ЛАБОРАТОРИЯ МЕТЕОРИТИКИ ГЕОХИ РАН

Венера - едва ли не самая загадочная планета Солнечной системы. Внешнее сходство с Землей при полной противоположности природных условий сделали ее уникальным аналогом нашей планеты и заставили ученых искать причины удивительной эволюции Венеры, начало которой, вероятно, имело немало общего с самым ранним периодом истории нашей планеты. Долгое время Венера, столь похожая на Землю по своим основным параметрам, воспринималась многими учеными как своеобразная лаборатория, способная помочь землянам разобраться в перипетиях своего отдаленного прошлого и приподнять завесу над тайной будущего. Более того, казалось, что Венера вполне может стать для землян вторым домом. Но гибель в ее раскаленной атмосфере первых спускаемых аппаратов развеяла эти надежды, тем не менее Венера стала для планетологов объектом пристального внимания.

РЕЛЬЕФ ПОВЕРХНОСТИ ВЕНЕРЫ НА КАРТЕ ПОЛУШАРИЙ показан различными цветами: низменности - фиолетовым и синим, невысокие возвышенности - зеленым, высокие нагорья - желтым, бежевым и коричневым, самые высокие участки - белым. Разница высот между фиолетовыми и коричневыми участками - 4 км, белые - на 2 км выше. Слева - полушарие, ограниченное меридианами 270њ в.д. (слева) и 90њ в.д. (справа). Здесь преобладают низменности и невысокие возвышенности. Горные участки представлены несколькими разрозненными областями, самые крупные из них - Земля Иштар близ северного полюса и Земля Лады - близ южного. В центре южной половины этого полушария - округлая горная область Альфа, через которую проходит меридиан 0њ.
Справа - полушарие, большую часть которого занимает Земля Афродиты - крупнейшая по площади возвышенность на Венере. На ней хорошо видны крупные кольцевые структуры - венцы, а также узкие вытянутые впадины тектонических каньонов. По вертикальной оси полушария проходит меридиан 180њ в.д. Левее него, в центре карты - равнина Русалки, куда совершили посадку АС 'Вега-1 и -2'. Сиреневое пятнышко правее центра - гора Маат, крупнейший вулкан высотой 11 км. Как известно, 'земной', гринвичский, меридиан стал общепризнанным в качестве нулевого лишь после международного соглашения 1884 года, до этого же на картах разных стран отсчет долгот вели от 'своих' меридианов. На Венере за 'ноль' сразу был принят меридиан, проходящий через центр светлой (на радарных изображениях) округлой области поперечником в 2 000 км, расположенной в южном полушарии планеты и названной областью Альфа по начальной букве греческого алфавита. Произошло это в середине 60-х годов, после проведения первых радиолокационных наблюдений Венеры с Земли. Позднее, с возрастанием детальности этих изображений, положение нулевого меридиана было смещено примерно на 400 км с тем, чтобы он проходил через небольшое светлое пятно в центре крупной кольцевой структуры поперечником 330 км под названием Ева. Когда же в 1984 году были созданы первые очень подробные карты Венеры, обнаружилось, что точно на нулевом меридиане, в северном полушарии планеты, расположен небольшой кратер диаметром 28 км. Этот малый объект был гораздо удобнее в качестве опорной точки. Кратер этот был назван Ариадна по имени героини греческого мифа. Теперь начальный меридиан - путеводная нить для картографов - соединяет на карте Венеры и Альфу, и Еву, и Ариадну.

'ЗЕМЛЯ' НАДЕЖДЫ НАШЕЙ До начала эры космических полетов не были известны ни температура поверхности Венеры, ни давление, ни состав атмосферы, ни особенности рельефа. Не удавалось точно определить даже ее диаметр, поскольку она была постоянно окутана облаками. Считалось, что коли она так близка к Солнцу и укрыта плотной облачностью, то там часто идут обильные дожди и, следовательно, должно быть жарко и влажно. А еще - что на планете болотистая местность, возможно, с зарослями каких-нибудь необычных растений. Диапазон гипотез о венерианской 'действительности' был весьма широк, но все они имели одну общую черту - так или иначе ученые рассчитывали встретить на планете условия (температура, давление и состав атмосферы), не слишком сильно отличающиеся от земных. Бесспорно, свою роль в этом сыграло подспудное желание найти внеземную жизнь. Еще в начале 60-х годов многие ученые были уверены, что на Венере с ее влажным климатом развился органический мир, близкий к тому, что был на Земле в палеозое (то есть 200-500 млн. лет назад), а океанические пространства, вероятно, чередуются с пустынями. Такая неопределенность нашла свое отражение в том, что первые советские космические станции серии 'Венера', запускавшиеся в СССР в 1960-е годы, создавались в расчете на посадку как на твердую, так и на жидкую поверхность. Предусматривалась даже плавучая радиоантенна, закрепляемая в нише на корпусе станции с помощью 'сахарного замка'. В случае посадки в жидкость этот затвердевший сахарный сироп должен был раствориться и высвободить антенну, чтобы она всплыла на поверхность и уже оттуда транслировала радиосигналы со станции на Землю.

ЛЕНИВЫЙ БЛИЗНЕЦ
Венера - самое яркое после Солнца и Луны светило на нашем небосводе, хотя она не излучает собственный свет, а лишь отражает солнечный. Это ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Среднее расстояние от Венеры до Солнца - 108 млн. км., а минимальное расстояние от Венеры до Земли - 40 млн. км. Основные параметры Венеры делают ее едва ли не близнецом нашей планеты: радиус - 0,95; объем - 0,9; масса - 0,8; средняя плотность - 0,95; сила тяжести - 0,9 - от всех аналогичных земных величин. Но и различий у этих двух планет множество. Один оборот вокруг Солнца Венера делает за 225 земных суток, а вокруг своей оси она вращается гораздо медленнее - Земля успевает повернуться 243 раза, Венера - только 1 раз. Причем вращается она не с запада на восток (как все планеты, кроме Урана), а с востока на запад. Это приводит к тому, что день на Венере длится 58 земных суток, столь же долгая там и ночь, то есть венерианские сутки равны 116 земным. Окажись наблюдатель на поверхности Венеры, он увидел бы рассвет - на западе, а закат - на востоке. Солнца же увидеть ему не удалось бы вовсе - как из-за сплошного слоя облаков над поверхностью планеты, так и из-за сильного рассеивания света ее плотной атмосферой. Венера видна землянам только по утрам и вечерам,находясь 'впереди' восходящего или 'позади' заходящего светила. На утреннем небосклоне, предваряя его восход, Венера сияет 263 дня. Затем она подходит очень близко к Солнцу, и его яркость не позволяет видеть планету в течение 50 дней. После этого Венера появляется вечером, вскоре после заката, и ее снова можно наблюдать 263 дня, пока она не скроется на 8 дней, оказавшись между Землей и Солнцем. В это время к Земле будет обращена неосвещенная сторона планеты.Затем Венера вновь окажется на утренней стороне неба и весь цикл повторится.

ИСТОРИЯ ЗАБЛУЖДЕНИЙ
Иллюстрации из книги 'Планеты Солнечной системы' чешских авторов И. Садила и Л. Пешека, опубликованной в Праге в 1963 году. Такой представлялась Венера многим исследователям всего сорок лет назад. Рисунки отражают господствовавшие в ту пору гипотезы о существовании на Венере океанов и возможном развитии примитивной флоры и фауны. На рисунках: пересыхающее венерианское море (слева) и заболоченная долина Венеры (справа).

СВОБОДНОЕ ПАДЕНИЕ
После того как первые АС установили параметры атмосферы Венеры, конструкторы НПО им. Лавочкина коренным образом изменили схему посадки на планету. Если раньше станции весь путь сквозь атмосферу проделывали на парашюте, то теперь он требовался только для начального торможения. С 1975 года 8 станций нового поколения (от 'Венеры-9' до 'Венеры-14', а также 'Вега-1, -2') отстреливали тормозной парашют на

высоте 50 км над поверхностью планеты и далее совершали свободное падение. Атмосфера Венеры очень плотная, поэтому было вполне достаточно того сопротивления, которое оказывала сама станция - шарообразная капсула диаметром 1 м, к верхней части которой прикреплен металлический диск диаметром 2 м, напоминавший по форме вывернутый вверх порывом ветра зонтик. Тягучий воздух Венеры обтекал снизу вверх сначала шар, а затем диск, гася скорость падения. Посадка под таким 'зонтиком' происходила достаточно мягко - оставались невредимыми даже лампы в фарах, предназначенные для подсветки поверхности во время съемки. Еще одна 'хитрость', смягчавшая удар, заключалась в посадочном кольце. Этот полый металлический 'бублик' (диаметр 180 см, толщина 14 см), закрепленный под днищем станции, в момент ее падения на каменистую поверхность планеты сминался, ослабляя удар.

ПЕРВЫЕ СВЕДЕНИЯ
Первой 'в гости' к Венере добралась советская АС 'Венера-4'. 18 октября 1967 года она впервые в истории выполнила измерения непосредственно в атмосфере этой планеты, положив начало ее космическим исследованиям. С тех пор еще полтора десятка отечественных и американских АС летали к Венере. Путем дистанционной съемки ее поверхности с орбит искусственных спутников при помощи радиолокаторов, а также прямыми измерениями в атмосфере и на поверхности они провели немало интереснейших исследований.
Поначалу наша соседка встречала земных посланцев весьма негостеприимно. Так, станция 'Венера-4', не долетев на парашюте до ее поверхности около 25 км, была попросту раздавлена чудовищным атмосферным давлением, о котором до той поры и не подозревали. После этого в конструкцию станций были внесены изменения и дальнейшие 'приземления' проходили уже вполне успешно. Причем в целях повышения надежности исследований запуски АС 'Венера' нового поколения стали дублировать - отправлять в полеты попарно, с интервалом в несколько дней.
Буквально каждый 'визит' на Венеру преподносил ученым немало сюрпризов, нередко шедших вразрез с тем, что ожидалось. Химический состав атмосферы этой планеты был достоверно определен в 1967 году (более двух столетий после ее обнаружения) с помощью газоанализаторов К.П. Флоренского - приборов, созданных в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского АН (ГЕОХИ). На автоматической межпланетной станции 'Венера-4' находилось 11 таких устройств, показавших, что венерианская атмосфера более чем на 93% состоит из углекислого газа. Последующие измерения уточнили состав атмосферы: она содержит 97% СО₂, 3% - азота и 1% приходится на пары воды и некоторые другие газы. Такой состав резко отличается от атмосферы Земли, преимущественно азотной.
Температура атмосферы у поверхности Венеры чрезвычайно высока - около 470њС. Причем ее перепады от дня к ночи составляют не более 1њ, а от экватора к полюсам - не более 12њ. Но вот с высотой температура заметно понижается - на вершинах наиболее высоких гор она почти на 100њ ниже, чем в низменностях. Хотя по земным меркам это все равно - страшная жара.
Атмосферное давление на поверхности Венеры, почти в 100 раз превышающее земное, можно сравнить с давлением воды в земных океанах на глубине около 1 км.
Плотность атмосферы у ее поверхности примерно в 50 раз больше, чем тот же земной показатель. 40% массы венерианской атмосферы находится в пределах 10 км от поверхности планеты. Можно сказать, что воздух там в определенной степени вязкий и движение в такой плотной газовой среде должно чем-то напоминать перемещение в воде.
Как на планете, подобной Земле, сложились совершенно иные климатические условия? Под влиянием каких процессов возникла венерианская атмосфера? К ответу на эти сложнейшие вопросы, важные даже не столько для понимания эволюции самой Венеры, сколько для прогноза будущего Земли, ученые сегодня смогли лишь приблизиться.

В ЦАРСТВЕ ОБЛАКОВ
Неоднократное зондирование атмосферы Венеры при пролетах сквозь нее автоматических станций позволило получить довольно подробную картину ее строения.
Облачный покров планеты трехслойный: на высотах от 70 до 90 км находится разреженная стратосферная дымка, на 50-70 км - основной облачный слой, а на 30-50 км - подоблачная дымка. Основной облачный слой весьма стабилен, хотя местами он гуще, а местами чуть более прозрачный. Он оранжево-желтого цвета. Такой цвет неба, необычный для жителей Земли, обусловлен тем, что атмосфера Венеры состоит из СО₂, крупные молекулы которого рассеивают именно эту часть солнечного света. Облака на Венере имеют очень высокую яркость, отражая около 80% света (это сопоставимо с отражательной способностью кучевых облаков в атмосфере и ледяных полярных шапок на поверхности Земли). В облаках содержатся аэрозольные частицы серной кислоты, а также водяной пар. Температура в этом слое - около 10њС. Измерения с космических станции показали, что даже в самой плотной части основного слоя облаков (57-61 км) схож со слабым земным туманом или дымкой, поскольку дальность видимости в нем составляет 1-3 км. Наиболее резкая граница изменения физических параметров в облачном покрове Ве