3
Снова на свидетельс с Марсом
Кандидат физико-математических наук
T. K. БРЕУС
Венера и Марс — ближайшие соседи Земли. Вместе с Меркурием они составляют так называемую земную группу планет, сходных по своим свойством (массам, размерам, составу) и, по-видимому, по проискждению и эволюции.
Пожалуйста, ни с какой другой планетой солнечной системы человека не связьало такое множество легенд, экзотических гипотез и смелых фантазий, как с планетой Марс. Из-за своего чуть красноватого цвета Марс казался нашим предметом зловещим. Собственно, с этим связано само название планеты и ее спутников: в переводе с греческого «Марс» — богатойны, «Фобос» и «Деймос» — страх и ужас. Не удивительно ли, что предсказанные сказочные лапутянскими астроνομами в знаменитых «Путешествия Гулливера» Дж. Свифта два спутника Марса были действительно обнаружены спутра полтора столета американским астрономом А. Холлом! А обнаруженные итальянским астрономом Дж. Скипапрелли «марсианские каналы», породившие оптимisticические надежды на существование «братьев по разуму» на Марсе, оказались естественных геологическими структурами — русами «высохших рек»!
Теперь, когда число космических станций, посылаемых к Марсу, исчисляется десятиками, надо признаться, что мечтатели и оптимисты разочарованы, специализыми многое узнали, но загадок и гипотез не убавилось, хотя они уже не столбят экзотичны, как раньше. Первые серые исследования Марса советскими автоматическими международными станциями «Марс» были проведены в 1971 году. А сейчас в Советском Союз идет подготовка нового космического проекта исследований Марса и двух его спутников. Этот проект получил название «Фобос». Академия наук СССР приглала участие в проекте научные организации социальтических стран, а также ФРГ, Австрии, Финляндии, Швеции и Европейского космического агентства.
Два космических аппарата будут запущены с космодрома Байконур в июле 1988 года и в течение двухсот дней по дороге к Марсу будет исследовать Солнце и свойства межпланетной среды. Затем аппараты станут искусственными спутниками Марса и научут «жить» на круговой орбите, по которой обращается вокруг Марса его естественный спутник Фобос. Один из аппаратов научет «охоту» за Фобосом, постепенно приближаться к нему, чтобы рассмотреть его с «разных точек зрения». Второй аппарат либо последует за первым, либо направится к Деймосу.
Оба спутника Марса, по-видимому, являются захваченными Марсом астроидными телами. Астероны, так же как и кометы, не претерпели сервисных геологических изменений с момента образования солнечной системы. По этой причине исследование астроидов и комет дает возможность судить об условиях формирования тел солнечной системы и их последующей эволюции. А это очень важно для понимания происхождения и эволюции Земли, проблемы природных жизни.
Первый шаг на этом пути уже сделан — космические аппараты «Вега» встретились с кометой Галлея. В проекте «Фобос» будет осуществлено, по-видимому, неисредственное знакомство с астроидным телом — с Фобосом.
Можно многое рассказать об интересных задах проекта «Фобос». С орбиты искусственного спутника Марса будут проводиться исследование самой планеты — ее рельефа, поверхности, атмосферы и т. д. Есть и задачи по изучению свойств Марса как планеты в целом. В одном из таких экспериментов, называемом условия «Плазма», будет исследовать иносфера Марса.
Как и у Земли, иносфера Марса состоит из плазмы, содержащей электроны ионы. В иносферах Земли и других планет концентрация загрязнений частица сначала увеливает-
4
ся с ростом высоты, достигая максима на некоторой высоте, а затем начинает спадать.
В проекте «Фобос» предполагается получить высотное распределение концентрации электронов в верхних слоях ионосферы Марса. Изучение ионосферы важно по себе, так как ее свойства определяют во многом «жизнь» планеты. Кроме того, знание «устройства» ионосферы планеты помогет ответить на вопрос: есть ли у Марса собственное магнитное поле?
С тех пор, как открыли солнечный ветер — потоки плазмы, испускаемой Солнцем в межпланетное пространство, — стало ясно, что планеты существуют не в космической пустоте.
Обдувающий планеты солнечный ветер — чрезвычайно разреженная среда, содержащая всего несколько частиц или несколько десять частиц в 1 см. Однако, если у планеты нет экрана — собственного магнитного поля, две плазмы — солнечная и планетная (ионосфера) — интенсивно взаимодействуют друг с другом. В результате этого взаимодействия образуется резкая верхняя граница ионосферы, разделяющая две плазмы — ионосферную и солнечную. Ионосфера плазма под «напором» солнечного ветра оказывается поджатой со стороны Солнца. Именно это процессит у Венеры, не имеющий собственного магнитного поля.
Совершенно другая картина наблюдается у Земли. Земля имеет защитный экран — собственное магнитное поле, которое «остановливает» поток солнечного ветра далекого от земной поверхности. Ионосфера Земли защищена таким образом от солнечного ветра и ведет себя в основном независяном от него.
А что происходит на Марсе? Собственное магнитное поле у Марса есть, но оно очень слабенькое, в десяти тысяч раз слабее, чем у Земли. Но все-tаки оно есть! (Венера пока единственная немагнитная планета из исследований). Однако неясно, служит ли марсианское магнитное поле таким же экраном для планеты, как земное поле для Земли. Если — да, то верхняя ионосфера Марса должна вести себя так же (или похожим образом), как земная. Если же — нет, если магнитное поле Марса настолько мало, что солнечный ветер не «ошушает» его присутства, то ионосфера Марса должна быть похожа на венерианскую.
Ответа на этот и многое другие вопросы учены от экспертиции к Марсу и Фобосу.