпитером, состоявшегося
29 октября 2018 г., Juno сделал новую серию сним ков
облачного покрова газового гиганта. Приведенное изобра­
жение получено с высоты 7 тыс. км, когда зонд находился
примерно над 40* северной широты, его компьютерная
обработка выполнена астрономами-любителями ГеральА На этом фрагменте сним ка Северного экваториального пояса

д о м Айхштедтом и Сеаном Д ораном (Gerald Eichstadt, Sean

Юпитера, сделанного кам ерой JunoCam 2 февраля 2017 г. (в ходе чет­

Doran). На нем запечатлено множество великолепных об­

вертого сближения с планетой), видна последовательность из трех

лачны х вихрей в динам ичном Северном умеренном поясе

атмосферных волн вблизи светлого антициклонического облачного

планеты. Заметно также несколько я р к и х «всплы вш их»

образования. Ка к показывают наблюдения, «волновые цепочки»

высотных облаков и один из антициклонических штормов,

довольно часто сопровождают подобные структуры.
NA SA/JPL- Сa Itech/S wR I/M SSS/JunoCam

ww/v.facebcolccom/universernagazinecom/

известных ка к «белые овалы».
NASA/JPL-Caltech/SwR I/M SSS/G erald
E ichstadt/S ean Doran

8-9 068-169) 2018

33

■

Солнечная система

вышел в межзвездное
пространство

млрд км

из д в у х д е й с тв у ю щ и х
м е ж з в е зд н ы х а п па р а то в

о т C q л ица

М Л Н км

го д е
ко с м о с е

в го д

«зол о то е
послание»

в се го п р о й д е н б более
млрд KIN/T

планеты
исследовано
с к о р о с т ь уд а л е н и я о т С олнца

Ш

часов
36 минут

.•

врем я п р о х о ж д е н и я р а д и о си гн а л а
от зо н д а д о З е м л и
• •

34

Вселенная, пространство, время

Ю питер
СаУурн
Уран . •
Н ептун *

(По состоянию на #онец 2018 г.)

universemagazine.com

Солнечная система
Уже второй автоматический по­
сланник человечества вышел за
пределы Солнечной системы и от­
правился в межзвездные стран­
ствия. Им стал американский ап­
парат Voyager 2, который 5 ноября
2018 г. навсегда покинул околосол­
нечное пространство. Заявление об
этом было сделано сотрудниками
группы сопровождения миссии на
ежегодной встрече участников Аме­
риканского геофизического союза.
Voyager 2 был запущен 41 год
тому назад - 20 августа 1977 г. Це­
лью его миссии являлись внешние
планеты Солнечной системы. Ком­
панию ему составил идентичный
аппарат Voyager 1, отправившийся
в космос 5 сентября 1977 г. Он ле­
тел по более короткой траектории,
благодаря чему вскоре обогнал
своего «собрата».
В 1979 г. зонды посетили Юпи­
тер и воспользовались его грави­
тацией для ускорения. Благодаря
этому всего через два года они
совершили пролет Сатурна. Далее
Voyager 1 вышел из плоскости пла­
нетных орбит, a Voyager 2 напра­
вился к ледяным гигантам Урану
и Нептуну, в окрестностях которых
побывал в 1986 и 1989 гг. По сей
день он остается единственным
космическим аппаратом, исследо­
вавшим эти две планеты с близко­
го расстояния.
После пролета Нептуна Voyager 2
ушел от него по траектории, направ­
ленной под углом 36° к югу по от­
ношению к плоскости эклиптики.
Несмотря на то, что номинальный
срок службы аппарата составлял
всего 4 года, он сохранил работо­
способность, по-прежнему поддер­
живая связь с Землей и передавая
данные своих приборов.
В 2007 г. Voyager 2 вошел во
внешний слой гелиосферы - обла­
сти пространства вокруг Солнца,
в которой доминируют солнеч­
ный ветер и магнитные поля. В
конце августа 2018 г. его прибо­
ры зарегистрировали заметное
увеличение энергии космических
лучей — высокоэнергетических
заряженных частиц межзвездно­
го происхождения. В мае 2012 г.
похожее изменение параметров
окружающей среды отметили дат­
чики зонда Voyager 1. Через три
месяца после этого аппарат ми­
новал гелиопаузу (сравнительно
тонкую границу, на которой проис­

ходит перемешивание солнечного
ветра с межзвездным веществом)
и вышел за ее пределы. На тот мо­
мент он пребывал на расстоянии
примерно 121 а.е. (18,1 млрд км)
от нашего светила.
Однако Voyager 2 (удаляющий­
ся почти на 10% медленнее, чем
Voyager 1) изначально находил­
ся в иной области гелиосферы.
К тому же ее размер не является
постоянной величиной: на протя­
жении 11-летнего цикла солнеч­
ной активности гелиопауза может
приближаться или удаляться от
Солнца. Поэтому специалисты
миссии не стали озвучивать кон­
кретные прогнозы по поводу того,
когда же именно аппарат выйдет в
межзвездное пространство.
Но, как оказалось, ждать при­
шлось совсем недолго. 5 ноября
установленный на борту зонда
инструмент для изучения плазмы
PLS (Plasma Science Experiment) от­
метил резкое снижение скорости
частиц солнечного ветра. В даль­
нейшем он вообще перестал их
регистрировать в окрестностях ап­
парата. Это стало самым весомым
свидетельством того, что Voyager 2
действительно прошел гелиопаузу
и покинул гелиосферу. В тот день
он находился на расстоянии около
119 а.е. (17,8 млрд км) от Солнца.
Испускаемым им сигналам требо­
валось 16,5 часов, чтобы добрать­
ся до Земли.
К сожалению, инструмент PLS
на борту Voyager 1 вышел из строя
еще в 1980 г., поэтому с тех пор
он не может проводить прямые
измерения характеристик плаз­
мы. Ученым пришлось восполь­
зоваться косвенными данными о
взаимодействии солнечного ветра
с окружающим веществом, чтобы
оценить его параметры и дока­
зать, что этот аппарат находится
за пределами гелиосферы.
Строго
говоря,
выход
в
межзвездное пространство еще
не означает, что Voyager 2 покинул
Солнечную систему. По современ­
ным представлениям, ее граница
находится за пределами внешнего
края Облака Оорта - на расстоя­
нии около 100 тыс. а.е. от Солнца.
Аппарату потребуется примерно
триста лет, чтобы достичь внутрен­
ней границы облака и еще порядка
30 тыс. лет, чтобы пересечь его.
Формально вскоре в межзвезд­

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

ное пространство также может вы­
йти (а возможно, уже и вышел) за­
пущенный в 1972 г. аппарат Pioneer
10. Сейчас он находится на рассто­
янии 122 а.е. от Солнца - даже не­
много дальше, чем Voyager 2. Но
дело в том, что он летит в направ­
лении, противоположном направ­
лению движения нашего светила
относительно межзвездной мате­
рии Млечного Пути. Считается, что
граница гелиосферы в этой обла­
сти проходит на большем расстоя­
нии от центра Солнечной системы,
нежели в регионах, где находятся
зонды Voyager. К тому же Pioneer
10 с 2003 г. не выходит на связь
с Землей. Так что ученые вряд ли
когда-нибудь смогут узнать, когда
именно он покинул околосолнеч­
ное пространство.
Voyager 2 продолжает поддержи­
вать контакт с Землей благодаря
радиоизотопному термоэлектроге­
нератору (ритэгу), преобразующе­
му в электроэнергию тепло, кото­
рое выделяется при естественном
распаде изотопа плутония-238.
Мощность таких генераторов по­
степенно падает благодаря умень­
шению количества радиоактивно­
го изотопа и деградации термопар.
Согласно оценкам, из-за снижения
мощности и удаления аппарата на­
земные антенны перестанут прини­
мать его сигнал примерно в 2025 г.
Ни один из пяти «межзвездных
странников» не направлен к ка­
кой-то конкретной звезде. По рас­
четам, примерно через 40 тыс. лет
Voyager 2 приблизится на расстоя­
ние в 1,7 световых года к красному
карлику Ross 248, а через 296 тыс.
лет пройдет примерно в 4,3 свето­
вых годах от Сириуса.
На борту зондов Voyager имеет­
ся послание, предназначенное для
представителей внеземных циви­
лизаций, если таковые в будущем
обнаружат какой-либо из аппара­
тов. Оно было составлено груп­
пой ученых во главе с известным
популяризатором науки Карлом
Саганом (Carl Sagan). Послание
записано на позолоченную пла­
стинку, прикрепленную к корпусу
под специальным защитным фут­
ляром, и содержит приветствия на
55 языках, записи различных му­
зыкальных композиций и звуков
нашей планеты, а также 116 фото­
графий, представляющих Землю и
ее обитателей.
8-9 (168-169) 2018

ЗБ

и далее
Основные
тенденции
космонавтики
Андрей Колесник
Эксперт-аналитик по аэрокосми­
ческой деятельности

Владимир Манько
«Вселенная, пространство, время»
36

\ейная пространство,
про
Вселе!
время

universemagazine.com

Космонавтика

точки зрения неожи­
данных сюжетов раз­
вития
космонавтики
уходящий
год
был
действительно неор­
динарным, и открыло
его примечательное событие межпланетное путешествие мане­
кена Starman в кабриолете Tesla,
ставшее возможным благодаря
новейшей ракете тяжелого клас­
са Falcon Heavy компании SpaceX.
Этот запуск серьезно изменил
«правила игры» на рынке пуско­
вых услуг. И хотя негосударствен­
ные компании уже присутствуют
на нем достаточно долгое время,
именно частный носитель стал
единственной реально эксплуати­
руемой в настоящее время сверх­
тяжелой ракетой.
После полета первого человека
в космос в 1961 г. многие люди на­
чали мечтать о том, что однажды
смогут сами побывать за преде­
лами атмосферы. Но в реально­
сти это удалось лишь немногим.
И только сейчас эта мечта может
осуществиться для значительно
большего числа желающих. До
недавних пор человечество за­
нималось в основном рутинным
«обустройством» ближнего космо­
са за счет бюджетов космических
агентств, однако частные энтузиа­
сты дали космической отрасли но­
вый толчок, вернувший космонав­
тику и исследования Вселенной в
центр внимания мирового сообще­
ства и государственных деятелей.
Но тот, кто желает двигаться
вперед, должен позаботиться о на­
следии прошлого.

С
Космос не так уж и далек — до него
всего час пути, если бы ваша машина
имела возможность ехать верти­
кально вверх.

Фред Хойл
Л

Первый мемориал в
космосе
Как и предсказывали эксперты
и аналитики, США в преддверии
50-летия первой высадки чело­
века на Луну сосредоточились на
вопросах сохранения своего «вне­
земного материального насле­
дия». Защита артефактов и непо­
средственно мест посадки лунных
модулей кораблей Apollo стала од­
ним из вопросов, которые нынеш­
няя американская администрация
хочет предложить для обсуждения
на высшем мировом уровне. Речь
идет о включении соответствуюwww.facebook.com/universemagazinecomf

8-9 068-169] 2018

37

Космонавтика

щих охранных актов в действую­
щие конвенции и международные
договоры, заключенные под эги­
дой ООН, а также о составлении
новых.
На данный момент уже существу­
ют детальные Рекомендации NASA
от 2011 г. касательно воздержания
от планирования высадки и прове­
дения исследований в тех районах
Луны, где уже ступала нога челове­
ка, однако они не имеют обязатель­
ного характера для участников «лун­
ной гонки», а потому их если и будут
придерживаться, то исключительно
добровольно.
В любом случае, внеземное «куль­
турное наследие» представляет ин­
терес не только для ученых (напри­
мер, с точки зрения исследования
длительного воздействия высоко­
энергетического излучения на кон­
струкционные материалы) - оно
может стать одним из стимулов для
развития космического туризма.

Космический туризм
В первом десятилетии XXI века
уже были попытки организовать
туристические полеты на Между­
народную космическую станцию
длительностью около недели, за
которые участники платили от 20
млн американских долларов. Но их
пришлось прекратить после завер­
шения эксплуатации многоразовых
кораблей NASA (из-за чего возросла
нагрузка на российские «Союзы»),
Более доступные услуги в этом на­
правлении давно уже обещают реа­
лизовать несколько частных компа­
ний, и похоже, что вскоре они смогут
это сделать.
Уже понятно, что самая жесткая
конкуренция развернется между
двумя компаниями: Blue Origin ос­
нователя Amazon.com Джеффри Безоса (Jeffrey Bezos) и Virgin Galactic
британского бизнесмена Ричарда
Брэнсона (Richard Branson). Они
предлагают различные продукты
и методы предоставления услуг. В
обоих случаях речь идет пока о суб­
орбитальных полетах. Первая из
упомянутых компаний завершает
тестирование системы доставки
капсулы с пассажирами традици­
онным способом - с помощью
возвращаемой
одноступенчатой
ракеты-носителя. Вторая предлага­
ет горизонтальный взлет и посадку
по«самолетной» схеме. Но обе они
38

Вселенная, пространство, время

Ж Маленькая серебристая человеческая фигурка и табличка с 14 именами - первый памятник,
установленный за пределами Земли. Его доставил на Луну в июле 1971 г. экипаж посадочного моду­
ля Falcon корабля Apollo 15 в составе Дэвида Скотта и Джеймса Ирвина (David Scott, James Irwin).
На табличке перечислены в алфавитном порядке все члены отрядов советских космонавтов и
астронавтов NASA погибшие в ходе космических полетов или по иным причинам на момент старта
экспедиции Apollo 15. В их числе - Чарльз Бассет (Charles Bassett), Павел Беляев, Реджер Чаффи
(Roger Chaffee), Георгий Добровольский, Теодор Фримен (Theodore Freeman), Юрий Гагарин, Эдвард
Гивенс (Edward Givens Jr.), Вирджил Гриссом (Virgil Grissom), Владимир Комаров, Виктор Пацаев,
Эллиот Си (Elliot See Jr.). Владислав Волков, Эдвард Уайт (Edward White II) и Клифтон Уильямс (Clifton
Williams Jr.). Шестеро из восьми упомянутых американских астронавтов не участвовали ни в одной
космической экспедиции.
NASA

А Участник лунной экспедиции на корабле Apollo 16 Чарльз Д ю к (Charles Duke) оставил на поверх­
ности Луны свою семейную фотографию.
NASA

unrversemagazme.com

Космонавтика

будут предоставлять возможность
насладиться полетом за предела­
ми условной границы, отделяющей
космос от земной атмосферы (сей­
час ее проводят на высоте 100 км),
в течение нескольких минут. Как
уже говорилось, оба проекта близ­
ки к реализации: недавно проведе­
но предварительное тестирование,
и официальные лица компаний
называют следующий год как дату
начала регулярных «рейсов». Экс­
тремаль! смогут стать космонавта­
ми за сумму, примерно в сотню раз
меньшую, чем цена «туристической
путевки» на МКС, высота орбиты
которой - около 400 км.

Сурборбитальные
«микроавтобусы»
Суборбитальными пусками ин­
тересуются не только желающие
посмотреть на Землю со стокило­
метровой высоты и пережить не­
сколько минут невесомости, но и
те, кто пытаются сами сделать пер­
вые шаги в направлении космоса.
По данным аналитиков, за пару по­
следних лет число желающих полу­
чить в свое распоряжение средство
доставки небольших грузов на око­
лоземную орбиту выросло вдвое с 20 до 40.
Почти все участники этих «гонок»

К
Суборбитальный космоплан VSS
Unity компании Virgin Galactic в
ходе тестирования своих ракет­
ных двигателей 13 декабря 2018 г.
поднялся до высоты 82 км.

планируют вначале спроектировать
и построить собственные суборби­
тальные ракеты, чтобы потом пере­
йти к разработке ракет-носителей
сверхлегкого класса, способных вы­
водить полезную нагрузку не только
на суборбитальную траекторию, но
и как минимум на низкие околозем­
ные орбиты. Интересно, что даже
испытательные пуски они часто осу­
ществляют не с массогабаритными
макетами, а с функциональными
аппаратами: как оказалось, многие
заказчики могут провести техноло­
гические тесты своего оборудова­
ния даже в ходе сравнительно крат­
ковременной невесомости.
«Поставщиками» новых игроков

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

на рынок подобных услуг оказались
диаметрально
противоположные
«группы по интересам». Во-первых,
это команды опытных специали­
стов, прошедших соответствующую
подготовку в профильных компани­
ях и решивших заняться перспек­
тивными разработками самостоя­
тельно, реализуя свой технический
потенциал. Во-вторых - студенты и
преподаватели университетов.

▼ Калифорния и Тихий океан (слева), сфотогра­
фированные камерой на внешней поверхности
космоплана VSS Unity во время испытательного
полета 13 декабря 2018 г.
NASA

8-9 068-169) 2018

39

Космонавтика

Космические ракеты:
от сверхлегких
до тяжелых
Ярко ворвавшись в «ракетный
мир», американско-новозеландская
компания RocketLab с собственной
ракетой Electron продемонстрирова­
ла направление, в котором должны
двигаться все новейшие аэрокос­
мические стартапы - упрощение
конструкции и прогрессивные тех­
нологии производства.
Если карбоновыми корпусами
уже никого не удивишь, то отказ от
классических турбонасосных агре­
гатов для подачи компонентов то­
плива в пользу более простых и де­
шевых электронасосов с питанием
от аккумуляторов не назовешь ина­
че как революционным решением.
А изготовление деталей двигателей
методом ЗБ-печати, как и установка
одного и того же типа двигателя на
обе ступени ракеты-носителя, под­
черкивает рациональность подхода
к минимизации количества техноло­
гических процессов, что значитель­
но повышает надежность пусков и
их экономическую эффективность.
Еще одним существенным преи­
муществом становится размещение
производства наиболее существен­
ных компонентов ракеты и их фи­
нальной сборки в одном месте, вдо­
бавок расположенном недалеко от
пусковой площадки, возле которой
также находится центр управления
стартом и полетом.
Конечно, технические решения
и технологические процессы, при­
мененные при разработке принци­
пиально новых ракет-носителей,
невозможно «сходу» перенести с
одного класса ракет на другой. По­
этому, например, вопрос повторно­
го использования ступеней сверх­
легких ракет, реализованного на
носителе среднего класса Falcon 9,
не стоит настолько остро. Но в це­
лом тенденция «многоразовости»
отдельных составляющих продол­
жает развиваться - касается ли это
безопасного возвращения марше­
вых двигателей, или вообще всех
ступеней, как это уже озвучили раз­
личные представители «нового кос­
моса».
С другой стороны, задачи самых
мощных ракет-носителей по-преж­
нему актуальны. Но заметного
прогресса в их разработке пока не
40

Вселенная, пространство, время

наблюдается, хоть заинтересован­
ные частные компании и пытаются
найти инновационные решения, ко­
торые помогут совершить прорыв
в этой области. И не исключено,
что уже скоро развернется сорев­
нование между желающими мак­
симально дешево и качественно
доставлять грузы нужной массы на
окололунную орбиту, причем конку­
рентами частных фирм станут про­
екты государственных космических
агентств - например, ракета SLS
(Space Launch System), разрабаты­
ваемая NASA.

Движущая сила
Говоря о маршевых двигателях,
следует обратить внимание на ком­
поненты топлива, получившие наи­
большее распространение.
Горючее и окислитель, достав­
шиеся «в наследство» от военных
ракет - несимметричный диметилгидразин (НДМГ) и азотный тетроксид (АТ) - токсичны, но зато долго
хранятся, а двигатели, работающие
на них, могут легко и неоднократно
запускаться. Тем не менее, носите­
ли, использующие эту топливную
пару, постепенно выводятся из экс­
плуатации. При этом она остается
одним из вариантов для использо­

вания в ближнем космосе для раз­
гонных блоков и межорбитальных
буксиров, но и там ей все чаще со­
ставляют конкуренцию электрореактивные двигатели на ионной тяге.
Новым трендом в создании
маршевых двигателей становит­
ся пара «жидкий метан - жидкий
кислород». При энергетических ха­
рактеристиках, почти аналогичных
керосиново-кислородным «конку­
рентам», она полностью удовлет­
воряет условиям экологичности,
а также значительно дешевле в
эксплуатации. Более того, метан
как компонент топлива можно до­
бывать из химических соединений,
которые встречаются на других не­
бесных телах. Поэтому отработка
«метановой» технологии — это еще
и шаг к будущим межпланетным
экспедициям.
Твердотопливные
двигатели
сейчас в основном используются
в суборбитальных и сверхлегких
ракетах. Только европейская Vega
с тремя твердотопливными ступе­
нями относится к легкому классу, а
после модификации займет место в
среднем классе ракет-носителей. Ее
двигатели также планируют исполь­
зовать как дополнительные ускори­
тели более тяжелых ракет.
На межпланетных трассах полу-

▼ Компания Rocket Lab успешно осуществила второй коммерческий запуск сверхлегкой ракеты
Electron. Носитель был запущен 76 декабря 2018г. с космодрома, расположенного на новозеланд­
ском полуострове Махия. По традиции, сотрудники компании дали ему собственное имя —This One's
For Pickering - в честь уроженца Новой Зеландии Уильяма Пикеринга, возглавлявшего Лабораторию
реактивного движения (JPL NASA) с 1954 по 7976 г.

universemagazine.com

Космонавтика

чают все большее распростране­
ние ионные двигатели, которые уже
значительно превосходят по своим
эксплуатационным качествам и
экономичности разработки прошло­
го века. Их дальнейшее усовершен­
ствование позволит в ближайшем
будущем существенно расширить
область их применения при изуче­
нии Солнечной системы.

Стартовые площадки
Когда речь идет о безопасности
во время запусков ракет (даже суборбитальных), весьма важными
становятся вопросы ограничения
негативных последствий для окру­
жающей среды и населения. Чаще
всего стартовые площадки стара­
ются разместить на месте бывших
(или действующих) военных баз и
полигонов, построенных во время
«ракетного бума» полвека назад на
безлюдных территориях.
Но в последние годы космодро­
мов становится все больше, в но­
востях о космических стартах появ­
ляются названия, которые раньше
ассоциировались с чем угодно,
кроме космонавтики. Собственно,
никого уже не удивляют запуски из
Новой Зеландии, на очереди - пу­
сковые площадки в Шотландии и на
Азорских островах... Открывается
«второе дыхание» у стартовых пози­
ций на Аляске, в Норвегии, Швеции.
Строго говоря, освоение технологии
«воздушного старта» позволит запу­
скать спутники непосредственно из
Украины и других густонаселенных
стран Европы. Но пока речь идет
о том, что украинские ракеты «Ци­
клон-4» будут стартовать с побере­
жья восточной канадской провин­
ции Новая Шотландия.
Если же говорить о «старших
братьях» - ракетах-носителях сред­
него и тяжелого классов - то с
ними ситуация более «традицион­
ная»: для их пусков пока будут ис­
пользоваться уже существующие
космодромы, на которых появятся
новые стартовые позиции и вспо­
могательные сооружения.

Перспективные грузы
Буйный расцвет индустрии новых
космических материалов и техноло­
гий, миниатюризация электроники,
способной выдерживать суровые
условия безвоздушного простран­

ства, рост потребности в информа­
ции со спутников и сдвиги акцентов
в освоении глубокого космоса уже
привели к серьезным изменениям в
номенклатуре и размерах полезной
нагрузки.
«Кубсаты» (CubeSat - блоки из
стандартных модулей 10x10x10 см
массой до 10 кг) стали основными
грузами для операторов ракет-но­
сителей сверхлегкого класса. До­
ступность компонентов, простота
разработки и изготовления позво­
ляет заниматься этим «бизнесом»
большому количеству желающих университетам, отдельным группам
энтузиастов, коммерческим органи­
зациям. Их число растет в геометри­
ческой прогрессии, что провоцирует
соответствующую активность и сре­
ди владельцев средств доставки на
орбиту. Спрос формирует предложе­
ние. Следовательно, в ближайшем
будущем количество заказчиков
таких услуг, требующих оператив­
ного запуска своих аппаратов, будет
увеличиваться, как и разнообразие
заданий, выполняемых «простей­
шими» спутниками — технологиче­
ская демонстрация, ретрансляция,
наблюдения за Землей и космосом,
а также более экзотические экспе­
рименты вроде выращивания жи­
вых клеток в невесомости.
Подобные спутники не представ­
ляют опасности как «космический
мусор», если они выведены на вы­
соту 200-300 км, где на протяжении
полутора-двух лет их затормозит
земная атмосфера, в которой они
и сгорят. Более «проблемными»
считаются аппараты, запускаемые
на орбиты высотой 500-600 км. Не
имея двигательных установок, они
не смогут после завершения своей
миссии самостоятельно направить­
ся «на утилизацию», поэтому регули­
рующие органы относятся к таким
пускам с большей осторожностью
(речь идет о том, чтобы установить
законодательную норму, предписы­
вающую обязательный свод с орби­
ты таких аппаратов).
Следующий класс объектов микроспутники (до 100 кг). Каждый
из них по отдельности может быть
выведен на орбиту ракетой-носите­
лем сверхлегкого класса, тогда как
для пакетного запуска потребуется
уже легкий носитель, а если разо­
вая численность будет достигать
нескольких десятков - то средний.
Задачи, выполняемые такими ап­

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

паратами, постоянно расширяются.
Прежде всего, они касаются на­
блюдений Земли из космоса, ранее
выполнявшихся более крупными
спутниками. Группировка же микро­
спутников позволяет получать изо­
бражения одной и той же местности
с высокой детализацией практиче­
ски ежедневно. При этом совершен­
ствование их рабочих характери­
стик не прекращается, а значит, уже
скоро они смогут фотографировать
земную поверхность со сверхвысо­
ким разрешением.
То же можно сказать о потенци­
альных возможностях телекомму­
никационных микроспутников. По­
лучение несколькими компаниями
разрешений на развертывание груп­
пировок из нескольких тысяч таких
аппаратов говорит само за себя.
Характерной чертой при мас­
совом производстве однотипных
спутников стало применение авто­
матизированных линий со все боль­
шим внедрением роботизации, что
позволяет улучшить качество сбор­
ки и контроль за этим процессом, а
также снизить стоимость единично­
го изделия.
Чтобы сократить время разработ­
ки адаптеров для спутников разных
классов и удешевить их (в том чис­
ле при формировании пакетов для
одновременного запуска), предла­
гается утвердить унифицированные
требования к габаритным характе­
ристикам аппаратов и специализи­
рованных контейнеров.
Миниспутники массой до 500 кг
фактически находятся уже за преде­
лами условной массовости исполь­
зования, и похоже, что их «звездный
час» постепенно клонится к закату.
Им остаются только задачи, тре­
бующие одновременного функци­
онирования нескольких сложных
устройств (или одного, но более
габаритного и универсального). Их
серии, как правило, невелики. Запу­
скаются они в ходе отдельного стар­
та PH легкого класса или в качестве
попутной нагрузки с основным ап­
паратом на среднем носителе.
Что касается более крупных спут­
ников, то здесь существенных изме­
нений в технологиях и способах ис­
пользования пока не наблюдается,
если не принимать во внимание их
заметно удлинившиеся сроки экс­
плуатации и тенденции к обеспече­
нию возможности их обслуживания
на орбите специализированными
8-9 (168-169) 2018

41

Космонавтика

аппаратами, включая потенциаль­
ную дозаправку. Отдельно стоит
упомянуть о все более частом при­
менении двигательных установок
на ионной тяге для довыведения
спутника на расчетную орбиту по­
сле отделения от носителя или для
перемещения между различными
рабочими орбитами.
При выполнении заданий выхода
человечества за пределы низких
околоземных орбит уже можно на­
блюдать возникновение необходи­
мости одновременного применения
космических аппаратов различных
классов и размерностей. Здесь уже
не обойтись без тяжелых носителей
для вывода грузов на орбиту. За­
дача же одновременной доставки
нескольких объектов большой сум­
марной массы, дополняющих друг
друга по целевому назначению, в
рамках одной миссии - например,
на окололунную орбиту - решае­
ма только при использовании PH
сверхтяжелого класса, активно
разрабатываемых в наши дни как
частными компаниями, так и госу­
дарственными организациями.

Битва за стандарты
Опыт эксплуатации Международ­
ной космической станции выявил
очень серьезную проблему, доста­
точно сильно усложняющую вы­
полнение некоторых сравнительно
простых задач. Из-за различного
подхода к техническому обеспече­
нию российского и американского
сегментов орбитального комплек­
са (в том числе в вопросах элек­
троснабжения, жизнеобеспечения
и т.п.) стоимость поддержания его
эффективного функционирования
значительно превышает стоимость
эксплуатации одиночного условно
однородного космического аппара­
та сравнимых размеров.
С целью унификации операций
за пределами атмосферы, обеспе­
чения их совместимости и уде­
шевления участники программы
МКС решили разработать «Меж­
дународные стандарты техниче­
ского взаимодействия в глубоком
космосе» (International Deep Space
Interoperability Standards). В 2018 г.
был представлен финальный про­
ект этого документа, дающий воз­
можность привести существующие
разработки в формат предложен­
ных технических условий и рас­
42

Вселенная, пространство, время

пространить их на пилотируемые
миссии за пределы низких около­
земных орбит, которые пока уда­
лось осуществить только NASA.
Стоит отметить, что усилия
российской
стороны
добиться
утверждения параллельных тре­
бований или хотя бы включения в
стандарты несовместимых элемен­
тов, исторически присущих только
российским (советским) образцам
космической техники, закончились
неудачей. За основу были взяты за­
падные наработки практически по
всем системам, включая вопросы
обеспечения жизнедеятельности во
время пилотируемых полетов.
Кроме систем жизнеобеспече­
ния, стандартизированы
также
были системы сближения и сты­
ковки, применение роботизирован­
ных устройств при совместной дея­
тельности различных космических
аппаратов, теплообменное обору­
дование, энергетические системы,
телекоммуникационные
устрой­
ства, а также электронные системы
взаимодействия.
Так или иначе, российская/совет­
ская система стандартов, применя­
емая уже около полувека, точно не
будет использоваться, например,
при строительстве окололунной
платформы. Однако в этой области
заявил о своих амбициях другой
мощный космический игрок. В ухо­
дящем году Китай через Комитет
ООН по мирному освоению космоса
предложил всем желающим задей­
ствовать для совместных исследо­
ваний собственные орбитальные
объекты — прежде всего многомо­
дульную космическую станцию,
которую должны ввести в эксплуа­
тацию в начале следующего десяти­
летия. Единственным требованием
КНР является приспособление обо­
рудования стран-партнеров к ки­
тайским стандартам космической
техники...

На Луну и не только
В ходе II форума по космическим
исследованиям, проходившего в
начале весны в Токио при участии
руководителей
соответствующих
ведомств 45 стран, Международ­
ная координационная группа по ис­
следованиям космоса, в которую
входят все ведущие космические
державы, презентовала очередную
(третью) редакцию Дорожной кар­

ты человечества для дальнейшей
экспансии за пределы низких око­
лоземных орбит.
Карта содержит сценарии буду­
щих лунных роботизированных
миссий, а также перечень критиче­
ских технологий, которые должны
быть разработаны в рамках подго­
товки к ним, и дает возможность
каждой
космической
державе
найти свое место в этом грандиоз­
ном предприятии. С целью лучшей
ориентации в проблеме была до­
полнительно представлена «Белая
книга современных научных воз­
можностей землян».
Нацеленность на максимальное
использование ресурсов Луны и
других небесных тел является од­
ним из главных постулатов пред­
ложенной Дорожной карты. Еще
одна ее отличительная черта - при­
зыв к расширению сотрудничества
с частными компаниями и внедре­
ние предлагаемых ими иннова­
ционных решений при поддержке
государственных
организаций.
При этом логистику Окололунной
платформы, коммуникационные
услуги, целевые поставки оборудо­
вания на Луну и сопутствующие во­
просы уже вполне под силу взять
на себя коммерческому сектору,
особенно при финансовой под­
держке государства.

Государственно-частное
партнерство
Привлечение бизнеса к косми­
ческой деятельности в интересах
отдельных государств или межго­
сударственных объединений не яв­
ляется чем-то новым. В Соединен­
ных Штатах уже давно пользуются
услугами частных компаний для
выполнения различных задач. Ре­
волюционным можно назвать не­
давнее решение руководства Воен­
но-воздушных сил США заказывать
пуски ракет-носителей легкого и
сверхлегкого классов исключитель­
но у частного сектора, не создавая
собственной альтернативы. Таким
же нестандартным шагом стало и
получение американской развед­
кой, помимо собственных спутнико­
вых снимков, также изображений от
негосударственных спутников для
наблюдений Земли из космоса.
К похожему решению пришло Ев­
ропейское космическое агентство,
unrversemagazine.com

Космонавтика

GATEWAY

База дл я освоения Луны и других тел Солнечной
системы с помощью роботизированных миссий и с
участием астронавтов

Спуск людей на лунную поверхность и
их возвращение
Поддержка астронавтов и дистанционных операций
со стационарным оборудованием

Доставка грузов для
NASA и партнеров
"

Увеличение объема операций в окрестностях Луны и
на ее поверхности потребует
большего числа рейсов
транспортных кораблей.

Щ:
W A.

Международные экипажи

Работа с пробами грунта
Свежие образцы вещества Луны, Марса
или астероидов будутдоставляться на
станцию дл я первичных исследований и
отправки на Землю.

Технологическая демонстрация и '•
научные эксперименты

Ш — шТелекоммуникационный центр
Г

Обеспечение высокоскоростной передачи данных
между Землей, аппаратами на поверхности Луны и
окололунной орбите

Технические детали
4 члена
эки п а ж а

прекратившее разработку собствен­
ных сверхлегких и суборбитальных
носителей - теперь оно закупает
соответствующие услуги у частных
компаний. Кроме того, первичные
спутниковые данные от европей­
ской системы дистанционного зон­
дирования Земли уже находятся в
свободном доступе (при условии их
использования согласно лицензи­
онному соглашению).
Другим значительным шагом
должна стать поддержка развития
стартапов со стороны государствен­
ных структур. В Японии правитель­
ство совместно с крупными банка­
ми и инвестиционными компаниями
создало венчурный фонд размером
в 940 млн долларов на пять лет. Во
Франции аналогичные действия
космического ведомства обходят­
ся примерно в 100 млн евро в год.
В США существуют специальные
программы поддержки малого кос­
мического предпринимательства, в
рамках которых разрешено исполь­
зовать патенты NASA на особых

В 2024 г. должна состояться первая W ~
30-дневная пилотируемая миссия
•
на станцию. Продолжительность
экспедиций будетувеличиваться по
мере добавления новых модулей.

На бортустанции и на ее внешней поверхности
будетнаходиться экспериментальное обору­
дование, позволяющее вести многочисленные
исследования даж е в отсутствие экипажа.

Орбитальный
период —6 суток
Станция будет
выведена на орбиту,
позволяющую
экипажу макси­
мально возможное
время находиться
вне лунной тени и
в условиях прямой
связи с Землей.

База для
дальнейших
исследований
Сокололунной
орбиты косми­
ческие корабли
могут отправлять­
ся к другим пла­
нетам и малым
\ телам Солнечной
системы.

-------------------------------П ре б ы в а­
ние в тече
ние 30-90
суток

'
Гэрметичный объем
125 м 3

М асса с п р и ­
стыкованным
кораблем Orion
д о 75 тонн

условиях на протяжении трех лет.
Механизмы
государственно-част­
ного партнерства предусматривают
взаимовыгодное сотрудничество,
благодаря которому коммерческий
сектор предоставляет государству
высококачественные услуги, разра­
батывая и внедряя новейшие техно­
логические решения, базирующиеся
на прототипах, предоставляемых
научно-техническими
центрами
NASA в зависимости от уровня го­
товности технологий и передавае­
мых для дальнейшей коммерциали­
зации.

Краткие итоги
Анализируя основные направле­
ния в сфере космической деятель­
ности, оформившиеся в уходящем
году, следует отметить, что ведущие
космические державы твердо дер­
жат руку на пульсе веяний времени
и стимулируют широкое использо­
вание законодательных, организа­
ционных и финансовых инструмен-

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

384 тыс. к м от Зем ли
Д о л ж н а принимать к а к к о ­
р а бл и NASA, так и аппараты
други х к о с м и ч е с ки х агентств

▲ Основная информация о структуре и возмож­
ностях лунной орбитальной платфорглы
LOP-G (NASA)

тов для продвижения и поощрения
частного капитала, чтобы он актив­
нее вкладывал средства в перспек­
тивные высокотехнологические на­
правления. Государства пытаются
упростить ведение бизнеса, в кото­
ром отдача возможна, как правило,
лишь в долгосрочной перспективе
(на данном этапе вложения в кос­
мос через 20 лет возвращаются
примерно в шестикратном разме­
ре). Но и на развитие общества «по­
бочные эффекты» от космической
деятельности окажут весьма ощу­
тимое влияние уже в ближайшее
время, причем в самом позитивном
смысле. Особо ожидаемым в этом
направлении, конечно же, является
начало пилотируемых суборбиталь­
ных полетов в интересах частных
заказчиков. ■
8-9 (168-169) 2018

4В

Космонавтика

□
□
3 декабря 2018 г. в 11:31 UTC (13:31 по киевскому
времени) с космодрома Байконур стартовала раке­
та-носитель «Союз-ФГ», которая вывела на опорную
орбиту пилотируемый корабль «Союз МС-11» с
участниками 58-й долговременной экспедиции на
Международную космическую станцию - космо­
навтом «Роскосмоса» Олегом Кононенко, астронав­
том Канадского космического агентства Давидом
Сен-Жаком (David Saint-Jacques) и астронавткой
NASA Энн Макклейн (Anne Charlotte McClain).
Перелет на МКС осуществлялся по «быстрой»
четырехвитковой схеме: уже в 17:36 UTC корабль
пристыковался к зенитному порту модуля «Поиск»
российского сегмента орбитального комплекса.
Экипаж «Союза МС-11» вернется на Землю ориенти­
ровочно в апреле 2019 г.
Старты «Союзов» к МКС давно уже стали рутин­
ным событием мировой космонавтики, однако
в этот раз достаточно тривиальная космическая
миссия оказалась в центре повышенного внимания
средств массовой информации и аналитических
центров. Дело в том, что предыдущий запуск пи­
лотируемого корабля с Байконура, состоявшийся
11 октября 2018 г., закончился аварией на участке
выведения. Поскольку она произошла на 114-й се­
кунде полета (через несколько секунд после сброса
двигательной установки системы аварийного спа­
сения), задачу увода бытового отсека и спускаемого
аппарата на безопасное расстояние от аварийного
носителя выполнила двигательная группа головно­
го обтекателя. Капсула с космонавтом Алексеем
Овчининым и астронавтом NASA Ником Хейгом
(Nicklaus Hague) поднялась до высоты 93
км, а далее совершила мягкую посадку
в 25 км восточнее казахстанского
города Жезказган.
Конечно, вероятность неблаго­
приятного исхода при эксплуатац и и ^ к о й сложной системы, как
ракета-носитель, полностью
исключить невозможно, и в
данном случае инци­
д е н т не вышел
запредеv

44

Вселенная, простра

с та р т
п о с ле аварии

лы т.н. «проектной аварии» (благодаря чему закон­
чился без жертв). Тем не менее, событие все равно
стало экстраординарным: российская космонавтика
до сих пор не знала ни одного неудачного пилотиру­
емого пуска, а в СССР нечто подобное последний раз
произошло 35 лет назад - 26 сентября 1983 г. при
старте корабля «Союз Т-10» (позже ему присвоили
индекс «Союз Т-10-1»). Интересно, что и сейчас «не­
долетевший» корабль тоже имел десятый номер.
Результаты работы специальной аварийной
комиссии, созданной на следующий день после
инцидента, были оглашены на пресс-конференции,
состоявшейся 1 ноября в Центре управления полета­
ми ЦНИИ машиностроения. Как удалось установить
следственной группе, авария произошла из-за не­
штатного отделения бокового блока первой ступени,
ударившего по второй ступени в районе топливного
бака, что привело к деформации и потере стабили­
зации последней. Причиной сбоя стал изогнутый на
6°45' шток датчика контакта разделения. Он должен
был обеспечить открытие сопла на баке окислите­
ля, из которого при нормальной работе испускается
струя газа, уводящая отработанный боковой блок
от носителя. Специалисты исключили возможность
повреждения этого конструкционного элемента на
заводе-изготовителе и пришли к выводу, что оно про­
изошло уже на космодроме во время сборки ракеты.
Срыв миссии стал довольно серьезным ударом по
всей программе МКС. Дело в том, что находившийся
на ней в момент неудачного пуска экипаж, согласно
графику полетов, должен был вернуться на Землю
20 декабря на борту корабля «Союз МС-09». Теорети­
чески возвращение можно отсрочить еще примерно
на две-три недели, но не больше: дело в том, что кор­
ректирующие двигатели спускаемых аппаратов «Со-

А Старт ракеты-носителя «Союз-ФГ» с пилотируемым
кораблем «Союз МС-10». Д ля астронавта NASA Ника
Хейга этот полет дол ж е н был стать первой косм иче­
ской миссией. Космонавт Алексей Овчинин уж е успел
побывать за пределами земной атмосферы в ходе
экспедиции М КС-47/48 в марте-сентябре 2016 г.
Sham il Zhum atov/R euters

universemagazyie.com

Космонавтика

А Основной экип аж корабля «Союз МС-10» занимает места в спу­
скаем ом аппарате незадолго д о старта.

юзов», которые обеспечивают их управляемый спуск в
атмосфере, работают на перекиси водорода - веществе
достаточно нестабильном (особенно в концентрирован­
ном виде) и имеющем ограниченный срок хранения.
Решить возникшую проблему инженеры «Роскос­
моса» предлагали путем отправки к МКС следующе­
го корабля в беспилотном режиме (и соответственно
возвращении «Союза МС-09» без экипажа - его
спускаемый аппарат можно было бы использовать
для доставки на Землю результатов научных экс­
периментов, проводившихся на борту орбитального
комплекса). В таком случае экипаж, оставшийся на
орбите, смог бы проработать там еще полгода, до­
жидаясь ближайших пусков российских или новых
американских пилотируемых аппаратов. Однако
такое решение все равно требовало наличия ис­
правного носителя и корабля. Если бы до конца года
«Союз-ФГ» не удалось привести в порядок, оставался
бы единственный выход из положения: эвакуация
астронавтов и космонавтов со станции с ее частич­
ной или полной консервацией. Эта процедура сама
по себе довольно сложна, и вдобавок она означала
бы первый перерыв в 18-летнем постоянном присут­
ствии человечества за пределами атмосферы, что
для руководителей ведущих мировых космических
агентств было бы крайне нежелательным.
Чтобы избежать такого развития событий, рос­
сийские инженеры в срочном порядке разобрали,
перепроверили и снова собрали все носители класса
«Союз» - как находящиеся на Байконуре «Союз-ФГ»,
так и уже доставленные на космодром Куру во
Французской Гвиане «Союз-СТБ». После этого госкомиссия одобрила решение производить следующие
запуски, сдвинув ранее утвержденный график при­
мерно на две недели. 16 ноября ракета «Союз-ФГ»
успешно вывела на опорную орбиту автоматический
корабль «Прогресс МС-10», предназначенный для
снабжения МКС (изначально он должен был стар­
товать 30 октября). Запуск пилотируемого корабля
«Союз МС-11» также прошел без замечаний.
Тем не менее, американские компании SpaceX и
Boeing, ведущие разработку собственных кораблей
для полетов на низкие околоземные орбиты (Crew
Dragon и Starliner), уже заявили о своей готовности
произвести их первые испытательные пуски без эки­
пажей с опережением заявленных сроков. Все шан-

www.facebook.com/universemagazinecom/

сы победить в этой «гонке» имеет SpaceX: тестовый
полет ее корабля с причаливанием к МКС в автома­
тическом режиме ранее был намечен на 7 января
2019 г., но представители компании уже заявили, что
готовы осуществить его до конца декабря, поскольку
одним из важных условий миссии является наличие
на станции астронавтов для непосредственного кон­
троля операций сближения, стыковки и расстыков­
ки. В данный момент это ограничение уже перестало
быть существенным, поскольку МКС продолжает
полет с экипажем. Тем не менее, до первого пилоти­
руемого пуска Crew Dragon должен еще пройти тест
системы аварийного спасения на участке выведе­
ния, сроки которого пока не названы.
Аналогичный тест, согласно требованиям NASA,
запланирован и для корабля фирмы Boeing, причем,
по некоторым данным, она может осуществить его
даже раньше, чем SpaceX, и соответственно раньше
сертифицировать свой аппарат для пилотируемых
полетов. Эксперты в области космонавтики с инте­
ресом следят за этим своеобразным «соревновани­
ем», призом в котором должен стать американский
флаг, оставленный на МКС в ходе последней миссии
шаттла Atlantis в июле 2011 г. Вернуть его на Землю
должен первый астронавт, отправившийся на орбиту
с территории США после завершения эксплуатации
многоразовых космических кораблей.

А Картина нештатного отделения бокового блока от второй ступе­
ни ракеты «Союз-ФГ», составленная по дан ны м телеметрии
▼ Момент увода бытового отсека и спускаемого аппарата корабля
«Союз МС-10» от аварийного носителя двигательной установкой
головного обтекателя в представлении худож ника

8-9 068 - 169) 2018

4Б

Космонавтика
ч Авария носителя
«Союз-ФГ» с косм иче­
ским кораблем «Союз
МС-10», сфотографи­
рованная с территории
космодрома.

у Встреча членов экипаж а корабля «Союз МС-10» с родственника­
ми на космодроме Байконур после аварийной посадки.
NASA

► После отделения от
поврежденной второй
ступени носителя,
приборно-агрегатного
и бытового отсека
спускаемый аппарат
«Союза МС-10» совер­
шил мягкую посадку
недалеко от города
Жезказган.
Р о ско см о с
Ч Предполагаемый
вид нового пилотируе­
мого корабля CST-100
Starliner компании
Boeing (слева) и Crew
Dragon компании
SpaceX.
Boeing/SpaceX

у Кресла д л я экипажа
в симуляторе корабля
Crew Dragon, сконструи­
рованного инженерами
компании SpaceX дл я
тренировок будущих
астронавтов.
Pauline A calin
у Недавно компания SpaceX организовала пресс-тур д л я журналистов,
в ходе которого им был продемонстрирован симулятор пилотируемого
корабля Crew Dragon, максимально соответствующий рабочему аппарату,
и скафандры д л я астронавтов. В настоящее время этот симулятор исполь­
зуется д л я тренировок участников первого полета корабля с экипажем,
запланированного на июнь 2019 г.
Pauline Acalin

► Астронавтка NASA
Санита Уильямс (Sunita
Williams), одетая в
«фирменный» ска­
фандр SpaceX, во
время тренировок в
макете капсулы Crew
Dragon.
SpaceX

46

Вселенная пространство, время

univer5emagazine.com

DRAGON
го то в к п о л е ту
18 декабря вице-президент США
Майк Пенс (Mike Репсе) прибыл
на мыс Канаверал, чтобы прона­
блюдать запуск ракеты Falcon 9 со
спутником системы GPS следую­
щего поколения. Во время визита
политик посетил ангар компании
SpaceX на стартовом комплексе
LC-39A, где ему продемонстрирова­
ли готовый к первому испытатель­
ному полету новый космический
корабль Dragon 2 (Crew Dragon).
Запуск корабля предварительно
намечен на 17 января 2019 г. В рам­
ках миссии Crew Demo-1 он состы­
куется с МКС и пробудет несколько
недель в составе орбитального
комплекса, после чего вернется на
Землю в автоматическом режиме.
Полученные во время тестирования
данные будут использованы для
сертификации корабля для будущих
пилотируемых полетов.
В марте 2019 г. SpaceX проведет
натурные испытания системы ава­
рийного спасения (САС) нового кос­
мического аппарата. Dragon 2 будет
установлен на модифицированной
первой ступени носителя Falcon 9
(без использования второй ступе
ни). После запуска ракеты и дости­
жения ею уровня максимального
аэродинамического сопротивления
состоится активация САС, которая
должна увести капсулу корабля от
носителя и обеспечить ее приводне­
ние в Атлантическом океане.
Успех этих испытаний откроет
дорогу для первого старта с экипа­
жем, намеченного на июнь 2019 г.
NASA уже определилась с участни­
ками этой миссии: на борту Dragon 2
будут находиться астронавты Роберт
Бенкен и Дуглас Хёрли (Robert
Bencken, Douglas Hurley). Оба они уже
дважды летали в космос на кора­
блях многоразового использова­
ния Space Shuttle. Символично, что
именно Хёрли управлял челноком
Atlantis в июле 2011 г. - во время
последнего на данный момент пи­
лотируемого полета, начавшегося
на территории США.

► Косм ический корабль Dragon 2 проходит
подготовку к беспилотной м иссии Crew
Demo-1 в ангаре SpaceX на м ы се Канаверал

Начато
^
строительство

^

Е)ГООГП CtlOSGT

В середине декабря представители
компании Sierra Nevada сообщили, что
проект многоразового корабля снаб­
жения Dream Chaser успешно прошел
ключевой обзор специалистов NASA
(т.н. Integrated Review 4). Аэрокосми­
ческая администрация окончательно
одобрила дизайн космоплана. Это
значит, что теперь компания может
приступить к изготовлению полно­
ценного экземпляра корабля, кото­
рый будет использоваться в миссиях
по доставке грузов на Международ­
ную космическую станцию.
Изначально Dream Chaser заду­
мывался как аппарат для доставки
астронавтов для МКС. Однако он
не сумел выйти в финал програм­
мы Commercial Crew Development,
проиграв заявкам SpaceX и Boeing.
▼ Косм оплан Dream Chaser ком пании
Sierra Nevada в испытательном центре им.
Армстронга на авиабазе Эдвардс в штате
Калифорния (Arm strong Flight Research
Center, NASA).
NASA

www.facebook.com/universemagazinecom/

В результате руководство Sierra
Nevada решило переработать
концепцию космоплана, превратив
его в беспилотный корабль снабже­
ния. В 2016 г. проект стал одним из
победителей второй фазы програм­
мы Commercial Resupply Services 2.
Компании было гарантировано как
минимум 6 грузовых миссий к МКС
в период до 2024 г.
Dream Chaser собираются вы­
водить на орбиту с помощью
носителей Atlas V и Delta IV. Космо­
план имеет складные крылья, что
позволяет не закреплять его сбоку
ракеты, а размещать прямо под
головным обтекателем. Он сможет
доставить на борт МКС до пяти тонн
полезной нагрузки в герметичном
отсеке и еще до 500 кг - в негерме­
тичном. При возвращении на Землю
корабль будет садиться на взлет­
но-посадочную полосу как самолет,
неся на борту до 1850 кг возвращае­
мого груза. Еще 3400 кг утилизируе­
мых отходов могут быть размещены
в отсеке, который должен отделять­
ся перед возвращением космоплана
и сгорать в земной атмосфере.
На данный момент прототип
Dream Chaser совершил несколько
успешных атмосферных полетов в
режиме планирования. Благодаря
достигнутому прогрессу в феврале
2018 г. NASA официально утвердила
первую миссию корабля к МКС на
конец 2020 г.
8-9 068-169) 2018

47

Космонавтика

В первые десятилетия космической
эры человечество прилагало колос­
сальные усилия для освоения около­
земного пространства, справедливо
считая его важной ступенью на пути
к звездам. К сожалению, в то вре­
мя мало кто задумывался о чисто­
те окружающего космоса, который
представлялся огромным и пустым...
В наши дни космический мусор по­
степенно становится реальной угро­
зой для функционирования и даль­
нейшего развития пилотируемых
орбитальных комплексов и спутни­
ковых группировок.

Дарья Заремба
W

f

Родилась 4 июня 1997 г. в Донецке (Украина), в 2015 г. по­
ступила на факультет права Национального университета «Киево-Могилянская академия». Параллельно с учебой занималась
журналистикой и популяризацией науки, преподавала физику,
закончила международную исследовательскую школу по астрофи­
зике Europlanet Research Summer School (Молетская астроно­
мическая обсерватория, Литва), стажировалась в Международ­
ной школе научной журналистики в Ettore Majorana Foundation
and Centre for Scientific Culture (Эриче, Сицилия, Италия).
Одна из основательниц платформы для исследователей «Локус»,
член команды организаторов Space Generation Advisory Council
European Workshop — 2019 (Лондон, Великобритания). Дважды
удостаивалась звания лучшего колумниста научно-популярной
платформы «Naked Science».
'Mw.facebook.com/univGfsemagazinecom/

8-9 068-169) 2018

49

Космонавтика

Обочины
космической дороги
23 августа 2016 г. операторы кон­
трольного центра ESA в Дармштад­
те (Германия) отметили «странное»
поведение спутника Sentinel-1 А. Он
вдруг немного изменил свою орби­
ту, поменял ориентацию, а количе­
ство электроэнергии, вырабатыва­
емой его солнечными батареями,
резко снизилось. Инженеры были
сильно удивлены — ведь спутник
находился в космосе лишь третий
год. Причину аномалии удалось
выяснить только после активации
бортовых камер: на своих экранах
сотрудники центра управления сра­
зу заметили повреждения одной
из фотогальванических панелей
космического аппарата шириной
около 40 см.
Так обычно звучат истории о «по­
страдавших» аппаратах, которым не
посчастливилось стать «жертвами»
космического мусора — отработан­
ных спутников, ракетных ступеней
и их частей. Сегодня на орбите нахо­
дится около 9000 тонн искусствен­
ных объектов, из которых почти 80%
приходится на космический мусор.
Источников «загрязнения» око­
лоземного пространства несколь­
ко. Во-первых, это отработанные
верхние ступени и разгонные блоки
ракет-носителей. Так, когда в 1957 г.
был запущен первый искусственный
спутник Земли, вместе с ним на ор­
бите появился и первый в истории
объект космического мусора - вто­
рая ступень ракеты-носителя Р-7.
Поскольку она имела значительно
больший размер, то выглядела для
наземных наблюдателей намного
более яркой, и именно ее часто при­
нимали за «первый спутник».
Кроме того, любому спутнику
рано или поздно «приходит конец»:
все они - в назначенный срок или
преждевременно - однажды вы­
ходят из строя и больше не мо­
гут выполнять своихфункций. Их
«бесчувственным телам» остается
только бесконтрольно крутиться
по орбитам.
Часто эти процессы сравнивают
с ситуацией, в которой автомобили­
сты оставляли бы свои транспорт­
ные средства посреди дорог из-за
поломок или исчерпания горючего.
Очевидно, что при таком раскладе
БО

Вселенная, пространство, время

▲ Снимки фотогальванической панели спутника Sentinel-1А д о и после столкновения с фраг­
ментом космического мусора. На данный момент это самая детальная иллюстрация подобного
события. Несмотря на серьезные повреждения, инженерам группы сопровождения удалось
восстановить работоспособность аппарата. Фотография была сделана вспомогательной камерой,
которую изначально планировали использовать только дл я контроля развертывания бортового
оборудования вскоре после запуска.
Изображение показывает, что удар пришелся на обратную сторону панели. Импактор пробил
ее насквозь и вызвал закручивание аппарата. Это позволило уточнить направление и скорость его
полета, после чего стало ясно, что виновником столкновения стал именно космический мусор, а не
метеороид, прилетевший из межпланетного пространства (в таком случае относительная скорость
была бы заметно большей, и спутник, вероятнее всего, получил бы фатальные повреждения).
ESA

ездить по дорогам становилось бы
все труднее, а в итоге — и вовсе не­
возможно из-за неизбежности стол­
кновений. И если мы не примем
должных мер - подобное ожидает
и околоземное космическое про­
странство.
Но опасность для будущих
миссий за пределы атмосферы
представляет не только крупнога­
баритный мусор наподобие отра­
ботанных ракет и «мертвых» спут­
ников. Гораздо чаще космические
аппараты сталкиваются с его про­
изводными - «мелочью», отсоеди­
нившейся от больших объектов. Ос­
лепленные успехами в достижении
новых высот, сверхдержавы в да­
леких 60-х даже не думали об «эко­
логии» околоземных орбит. Покры­
тия датчиков и крышки объективов
сбрасывались в открытый космос,
туда же сливались охладители
спутниковых ядерных установок...
Как следствие, сегодня мы имеем
вокруг Земли целый пояс из сотен
тысяч затвердевших «шариков»
охлаждающей жидкости. Конечно,
современные космические миссии
уже избегают подобных действий,
однако и случайное отшелушива­
ние куска краски от спутника может
нанести вред другому орбитально­
му объекту. Все дело в скорости,
с которой эти незначительные, на
первый взгляд, частицы движутся
по орбитам: на «встречных курсах»
она приближается к 16 км /с! Даже

крохотный фрагмент сравнитель­
но мягкого материала при такой
скорости обладает колоссальной
кинетической энергией и способен
нанести заметный ущерб функцио­
нирующим аппаратам.
Кроме таких, можно сказать, при­
вычных источников космического
мусора, как отшелушивание краски
и потеря космонавтами отверток
в космосе, существуют два других
опасных процесса, ведущих к его
возникновению: столкновения и
взрывы. Примером первого - по­
жалуй, наиболее масштабным стало столкновение американско­
го коммуникационного аппарата
Iridium 33 и российского «мертвого»
военного спутника «Космос-2251»
в феврале 2009 г. Оба они в резуль­
тате были уничтожены, из-за чего
образовалось приблизительно 2300
обломков (и это только те, которые
удалось отследить).
Несмотря на то, что орбитальные
столкновения пока остаются отно­
сительно нечастым явлением, их
вероятность возрастает пропорци­
онально квадрату количества объ­
ектов на орбите. То есть, если число
космических аппаратов увеличится
в 10 раз, вероятность столкновений
возрастет стократно. Добавим к
этому тот факт, что в текущем году
Федеральная Комиссия США по
связи предоставила Илону Маску
официальное разрешение на запуск
4425 интернет-спутников (больше,
unrversemagazine.com

Космонавтика
чем всего сейчас имеется работаю­
щих аппаратов на околоземных ор­
битах) — и получим рецепт глобаль­
ной катастрофы.1
Что же касается взрывов, то ос­
новную опасность здесь представ­
ляют «зависшие» ракетные ступени.
Дело в том, что после того, как ра­
кета выводит космический аппарат
на орбиту, ее баки опустошаются не
полностью — в них всегда остается
2-4% от залитого топлива. Все носи­
тели, запускаемые с Земли, заправ­
ляются горючим (как правило, ке­
росином, диметилгидразином или
жидким водородом) и окислителем
(жидкий кислород, тетроксид азо­
та). Пока их остатки отделены друг
от друга, проблем не возникает. Но
когда «прокладка» между ними раз­
рушается - а это может произойти
через месяцы или годы после стар­
та — взрыв неминуем.
Один из типов российских ракет­
ных двигателей (SOZ) стал причиной
уже четырех взрывов на орбите на
протяжении последних двух лет. Бо­
лее современные технологии в двигателестроении позволяют избегать
подобных эксцессов путем «пасси­
вации» орбитальных ступеней. Этот
термин означает процесс высвобо-

' 25 июля 2018 г. компания Илона Маска
запустила 8 космос еще 10 спутников Iridium.
Это был предпоследний из 8 запусков, в
ходе которых планируется вывести 75 новых
коммуникационных аппаратов для раздачи
всемирной сети Интернет.

Спутники в момент
ст олкновения

ждения всех избыточных энергоно­
сителей из отработанного аппарата,
например, путем газификации жид­
кого топлива: после доставки груза
на орбиту в баки последней ступени
подаются горячие газы - продукты
реакции химических соединений, са­
мовозгорающихся при смешивании
(или просто реагирующих с выделе­
нием большого количества тепла и
газообразных продуктов). При этом
топливо нагревается до температу­
ры кипения и испаряется. Однако,
невзирая на все достижения в обла­
сти космических технологий, на око­
лоземных орбитах все еще находится
огромное количество старых ракет «бомб замедленного действия».
В прошлом немало космического
мусора породили так называемые
«антиспутниковые миссии», кото­
рые проводились космическими
державами в военных целях. Невзи­
рая на то, что истреблять орбиталь­
ные аппараты оппонентов ни США,
ни России (СССР), ни Китаю так и
не пришлось, последствия тести­
рования таких технологий на соб­
ственных спутниках этих стран мы
наблюдаем до сих пор. Так, когда в
2007 г. Китай уничтожил свой метео­
спутник «Феньюн-1с», космос засо­
рился более чем 3400 обломков.
Итого, в результате почти трех­
сот разрушений, вызванных в ос­
новном взрывами, и десятка стол­
кновений аппаратов на данный
момент имеется 29 тыс. объектов
космического мусора размером бо-

Облака об л о м ко в через 10
минут п осл е ст олкновения

А Спутники Iridium 33 и * К о см ос-22 51»
столкнулись 10 февраля 2009 г., д ви гаясь
почти п ер п е н д и кул яр н ы м и кур са м и с
относительной скоростью око л о 10 к м /с
(36 тыс. к м /ч ). П ервы й из них п осл е этого
удалось пронаблюдать с больш им уве л и ­
чением, в результате чего стало понятно,
что от столкновения пострадала в основном
его верхняя часть, постоянно повернутая
в сторону от Земли (нижняя - с закре­
пленными на ней антеннами — осталась
сравнительно нетронутой). По состоянию
на 3 сентября 2070 г. ам е р и ка н ска я сеть

Облака о б л о м ко в через 3
часа п осл е ст олкновения

н абл ю ден ий за к о см и ч е ски м простран­
ством (Space S urveillance N e tw ork - SSN)
зарегистрировала 528 о б л о м ко в Iridium
33 ра зм е ро м более 10 см ; еще 1347
фрагментов принадлежат аппарату
«К о см ос-22 51». К настоящему врем ени
и з этого числа сош ли с орбиты соответ­
ственно 29 и 60 фрагментов. На п рив е­
д е н н о й иллюстрации п оказана эво л ю ц и я
об ра зо ва вш и хся *обл аков» о б л о м ко в со
врем енем . Значительная их часть, к а к п о ­
казываю т расчеты, останется в ко см о се и
через сотню лет...

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

лее 10 см, 750 тыс. - от 1 до 10 см
и свыше 165 млн - от 1 мм до 1 см.

Детектирование и
отслеживание
Проблема «засоренности» орбит
не сразу привлекла внимание меж­
дународного сообщества. На ранних
этапах космической эры все надеж­
ды относительно утилизации мусора
в околоземном пространстве воз­
лагались на «естественный очисти­
тель» - плотные слои атмосферы.
Когда объект движется по орбите,
на него, кроме силы земного при­
тяжения, действует сила сопротив­
ления разреженных верхних слоев
газовой оболочки нашей планеты.
Она тормозит спутник, и радиус тра­
ектории его движения постепенно
уменьшается. Двигаясь по спирали,
он неуклонно приближается к Зем­
ле, и если не «приподнимать» его с
помощью корректирующих двигате­
лей —в конечном итоге он достигнет
таких высот, на которых плотность
атмосферы достаточно высока, что­
бы за считанные минуты «погасить»
скорость космического аппарата и
вынудить его упасть (чаще всего при
этом кинетическая энергия объекта
переходит в тепловую, и ее оказы­
вается достаточно, чтобы почти пол­
ностью его испарить — это принято
называть «сгорание в атмосфере»).
В зависимости от начальной вы­
соты орбиты этот процесс может
занять от нескольких недель до
целых столетий.
В 1978 г. американский астрофи­
зик и консультант NASA Дональд
Кесслер (Donald Kessler) впервые
забил тревогу, обратив внимание
на то, что при существующем тем­
пе космических стартов ближний
космос очень скоро станет непри­
годным для практического исполь­
зования. В своем исследовании он
продемонстрировал
неэффектив­
ность естественной очистки орбит
из-за распространения «цепных ре­
акций» космического мусора. Чем
больше объектов на орбите - тем
выше вероятность их столкновений.
Крупные спутники, столкнувшись,
порождают еще большее количе­
ство обломков, каждый из которых,
в свою очередь, может столкнуться
с другими. Этот процесс, названный
в честь ученого «синдромом Кес-

8-9 068-169) 2018

51

Космонавтика

Корпус двигателя третьей ступени ракеты
Delta 2. упавшей на территории в Саудовской
Аравии

слера», приводит к образованию
все новых и новых фрагментов
косм ического мусора даже при
условии полной остановки запу­
сков орбитальных аппаратов.
Осознав всю опасность ситуации,
за дело взялось международное
сообщество. Для предотвращения
орбитальных столкновений сегодня
ведется активный мониторинг объ­
ектов космического мусора на низ­
ких околоземных орбитах. Наблюде­
ния осуществляются двумя путями:
с помощью наземных станций (оп­
тических и радиолокационных), а
также аппаратов исследования «на
месте» (in situ), регистрирующих
мелкие обломки с помощью сенсо­
ров прямо в космосе.
Наиболее известным радиоло­
кационным детектором является
TIRA (Tracking and Imaging Radar),
расположенный в Институте физи­
ки высоких частот и радарных мето­
дов им. Фраунгофера вблизи Бонна
(ФРГ). Эта станция имеет довольно
большую антенну диаметром 34
м для выявления и отслеживания
фрагментов мусора. Также на ней
проводятся регулярные экспери­
менты beam park. Суть их заключа­
ется в том, что радиолуч фиксирова­
но направляется в одну точку неба в
течение 24 часов. Благодаря враще­
нию Земли за это время он скани­
рует 360° в узкой полосе небесной
сферы, регистрируя все предметы,
пересекающие луч. В ходе таких
экспериментов TIRA может обна­
руживать и определять направле­
ние движения объектов попереч­
ником от 2 см в диапазоне высот
до 1000 км.
Чувствительность
методики
можно еще увеличить, «взяв в на­
парники» 100-метровую приемную
антенну расположенного вблизи
52

Вселенная, пространство, время

радиотелескопа Эффельсберг с це­
лью приема отраженных сигналов,
которые посылает TIRA. Так можно
зарегистрировать частицы разме­
ром порядка сантиметра.
В отличие от локационных стан­
ций, ведущих активное облучение
объектов радиоимпульсами, опти­
ческие станции пассивно прини­
мают видимый свет, отраженный
фрагментами мусора. Из-за того,
что первичным источником такого
«свечения» является Солнце, для
наблюдений в видимом диапазоне
требуются соответствующие мете­
орологические условия (отсутствие
облачности), и вдобавок объект
должен находиться вне теневого
конуса Земли, а детектор - внутри
него. Наиболее эффективно назем­
ные телескопы осуществляют по­
добные наблюдения в течение не­
скольких минут сразу после заката
или прямо перед рассветом. Однако
именно оптические детекторы реги­
стрируют мусор на самых удален­
ных орбитах.
Но, какими бы чувствительными
ни были наземные детекторы, им
не под силу заметить мельчайшие
частицы, заполняющие околозем­
ное пространство. Для таких случа­
ев в космос запускаются аппараты
in situ. Ранее распространенной
практикой была отправка на орби­
ту так называемых «коллекторов»,
заполненных аэрогелем. Микроча­
стицы «вязли» в этом геле, а когда
«пылесборники» возвращались на
Землю, с их помощью ученые полу­
чали информацию о самых мелких
фрагментах космического мусора.
К сожалению, такой метод «рыбац­
кой сети» не очень практичен, когда
речь идет о дальних орбитах. Поэто­
му теперь в космос отправляют сен­
сорные детекторы.
Один из таких аппаратов, появив­
шихся сравнительно недавно, но­
сит название DEBIE (DEBris In-orbit
Evaluator). Его разработали специа­
листы Европейского космического
агентства. Детектор содержит три
сенсорных блока, чувствительных
к объектам субмиллиметровых
размеров. Каждая панель состоит
из тонкой алюминиевой фольги,
спереди и сзади которой размеща­
ются плазменные датчики. Когда
частица ударяется в панель, датчи­
ки спереди регистрируют плазму,
сгенерированную при столкнове­
нии с фольгой, пьезоэлектрические

преобразователи в самой фольге (с
помощью которых на месте меха­
нического столкновения возникает
электрический заряд) генерируют
импульс влияния, а если частица
обладает достаточной энергией
для прохождения сквозь фольгу —
ее регистрируют еще и задние де­
текторы. На основе измеренных
параметров вычисляются масса и
скорость «постороннего» объекта.
В целом благодаря совокупности
этих измерений детекторы DEBIE
могут «улавливать» фрагменты кос­
мического мусора и микрометеори­
ты массой от 10-15 мг.

Не сорите на орбите!
Помимо мониторинга околозем­
ного пространства, заинтересован­
ные организации также образовали
Межагентский
координационный
комитет по космическому мусору,
в рамках которого 13 космических
агентств (в том числе украинское)
объединяют свои усилия для пред­
упреждения появления нежелатель­
ных объектов на орбитах во время
проведения дальнейших миссий.
Так как же можно снизить риски
возникновения космического му­
сора? В первую очередь, естествен­
но, путем надежного закрепления
всех съемных и откидных элемен­
тов спутников, а также пассивации
космических объектов с целью
предупреждения взрывов. В то же
время ключевым остается вопрос
собственно очистки орбит от отра­
ботанных аппаратов. Для этого на
спутники массой свыше нескольких
сотен килограмм сегодня в обяза­
тельном порядке устанавливают
собственные двигатели для изме­
нения их орбиты (маневрирования).
Если раньше после отделения от
последней ступени ракеты косми­
ческий аппарат двигался исключи­
тельно под действием гравитации
и сопротивления воздуха, то теперь
направление его движения может
быть скорректировано, когда его
миссия подойдет к концу.
В зависимости от высоты орби­
ты существует два варианта кор­
рекции траектории. Если спутник
находится на низкой околоземной
орбите (НОО), то после завершения
работы его направляют в плотные
слои атмосферы, где он благополуч­
но сгорает. Конечно, если аппарат
unrversemagazine.com

Космонавтика
Объекты размером больше 10 см на низких
околоземны х и геостационарной орбитах
■ Активные спутники
■

Нефункционирующ ие спутники

Ш Верхние ступени ракет-носителей
■

Винты, гайки, другие детали
Фрагменты конструкций

КОСМИЧЕСКИМ
МУСОР
Свыше 21 тыс. объектов
размером 10 см и больше

Свыше полумиллиона объектов
размером больше сантиметра
Тесными сближениями считаются пролеты
крупных фрагментов космического мусора
в пределах 8 к м отдействующих аппаратов
или МКС (происходят около тысячи раз в
сутки)

В 2007 г. в ходе испытаний н о в о й р а к е ­
ты Китай ц ел енаправленно уничтожил
с в о й метеоспутник, в результате чего
количество об л о м ко в на око ло зе м ны х
орбитах вы р о сл о более чем на 3 тыс.
(почти на 25%)

Миллионы более мелких частиц

П осле ст олкновения спутников Iridium 33
и * Ко см о с-2 2 5 1 », произош едш его 10 фев­
ра ля 2009 г., в о ко л о зе м н о м пространстве
ока за ло сь свы ш е 2 тыс. облом ков.

Другие
16 0 00

США

Общее число объектов

Япония
12000
80 0 0

Индия
Франция
ESA
Страны СНГ
КНР

Число объектов
С и сп о л ь зо в а н и е м инф ограф ики Pacthsarathi Trivedi

Космонавтика

слишком большой или изготовлен
из материала крепче легкоплавкого
алюминия, он может сгореть не пол­
ностью, и тогда некоторые его части
достигают земной поверхности.
Так, например, случилось в 1979 г.,
когда в результате резкого вспле­
ска солнечной активности 77-тонная американская космическая
станция Skylab осуществила преж­
девременный вход в атмосферу и
неудачно упала на территорию Ав­
стралии (падение произошло в ма­
лонаселенных районах, поэтому, к
счастью, обошлось без жертв). Для
подобных аппаратов производится
контролируемое сведение с орбиты
над так называемым «кладбищем
космических кораблей» в южной ча­
сти Тихого океана.
Такой же механизм задействует­
ся и для избавления от последних
ступеней ракет. Как уже упомина­
лось, для их пассивации остатки то­
плива можно испарять. Однако эти
остатки также можно использовать
для последнего запуска двигателей,
импульс которых направит объект в
атмосферу, и он будет находиться на
орбите не месяцы или годы, а всего
лишь несколько часов.
Кроме высот порядка 500-700 км,
существует еще одна орбита с по­
вышенной концентрацией косми­
ческого мусора - геостационарная
(ГСО). Названа она так потому, что
выведенные на нее объекты посто­
янно находятся над одной и той же
точкой Земли из-за синхронизации
скоростей ее вращения вокруг оси
и орбитального движения спутни­
ка, что создает эффект «зависания»
относительно планеты. Благодаря
этой особенности именно здесь
размещаются многие телекомму­
никационные и ретрансляционные
спутники. ГСО имеет высоту чуть
меньше 36 тыс. км, поэтому «тянуть»
оттуда объекты к плотным слоям
земной атмосферы нецелесообраз­
но — намного проще поднять их на
несколько сотен километров выше
(на так называемую «орбиту захоро­
нения»), очистив геостационарный
пояс для новых аппаратов.
Однако далеко не каждый аппа­
рат можно обеспечить собствен­
ным двигателем для изменений его
траектории. Последним трендом в
развитии космических технологий
стали, как уже писалось в более
ранних номерах нашего журнала,
наноспутники формата CubeSat (са­
54

Вселенная, пространство, время

а 18 ноября 2008 г. во время выхода в открытый космос по программе обслуживания МКС
астронавтка Хай дем ари Стефанишин-Пайпер (Heidemarie StefanyshynPiper) случайно упустила
сумку с инструментами, в итоге превратившуюся в очередной объект космического мусора.
Через полгода, постепенно снижаясь, сумка вошла в земную атмосферу и сгорела в ней. На
снимке запечатлен момент ее «побега».

теллиты массой до 10 кг, составляе­
мые из типовых кубических блоков
10x10x10 см). Их активно разраба­
тывают и запускают по всему миру
даже студенты - в том числе и сту­
денты Киевского национального
технического университета, отпра­
вившие свой аппарат PolylTAN-2SAU на орбиту в мае прошлого года.
На данный момент в космосе уже
находится свыше 500 кубсатов, и их
количество стремительно растет.
Такой всплеск заинтересованно­
сти обусловлен двумя факторами.
Во-первых, наноспутники обеспе­
чивают дешевый доступ в космос
для демонстрации новых техноло­
гий, проверки научных концептов, а
также с образовательными целями.
Во-вторых, они используют уже от­
работанные и готовые к использо­
ванию технологии. Но небольшой
размер кубсатов обычно ограничи­
вает их возможности (мощность,
мобильность, полезную нагрузку),
поэтому они, как правило, не име­
ют двигательной установки для из­
менения орбиты, становясь, таким
образом, дополнительным источни­
ком космического мусора.

Орбитальные
«чистильщики»
Конечно же, предупреждение
«загрязнения» космоса во время
будущих космических миссий одно­

значно является важным заданием.
Но проблема засоренности около­
земного пространства не будет ре­
шена до тех пор, пока не начнется
процесс активного удаления уже
накопленных «мертвых» объектов.
На данный момент мы имеем не­
сколько предложений по очистке
околоземных орбит от космическо­
го мусора. Одна из них — система
RemoveDEBRIS, разработанная Кос­
мическим центром Суррейского уни­
верситета в Великобритании (Surrey
Space Centre). Для выполнения сво­
ей миссии этот «космический пыле­
сос» оснащен двумя системами за­
хвата — на основе сетки и гарпуна.
Прототип аппарата был отправлен
на Международную космическую
станцию 2 апреля 2018 г. с помощью
ракеты Falcon 9. Спутник в форме
куба массой 100 к г - наиболь­
ший среди доставленных на МКС
- продемонстрирует технологию от­
слеживания и активного удаления
объектов на примере двух кубсатов,
названных DebrisSATs. «Уборщик»
должен поймать DebrisSAT 1 с помо­
щью выпущенной сетки. Гарпун ис­
пытают на цели размером 10x10 см,
выпущенной на расстоянии 1,5 м от
RemoveDEBRIS. А с помощью встро­
енной навигационной системы VBN
(Visual Based Navigation System) ап­
парат будет отслеживать DebrisSAT 2.
В завершение своей миссии он раз­
вернет аэродинамический тормоз парус из сверхпрочной полимерной
unrversemagazine.com

Космонавтика

пленки, с помощью которого сойдет
с орбиты.
Более экзотический способ из­
бавления от космического мусора
предлагают китайцы. Сотрудники
Инженерного университета ВВС Ки­
тая занимаются разработкой лазе­
ра, который, будучи установленным
на одном из спутников, должен
облучать обнаруженные частицы
размером 1-10 см. В результате
мелким объектам передастся до­
статочный импульс для измене­
ния траектории их движения. Тех­
нология позволит предупреждать
столкновения аппаратов с такими
частицами, направляя последние в
атмосферу. В то же время не стоит
забывать, что лазер представляет
собой опасный источник направ­
ленной энергии. По этой причине
в марте 2017 г. генерал ВВС США
Джон Хайтен (John Hyten) в интер­
вью CNN даже обвинил КНР в под­
готовке запуска оружия в космос.
Наибольшую же ценность будут
иметь технологии, которые помо­
гут справиться с крупногабарит­
ным космическим мусором - ведь
именно он играет ключевую роль
в «эффекте Кесслера». Подобные
разработки также имеются. Груп­
па ученых из Университета Тулузы
(Франция), работающая по зада­
нию Европейского космического
агентства, предложила использо­
вать в качестве орбитального «чи­
стильщика» так называемый «маг­
нитный буксир» - автоматический
спутник, вооруженный мощными
криогенными магнитами. Исполь­
зуя силу магнитного притяжения
(или отталкивания), этот аппарат
без какого-либо физического кон­
такта с фрагментом мусора сможет

«отбуксировать» его на орбиту за­
хоронения или же направить в ат­
мосферу. Такой механизм «уборки»
достаточно эффективен, так как в
большинстве космических аппара­
тов присутствуют узлы и детали,
изготовленные из магниточувстви­
тельных материалов, а спутники на
НОО, как правило, оснащены стаби­
лизаторами для ориентирования
в пространстве при помощи маг­
нитного поля Земли. Прелесть тех­
нологии в том, что с ее помощью
можно будет избавляться от неже­
лательных орбитальных объектов
массой в несколько тонн.
*

*

*

Несложно заметить, что сегод­
ня космонавтика, можно сказать,
снова «вошла в моду»: кубсаты, си­
стемы спутников всемирного Ин­
тернета, миссии по поискам и из­
учению экзопланет, орбитальные
телескопы, окололунные и мар­
сианские станции... СМИ только и
успевают подхватывать идеи «го­
рячих голов» космической инду­
стрии. Однако не стоит забывать,
что, если вовремя не опомниться,
уже через несколько лет космос
будет «закрыт» для человечества,
а уже имеющиеся на орбите спут­
ники, без которых сложно пред­
ставить себе современную циви­
лизацию, окажутся под угрозой
уничтожения. Поэтому проблема
космического мусора ставится на
повестку дня все большего числа
авторитетных международных фо­
румов, а технологиями ее решения
занимаются ведущие научно-ис­
следовательские
организации
планеты. ■

Запуск аппарата RDS
(RemoveDebris Satellite)
с Международной
космической станции,
состоявшийся 20 июня
2018 г. в рамках миссии
Active Debris Removal. Его
задачей было самостоя­
тельно обнаружить два
наноспутника-имитато­
ра, запущенных ранее,
захватить их с помощью
специального устройства
и изменить их орбиту. В
целом эксперимент был
признан успешным.

www.facebook.com/universemagazinecom/

Ж «Космическая сеть» спутника
RemoveDebris в специальном контейнере
с механизмами для ее развертывания на
орбите.
AIRBUS

А Британский спутник RemoveDebris
был выведен на околоземную орбиту
высотой около 300 км, где он развернул
специальную сеть из прочного тонкого
полимерного волокна, предназначенную
для «ловли» небольших фрагментов
космического мусора. В будущем такие
аппараты собираются оборудовать вы­
сокочувствительными фотокамерами, а
также мощными двигателями, позволя­
ющими им менять орбиту и буксировать
захваченные объекты к возможному
месту переработки (либо сводить их с
орбиты).

▲ С помощью автоматического аппара­
та е. Deorbit инженеры ESA собираются
свести с орбиты спутник Envisat, прекра­
тивший работу в 2012 г.

8-9 068-169) 2018

ББ

Тающие
ЛЕДНИКИ
Гренландии
В начале декабря в ж урна­
лах Nature и Earth and Planetary
Science Letters были опубли­
кованы статьи, посвящ енные
состоянию ледяного покрова
Гренландии. Проанализировав
данные наземных и спутни ко­
вых наблюдений, исследователи
пришли к весьма неутешитель­
ным выводам: судя по всему,
за последню ю четверть века
скорость таяния крупнейш его
ледника Северного полушария
начала стремительно увели­
чиваться, что в перспективе
не сулит человечеству ничего
хорошего.
Ученые обнаружили, что сток
талой воды из гренландских
ледников за минувшие два деся­
тилетия вырос наполовину. Если
же проводить сравнение с доиндустриальной эпохой, то цифры
становятся еще более впечатля­
ющими. Анализ ледяных кернов

за последние 350 лет по ка зы ­
вает, что по сравнению с нача­
лом XIX века скорость таяния
ледников возросла на 250-575%.
Конечно, параллельно с процес­
сами таяния идет и намерзание,
но в целом объем воды, еже­
годно попадающ ей в Мировой
океан с Гренландии,увеличился
более чем в полтора раза.
Д остаточно выразительно эта

А В конце весны поверхность ледяного щита
Гоенландии покрывается настоящими реками,
несущими в океан миллиарды кубометров
талой воды.
Sarah D as/W oods Hole O ceanographic
In stitu tio n

► Гэенландский ледяной каньон, заполнен­
ный талой водой. Летом 2010 г. такие каньоны
стали на крупнейшем острове вполне обычным
явлением...
Ian Joughin, UW APL Polar Science Center

ББ

Вселенная, пространство, время

univer5emagazine.com

Ж изнь на Земле

тенденция стала проявляться в
90-х годах прош лого столетия.
Как по казы ваю т данны е спут­
никовы х наблюдений, именно
тогда высота ледяного покрова
острова начала заметно ум ень­
шаться. Рекордным по скорости
потери льдов стал 2012 г.
По словам ученых, последний
раз подобное таяние ледников
наблюдалось 7800 лет назад.
Согласно одной из гипотез,
именно тогда произошли дра­
матические события, известные
как Черноморский (Дарданов)
потоп. Вода из Средиземного
моря прорвала существовавший
на месте Босфора сухопутный
перешеек, что привело к образо­
ванию колоссального водопада,
через который в сутки перели­
валось приблизительно 40 к м 3
воды — в 200 раз больше, чем
через знаменитый Ниагарский
водопад. Соленая вода стреми­
тельно залила замкнутое прежде
Черное море (тогда оно было
пресноводным озером), серьез­
но подняв его уровень. Общая
площадь затопленных в то время
территорий составила 155 тыс.
к м 2, что сравнимо с территорией
государства Бангладеш.

В последние годы гренланд­
ские ледники ежегодно произ­
водят около 350 гигатонн талой
воды (в начале XIX века данный
показатель составлял 200-250 ги­
гатонн). Попадание такого коли­
чества дополнительной воды в
М ировой океан вы зывает увели­
чение его уровня почти на 1 мм.
Это очень существенная цифра.
А продолжающ ийся рост сред­
ней температуры Земли приво­
дит к еще большему ускорению
таяния ледников. Необходимо
учитывать и эффект положитель­
ной обратной связи: лед и снег
имеют намного более вы сокую
отражательную способность,
нежели морская поверхность и
суша, поэтому по мере уменьше­
ния площади ледяных покровов
наша планета будет поглощать
все больше солнечной энергии.
Как следствие, это приведет к
дальнейшему нагреву Земли и
еще сильнее ускорит процесс
таяния оставшихся залежей «су­
хопутного» льда.
Неудивительно, что научное
сообщ ество все настойчивее
призы вает мировы х лидеров
предпринять все возм ож ны е
меры по сниж ению выбросов

парниковы х газов в атмосферу,
чтобы замедлить процесс гло­
бального потепления и м иним и­
зировать вы званны й им ущерб.
Полное таяние ледникового
щита Гренландии произведет
колоссальны й эффект, кото­
рый почувствую т жители всех
уголков планеты. Его наиболее
очевидны м следствием ста­
нет подъем уровня М ирового
океана на 8 м. Под воду полно­
стью уйдут м ногие островны е
государства и огром ны е мега­
полисы, в том числе Лос-Ан­
джелес, Амстердам, Санкт-Пе­
тербург, Шанхай, значительная
часть Нью-Йорка, Лондона и
Сан-Франциско. Если же растает
антарктическая ледяная шапка,
то это приведет к повы ш ению
уровня океана еще на 58 м, что
повлечет поистине катастроф и­
ческие последствия для земной
цивилизации.

▼ Крупные города, которые будут затоплены
при различных величинах подъема уровня
Мирового океана. Справа показаны карты мира
на разных стадиях затопления (без учета воз­
можных проявлений тектонической активности,
меняющей рельеф).

лет подъем
8000 80 м
8000лет

Подъем уровня моря
Сколько нам осталось?

W00 20 м

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

8-9 (168-169) 2018

57

Жизнь на Земле

Ж изнь на Земле

Владимир Гриценко

Юрий Шевела

Заведующий Геологическим отделом Националь­
ного научно-природоведческого музея Нацио­
нальной академии наук Украины (Киев), старший
научный сотрудник, доцент

Хранитель фондов Геологического отдела На­
ционального научно-природоведческого музея
Национальной академии наук Украины

Владимир Гриценко
Родился в 1947 г. в Уссурийске (Приморский край, РСФСР). Окончил
171-ю киевскую школу, с 1965 по 1970 г. учился в Киевском государ­
ственном университете им. Шевченко, после получения диплома 10 лет
работал в Проблемной лаборатории геологического факультета КГУ. В
1980 г. защитил диссертацию о силурийских кораллах Подолья и был
приглашен в Геологический музей, где работает по сей день. В настоя­
щее время руководит Геологическим отделом Национального научно-при­
родоведческого музея НАН Украины. Председатель Киевского отделения
Палеонтологического общества при НАН Украины. Представитель Украины
в Европейской ассоциации по охране геологического наследия (ПроГЕО).
Автор нескольких научных отчетов, более 160 статей и монографий.

Юрий Шевела
Родился в 1966 г. в Киеве. В 1983 г. окончил киевскую школу №8.
Учился в Херсонском университете бизнеса и права, Киевском универ­
ситете рыночных отношений. Коллекционер, палеонтолог, библиограф
украинской научной фантастики, историк космонавтики, популяризатор
науки. Хранитель фондов геологического отдела ННПМ НАН Украины,
занимается краеведением и детским внешкольным образованием. Орга­
низатор персональных выставок, посвященных истории космонавтики,
астрономии, палеонтологии, литературы. Автор ряда научных и науч­
но-популярных статей.

www.fac0book.com/universemagazinecom/

8-9 068 - 169) 2018

59

Ж изнь на Земле

стория Земли содер­
жит множество собы­
тий и эпизодов, карди­
нально
изменивших
ход
геологического
развития планеты и
эволюции возникшей на ней жиз­
ни. Многие из них стали следстви­
ем процессов, происходящих в
Солнечной системе, в то время как
другие были связаны с особенно­
стями формирования самой пла­
неты и ее биосферы. Сейчас мы
почти ничего не можем сказать о
так называемом догеологическом
этапе эволюции, фактически про­
текавшем в недрах протопланетной газово-пылевой туманности:
нам неизвестна его продолжи­
тельность и последовательность
происходивших тогда событий. О
геологическом этапе, начавшемся
после образования земной коры и
атмосферы, мы знаем значительно
больше.
В развитии жизни на Земле вы­
деляются два этапа первого поряд­
ка - криптозой и фанерозой (соот­
ветственно время скрытой и явной
жизни), которые фиксируются в
породах земной коры. Криптозой
делят на зоны - архей (археозой)
и протерозой. Их, в свою очередь,
делят на эры. Заметим, что геологи
используют две шкалы: геохроно­
логическую, отображающую пери­
одизацию геологического времени,
и стратиграфическую, основанную
на последовательности отложе­
ний пород, образовавшихся за это
время. Прошло немало лет, прежде
чем ученые научились читать эту
«каменную летопись», но и сейчас
многие из ее страниц остаются ма­
лоизученными и загадочными.
Начало фанерозоя связывают с
возникновением отчетливых про­
явлений (следов) жизнедеятельно­
сти организмов, в том числе круп­
ных, отпечатки которых находят в
древних горных породах. Он объ­
единяет три эры: палеозойскую,
мезозойскую
и
кайнозойскую.
Кембрийский период в геохроноло­
гической шкале знаменует начало
палеозойской эры. Ранее кембрий­
ские отложения считались самыми
древними образованиями фанеро­
зоя, поскольку они залегают на так
называемых первичных образова­
ниях - гранитах и гнейсах. Однако
впоследствии в процессе более
детальных исследований на всех
60

Вселенная, пространство, время

▲ Владимир Гриценко рассматривает плитку алевро аргиллита в поисках отпечатков
вендобионтов

т Юрий Шевела расслаивает плиты песчан ика с отпечатками Nemiana sim plex Palij
Фото авторов

Фото авторов

континентах были обнаружены оса­
дочные породы древнее кембрий­
ских, связанные с одним из самых
интересных и загадочных этапов
развития жизни, имевшим место в
конце протерозойской эры. В связи
с находками следов «явной» жизни
в протерозое закономерно возник­
ла проблема: где проводить грани­
цу криптозоя и фанерозоя - до или
после заключительного периода
протерозойской эры?
Наиболее древние следы жизни
обнаружены в метаморфизованных
(измененных) образованиях архея
и протерозоя. После сложных для
интерпретации находок в Южной
Африке считалось, что самые ран­
ние ее проявления имеют возраст
3,7-3,8 млрд лет. Однако недавно в
Канаде были найдены следы ми­
кробов, которые свидетельствуют
о том, что жизнь на Земле суще­
ствовала уже 4,28 млрд лет назад.
Многие древние породы имеют
органическое происхождение - к
примеру, протерозойские онколиты
и катаграфии, строматолиты. Неко­
торые метаморфические породы

протерозоя (графитовые гнейсы,
доломиты, джеспелиты и шунги­
ты), скорее всего, также имеют пер­
вично органогенную природу. В же­
лезистых кварцитах Кривого Рога
обнаружены микроскопические ша­
рики - предположительно «остатки»
железобактерий. В раннем криптозое, насколько уже известно, жизнь
существовала в примитивных фор­
мах безъядерных организмов-про­
кариотов (микробов, бактерий и,
вероятно, вирусов).

Д о «кембрийского
взрыва»
Ученых всегда интересовал фи­
нальный период криптозоя, после
которого начался бурный расцвет
самых разнообразных живых су­
ществ с одновременным их услож­
нением. В то время уже существо­
вали многоклеточные организмы,
однако они были достаточно про­
стыми, не имели твердых покро­
вов и скелетов, среди них не име­
лось хищников и жертв... Почему
unrversemagazine.com

Жизнь на Земле

Геохронологическая шкала
Эон

Эра

П ериод

млн
лет
1

О
Четвертичный
Кайнозой

2,58

Неоген

23

Палеоген
Ф
а
н
е
Р
0
3
о
й

66

Мел
Мезозой

145

Юра

201

Триас

252

Пермь

299

Карбон

444

О рдовик

485

Кембрий

541

Эдиакарий

635

Криогений

720

Тоний

Млекопитающие,
покрытосеменные

Цветковые
растения, дино­
завры, птицы и
млекопитающие

Начало эры
динозавров
Пермское оледенение
и вымирание

Наземные расте­
ния и животные
Кембрийский взрыв
(возникновение
скелетной фауны)
"Взрыв" многокле­
точных организмов

Освоение
суши

М орские скелетные
многоклеточные
Морские бесскелетные многоклеточные

Развитие
многокле­
точной
жизни

Бактерии и
цианооионты
(сине-зеленые
"водоросли")

Протерозойское
оледенение

1200

Эктазий

1400

Калимий

1600

Статерий
Палеопро­
терозой

Эра
"новой
жизни"

Четвертичное оледене­
ние, вымирание дино­
завров и головоногих

1000

Стений
М езопротерозой

Господствующие
о рган изм ы

Появление человека

419

Силур

Неопроте­
розой

О сновны е
процессы

359

Девон

Палеозой

Важнейш ие
события

1800

О розирий

2050

Рясий

2300

Сидерий

2500
Неоархей

Гуронское
оледенение
"Кислородная
катастрофа"

2800

Мезоархей

3200

Палеоархей

3600

Эоархей

4000

Катархей

Возникновение
фотосинтеза
Зарождение жизни

4600
же столь «мирная» экосистема
вдруг начала быстро эволюциони­
ровать в сторону весьма сложных
организмов (вплоть до разумных
существ)? Сейчас считается, что
причиной этого стало быстрое по
геологическим меркам потепле­
ние, в результате которого Земля,
длительное время практически
полностью покрытая льдом, пре­
вратилась в планету-океан с не­
большими участками суши. Это, в

свою очередь, повлекло за собой
настоящий бум фотосинтетических
организмов, начавших обогащать
атмосферу кислородом.
Название «венд» присвоил послед­
нему периоду протерозойской эры
в 1952 г. академик Борис Соколов,
изучавший геологические разрезы
северо-запада Восточноевропейской
платформы (Валдайской возвышен­
ности и Прибалтики). Это название
он применил к отложениям, залега­

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

ющим между кембрием и рифеем
(последний был выделен Николаем
Шатским в докембрии на Урале еще
в 1945 г.). Впоследствии протеро­
зойский зон был разделен на три эры,
наиболее поздняя из которых сейчас
подразделяется на три периода: то­
ний, криогений и эдиакарий или венд.
Независимо в середине прошло­
го века в Австралии в поверхност­
ных напластования очень древних
осадочных пород были обнаруже­
8-9 068-169) 2018

61

Ж изнь на Земле

ны «медузы» и другие проблема­
тические отпечатки, по многим
признакам относящиеся к живым
существам. Авторы находок по­
началу считали эти отложения
кембрийскими. Появление более
совершенных методов датировки
позволило отнести эти организмы
к предшествующей эпохе.
В научном мире огромную роль
играет приоритет. В связи с этим
долгое время ученые спорили о на­
звании последнего периода криптозоя. Термины «венд» и «эдиакарий»
конкурировали
на протяжении
почти 50 лет. Только на геологиче­
ском конгрессе в Рио-де-Жанейро
в 2002 г. стратотипом последнего
периода позднего докембрия (нео­
протерозоя) был утвержден разрез
на западе Австралии - Эдиакарий,
как описанный несколько ранее,
чем венд на территории Советского
Союза. Таким образом, австралий­
ское название победило в конку­
рентной борьбе. Термин «венд» в
некоторых работах употребляется
применительно к территории СССР.
Эдиакарий-венд характерен тем,
что в то время «вышли на арену»
многоклеточные организмы, точ­
ных аналогов которых в последу­
ющей геологической истории мы

не находим. Это циклические фор­
мы жизни, встречающиеся в виде
отпечатков дисковидной формы
с радиальной симметрией, и удли­
ненные (двусторонне симметрич­
ные - симметрия скольжения, со
сдвигом, как листочки акации).

Венд Украины
Отложения вендского периода
достаточно широко представлены
и на территории Украины. Одно из
наиболее интересных открытий про­
изошло в районе села Бернашевки
Винницкой области. Гранитный вы­
ступ неглубокого залегания выяви­
ли при геологоразведочных рабо­
тах в 60-х годах прошлого столетия
в ходе подготовки к строительству

Днестровской ГЭС.
Согласно проекту, плотина гидро­
электростанции должна была сто­
ять на гранитном основании. Стро­
ительство началось в 1983 г. Для
экономии в ходе него использовали
местный материал - песчаники и
граниты. В слоистых породах в кот­
ловане, предназначенном для ма­
шинного зала, удалось обнаружить
многочисленные загадочные отпе­
чатки.Эти отпечатки собрал и изу­
чил Михаил Федонкин, ученик ака­
демика Соколова. Коллекции были
отправлены в Москву для иссле­
дований в лабораторию палеоэко­
логии Палеонтологического инсти­
тута РАН, где работали оба ученых.
Результатом изучения разрезов и
ископаемых остатков стала серия

► Отпечаток д и ки нсо ни и (Dickinsonia
costata) - одного из наиболее распростра­
ненны х ископаем ы х эдиакарского периода
W ikipedia Com m ons

бтпечатки эдиакарских ископае­
м ы х организмов на м ы се Мистей
кен (Ньюфаундленд, Канада)
Em ily M itc h e ll

62

Вселенная, пространство, время

unryersemagazine.com

Ж изнь на Земле

монографий и статей «Вендский пе­
риод», «Венд Украины» (написанных
с участием украинских геологов).
Через 20 лет строительные рабо­
ты возобновились. Началось возве­
дение Днестровской ГАЭС. Понадо­
билось большое количество камня
для укрепления берегов против раз­
мыва при подъеме и сбросе воды.
Для этого открыли новый карьер, ко­
торый в проекте представлял собой
технологическую выемку, препят­
ствующую гидравлическому удару.
Выемка разрабатывалась взрыва­
ми, в результате их воздействия сло­
истые породы легко раскалываются
по плоскостям напластования — на
них, собственно, и встречаются от­
печатки и следы жизнедеятельности
вендских организмов.
Авторы данной статьи провели
несколько полевых экспедиций на
пограничье Хмельницкой, Винниц­
кой и Черновицкой областей, где
велись работы, связанные со стро­
ительством ГЭС. В описанной выем­
ке-карьере открыто новое уникаль­
ное местонахождение вендских
организмов. Карьер глубиной до 50
м и периметром более 2 км пред­
ставляет собой прекрасный объ­
ект для исследований. На самом
его дне разрабатываются граниты,
на них последовательно залегают
алевро-аргиллиты, песчаники и
глины. В нижних слоях осадочных
пород удалось собрать более двух
тысяч образцов с отпечатками
«вендобионтов» (под этим общим
названием объединяются все ор­
ганизмы того времени без четкого
указания их природы), среди кото­
рых есть и уникальные. Интерес для
специалистов представляет смена
состава отложений и наличие в этих
слоях прослоек вулканического
пепла. В нем, как правило, находят
мелкие кристаллы циркона — мине­
рала, используемого для радиоизо­
топного определения абсолютного
возраста. Согласно выполненным
анализам, абсолютный возраст об­
наруженных цирконов равен 545±5
млн. лет. Эти цифры близки к при­
нятой в международной геохроно­
логической шкале границе кембрия
и докембрия - 542 млн. лет.

Первые эукариоты
В эдиакарии, наряду с простейши­
ми безъядерными (прокариотами),
появились также первые ядерные

•« • Негативный» (вдавлен­
ны й) отпечаток цикл ом едузы
на верхней стороне плиты
песчаника Ям польских слоев
могилевской свиты

У «Позитивный» отпечаток подолом ируса (Podolom irus m irus
Fedonkin) на н иж ней поверхно­
сти алевролита. Л ом озовские
слои м огилевской свиты

многоклеточные организмы (эука­
риоты). Среди них были как предки
плоских червей и трилобитов, так и,
например, предтечи моллюсков. В со­
ответствующих слоях находят и отпе­
чатки возможных предков иглокожих
(с характерной симметрией третьего
порядка или трехлучевой). Их назва­
ли трибрахидиумами - «трехрукими».
В напластованиях кварцитов Па­
унд обнаружены отпечатки несколь­
ких видов цикломедуз. Еще в 50-х
годах прошлого века эти отложения
относили к раннему кембрию. Поз­
же список находок был значительно
расширен, а более точная датиров­
ка позволила отнести их к докембрийским. Одним из характерных
признаков этой эпохи стало именно
наличие отпечатков древних прими­
тивных организмов с уникальным
строением. Благодаря этому иссле► Историческая находка первого в Укра­
ине представителя эдиакарской биоты
(Cyclomedusa plana) в бернаш евских песча­
никах, описанная проф ессором Валерием
Заика-Н овацким в 60-х годах прошлого
столетия

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

дователи впервые поставили вопрос
о выделении нового эдиакарского
геологического периода.
В кембрии, в связи с увеличением
содержания кислорода в атмосфе­
ре и гидросфере, живые организ­
мы были вынуждены формировать
более плотные оболочки для за­
щиты от разрушительного влияния
морской воды, превратившейся в
достаточно агрессивную среду. Со­
гласно другой версии, их покровы
возникли как механизм защиты от
ультрафиолетового излучения на
мелководье, куда они мигрировали

« m i©

8-9 068-169) 2018

БЗ

Ж изнь на Земле

с больших глубин.
Кембрийские организмы карди­
нально отличаются от докембрийских по многим характеристикам.
В первую очередь, как уже сказано,
это наличие твердых покровов скелетов, панцирей, раковин. Для их
«строительства» используются как
органические (хитин, спонгин), так и
неорганические соединения (араго­
нит, кальцит, кремнезем, фосфаты).
Во-вторых, в кембрии количество и
разнообразие организмов резко уве­
личилось - это явление получило
название «кембрийский взрыв». Из­
менилась структура сообществ, спо­
собы питания, условия сохранности
остатков организмов. Естественно,
обострилась и конкуренция между
ними, борьба за место в своей эколо­
гической нише, появились «хищни­
ки» и «падальщики». Земная биосфе­
ра начала постепенно приобретать
свой современный вид...

Особенности украинских
находок
Еще раз подчеркнем главную осо­
бенность вендских отпечатков — от­
сутствие плотных покровов и тканей:
это были исключительно мягкотелые
существа, отдаленно напоминающие
медуз. Это обстоятельство, во-пер­
вых, маскирует внутреннее строение
вендских (эдиакарских) организмов.
► Эта пока не классиф ицированная форма
(получивш ая название Ventogirus sp.) най­
дена в ям польских слоях в единственном
экзем пляре. Цена деления масштабной
линейки — 1 см

1 Уникальная (фактически единственная)
находка ц икл ом едузы с бугорчатой поверх­
ностью «зонтика». Д еление масштабной
линейки соответствует 1 см

64

Вселенная, пространство, время

Д П арванкорины (Parvankorin) бы ли одним и из сам ы х распространенных животных, оби­
тавших на Земле в эдиакарии (635-541 м лн лет назад). Они могли плавать или, по крайней
мере, ориентировать свое тело относительно потока воды. Эти вы в о д ы м еж дународная
группа исследователей излож ила в статье, опубликованной в ж урнале «Записки Королев­
ского биологического общества».

Во-вторых, мы не можем точно опре­
делить их размеры (во всяком слу­
чае, толщину) из-за значительного
уплотнения остатков. И наконец,
плохая сохранность вызывает дис­
куссии о природе этих существ. Дис­
ковидные отпечатки описывают как
медузоиды, колонии бактерий, агре­
гаты нитчатых водорослей, отпе­
чатки аспиделл (прикрепительных
дисков петаллонам или «морских
перьев»). Надеемся, современные
методы исследований помогут
разрешить эти проблемы. Веще­
ства-биомаркеры позволяют отли­
чать древние органические остат­
ки растений, грибов, животных по

следам биоорганических соедине­
ний - аминокислот, сахаров и др.
Важно отметить, что в разрезах
венда Украины зафиксирован по­
степенный переход к кембрию, в от­
личие от стратотипов российского
венда и эдиакария Австралии, где
кембрий от более ранней эпохи отде­
лен перерывом.
Как выяснилось в результате
тщательного исследования остат­
ков вендобионтов, украинские раз­
резы содержат много интересных
находок: в 2016 г. авторами были
описаны двенадцать их новых ви­
дов. Часть других неизвестных ви­
дов пока «ожидает своей очереди».
У Позитивный (вы пукл ы й) гипорельеф
существа, получившего название Hiemalora
stellaris Fedonkin. Вид встречается преим у­
щественно в л о м о зо в ски х слоях Могилев­
ской свиты. От «зонтика» отходят д в а яруса
щупальцев.

м Еще один уникальны й негативный
эпирельеф (впадина на верхней поверх­
ности слоя) эдиакарского организма. В
центральной части «зонтика» нового вида
ц икл ом едузы расположена структура с
тремя лучами.

unrversemagazine.com

Ж изнь на Земле

Многие из них вообще уникальны
и пока не найдены в других место­
нахождениях. Например, недавно
удалось выявить отпечаток «ме­
дузы» с трехлучевой структурой в
центральной части диска (умбрелы). Особый интерес представляют
обугленные остатки водорослей
(вендотений), часто встречающи­
еся в отложениях каниловской се­
рии венда Украины.
В то же время «беломорские» раз­
резы (места, где проводились архео­
логические раскопки в окрестностях
Белого моря) содержат формы, от­
сутствующие в украинских коллек­
циях. Это обстоятельство касается и
разрезов эдиакария на юго-востоке
Австралии. Особую «ветвь» пред­
ставляют собой образцы из Нами­
бии, среди которых найдены разно­
образные отпечатки «ветвистых»
животных, напоминающие совре­
менные «морские перья». Их собира­
тельное название - «петаллонамы».
То есть в каждом изученном разрезе
находят своеобразные формы, отли­
чающие именно это местонахожде­
ние. С другой стороны, существуют
и общие формы, позволяющие отно­
сить виды эдиакария и венда к од­
ной геологической системе. Отличия
же дают материал для палеогеогра­
фических построений.
Особенности осадочных пород
содержащих слепки живых существ,
налагают отпечаток на характер со­
хранности. Можно утверждать, что
отсутствие в «подольском» разрезе
многих форм, характерных для «бе­
ломорского» венда, вызвано тем,
что на севере Восточноевропейской
платформы осадочные породы с от­
печатками более мелкозернистые и
сохраняют более тонкие структуры
организмов. Показательный при­
мер - находка следов питания «эргии», выедавшей насыщенный бакте­
риями и водорослями поверхностный
слой осадка. Этот слой при захороне­
нии приобретает «морщинистый» вид
за которым у специалистов закрепил­
ся термин «слоновья кожа».
В отличие от разрезов севера Вос­
точноевропейской платформы, эди­
акария Австралии и их аналогов по
всему миру, венд Украины легкодо­
ступен для изучения. Соответствую­
щие слои выходят на поверхность по
берегам реки Днестр в среднем ее
течении. Для геологов это однознач­
но положительная особенность. Вдо­
бавок, как уже упоминалось, только

Около полумиллиарда лет назад в атмосфере Зем ли начало расти содержание кисл о­
рода, а в океанах появилось огромное множество сам ы х разнообразны х ж и в ы х организ­
мов, кардинально отличавшихся от тех, которые обитали там ранее. Этот необы чны й в и ­
ток эвол ю ц ии получил название ^кем брийский взрыв». Многие из возникш их в то время
биологических ви д о в не получили дальнейш его развития, но часть удачно приспособилась
к изм еняю щ им ся условиям и фактически дала начало современной биосфере.
◄ Леанхойлия (Leanchoilia) - во зм о ж ны й
п редок нынеш них членистоногих и один из
первы х организмов, у которых наблю дался
половой дим орф изм (деление на м уж ские
и ж е нски е особи).
De A g o s tin i/G e tly Im ages

► Оленеллус (Olenellus thom psoni) вы м ерш ий трилобит кем брийского перио­
да. встречающийся в основном в Северной
Америке.
N o bu m ichi T am ura/S tocktrek Im age/G etty
Im ages

► Hallucigenia - галлюцигения («следствие
галлю цинации»). Компьютерная модель.
Dorling K indersley/G etty Images

м Аном алокарис (Anom alocaris Canadensis),
найденны й в кем брийских отложениях на
территории Канады, возм ож но, стал одним
из первых хищ ников.
N obu m ichi T am ura/S tocktrek Im age/G etty

здесь наблюдается непрерывный
переход от венда к кембрию. К сожа­
лению, множество образцов попа­
дает в руки неумелых любителей и
недобросовестных сборщиков иско­
паемых (собиратели-коммерсанты,
«черные палеонтологи»). Иногда эти
сборщики понимают научное значе­
ние находок и передают их в музеи.
Но часто образцы пропадают для от­
ечественной науки...
В связи с фундаментальной науч­
ной ценностью разрезов украинско­
го венда инициировано предложе­
ние для Департамента заповедного
дела Министерства экологии Укра­
ины — расширить границы суще­
ствующего геологического памят­
ника «Бернашевские песчаники».
Предлагается дополнить его за
счет искусственного обнажения в

'MM-v.facebook.com/universemagazinecom/

карьере, находящегося ниже плоти­
ны Днестровской ГЭС, и обнажения
на берегу Днестра ниже устья реки
Караец (у села Липчаны). Таким об­
разом, под охрану законом попадет
практически весь разрез Могилев­
ской и нагорянской свит.
Ознакомиться с уже найденны­
ми и классифицированными иско­
паемыми организмами можно, в
частности, в экспозициях и фондах
геологического отдела Националь­
ного научно-природоведческого му­
зея НАН Украины. В геологическом
музее Киевского национального
университета находятся оригиналь­
ные трубчатые вендские структуры,
недавно описанные по находкам ав­
торов статьи. Там же хранятся пер­
вые образцы отпечатков из венда
Украины. ■
8-9 068-169) 2018

6Б

Вселенная

ГАЛАКТИКА,

«пожирающая»
трех ©©седей

Группа сотрудников Лаборатории реактивного дви­
жения (JPL NASA) опубликовала в недавнем выпуске
журнала Science статью, посвященную исследованиям
галактики W2246-0526 (WISE J224607.55-052634.9),
которая была обнаружена инфракрасным телескопом
WISE в 2015 г. Эта звездная система не относится к
числу крупнейших или наиболее массивных, однако
на данный момент именно она является самой яркой
известной нам галактикой: W2246-0526 светит в 350
трлн раз мощнее Солнца.
Необычная система находится практически на
границе наблюдаемой Вселенной - испущенному ею
свету потребовалось 12,4 млрд лет, чтобы добраться
до Земли. Своей рекордной яркости она обязана не
звездам, а окутывающим ее центр облакам горячего
газа и пыли, активно излучающим в инфракрасном
диапазоне. Астрономы дали таким объектам обозна­
чение «горячие запыленные галактики» (Hot DustObscured Galaxies - Hot DOG).
Чтобы определить источник поступления вещества
в центр W2246-0526, являющийся причиной столь
интенсивного излучения, астрономы выполнили ряд
наблюдений с использованием комплексов радиоте­
лескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter
Array) и VLA (Very Large Array), а также орбитальной об­
серватории Hubble. Исследования позволили выявить
по соседству с ней три небольших звездных системы,
получивших обозначения C l, С2 и СЗ. Они соединены

с W2246-0526 «мостами», состоящими из пыли и газа.
По ним «основная» галактика постепенно выкачивает
материю из своих соседей.
Подобный «галактический каннибализм» не являет­
ся редкостью и давно знаком астрономам. Однако это
первый известный случай, когда одна галактика од­
новременно «поедает» сразу три других. В результате
благодаря «разгону» в гравитационном поле располо­
женной в центре W2246-0526 сверхмассивной черной
дыры их вещество разогревается до температур в
миллионы градусов и начинает интенсивно излучать
в различных волновых диапазонах. Окружающий
«основную» галактику пылевой кокон поглощает это
излучение и переизлучает его в виде инфракрасных
волн, что и обуславливает невероятную яркость этой
звездной системы.
Астрономы также сумели «взвесить» черную дыру в
центре W2246-0526. Измерения скоростей окружающих
ее звезд по доплеровскому сдвигу линий в их спектрах
показали, что масса этого «галактического монстра» со­
ставляет около 4 млрд солнечных, то есть он примерно
в тысячу раз тяжелее, чем аналогичная сверхмассивная
черная дыра в центре нашего Млечного Пути.

Ж Увеличенное изображение галактики W2246-0526, ее
спутников (С1, С 2иС З)и соединяющих их газово-пыле­
вых *мостов» в микроволновом диапазоне. Гтактика С2
находится дальше всего отнаиболее массивного компонента
системы —возможно, поэтому в перетягиваемом из нее ве­
ществе содержится в основном газ и совсем немного пыли.
А Ш А (ESO/NAOJ/NRA0 ); S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF); Т.
Diaz-Santos et а/.; N. Lira

ж Самый яркий объект в центре этого изображения, постро­
енного по данным массива радиотелескопов ALMA-галактика
W2246-0526. Более слабый выступ выше и правее нее - один
из ее спутников, материю которых она активно поглощает.
Еще два спутника видны на большем удалении (один - левее
и выше, второй - левее и ниже). Хорошо заметны газово-пы­
левые «мосты», соединяющие их с центральной галактикой.
По ним происходит«перетекание» вещества.
ALM A (ESO/NAOJ/NRA0), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)

66

Вселенная, пространство, время

umversemagazine.com

Вселенная

: