Венера, которую часто называют «злым близнецом» Земли, сформировалась ближе к Солнцу и с тех пор эволюционировала совсем не так, как наша собственная планета. Она имеет «неуправляемый» парниковый эффект (это означает, что тепло полностью удерживается), плотную атмосферу, богатую углекислым газом, там отсутствует магнитное поле, а поверхность настолько горячая, что вполне может расплавить свинец.
В течение следующего десятилетия несколько беспилотных научных миссий будут изучать, как и почему это произошло. Но теперь некоторые учёные ещё и хотят отправить туда миссию с экипажем для облёта. Правда является ли это хорошей идеей?
Изображение: NASA/JPL
Имея немного меньший диаметр, чем Земля, Венера вращается ближе к Солнцу. Это означает, что любая вода на поверхности испаряется вскоре после её там образования, что привело к возникновению парникового эффекта. Ранние и продолжительные извержения вулканов на планете создали лавовые равнины и увеличили содержание углекислого газа в атмосфере, положив начало стремительному парниковому эффекту, в результате которого температура поднялась с чуть более высокой, чем на Земле, до её нынешнего высокого значения в 475 °C.
И хотя год на Венере короче нашего (225 дней), её вращение очень медленное (243 дня) и «ретроградное» – в противоположном земному направлении. Медленное вращение связано с отсутствием магнитного поля, что приводит к продолжающейся потере атмосферы. Атмосфера Венеры вращается ещё быстрее, чем сама планета. Изображения многих миссий показывают V-образные узоры облаков, состоящих из капель серной кислоты.
Несмотря на суровые условия, некоторые учёные предполагают, что облака Венеры на некоторых высотах могут содержать пригодные для жизни условия. Недавние измерения, по-видимому, демонстрирующие наличие фосфина, — потенциального признака жизни, поскольку он постоянно вырабатывается микробами на Земле — в облаках Венеры вызвали бурные споры. Очевидно, что нам нужно больше измерений и исследований, чтобы выяснить, откуда он там берётся.
Будущие миссии
То, что мы знаем о Венере на данный момент, было собрано несколькими зондами, посещавшими планету в прошлом. Например, в 1970–1982 годах советские зонды «Венера 7–14» смогли приземлиться на суровой поверхности Венеры, продержаться до двух часов и отправить обратно изображения и данные. Но остаются вопросы о том, как Венера эволюционировала так иначе, чем Земля, которые также важны для понимания того, на каких планетах, вращающихся вокруг других звёзд, может быть жизнь.
Следующее десятилетие обещает стать золотым дном для учёных, изучающих Венеру. В 2021 году NASA запланировало две миссии, Veritas и DaVinci+, которые должны быть запущены в 2028–2030 годах. Европейская космическая станция запланировала запустить в начале 2030-х миссию EnVision. Это дополнительные миссии без экипажа, которые дадут нам более глубокое понимание окружающей среды и эволюции Венеры.
Veritas нанесёт на карту поверхность Венеры, чтобы определить геологическую историю, состав горных пород и важность ранней воды. DaVinci+ включает в себя орбитальный аппарат и небольшой зонд, который пройдёт через атмосферу и измерит её состав, изучит формирование и эволюцию планеты и определит, был ли на ней когда-либо океан. EnVision будет изучать поверхность планеты, недра и газовые примеси в атмосфере. Данный аппарат будет использовать радар для картографирования поверхности с лучшим разрешением, чем когда-либо использовалось до этого.
Индия планирует беспилотную миссию Шукраян-1, а Российская Федерация хочет запустить Венеру-Д (хотя в свете последних событий миссия последней так и рискует остаться амбициозными планами, которым не суждено сбыться).
Нужны ли нам полёты с экипажем?
Идея облёта Венеры с экипажем была предложена в конце 1960-х годов и заключалась в использовании капсулы Аполлона для полёта людей вокруг планеты. Но эта идея завершилась вместе с завершением миссии Аполлон. Сейчас же такой проект по облёту Луны, как Артемида, и другие идеи, связанные с подобными миссиями с экипажем, привели к тому, что данная идея снова всплыла — совсем недавно в журнальных статьях и на недавнем собрании Международной астронавтической федерации, правозащитной организации, в сентябре 2022 года.
Идея заключается в том, чтобы облететь Венеру на космическом корабле с экипажем и вернуться на Землю. Это позволило бы учёным протестировать методы работы в дальнем космосе, например, как управлять миссией с экипажем со значительными временными задержками при связи с Землёй. Таким образом, это могло бы подготовить нас к более сложной миссии с экипажем на Марс. При этом экипаж не стал бы совершать посадку или проводить фактическое исследование атмосферы на Венере – условия слишком суровые.
Исследователи, поддерживающие эту идею, утверждают, что мы также можем использовать гравитацию Венеры, чтобы изменить курс космического корабля на Марс, что может сэкономить время и энергию по сравнению с прямым полётом с Земли на Марс. Это потому, что последний вариант потребует выравнивания орбит двух планет, а это означает, что нам придётся ждать подходящего момента как на пути туда, так и обратно. Однако, поскольку миссия на Марс с экипажем может быть очень сложной, прямой перелёт с Земли на Марс упростил бы конструкцию.
Отправка людей на планету, которая может содержать живые организмы, также не означает, что сделать это будет просто. Это рискованно – мы можем в конечном итоге загрязнить атмосферу, прежде чем обнаружим какую-либо жизнь. Лучший способ искать биохимические признаки жизни — это зонды без экипажа. Кроме того, могут возникнуть значительные тепловые проблемы и более высокая радиация от солнечных вспышек из-за более близкого расположения к Солнцу.
Но, к сожалению, с такой миссией с облётом можно будет получить только несколько часов данных о входной и выходной траекториях. Это было бы очень дорогое предприятие, которое, несомненно, дало бы удивительные снимки и полезные дополнительные данные. Однако это мало что добавило бы к запланированным в настоящее время подробным и гораздо более длительным индивидуальным исследованиям. Поэтому вероятность пилотируемой миссии на Венеру очень маловероятна.
Были также идеи концептуальных, более фантастических исследовательских миссий, в том числе с отправкой дирижаблей с экипажем для парения в атмосфере Венеры, а не просто для облёта. Это хорошая идея, которая может принести больше пользы науке, чем пролёт, но пока она остаётся далекой и нереалистичной концепцией.
На данный момент мы проводим разведку с экипажем только на низкой околоземной орбите. Однако проект Артемида направлен на облёты с людьми на борту вокруг Луны и строительство станции под названием Gateway на лунной орбите. Он предназначен для научных исследований, обеспечения высадки экипажа на Луну и, что особенно важно, для тестирования методов работы в дальнем космосе, таких как дозаправка топливом и работа в удалённых условиях, которые в конечном итоге могут помочь нам добраться до Марса без тренировок на Венере.
