Почти век назад Константин Эдуардович Циолковский произнес свои знаменитые слова: "Земля - колыбель человечества, но нельзя же вечно жить в колыбели". Взятые порознь, первая и вторая половины этой фразы не вызывают ни сомнений, ни вопросов, но объединенные вместе заставляют задуматься и приводят к мысли, что повзрослевшее и окрепшее человечество рано или поздно начнет осваивать сначала Солнечную систему, а в перспективе и дальний космос.
И этот процесс начался. Все восемь планет, вращающиеся вокруг нашего светила, в той или иной степени исследованы космическими аппаратами и уже успели поразить астрономов разнообразием открывшихся миров. На Ио, спутнике Юпитера размером с Луну, обнаружена мощная вулканическая активность. На Европе, другом спутнике Юпитера, открыт гигантский океан жидкой воды, покрытый толстым слоем льда. Даже на самой окраине Солнечной системы, где, казалось бы, должен быть холодный, застывший мир, - на спутнике Нептуна Тритоне - обнаружены огромные гейзеры из жидкого азота, словно фонтаны, бьющие вверх из замерзшей поверхности на высоту до десяти километров! А два года назад спускаемый аппарат "Гюйгенс" сел на поверхность Титана (спутник Сатурна) и передал на Землю данные о его уникальной атмосфере. Эпоха Великих географических открытий, завершенная в XIX веке, образно говоря, снова началась в XX исследованием уже космических "земель". И она продолжается.
Всерьез обсуждаются проекты по строительству гигантской астрофизической обсерватории на обратной стороне Луны - там идеальные условия для наблюдения небесных тел. А создание огромных космических солнечных батарей позволит раз и навсегда решить проблему с энергией: ведь только одна миллиардная часть солнечного тепла достигает Земли, а все остальное проносится мимо, нагревая далекий космос.
О современных научных исследованиях Солнечной системы нашему корреспонденту рассказал директор Института космических исследований (ИКИ) РАН член-корреспондент РАН Лев Зеленый:
- Более пяти лет на американском космическом аппарате "Одиссей", летающем вокруг Марса, работает наш прибор HEND - детектор нейтронов высокой энергии, созданный в лаборатории космической гамма-спектроскопии под руководством Игоря Митрофанова. HEND помог обнаружить замерзшую воду на Красной планете. Он и до сих пор продолжает передавать на Землю много ценной информации. На МКС, на российском модуле "Звезда", установлена его точная резервная копия. Это позволяет сравнивать нейтронную компоненту радиационного фона на орбитах вокруг Марса и Земли, что понадобится при планировании будущих пилотируемых полетов к нашему соседу. На европейских автоматических станциях "Венера Экспресс", летающей вокруг Венеры, и "Марс Экспресс", летающей вокруг Марса, находятся наши приборы, исследующие атмосферы этих планет. Подготовлен к поставке в НАСА новый российский прибор LEND - нейтронный детектор для обнаружения воды на Луне. Есть хорошо обоснованное предположение, что она может находиться там в виде льда на дне глубоких кратеров вблизи полюсов, куда практически не попадает солнечный свет. Ее поиски планируется начать в 2008 году.
Ну и, конечно, самый интересный проект - "Фобос-Грунт", который мы готовим совместно с НПО им. С.А.Лавочкина. Он включен в федеральную программу и запланирован на 2009 год. Основная задача одноименного космического аппарата - "пристыковаться" к одному из двух небольших спутников Марса - Фобосу. Это не так просто сделать, учитывая слабое тяготение на этом маленьком теле размером около 20 километров. После стыковки космический аппарат должен закрепиться на поверхности и исследовать ее. Затем механическая "лапа" наскребет примерно 100 граммов грунта и упакует его в специальную капсулу, которая возвратится с ним на Землю. Всестороннее исследование в земных лабораториях вещества Фобоса поможет решить ряд проблем, связанных с загадочным происхождением этого спутника, позволит лучше понять историю Марса и, возможно, прольет свет на эволюцию планет Солнечной системы.
- В вашем институте осуществляется большая и многоплановая программа по исследованию Земли из космоса. Зачем изучать нашу планету с такого большого расстояния?
- Эти наблюдения дают возможность увидеть крупномасштабные изменения на земной поверхности. Например, хвойные и лиственные леса в различных диапазонах спектра "светят" по-разному. Мы изучаем это излучение в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом свете в течение многих лет и отмечаем, как хвойные леса отступают на север, их площадь уменьшается. Больше становится малоценных пород мелкого леса. Можно сделать документальный фильм о том, как, скажем, за десять лет изменилось расположение лесов. Такие наблюдения трудно проводить с земли или с самолета. При помощи специальных датчиков, установленных на спутниках, легко определить, где начинаются пожары и как они распространяются. Наш институт часто дает сигналы в МЧС, что в такой-то зоне повысилась температура и возможен пожар. Особенно это актуально для Сибири.
Излучения зрелой и незрелой пшеницы также различаются. Наблюдая за посевами, мы даем рекомендации Министерству сельского хозяйства, где и когда следует начинать сбор урожая. Очень хорошо видны загрязнения на море. Можно отслеживать, как после аварии танкера пятно пролитой нефти распространяется по поверхности воды. Наблюдение Земли со спутников - это что-то вроде службы, которая все обо всем знает.
- Можно ли "увидеть" из космоса геологические процессы?
- Со спутников можно с очень высокой точностью измерить координаты некоторых выбранных точек на земной поверхности и затем следить за их движением. Например, в результате многолетних наблюдений, выполненных в Институте астрономии, установлено, что весь наш Евроазиатский континент медленно поворачивается вокруг оси, проходящей через Тибет. Измерения магнитного поля на больших высотах показывают, что магнитные полюса Земли "движутся" по поверхности со скоростью несколько километров в год! В частности, один из них перемещается из северной Канады в Сибирь. Такие исследования дают информацию о жидком земном ядре, в котором, как известно, и создается магнитное поле нашей планеты. Спутники позволяют следить за уменьшением площади ледников, что важно для понимания динамики глобального потепления.
- Лев Матвеевич, ИКИ занимает чуть больше половины огромного здания, работая бок о бок с другим научным институтом. Это случайное соседство или закономерное?
- После успешных полетов первых спутников, после полета Гагарина Мстислав Всеволодович Келдыш смог убедить Н.Хрущева, что космос - это приоритетное политическое направление и поэтому должно хорошо финансироваться. И по обращении Мстислава Всеволодовича 5 июля 1963 года в директивные органы было решено создать комплексный институт, интегрирующий в себе все направления космических исследований, и, что особенно важно, он должен был выступать заказчиком космической техники, чего сейчас, к сожалению, нет. Но затем Н.Хрущева сняли с поста первого секретаря, и руководство страны сразу охладело к космосу. Строительство стало плохо финансироваться, и много лет здание не могли достроить. Тогда М.Келдыш принял решение разделить строящийся объект: часть - под ИКИ, часть - под Институт прикладной математики. После этого здание быстро построили, и в 1973 году наш институт начал в нем работать. Именно благодаря решительности Мстислава Всеволодовича институт все же был создан.
Недавно я перечитывал его статью об организации ИКИ. Я удивился, что еще в конце 1950-х годов М.Келдыш ясно осознавал, какими задачами предстоит заниматься институту, понимая, что будут развиваться астрофизика высоких энергий, космическая радиоастрономия, исследование дальних объектов Солнечной системы, космических лучей и даже исследование Земли из космоса, что тогда казалось далеко не очевидной мыслью. Фактически он был основателем и нашего института. М.Келдыш и С.Королев очень дружно и синхронно выступали все время единым фронтом и от Академии наук, и от промышленности. Под всеми основополагающими документами той эпохи, касающимися освоения космоса, всегда стояли подписи этих двух людей. Мстислав Всеволодович сделал очень много для теоретического обоснования космических полетов. Под его руководством рассчитывались траектории всех космических пусков тех лет. Так что он по праву назывался в то засекреченное время "теоретиком космонавтики". И наш институт, и Институт прикладной математики находятся на площади, названной в его честь, но мало кто об этом знает. Прошло много лет со дня ухода Мстислава Всеволодовича из жизни, и я считаю, что московскому правительству и РАН давно пора увековечить его имя. Для меня слово "космос" всегда ассоциируется с именами Королева и Келдыша.
