В 1977 году выдающийся астроном и популяризатор науки Карл Саган представил пятую лекцию из цикла Рождественских лекций The Royal Institution, посвященную историческим миссиям Viking на Марс. Этот материал стал детальным отчетом о первой попытке человечества не просто увидеть поверхность другой планеты вблизи, но и найти на ней следы жизни, используя самые современные на тот момент технологии.
🚀 Миссия Viking: амбициозный проект XX века 0:32
Программа Viking стала самым масштабным исследованием другой планеты на тот момент . Каждая станция состояла из двух частей: орбитального аппарата (Orbiter) и посадочного модуля (Lander). После запуска в 1975 году аппараты провели в пути около года, прежде чем достигли Марса .
Основные технические особенности миссии:
- Энергоснабжение: Орбитальный аппарат использовал солнечные панели для преобразования солнечного света в электричество .
- Процесс посадки: Посадочный модуль был заключен в защитный кокон, из которого он выходил только при входе в атмосферу Марса .
- Выбор площадки: Прежде чем спустить Lander, орбитальный модуль в течение недель или месяцев изучал поверхность, чтобы найти безопасное место .
Карл Саган подчеркивает, что Viking 1 и Viking 2 были запущены летом 1975 года и прибыли к цели в 1976 году .
🌋 Геологические чудеса: от гигантских рифтов до ледяных кратеров 3:14
Еще до посадки орбитальные аппараты передали снимки, изменившие представление о геологии Марса. Одним из самых впечатляющих объектов стала Великая рифтовая долина (Valles Marineris) протяженностью 5000 километров .
Геологические особенности, зафиксированные с орбиты:
- Активность: Наличие огромного рифта свидетельствует о том, что Марс геологически активен и сегодня .
- Вулканизм: На снимках видны гигантские вулканы, вершины которых иногда скрыты облаками .
- Следы лавин: Стены рифтовых долин обрушиваются, образуя гигантские оползни, которые «поедают» края древних ударных кратеров .
- Песчаные дюны: Дно каньонов покрыто полями дюн, растянувшимися на десятки километров .
Особый интерес для науки представляют «лопастные» выбросы вокруг кратеров. По мнению Сагана, такая форма (напоминающая лепестки или пальцы) указывает на наличие вечной мерзлоты . При ударе метеорита лед таял, превращая почву в грязь, которая текла по поверхности до тех пор, пока вода снова не замерзала .
🛬 Искусство безопасной посадки: почему выбирали «скучные» места 11:16
Посадка на Марс в 1976 году была крайне рискованным предприятием. Карл Саган объясняет, что ученым пришлось столкнуться с неопределенностью: радары давали противоречивые данные о мягкости или шероховатости грунта . Камень размером всего в один метр мог перевернуть и уничтожить аппарат стоимостью в сотни миллионов долларов .
Сложности выбора места посадки:
- Разрешение снимков: Орбитальные камеры видели детали размером не менее 100 метров, но опасность представляли объекты метрового масштаба .
- Стратегия безопасности: Ученые намеренно искали самые «чудовищно скучные» места, где гарантированно не было валунов, речных долин или вулканических склонов .
- Опыт СССР: Предыдущие советские миссии (например, «Марс-3») потерпели неудачу. По словам Сагана, «Марс-3» сел во время глобальной пылевой бури, и парашют, вероятно, потащил аппарат по поверхности из-за сильного ветра, что привело к потере связи через 20 секунд .
В итоге Viking 1 сел 20 июля 1976 года на Равнине Хриса (Chryse Planitia — «Земля золота») с погрешностью всего 30 километров после путешествия в 200 миллионов километров .
🤖 Как «видит» Марс: демонстрация камеры Viking 19:15
Карл Саган продемонстрировал модель посадочного модуля. Аппарат был оснащен тремя опорами, не позволявшими ему передвигаться, и двумя камерами-турелями .
Устройство камеры Viking принципиально отличалось от обычных фотоаппаратов:
- Внутри находится колеблющееся зеркало, которое сканирует сцену вертикально, линия за линией .
- Свет попадает на фотоэлемент, преобразующий яркость в электрический ток .
- Изображение строится медленно, по мере поворота турели.
Чтобы наглядно показать этот процесс, Саган провел эксперимент с добровольцем из зала. По показаниям амперметра (сигнализирующего о белом, сером или черном цвете) участник восстановил последовательность блоков, не видя оригинала . Лектор также показал шуточное видео из городка Марс в Пенсильвании: из-за медленного сканирования камеры Viking не способны четко зафиксировать движущиеся объекты, превращая людей в «невидимые организмы» .
🏜️ Первые панорамы: Утопия и Равнина Хриса 29:06
Первый же снимок с поверхности показал опору аппарата, стоящую на твердом грунте . Саган отмечает, что пейзаж напоминал «сад вашей бабушки» или пустыни Невады и Мохаве .
Находки на местах посадки:
- Viking 1 (Равнина Хриса): Огромные валуны (один из них назвали «Большой Джо»), песчаные дюны и «ветровые маркеры» — хвосты песка за камнями, указывающие направление преобладающих ветров .
- Viking 2 (Равнина Утопия): Здесь ученые обнаружили полигональные узоры на почве, характерные для арктических регионов Земли с вечной мерзлотой . Один из валунов был пористым (везикулярным), что может указывать на его вулканическое происхождение .
- Погода: Позже Viking зафиксировал иней на Марсе. Зимой по ночам выпадал тонкий слой снега, который испарялся с восходом солнца .
🧬 Поиск жизни: результаты биологических экспериментов 40:12
Главной целью миссии был поиск микроорганизмов. Саган подчеркивает: отсутствие крупных животных или « wrappers от жевательной резинки» не означает отсутствие жизни. Земля была населена исключительно микробами в течение первых 3,5 миллиардов лет своей истории .
Viking провел три микробиологических эксперимента. Саган подробно описал два из них:
- Эксперимент по метаболизму (Labeled Release): В марсианскую почву вводили «радиоактивную еду» (питательный раствор с углеродом-14). Если микробы съедали её и «выдыхали» радиоактивный углекислый газ, датчики фиксировали рост радиации .
- Эксперимент по фиксации углерода: Проверялось, может ли почва поглощать радиоактивный CO2 из атмосферы и превращать его в органику (аналог фотосинтеза) .
Результаты оказались сенсационными: оба эксперимента дали положительный ответ по критериям, установленным еще до полета . Однако Саган призывает к крайней осторожности.
Аргументы против биологической интерпретации:
- Странная химия: На Марсе нет озонового слоя, поэтому ультрафиолет облучает поверхность, создавая сильные окислители — перекиси и супероксиды . Эти вещества могут расщеплять «еду» химическим путем, имитируя дыхание живых существ.
- Отсутствие дублирования: По состоянию на 1977 год, ни одной лаборатории на Земле не удалось воспроизвести марсианские результаты с помощью чистой неорганической химии .
Саган считает, что даже если результаты вызваны «неправильной химией», это дает бесценную информацию о ранних этапах возникновения жизни на Земле .
🌅 Наследие и будущее Марса 54:37
На корпусе Viking закреплена микроточка с подписями 10 000 человек, работавших над проектом . По словам лектора, это символизирует превращение человечества в «вид, живущий на двух планетах» .
В финале лекции Саган пригласил детей из аудитории «на чай на Марсе». Под розовым небом (цвет обусловлен ржавой пылью в атмосфере ) он объяснил, что следующим шагом должны стать марсоходы (rovers). Стационарные станции ограничены в возможностях, и только аппараты на колесах или гусеницах смогут добраться до самых интересных мест: вулканов, речных долин и ледяных шапок, чтобы окончательно разгадать тайну жизни на Красной планете .
