Большая триада
Интерес к Венере вновь пробудился в 2020 году, когда телескопы обнаружили в облаках, окружающих планету, такое химическое соединение, как фосфин, поскольку его присутствие может косвенно свидетельствовать о наличии на Венере жизни. Очевидно, в ближайшую пару десятилетий Венеру ждет научный «мозговой штурм». Вся она будет исследована вдоль и поперек, а в ее облаках, где-нибудь на высоте 50 километров, появится обитаемая станция, о чем грезили писатели-фантасты.
VERITAS, DAVINCI и EnVision
Итак, исследования Венеры возобновляются. Сразу две американские программы – VERITAS (2031 год) и DAVINCI (2029 год) – получили финансирование NASA. Это примерно 600 миллионов долларов на каждый проект. Обе программы выбраны вовсе «не из сентиментальных побуждений – каждая являет собой технологический шедевр» (R.G. Andrews. «Die Wiederentdeckung der Venus» // «Spektrum der Wissenschaft», 19.11.2021).
VERITAS (по-латыни «истина», сокращенно от «Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy») во многом продолжит миссию «Магеллана». Речь идет об автоматической станции, которая будет обращаться вокруг Венеры. Она будет оснащена самой современной радиолокационной системой, которая позволит создать куда более подробную карту планеты, чем та, которой мы располагаем.
Это будет трехмерная карта. В ней оживут, обретут форму и очертания те пятна и подобия геометрических фигур, которые являют суть карты, составленной «Магелланом». Мы увидим воочию вулканы, источники огня, испепелившего Венеру, приглядимся к загадочным разломам, которые, как шрамы, изувечили ее образ.
Станция VERITAS будет вести наблюдение и в инфракрасном диапазоне, определяя разновидности минералов на поверхности планеты по тому, как они раскалены.
VERITAS составит также карту гравитационного поля Венеры, что поможет выявить внутреннюю структуру планеты, оценить ее неоднородности. Ученые надеются, что это позволит реконструировать историю планеты, понять, почему Венера развивалась не так, как Земля, и какие геологические процессы там происходят сейчас – продолжаются ли, например, извержения вулканов. Возможно, будут даже обнаружены следы недавних извержений.
Автоматическая станция DAVINCI названа в честь одного из самых удивительных мыслителей эпохи Возрождения, соединившего науку, инженерное дело и искусство. При этом ее название является еще и аббревиатурой, оно расшифровывается как «Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry, and Imaging Plus».
Орбитальная станция будет дрейфовать среди облаков Венеры, исследуя прежде всего ее атмосферу, чтобы понять, что привело к возникновению чудовищного парникового эффекта, превратившего планету в одну большую печь, разогретую до 400 с лишним градусов.
При этом инфракрасные детекторы, которыми оснащена станция, будут фиксировать химический состав минералов на ночной поверхности Венеры. Это позволит, например, составить минералогическую карту Земли Иштар – грандиозного плоскогорья высотой до 11 километров – или плато Альфа, которое протянулось на полторы тысячи километров и отличается сложным рельефом.
Примерно через два года после начала работы зонда DAVINCI от него отделится спускаемый аппарат и направится к поверхности планеты, медленно опускаясь на парашюте и измеряя содержание в атмосфере, – прежде всего в ее нижних слоях, – инертных газов, в частности, гелия и ксенона, а также определяя соотношение их изотопов.
До сих пор ведь не ясно, выделяются ли инертные газы из недр планеты или их приносят кометы, падающие сюда. Однако ученым известно происхождение различных изотопов этих газов. Например, гелий-3 образуется глубоко в недрах планеты, а гелий-4 – в ее коре в результате радиоактивного распада определенных химических элементов. Инертные газы не вступают в реакцию с основными химическими соединениями, в частности, с углекислым газом и водой. Попав в атмосферу Венеры, они не претерпевают никаких изменений, а значит, могут засвидетельствовать, когда и как попали сюда.