Итак, на Венере, возможно, есть жизнь! Но как узнать это наверняка?! Нам нужно отправить туда исследовательский зонд!
Вот с чего всё началось: 14 сентября об открытии газа фосфина в облаках Венеры объявила группа учёных во главе с Джейн Гривз из Кардиффского университета.
В свете обнаружения фосфина была подготовлена 103-страничная исследовательская статья под названием “Фосфин на Венере не может быть объяснён обычными процессами”, в соавторстве с такими учёными как Уильям Бейнса, Януш Петковски и Сара Сигер. Статья была опубликована в журнале Astrobiology Magazine. После изучения “газовых реакций, геохимических реакций и фотохимии” как потенциальных производителей фосфина, в статье был сделан вывод, что:
- ни один из этих возможных путей производства фосфина не является достаточным для объяснения его присутствия (одна часть на миллиард) в атмосфере Венеры.
Однако мы знаем один работающий способ образования фосфина… это микроорганизмы. В документе говорится, что на Земле “фосфин связан исключительно с антропогенными (деятельность человека) и биологическими источниками”.
Через два дня после заявления об обнаружении фосфина Мансави Лингам и Абрахам Леб подтвердили, что концентрации фосфина в атмосфере Венеры могут быть обусловлены существованием микробов в облаках нашей горячей соседки. Если бы концентрации фосфина были намного выше, то газ всё же мог бы быть результатом неизвестного химического или геологического процесса. Но даже биомасса на несколько порядков ниже, чем та, которую мы находим в нашей собственной воздушной биосфере на Земле, теоретически может генерировать наблюдаемые нами концентрации фосфина в количестве 20 частей на миллиард.
Вау… Итак, мы живём во время, когда серьёзно обсуждаем наличие жизни на другой планете в нашей Солнечной системе. Конечно, всё сообщество астробиологов (и все мы тоже) хочет, чтобы биосигнатура – потенциальный маркер жизни, такой как фосфин, – действительно была доказательством наличия жизни. Однако мы не можем бездоказательно заявить о том, что это инопланетная жизнь. Нам нужно вернуться к самим облакам, чтобы узнать истинную природу присутствующего там фосфина. Нам надо Вернуться на Венеру!
Обратно к Венере
Я говорю “вернуться”, потому что в прошлом Земля посылала миссии к облакам Венеры. В 1986 году советская миссия “Вега” (комбинация слов “Венера” и “Галлей”) использовала воздушный зонд, чтобы понять метеорологию Венеры. Миссия преследовала две цели: первая – сделать снимки кометы Галлея, проходящей через Солнечную систему в том году; вторая – посетить Венеру.
“Вега” состояла из посадочного модуля и воздушного шара, который оставался на высоте около 53,6 километров. Сам воздушный шар имел диаметр 3,4 метра и общую массу 21 килограмм. Пакет приборов, подключённый к воздушному шару, измерял метеорологические условия Венеры, передавая данные обратно на Землю со скоростью 2 кбит/с (2 килобита в секунду… почти как моё первое коммутируемое соединение).
После “Веги”, были предложены другие возможные миссии с аналогичными устройствами. В 2010 году авиационный инженер Грэм Доррингтон составил обзор различных инженерных решений для исследования облаков Венеры. Решения включали парапланы, воздушные змеи, складывающиеся крылья, самолёты на солнечных батареях и дирижабли. Были даже предложены крупномасштабные версии этих решений для будущей колонизации Венеры. Доррингтон пришёл к выводу, основываясь на результатах программы “Вега”, что продолжение использования конструкций на основе воздушных шаров кажется “самой рациональной идеей”. Итак, с недавним обнаружением фосфина на высотах, на которых работала “Вега”, и проведёнными ранее исследованиями эффективности воздушных шаров, была предложена новая миссия воздушного шара для поиска жизни. Проект был разработан командой, в которую входил Мансави Лингам, соавтор исследования.
“Самый лучший вариант… это отправить космический корабль к Венере для проведения измерений и изучения её облаков на месте”, – заявила исследовательская группа.
Эта новая миссия к Венере будет включать 4 ключевых момента. Три из них будут первичными задачами по поиску жизни и одна второстепенная – метеорологическая:
- Собрать образцы аэрозоля и пыли, чтобы найти микроскопическую жизнь.
- Поиск признаков наличия микроскопической жизни.
- Поиск строительных блоков для жизни.
- Метеорологические исследования венерианских облаков.
Как и всё, что вы отправляете в космос, ваша миссия ограничена весом и мощностью. Вы можете поставить перед собой всё больше и больше задач… но чем больше задач вы ставите, тем труднее вам будет доставить туда все необходимые инструменты. Это физика!
Конструкция зондов
Команда предложила два варианта внешнего вида воздушных шаров.
В первом случае зонд имеет меньший вес и несёт оборудование только для выполнения задач №№1-2. Задача №3 – самая тяжёлая, требующая использование масс-спектрометра, а задача №4 и вовсе является побочной миссией. Воздушный шар в данном случае будет весить 1,7 килограмма (удивительно, если подумать обо всём, что ему необходимо сделать) и будет работать примерно 48 часов. За это время воздушный шар сможет отправить на Землю 20 МБ данных, что в общей сложности будет включать 140 изображений. Учитывая предыдущие оценки плотности биомассы воздушный шар теоретически сможет выделить до 1700 микробов из взятой пробы за тот же период времени. Мощность, необходимая для работы составит около 5 Вт.
Во втором случае зонд будет более громоздким и будет оборудован масс-спектрометром, что позволит ему выполнить задачу №3 и, возможно, №4. Вес зонда составит 16,1 килограмма, что, к слову, обеспечит более высокую скорость передачи данных, позволяющую отправить 108 МБ в течение 48 часов (около 715 изображений). Требования к мощности будут выше – вероятно, около 15 Вт или даже больше (но всё же это меньше, чем у обычной светодиодной лампы в вашем доме).
В обеих конструкциях воздушных шаров используется “готовая” технология, которая доступна в настоящее время, а это означает, что миссия может быть запущена в течение следующих 2-3 лет. Итак, авторы планируют новую миссию с использованием воздушных шаров первого типа. Миссия, основанная на данной архитектуре, сможет доставить на Венеру аппарат с 11 воздушными шарами, стоимостью около 20 миллионов долларов.
Когда я писал эту статью, у меня бегали мурашки по коже. Возможно, мы обсуждаем одно из величайших открытий всех времён, происходящее у нас на глазах. И каждый шаг важен! Это наука – так работает наука! Мы не просто вдруг отправили воздушные шары на Венеру и обнаружили жизнь. Мы видим одно открытие – фосфин, основанное на предыдущих исследованиях, которое ведёт к дополнительным исследованиям (исключая геологию / химию), ведёт к большему количеству исследований – расчётам биоплотности, что приводит к предложениям по дизайну новой миссии. На каждом из этих шагов задействовано больше учёных, исследователей, инженеров и их сотрудничество, делает открытия возможными. Этот процесс иногда исключается из больших научных объявлений. Но именно эти отдельные шаги и позволяют нам делать новые открытия.
