Марсианин: как выжить на Красной планете - Антон Первушин

Здесь самым знаковым является, пожалуй, рассказ «Изгои» (вариант перевода – «Изгнанники»). Рэй Брэдбери рассматривает другую сторону «литературного Марса». В этом рассказе к красной планете летит экспедиция из мира, описанного в романе «451° по Фаренгейту» («Fahrenheit 451», 1953), – в том мире жгут художественные и философские книги. Для персонажей уничтожаемых книг остается только одно прибежище – Марс. Они живут здесь, но погибнут сразу, как только последний экземпляр попадет в огонь. Так оно и происходит, и когда земляне наконец прилетают, они находят пустую мертвую планету. В «Изгоях» видится мораль: нельзя забывать о том, что означал Марс для многих поколений литераторов, иначе нам не найти там ничего, кроме вымороженной пустыни.

«Марсианские хроники» Рэя Брэдбери подвели своеобразный итог романтическому периоду в истории изучения Марса. Красная планета снова изменилась. Если раньше существование на ней высокоразвитой цивилизации мало кто оспаривал, то в начале 1950-х годов, наоборот, требовалось доказывать, что на Марсе имеются хоть какие-то признаки биологической жизни. Новейшие методы астрономических наблюдений убили марсианскую цивилизацию быстрее и надежнее, чем это сделала «ветрянка» Брэдбери.

Глава 5

Умирающий Марс

Напомню, что гипотеза о постепенном умирании Марса была высказана еще Персивалем Лоуэллом. В книге «Марс как пристанище жизни» («Mars as the Abode of Life», 1910) он в очередной раз писал:

«Нас привлекает эта картина печального существования, существования, дни которого в космическом масштабе времен уже сочтены. Для наших потомков в отдаленном будущем вопрос о жизни на Марсе не будет уже больше ни загадкой, ни проблемой, требующей решения; эта жизнь исчезнет, уйдя за пределы познания и воспоминаний. Таким образом, для нас она представляет тем более жгучий интерес, что ей осталось уже недолго существовать. Процесс, который привел ее к настоящей стадии, должен продолжаться неотвратимо до его печального конца, когда погаснет последняя искра жизни на Марсе. Высыхание планеты будет по необходимости продолжаться, и в конце концов на поверхности ее никакая жизнь не сможет существовать. Медленно, но верно время покончит с ней. Когда погаснут последние тлеющие угли, планета будет продолжать свой путь в пространстве как мертвый мир, навеки отошедший от всяких возможностей эволюции».

Мы убедились, что в той или иной форме такое видение неизбежного угасания разделяли почти все авторы «марсианской» прозы. Однако реальность оказалась проще и грубее: Марс не был умирающей планетой, он давно умер.

Астрофизики меняют Марс

После смерти Персиваля Лоуэлла ведущим наблюдателем обсерватории Флагстафф стал Весто Слайфер. Он был поклонником идей своего увлекающегося патрона, верил в искусственное происхождение каналов Марса и с 1905 года по 1964 сделал свыше 100 тысяч фотографий красной планеты, на которых видны тонкие прямые линии. Примечательно, что карта Слайфера, испещренная «каналами» Лоуэлла, была принята за основу американскими Военно-воздушным силами, специалисты которых разрабатывали в конце 1950-х проект космического корабля для полета на Марс.

Но среди других астрономов, изучавших соседнюю планету, все более крепло убеждение, что наблюдаемые каналы имеют скорее естественное, чем искусственное происхождение: например, это могут быть глубокие расселины в коре. В любом случае факт наличия или отсутствия каналов не отвечал на главный вопрос: есть на Марсе жизнь или он бесплоден, как Луна? Чтобы ответить на него, следовало получить достоверные данные об атмосфере Марса и прежде всего установить, имеются ли там кислород и водяные пары. Кроме того, установленная величина высоты атмосферы Марса позволила бы сделать вывод о среднем давлении и температуре у поверхности.

Согласно кинетической теории газов, Марс должен иметь разреженную атмосферу. Из-за того, что его притяжение намного меньше земного, любые газовые молекулы, которые достигают скорости 5 км/с, со временем улетят в космос. Марс, как ожидалось, должен был потерять весь водород, но сохранил более тяжелые газы типа азота, кислорода и водяного пара. Их соотношение предполагалось таким же, как и на Земле: 78 % на азот, 21 % на кислород и 1 % на другие газы, включая аргон и водяной пар.

В течение Великого противостояния 1909 года молодой сотрудник Пулковской обсерватории Гавриил Тихов сделал серию снимков Марса, используя различные светофильтры. В частности, он установил: резкость деталей на диске планеты постепенно снижается к краю, что, по мнению Тихова, свидетельствовало о наличии плотной атмосферы. Действительно, атмосфера планеты независимо от состава должна рассеивать солнечные лучи, а интенсивность рассеянного света изменяется обратно пропорционально четвертой степени длины волны. Поэтому зеленые лучи должны рассеиваться атмосферой сильнее, чем красные, а детали поверхности будут замываться рассеянным светом атмосферы. Еще сильнее должны рассеиваться синие и фиолетовые лучи; в еще большей степени – ультрафиолетовые. Астрономы попытались проверить открытие Тихова во время следующего Великого противостояния 1924 года, когда американский астроном Уильям Райт получил с помощью рефлектора обсерватории Лик серию снимков Марса во всех лучах спектра от инфракрасных до ультрафиолетовых. Вскоре такую же серию снимков сделал и другой американец Фрэнк Росс.

Снимки Райта и Росса не только подтверждали результаты Тихова, но и позволили обнаружить два новых эффекта. Во-первых, в синих, фиолетовых и ультрафиолетовых лучах никакие детали поверхности не просматривались, а были видны только полярные шапки. Во-вторых, диаметр диска Марса в фиолетовых лучах был заметно больше, чем в красных. Их открытие не стало столь же громкой публичной сенсацией, как открытие марсианских каналов, но в научных кругах оно вызвало не менее горячие споры, чем вопрос о каналах.

Разность диаметров диска Марса в ультрафиолетовых и инфракрасных лучах на снимках Райта и Росса достигала от 200 до 300 км. Если это результат рассеяния солнечных лучей в атмосфере Марса, то ее высота должна быть равна половине от названной величины: от 100 до 150 км. Отсюда Уильям Райт сделал вывод, что Марс окружен плотной и протяженной атмосферой. Однако непосредственные наблюдения показывали, что атмосфера прозрачна. Получалось противоречие: если бы Марс обладал очень плотной атмосферой, то она казалась бы нам молочно-белой, примерно как атмосфера Венеры.

Некоторые ученые пытались объяснить эффект Райта несовершенством фотографических методов, и в 1926 году астроному пришлось повторить опыт. Росс, используя аналогичное оборудование, сфотографировал Юпитер, Венеру и искусственные модели планет, показав, что для этих планет и моделей эффект Райта не наблюдается.

Дискуссия продолжалась. Теоретическое исследование процесса рассеяния света в атмосфере планеты, выполненное в том же 1926 году советским астрономом Василием Фесенковым, показало, что при любых предположениях о строении атмосферы Марса разность видимых радиусов планеты в фиолетовых и красных лучах не может превысить 35 км, но никак не 100 или 150 км. Тогда Уильям Райт предложил новое объяснение своему эффекту. Атмосфера Марса может быть очень разреженной и прозрачной, но на некоторой высоте (скажем, 100 км) в ней находится слой каких-то частиц в виде мглы или дымки, рассеивающий фиолетовые лучи. Он получил название «фиолетового слоя» или «голубой дымки». Этот феномен долгое время мучил астрономов, но в конце концов получил объяснение, что таким образом проявляются уникальные фотометрические свойства марсианской поверхности.

Французский астрофизик Жерар де Вокулер попытался определить оптическую толщину атмосферы Марса. По результатам своих наблюдений 1945 года он пришел к выводу, что давление у поверхности Марса равно 60–70 мм ртутного столба (то есть в 10 раз меньше, чем у поверхности Земли) и соответствует давлению земной атмосферы на уровне 18 км. На основании этих данных он заключил: «Вода может находиться на поверхности Марса в жидком состоянии (температура кипения воды при таком давлении равна +40°)».

Но и это значение оказалось завышенным в пятнадцать раз! Сегодня мы знаем, что оно составляет 4,6 мм ртутного столба. Ученого подвели частицы пыли, постоянно присутствующие в атмосфере Марса и рассеивающие солнечный свет наряду с газовыми молекулами, – их вклад в рассеяние был ошибочно приписан газовой атмосфере.

Что касается состава атмосферы, то к его изучению подошли только в 1947 году, когда американец нидерландского происхождения Джерард Койпер использовал для изучения соседней планеты инфракрасный спектрометр. Первые же записи инфракрасных спектров Марса и Луны показали, что у Марса значительно усилена полоса СО2. Таким образом, однозначно удалось установить, что в атмосфере присутствует углекислый газ – причем в количествах, заметно превышающих его содержание в атмосфере Земли.