Зачем НАСА собирается отправить пилотируемую миссию на Венеру?

Верхние слои атмосферы Венеры удивительно похожи на их земной эквивалент.

В фантастической литературе начала XX века нередко фигурировала Венера — прекрасная теплая планета с лесами, болотами и даже динозаврами. В 1950 году, задолго до современных Blue Origins, Space X и Virgin Galactic, планетарий в Американском музее естественной истории предлагал резервировать места на первой туристической миссии в космос. Чтобы согласиться, нужно было лишь предоставить свой адрес и отметить предпочитаемое направление, среди которых была и Венера.

Зачем НАСА собирается отправить пилотируемую миссию на Венеру?
NASA

Сегодня Венеру сложно представить направлением мечты. В ходе многочисленных миссий последних десятилетий мы узнали, что Венера — это мир адских температур, токсичной атмосферы и сильнейшего давления у поверхности. И несмотря на это, НАСА планирует пилотируемую миссию, получившую название HAVOC — High Altitude Venus Operational Concept.

Возможна ли такая миссия?

Температура на поверхности Венеры выше (около 460°C), чем на Меркурии, хотя она находится примерно в два раза дальше от Солнца. Это выше точки плавления многих металлов, включая висмут и свинец, которые, вполне возможно, опадают “снегом” на вершинах гор. А поверхность представляет собой каменистую пустыню из широких базальтовых равнин с вкраплениями активных вулканических зон и несколькими горными территориями размером с целые континенты.

С геологической точки зрения, это довольно молодая планета, пережившая уже несколько катастрофических событий, полностью изменивших ее рельеф. Приичиной подобных кардинальных изменений становится накапливающееся под поверхностью тепло. Этот жар в какой-то момент окончательно плавит верхний слой и выделяется в атмосферу, а поверхность снова твердеет.

Так себе пейзаж.

Зачем НАСА собирается отправить пилотируемую миссию на Венеру?
NASA / JPL

Зависнув в атмосфере

Впрочем, НАСА не собирается высаживать людей на поверхность. Агентство рассматривает проект создания исследовательской базы, которая бы зависла в достаточно плотной атмосфере. Это долгосрочные планы, не имеющие конкретных сроков. Все зависит от успеха промежуточных тестовых миссий. Такие как раз возможны уже сегодня. По плану, НАСА создаст дирижабли, которые смогут выдержать суровые условия нашей планеты-соседки.

Как бы неожиданно это ни звучало, но верхний слой атмосферы Венеры — это самое похожее на Землю место во всей Солнечной системе. Слой с высоты 50 км до высоты 60 км по давлению и температуре схож с нижним слоем нашей атмосферы. Атмосферное давление на высоте 55 километров равно половине атмосферного давления Земли на уровне моря. На этой высоте человек будет чувствовать себя комфортно даже без скафандра, примерно как на вершине Килиманджаро (5895 м). Даже куртка не понадобится, ведь температура держится между 20°C и 30°C.

Более того, атмосфера над комфортным слоем достаточно плотная, чтобы защитить космонавтов от радиоактивного космического излучения. А более близкое Солнце дает отличный источник для заряда солнечных батарей (примерно в 1.4 раза больше энергии).

Такой дирижабль парил бы над планетой, обдуваемый ветрами. Нулевую плавучесть ему можно обеспечить подходящей для дыхания смесью газов, менее плотной, чем окружающая атмосфера.

Атмосфера Венеры на 97% состоит из углекислого газа, оставшиеся 3% занимает азот и другие примеси. Особый шарм планете дает серная кислота, из которой и формируются плотные облака. Именно она обеспечивает такую яркость Венере на нашем ночном небе, отражая около 75% падающего на планету солнечного света. Этот отражающий слой облаков находится на высоте 45–65 км, а в более разреженном состоянии тянется вниз до высоты 30 км. Проектируемый дирижабль должен будет быть устойчив к таким условиям.

У нас уже есть подходящие для этой цели распространенные материалы. Среди них тефлон и некоторые пластики, обладающие повышенной устойчивостью к кислотам. Представьте, как вы прогуливаетесь по тефлоновому балкону в костюме химзащиты и с баллоном воздуха.

Жизнь на Венере?

Карта поверхности Венеры была создана с орбиты станцией Магеллан. На поверхность аппараты спускались лишь в двух точках. Оба раза это происходило в рамках программы СССР по изучению Венеры в конце 1970-х. Эти аппараты переслали нам первую — и единственную на сегодняшний день, — фотографию (технически их две, но сняты они были одновременно с двух камер, по сути это панорама) с поверхности Венеры.

Вы можете представить там наличие жизни?

Зачем НАСА собирается отправить пилотируемую миссию на Венеру?
Зачем НАСА собирается отправить пилотируемую миссию на Венеру?
Черно-белое фото было сделано 1 марта 1982 года к востоку от Области Феба. — Venera 13/Don P.Mitchell

А вот верхняя атмосфера — это совсем другая история. Даже на Земле живут экстремофильные организмы, способные выдержать суровые условия на высоте гипотетических дирижаблей Венеры.

К примеру, Acidianus infernus комфортно чувствует себя в кислотных вулканических озерах Исландии и Италии. В земных облаках процветают колонии микробов. Это не является доказательством существования жизни на Венере, но, как и в случае с Марсом, это подтверждает, что жизнь способна выдержать многое. Одним из направлений работы HAVOC станет как раз поиск следов существования подобных организмов на Венере.

Современные климатические условия и состав атмосферы на Венере являются результатом бесконтрольного парникового эффекта. Именно он еще на самых ранних этапах развития наших планет превратил “близнеца” Земли в эту горячую бесконечную ядовитую пустыню. По мнению МГЭИК, на Земле «антропогенная деятельность практически не имеет шансов вызвать “бесконтрольный парниковый эффект”, аналогичный произошедшему на Венере». Но зато история нашего соседа позволит ученым точнее протестировать существующие модели изменения климата.

Зачем НАСА собирается отправить пилотируемую миссию на Венеру?
Венера глазами “Магеллана” / NASA

Мы очень мало знаем о Венере, а ведьэта планета к нам ближе, чем Марс. Каждые 584 дня расстояние между Землей и Венерой сокращается до 38 млн. км. Изучение Венеры позволит нам лучше разобраться в том, как две настолько похожие планеты — Земля и Венера, — получили такие разные истории. Чем больше мы узнаем об эволюции Солнечной системы, тем лучше поймем эволюцию других звездных систем.