"Садиться туда — наверняка катастрофа". Чем опасна экспедиция на Венеру

МОСКВА, 15 апр — РИА Новости, Татьяна Пичугина. После 2025 года к Венере отправится российский космический аппарат со спускаемым модулем. Один из главных вопросов — куда его нацелить. РИА Новости вместе с экспертом рассказывает, что представляет собой "планета багровых туч" и какие места лучше всего подходят для посадки.

Куда делись океаны

Венера похожа на Землю размерами, плотностью, возможно, и химическим составом. Исходя из этого, ученые предполагают, что обе планеты сформировались в одно время в одной части протопланетного диска и из того же материала.

Но атмосфера, состояние поверхности, физические условия различаются кардинально. Земля и Венера — словно близнецы, разлученные сразу после рождения и выросшие в разных странах. За миллиарды лет Земля превратилась в цветущий теплый рай, полный жизни, а Венера — в выжженную пустыню без капли влаги.

Не исключено, впрочем, что и там когда-то были океаны. В пользу этого есть всего один аргумент, но очень убедительный.

"Когда зонд с аппарата "Пионер-Венера" спускался в атмосферу, в его анализатор попала капля серной кислоты. Выяснилось, что в ней соотношение между содержанием дейтерия и водорода в 150 раз больше, чем на Земле. Очень необычный результат", — рассказывает РИА Новости Михаил Иванов, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией сравнительной планетологии ГЕОХИ РАН.

Главный компонент молекулы воды, водород — легкий элемент, быстро улетучивается. Сначала уходит его основной изотоп, потом — тяжелые, то есть дейтерий и тритий.

"Получается, что несколько миллиардов лет назад на Венере было много воды. Конечно, это модельные расчеты, многое зависит от динамики ухода водорода, но результаты выглядят разумными", — рассуждает ученый.

Русская планета

Первые попытки посадить аппараты на Венеру, предпринятые советскими учеными в 1960-е годы, показали, что условия там очень тяжелые. Из-за сильного парникового эффекта температура на поверхности достигает почти пятисот градусов, плотная ядовитая атмосфера создает давление, как на дне океана. Приборы работали всего несколько минут, максимум час.

Последними на Венере побывали аппараты советской миссии "Вега" в 1985 году. С тех пор планету изучали только с орбиты. Но Россия намерена вернуться. Несколько научных коллективов совместно с американскими коллегами под руководством Института космических исследований РАН занимаются проектом "Венера-Д" ("Долгоживущая").

В конце марта рабочая группа подвела итоги второго этапа исследований. Речь шла в том числе и о возможном месте посадки.

Страна, закованная в базальты

На Земле есть континенты и океаны. Континенты — это возвышающиеся над океанами древние участки земной коры на гранитном фундаменте с мощным чехлом осадков. Дно океанов, напротив, сложено относительно молодыми базальтами и сильно прогнуто.

На Венере ничего подобного нет. Там вся поверхность, как показывает гипсограмма, относительно ровная, одного уровня. И состоит, вероятно, из базальтов, то есть образовалась при излиянии вулканической лавы. Ученые различают участки лишь по возрасту, основываясь на их взаимном расположении. Самые древние называются тессерами.

"Это крупные платообразные возвышенности. Например, тессера Овда по площади сравнима с Австралией. Большинство же гораздо меньше, чем земные материки. Тессеры вызывают особый интерес", — говорит Михаил Иванов.

© Иванов М. А. и др. Природа различных типов местности на поверхности Венеры и выбор перспективных мест посадки для спускаемого аппарата экспедиции Венера-Д //Астрономический вестник. – 2017. – Т. 51. – №. 1. – С. 3-23.

Тектонические структуры на поверхности Венеры, a — тессера

Судя по плотности метеоритных кратеров, самые древние участки — из тех, что доступны наблюдению — образовались по меньшей мере полмиллиарда лет назад. Исследователи считают это условным началом видимой нам истории Венеры.

"Тогда произошел всплеск вулканической активности. Некоторые называют это планетарной катастрофой. Но я бы так не сказал. Если бы мы там тогда находились, ничего особенного бы не заметили. Именно на тот период приходится основная доля лавы, из которой образованы равнины. Примерно триста миллионов лет назад наступило затишье, вулканизм продолжался, но не такой интенсивный", — объясняет ученый.

Почему недра после пары сотен миллионов лет бурной жизни затихли, большой вопрос. По одной из версий, когда внутреннее тепло планеты ушло на поверхность вместе с магмой, литосфера — верхняя каменная оболочка планеты — утолстилась, перекрыв путь расплаву.

"Магма выискивала единичные точки и выдавливалась наверх. Вулканизм сосредоточился в отдельных регионах", — уточняет планетолог.

Возможно, на Венере где-то есть действующие вулканы, но их пока не наблюдали.

© Иванов М. А. и др. Природа различных типов местности на поверхности Венеры и выбор перспективных мест посадки для спускаемого аппарата экспедиции Венера-Д //Астрономический вестник. – 2017. – Т. 51. – №. 1. – С. 3-23.

Вулканические равнины на Венере, psv и psi — гладкие равнины, куда предпочтительно сажать аппарат

Куда посадить аппарат

"Сорок процентов поверхности Венеры — это монотонные, гладкие равнины без признаков вулканов. Скорее всего, образовавшая их лава изливалась из гигантских трещин. Такой вулканизм есть на Земле в нескольких местах, например в Исландии и под водой в срединно-океанических хребтах", — продолжает Михаил Иванов.

Именно эти равнины исследователи рассматривают в качестве приоритетных мест посадки.

"Выбор определяется прежде всего безопасностью. Та самая тессера, на которую каждый хотел бы совершить посадку и провести исследования, не годится. Поверхность очень опасная, состоит из площадок, обрезанных вертикальными уступами, скоплениями булыжников. Садиться туда — это почти наверняка катастрофа", — уточняет ученый.

Заманчиво выглядят кратеры с гладким дном. На Марсе роверы сажают именно туда.

"При соударении метеороида с поверхностью в атмосферу выбрасывается огромный султан мелкораздробленного вещества, которое потом плащом покрывает местность. Образуется ровный участок, безопасный для посадки. Но здесь следует учесть критерий научной значимости", — добавляет Иванов.

© Venera-D Phase II Final Report

Предварительные места посадки на вулканические равнины на Венере в 2031 году. Нацелиться точно по координатам невозможно. Во вставках показан разброс по площади, где может оказаться модуль. Звездочки — тоже отобранные места посадки

По его мнению, посадка на равнины ударного происхождения не так интересна, поскольку выброшенное вещество может значительно измениться при прохождении через атмосферу.

Вулканические равнины сохранились лучше, учитывая, что на Венере нет выветривания, как на Земле. То есть горные породы на поверхности не разрушаются под действием воды, ветра, перепадов температуры.

"Хотя мы этого не знаем наверняка. Данных по геохимии поверхности практически нет. Измерения, выполненные советскими аппаратами, неточные, тогда техника была еще несовершенной, ошибки слишком велики", — поясняет исследователь.

Таким образом, ученые выбирают из двух типов гладких вулканических равнин. Первый, вероятно, образовался из вещества верхней мантии, второй выплавился из коры планеты.

"Вопрос в том, что мы хотим опробовать — мантийное или коровое вещество. Пока ясности нет", — говорит Иванов и уточняет, что место посадки будет зависеть еще от орбиты, а значит, и от даты старта миссии.

"Впрочем, эти равнины настолько обширные, что при очень широком диапазоне дат запуска мы уж как-нибудь в них попадем", — заключает он.