Можно ли в ближайшем будущем отправить людей на Венеру

Тема поиска альтернативных планет для жизни всегда интересовала ученых. Однако сейчас, во время реальной угрозы ядерной войны, эта тема стала как никогда актуальна.

Венера — самая близкая к Земле планета, на которой подозревают наличие живых организмов. О том, как сейчас продвигаются исследования Венеры и собираются ли туда отправлять пилотируемые миссии, пишет Эндрю Коутс, профессор физики Университетского колледжа Лондона, заместитель директора Лаборатории космических наук им. Мулларда. Оригинал статьи опубликован на the Conversation, перевод подготовили Новини.LIVE.

Венера: проблемы с отправкой туда людей

Венера, которую часто называют планетой-близнецом Земли, сформировалась ближе к Солнцу и с тех пор эволюционировала совсем иначе, чем наша планета. Она имеет парниковый эффект, что "убегает" (т.е. тепло полностью удерживается), густую атмосферу, богатую углекислым газом, и поверхность, достаточно горячую, чтобы расплавить свинец, а также не имеет магнитного поля.

Несколько беспилотных научных миссий будут изучать, как и почему это произошло, в течение следующего десятилетия. Но сейчас некоторые учёные хотят отправить туда и пилотируемую миссию для пролета. Хорошая ли это идея?

Имея несколько меньший диаметр, чем Земля, Венера вращается ближе к Солнцу. Это означает, что любая вода на поверхности улетучилась бы вскоре после её образования, начав парниковый эффект. Ранние и длительные извержения вулканов создали лавовые равнины и увеличили содержание углекислого газа в атмосфере, запустив парниковый эффект, который повысил температуру с несколько выше, чем на Земле, уровня до нынешнего высокого значения в 475 градусов по Цельсию.

Хотя год на Венере короче нашего (225 суток), её вращение вокруг оси очень медленное (243 суток) и "ретроградное" — в обратном направлении к Земле. Медленное вращение связано с отсутствием магнитного поля, что приводит к постоянной потере атмосферы. Атмосфера Венеры "супервращается" быстрее, чем сама планета. Снимки из многих миссий показывают V-образные узоры облаков, что состоят из капель серной кислоты.

Несмотря на строгие условия, некоторые ученые предполагают, что облака Венеры могут на определенных высотах содержать условия, пригодные для жизни. Недавние измерения, которые, очевидно, показали наличие в облаках Венеры фосфина — потенциального признака жизни, поскольку он непрерывно производится микробами на Земле, — вызвали бурные дискуссии. Очевидно, что нам нужно больше измерений и исследований, чтобы выяснить, откуда он происходит.

Будущие миссии

То, что мы знаем о Венере сейчас, было собрано благодаря прошлым зондам. В 1970-1982, например, советские зонды "Венера 7-14" смогли совершить посадку на строгую поверхность Венеры, продержаться на ней до двух часов и отправить назад изображения и данные. Но остаются вопросы о том, как Венера эволюционировала так, что настолько отличается от Земли. И это также важно для понимания того, какие планеты, которые вращаются вокруг других звезд, могут иметь жизнь.

Следующее десятилетие обещает быть богатым для исследователей Венеры. В 2021 году NASA выбрала две миссии, Veritas и DaVinci+, которые должны быть запущены в 2028-2030 годах. Европейское космическое агентство выбрало миссию EnVision для запуска в начале 2030-х годов. Это взаимодополняющие, безэкипажные миссии, которые дадут нам более глубокое понимание среды и эволюции Венеры.

Veritas составит карту поверхности Венеры, чтобы определить геологическую историю, состав горных пород и важность ранней воды. DaVinci+ включает орбитальный аппарат и небольшой зонд, который спустится через атмосферу и измерит ее состав, изучит формирование и эволюцию планеты и определит, был ли на ней когда-нибудь океан. EnVision будет изучать поверхность планеты, недра и атмосферные микроэлементы. Он будет использовать радар для картографирования поверхности с лучшим разрешением, чем когда-либо ранее.

Индия также планирует миссию без экипажа, Shukrayaan-1, а россия предложила Venera-D.

Нужны ли нам полеты с экипажем?

Идея пилотируемого облета Венеры была предложена в конце 1960-х и предусматривала использование капсулы "Аполлон" для полета людей вокруг планеты. Но эта идея закончилась, когда кончился "Аполлон". Сейчас проект "Артемида" по облету Луны и другие идеи пилотируемых миссий привели к тому, что эта задумка снова обсуждается — в последний раз в статьях журналов и на недавнем заседании Международной астронавтической федерации, которая является правозащитной организацией, в сентябре 2022 года.

Идея состоит в том, чтобы совершить полет пилотируемого космического корабля вокруг Венеры и вернуться на Землю. Это позволило бы ученым опробовать технологии далекого космоса, например, как управлять экипажем со значительными временными задержками при связи с Землей. Таким образом, это могло бы подготовить нас к более сложной пилотируемой миссии на Марс. Однако экипаж не будет совершать никаких посадок или исследований атмосферы на Венере — условия там слишком суровые.

Исследователи, которые поддерживают эту идею, утверждают, что можно использовать гравитацию Венеры для изменения курса космического аппарата к Марсу, что может сэкономить время и энергию по сравнению с прямым полетом с Земли на Марс. Это потому, что последний вариант потребовал бы выравнивания орбит двух планет, а это значит, что нужно было бы ожидать нужного момента как на пути туда, так и обратно. Однако, поскольку миссия с экипажем на Марс была бы очень сложной, прямой полет с Земли на Марс упростил бы конструкцию.

Отправка людей на планету, которая может содержать живые организмы, также не облегчит их поиск. Это рискованно — мы можем загрязнить атмосферу еще до того, как найдем жизнь. Лучше искать биохимические признаки жизни с помощью зондов, что не прикреплены к земле. Также возникнут значительные температурные вызовы и повышенная радиация от солнечных вспышек из-за более близкого расстояния к Солнцу.

И, к сожалению, с помощью такой миссии можно было бы получить лишь несколько часов данных о входящих и выходящих траекториях. Это была бы очень дорогая авантюра, которая, несомненно, дала бы некоторые удивительные снимки и полезные дополнительные данные. Однако это мало что добавило к детальным и гораздо более длительным специальным исследованиям, которые сейчас планируются. Поэтому я считаю, что вероятность полета экипажа на Венеру очень мала.

Были также концептуальные, более надуманные исследования — в том числе отправка пилотируемых дирижаблей для зависания в атмосфере Венеры, вместо того чтобы просто пролететь мимо. Это хорошая идея, которая может принести больше научной пользы, чем пролет мимо, но пока она остается далекой и нереалистичной концепцией.

Сейчас мы проводим пилотируемые исследования только на низкой околоземной орбите. Однако проект "Артемида" преследует цель совершить полет людей вокруг Луны и построить на лунной орбите станцию, которая будет называться "Шлюз". Это делается для научных исследований, возможности высадки экипажей на Луну и, что особенно важно, для испытания технологий далекого космоса, таких как дозаправка и работа в отдаленной среде, которые в долгосрочной перспективе могут помочь нам добраться до Марса, не проводя тренировок на Венере.

Эндрю Коутс, профессор физики университетского колледжа Лондона, заместитель директора Лаборатории космических наук им. Мулларда