Сказка для нового Трампа. Как NASA будет выманивать деньги на освоение Венеры
Несколько недель назад мы рассказали о плане покорения космоса на ближайшие десятилетия, который обнародовала NASA (Национальная аэрокосмическая администрация США). Этот план стал реализацией директивы о новой космической политике, которую президент Дональд Трамп подписал в декабре 2017 г. План NASA состоит из трех частей: построить на околоземной орбите Национальную коммерческую платформу, вернуть человека на Луну и отправить его на Марс. База на Марсе станет перевалочным пунктом для освоения еще более дальнего космоса, прежде всего зоны астероидов между Марсом и Юпитером.
Но в этом плане ничего нет об экспансии в другом направлении, не к Марсу и еще дальше от Солнца, а, наоборот, ближе к Солнцу, где первая на пути — Венера. Оказывается, план освоения Венеры тоже уже разработан, только NASA пока его отложила, чтобы не переборщить с финансовыми запросами. И действительно, Трампу вполне хватит Луны и Марса, чтобы заявить о выполнении своего обещания "сделать Америку великой снова". А вот его сменщику, если он захочет сделать Америку еще более великой, как раз и можно подсунуть Венеру.
Возможно ли это вообще
Мечты заселить нашу более близкую к Солнцу соседку родились давно. Популярная научная фантастика первой половины прошлого века изображала Венеру как своего рода чудесный мир с приятным теплым климатом, лесами, болотами и даже динозаврами. В 1952 г. планетарий Хайдена при Американском музее естественной истории в Нью-Йорке резервировал места для первых космических туристов, задолго до современной эпохи Blue Origins, SpaceX и Virging Galactic. Все, что нужно было сделать, это указать свой адрес и поставить галочку в нужном месте, среди которых была Венера.
Сегодня Венера вряд ли будет мечтой для начинающих космических путешественников. Как показали многочисленные миссии за последние несколько десятилетий, эта планета не рай, а адский мир высоких температур, разъедающей токсичной атмосферы и колоссального давления на поверхности. Несмотря на это, NASA недавно разработала концепт пилотируемой миссии на Венеру — HAVOC (High Altitude Venus Operational Concept). На днях перспективы этого проекта обсудили на сайте The Conversation эксперты из английского NTU (Nottingham Trent University) Гарет Дорриан и Ян Уиттакер.
Температура на поверхности Венеры (около 460°C) выше, чем на Меркурии, хотя Венера находится в два раза дальше от Солнца. При такой температуре плавится большинство металлов, включая висмут и свинец, которые затем могут выпадать в виде "снега" на высокие горные вершины. Поверхность планеты представляет собой бесплодный скалистый пейзаж с обширными равнинами из базальта, усеянными вулканическими кратерами, и несколькими горными районами континентальных масштабов.
Планета также геологически молода и переживает катастрофические события переделки поверхности. Экстремальные явления вызваны накоплением тепла ниже поверхности, в результате чего та плавится, выделяет тепло и снова затвердевает. Жуткая перспектива для любых посетителей.
Парящие дома
Но NASA и не предлагает высаживать людей на негостеприимную поверхность. Идея новой миссии заключается в том, чтобы использовать в качестве "почвы" для разведки плотную атмосферу. Миссия будет долгосрочной и включит несколько небольших тестовых экспедиций, которые должны будут доказать успешность всего мероприятия. По оценкам экспертов NTU, в настоящее время такая миссия действительно возможна с использованием современных технологий. План NASA заключается в том, чтобы использовать дирижабли, которые смогут оставаться в верхних слоях атмосферы в течение длительного времени.
Как ни странно, верхние слои атмосферы Венеры больше всего похожи на Землю среди всех мест Солнечной системы. Между высотами 50 и 60 км давление и температуру можно сравнить с областями нижней атмосферы Земли. Давление в атмосфере Венеры на высоте 55 км примерно вдвое ниже давления на уровне моря на Земле. На самом деле, вы будете прекрасно себя чувствовать даже без скафандра — такое же давление можно найти на пике горы Килиманджаро. И обогрев не понадобится — температура будет в пределах 20–30°C.
Атмосфера выше также достаточно плотная, чтобы защитить космонавтов от ионизирующего излучения из космоса. При этом близость Солнца обеспечивает примерно в 1,4 раза большую, чем на Земле, плотность потока солнечного света, который можно использовать для генерации энергии.
Дирижабль будет плавать вокруг планеты, носимый ветрами. Его можно было бы заполнить пригодной для дыхания смесью кислорода и азота. Это обеспечило бы плавучесть дирижабля, потому что такая газовая смесь имеет меньшую плотность, чем венерианская атмосфера (в условиях одинакового давления).
Атмосфера Венеры на 97% состоит из углекислого газа, остальное — это азот и в малых долях другие газы. В ней есть серная кислота, которая образует плотные облака — они и определяют облик Венеры, видимый с Земли. Венера отражает около 75% света, падающего на нее с Солнца. Этот отражающий слой находится между 45 и 65 км высоты, а дымка капель серной кислоты доходит до уровня 30 км. Таким образом, конструкция дирижабля должна быть устойчивой к коррозионному воздействию этой кислоты. И это серьезная проблема.
К счастью, у нас уже есть технологии, необходимые для ее преодоления. Некоторые коммерчески доступные материалы, в том числе тефлон и ряд пластмасс, имеют высокую кислотную стойкость и могут использоваться для наружной оболочки дирижабля. Учитывая все эти факторы, возможно, вы могли бы прогуляться по платформе за пределами дирижабля, надев костюм химической защиты и прихватив баллон с дыхательной смесью.
Есть ли жизнь на Венере
Карту поверхности Венеры составил с орбиты в первой половине 1990-х радар американской миссии Magellan. В 1975-м спустившиеся на поверхность советские зонды "Венера-9" и "Венера-10" передали черно-белые снимки, а в 1982-м "Венера-13" и "Венера-14" — цветные панорамные изображения поверхности Венеры. Конечно, условия на поверхности выглядели совершенно негостеприимными для любой жизни.
Однако верхние слои атмосферы — это совсем другое дело. На Земле уже выявлены несколько видов экстремофильных организмов, способных выдерживать условия в венерианской атмосфере на высоте, на которой будет летать HAVOC. Такие виды, как Acidianus infernus, можно встретить в сильнокислых вулканических озерах в Исландии и Италии. В земных облаках обнаружены переносимые по воздуху микробы. Ничто из этого не доказывает, что в атмосфере Венеры существует жизнь, но эту возможность сможет исследовать миссия HAVOC.
Нынешние климатические условия и состав атмосферы на Венере стали результатом безудержного, необратимого парникового эффекта, который превратил планету из гостеприимной "сестры Земли" в то чудище, коим она является сейчас. Хотя мы не ожидаем, что Земля пройдет через аналогичный экстремальный сценарий, это демонстрирует, что драматические изменения климата на планете могут происходить при возникновении определенных физических условий.
Тестируя наши современные климатические модели, учитывающие крайности, которые мы видим на Венере, мы можем точнее определить, как различные воздействия на климат могут приводить к драматическим изменениям. Венера дает нам возможность проверить наше моделирование климата со всеми вытекающими последствиями для экологического здоровья нашей планеты.
Мы все еще знаем совсем мало о Венере, хотя это наш ближайший планетарный сосед. В конечном счете изучение того, как у двух очень похожих планет получилась столь разная судьба, поможет нам понять эволюцию Солнечной системы и, возможно, других звездных систем, заключают эксперты NTU.
Всех этих и прочих аргументов, может быть, действительно хватит для того, чтобы через несколько лет новый президент США (или тот же Трамп, если он будет переизбран) объявил о новом направлении космической экспансии — на Венеру. Разумеется, там, как и на Марсе, не будет никакой экономической выгоды, только тщеславие, ну и научный интерес в придачу. Хотя если транслировать на Землю реалити-шоу о жизни обитателей венерианского дома, парящего в атмосфере, то, возможно, часть затрат и окупится.
