Профессор О.Л. Вайсберг: «Через 200 лет Марс будет обитаем»

Можно ли вернуть потерянную атмосферу Марса и когда удастся его колонизировать? Что ученые ищут на Венере? Эти и многие другие вопросы мы обсудили с главным научным сотрудником ИКИ РАН Олегом Вайсбергом

Название изображения

В 2021 году весь мир отмечает 60-летие первого полета человека в космос. Сегодня интерес ученых в первую очередь прикован к нашим ближайшим соседям по Солнечной системе: Марсу, Венере и Луне. Можно ли вернуть потерянную атмосферу Красной планеты? Что ученые ищут на Венере и когда нам удастся колонизировать Марс?

Эти и многие другие вопросы мы обсудили с Олегом Леонидовичем Вайсбергом ─ доктором физико-математических наук, профессором, главным научным сотрудником Института космических исследований РАН.

─ Каким вы запомнили день 12 апреля 1961 года, когда Юрий Гагарин впервые отправился в космическое пространство?

─ На тот момент мне было 26 лет. Вы знаете, это был настоящий шок, потому что ни я, ни мое окружение никогда не думали о том, что первый полет человека в космос состоится так быстро. Да, эта перспектива маячила где-то в будущем, а потом, раз! ─ и всё так стремительно случилось.

Трудно пересказать, какая реакция была в Москве, это нужно было видеть. Практически вся столица вышла на улицы, стоял погожий денек, и счастливый народ ходил по городу веселыми толпами. Не было никакого указа сверху, мол, выходите все отмечать такое событие ─ люди собирались и выходили по собственной инициативе.

Гагарин, несомненно, был выдающейся фигурой. Не зря С.П. Королев выбрал именно его. После полета в космос на Юрия Гагарина люди смотрели восторженными глазами, как на какое-то божество, причем не только в России, а во всем мире. Вспомнить хотя бы знаменитую фотографию с итальянской актрисой Джиной Лоллобриджидой.

Самая известная в то время актриса мира Джина Лоллобриджида влюбленно смотрит на самого знаменитого тогда мужчину мира, Юрия Гагарина. Москва, июль 1961 года. Источник: https://twitter.com/diletant_media/status/1374299887840284672

─ Поговорим о вашей работе. Вы много лет занимаетесь изучением Марса. Эта планета потеряла свою атмосферу полностью?

─ Практически да. Грубо говоря, осталась лишь одна сотая доля от того, что было. Вообще заниматься атмосферой очень интересно, хотя мои исследования преимущественно сосредоточены на изучении магнитосферы ─ это более отдаленная от поверхности оболочка Марса.

Магнитосфера (от «магнитная сфера») — область пространства вокруг небесного тела, в которой поведение окружающей оболочки определяется собственным или наведенным магнитным полем и находящимися внутри этой оболочки плазмой и энергичными заряженными частицами.

Для нас сейчас очень важно то, что атмосфера на Марсе все-таки есть. Ученые активно занимаются ее изучением, были даже сделаны оценки, гласящие, что в течение 200 лет атмосферу Марса можно будет вернуть.

─ А как именно это можно сделать?

─ Один из потенциальных проектов разработан учеными NASA. Суть заключается в создании искусственной магнитной оболочки с последующим увеличением газовой оболочки Марса различными методами. При этом запускается процесс, когда коротковолновое солнечное излучение попадает и греет поверхность Марса, а поверхность греет атмосферу (тепличный эффект) и постепенно появляется оболочка, которая аккумулирует то тепло, которое дает Солнце.

Я тоже считаю, что вернуть атмосферу Марса в принципе реально, ведь значительная часть газов, которая была там, аккумулировалась в почву, в твердую оболочку, поэтому можно часть газов получить оттуда. Но это специальное занятие, которое требует довольно больших денег и времени. И все же, если человечество не угораздит полностью себя уничтожить или коронавирус нас не уничтожит, то я думаю, что лет через двести, грубо говоря, Марс будет обитаем.

Олег Вайсберг в 1973 году одним из первых обнаружил, как именно атмосфера Марса потеряла большую часть своей атмосферы: это произошло в результате ее взаимодействия с солнечным ветром. В 1985 году ученый защитил докторскую диссертацию «Процессы в плазменных оболочках Марса и Венеры в сравнении с геомагнитосферой».

─ Помню, говорили даже о том, что можно сбросить бомбу на Марс, чтобы разогреть его до нужной температуры?

─ Ну, так себе идея. С помощью атомных бомб это вряд ли удастся сделать, потому что по масштабу планеты взрыв атомной бомбы является относительно небольшим, энергия относительно маленькая. Это для нас она большая (для городов, для людей), а чтобы запустить какие-то глобальные процессы на планете, как те, о которых мы говорим, этого будет маловато.

─ Почему железное ядро внутри Марса остыло и перестало генерировать магнитное поле?

─ Скорее всего, дело в размере самой планеты: Марс слишком маленький. У многих планет в Солнечной системе есть расплавленное металлическое ядро, в котором «хранится» магнитное поле, ─ в силу того, что там есть конвекция проводящего материала. Но той энергии, которая была на Марсе, не хватило, ядро остыло; в результате остались только некие кусочки, магнитные аномалии, по большей части сконцентрированные в южном полушарии планеты. То есть сегодня мы имеем лишь отдельные маленькие островки магнитного поля.

─ В одном из своих выступлений американский астрофизик Нил Деграсс Тайсон высказал интересную идею, которая гласит, что все мы можем быть потомками марсиан, ведь известно, что астероиды, ударяясь о планету, могут выбивать из нее камни со скоростью, достаточной для их убегания в открытый космос. И, если на некогда полноводном Марсе ранее существовала жизнь, она могла попасть к нам и зародить жизнь на Земле. Как вы относитесь к подобной идее?

Магнитосфера Земли с собственным магнитным полем. Источник: Большая Российская энциклопедия.

─ Это, конечно, только гипотеза. Да, известно, что на планеты Солнечной системы падает много метеоритов, причем с большой скоростью: десятки километров в секунду. И, скажем, если о поверхность Марса ударяется большой кусок метеорита, то он выбивает какое-то количество мелких осколков, некоторые из которых, действительно, будут иметь скорость, большую, чем скорость убегания. На Земле имеются метеориты, которые отождествлены как метеориты с Луны и с Марса по химическому и изотопному составам и другим признакам.

Многие падающие камни сегодня уже отождествлены по своему химическому и структурному составу, и можно судить, попал ли этот камень к нам с Луны или с Марса. И поразительно то, что за последние годы стало ясно, что органики в Солнечной системе очень много: есть молекулы определенного типа, которые могут быть использованы для того, чтобы стартовать жизнь. Но вот стартует ли она в действительности и дойдет ли до стадии разумности ─ это большой вопрос. Тем не менее, это очень многообещающее дело, и нельзя исключить, что где-то во Вселенной существует настоящая жизнь, пусть и в примитивной форме. Поэтому в целом я не исключаю такую гипотезу.

─ Из-за сильной радиации люди, попав на Марс, должны будут строить свои базы под землей или накрывать поверхность планеты неким куполом сверху?

─ Безусловно. Понимаете, даже сам полет на Марс ─ уже довольно рискованное мероприятие, потому что имеются солнечные вспышки, несущие такое большое количество энергичных частиц, что путешественники могут получить смертельную дозу в пути. Хотя я не сомневаюсь, что полет и посадка человека на Марс рано или поздно состоятся. Это очень нетривиальная задача, но она будет сделана. Человек устроен таким образом, что все, что можно сделать, будет сделано. Других вариантов быть не может.

Конечно, придется основную часть времени проводить под защитой. Будут ли это, «пещерные» станции или, наоборот, внешние укрытия, мы пока не знаем. Но проекты уже есть. Кстати, над марсианским проектом всерьез и долго работал наш выдающийся конструктор С.П. Королев, о чем известным ракетчиком В.Е. Бугровым написана книга «Марсианский проект С.П.Королева», посвященная полету на Марс. Королев считал эту миссию основной своей задачей, но, к сожалению, умер слишком рано.

─ Поговорим о Венере, которую часто называют «сестрой Земли». Правда ли, что до сих пор точно не известно, почему ее глобальный океан буквально выкипел?

─ Важно понимать, что Венера и Земля ─ это все-таки довольно разные планеты: у них разные расстояния от Солнца, разное количество приходящего тепла, их атмосферы по-разному связаны с твердой частью и т.д.

Венера и Земля образовались из одного и того же пылевого облака, оставшегося от формирования Солнца. Причем процесс был неоднородным: летучие газы уходили дальше от Солнца, а более устойчивые вещества находились ближе, поэтому существует некий градиент состава этих ранних пылинок; и даже небольшое отличие в чем-то могло запустить глобальную реакцию, которая повела планету в одну или другую сторону. Это как пример. Моделей, описывающих парниковый эффект на Венере, причем самых разных, существует немало. Ученые всерьез изучают этот вопрос, но та информация, которая получена, по-прежнему не полна.

Атмосфера Венеры. Фото: Аппарат «Венера-Экспресс», ESA. https://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/osobennosti-atmosfery-planety-venera.

В 2020 году международная команда ученых под руководством профессора Университета Кардиффа Джейн Гривз сообщила об обнаружении на Венере редкого химического соединения, которое может указывать на существование там живых микроорганизмов. Статья об открытии опубликована в журнале Nature Astronomy. Источник информации: https://www.bbc.com/russian/news-54150711

─ Возможно ли существование жизни в какой-либо форме на Венере?

─ Более того, поиском этой жизни, а точнее сказать ─ органики (ведь органику найти легче, чем жизнь), ученые сейчас активно занимаются. Несколько лет назад с группой ученых из ИКИ РАН и американскими коллегами мы работали над проектом «Венера-Д». ГК «Роскосмос» тоже начала работу в этом направлении. Так что тема, действительно, очень интересная. Более детальное изучение атмосферы Венеры может пролить свет на вопрос, о котором вы спрашиваете.

Олегом Вайсбергом в содружестве с коллегами создан ряд оригинальных приборов, которые были установлены на спутниках Марса, Венеры и Земли, а также на двух зондах к комете Галлея. В программе трех зондов РКА к Луне установлен энерго-масс-спектрометр «АРИЕС» по проекту О.Л. Вайсберга, аналог которого установлен также на зонде Европейского космического агентства BepiColombo. По результатам наблюдений на этих космических аппаратах, а также по данным спутника Марса MAVEN ученым опубликовано в научной печати более 200 статей.

─ Над чем вам сейчас интереснее всего работать и какие у вас планы на ближайшее будущее?

─ Основная привязанность всей моей жизни ─ это, конечно, Марс. Думаю, что я до самого конца буду продолжать исследования в этой области. Это ведь первая планета, на которой работали мои приборы, и первые мои научные задачи были связаны именно с ней, поэтому она имеет для меня особой значение.

Марс интересен и во многих отношениях. Мне интересно, например, как устроена вот магнитосфера Марса ─ та самая оболочка из ионизованных атомов, о которой я упоминал. Переход от внешних оболочек атмосферы к ионосфере долгое время оставался неизученным, а недавно мы с молодым коллегой Сергеем Шуваловым наконец поняли, как устроена эта оболочка между солнечным ветром, который подлетает к Марсу, и ионосферой. Оказывается, между налетающим потоком солнечного ветра и ионосферой на дневной стороне Марса постоянно существует тонкий слой, который очень необычно устроен и является важной частью магнитосферы. Кстати, до нас это открытие ранее никем не было сделано.