Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

со спутниками» имели свое представительство и другие участники. В 1978 г. консорциум ЕКА, Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям Великобритании и Центр космических полетов им. Р. Годдарда НАСА запустили международный спутник для исследований в ультрафиолетовых лучах (IUE). До запуска в апреле 1990 г. космического телескопа «Хаббл», «IUE» был одним из всего лишь двух телескопов, работавших на орбите. Важным открытием, совершенным с его помощью, явилось обнаружение серы в кометном ядре. В числе других открытий, ценность которых еще более убедительна, стало обнаружение массивного гало из горячего газа, окружающего нашу Галактику, и непрерывный мониторинг исключительно важной сверхновой 1987A. Еще одним орбитальным телескопом был оснащен советский пилотируемый корабль «Союз-13», запущенный в 1983 г. с командой из двух человек. Как и во всех подобных случаях, для стабилизации телескопа использовались опорные звезды.

Особенно важен для кометных исследований 1983 г., поскольку он стал свидетелем запуска спутника НАСА с приемниками инфракрасного излучения. Этот астрономический спутник для исследований в инфракрасном диапазоне (IRAS – ИРАС) предназначался для поиска астероидов или любых других источников инфракрасного (теплового) излучения. Он поразил даже изготовивших его конструкторов, сумев открыть в течение десяти месяцев своей короткой жизни по крайней мере шесть комет. И даже в этих случаях, согласно установившимся правилам игры, при составлении итоговых названий, помимо «ИРАС», использовались имена и пяти независимых первооткрывателей этих комет. Одним из примеров такого коллективного обозначения стала комета ИРАС-Араки-Олкока. Она двигалась очень быстро и подошла к Земле ближе, чем любая другая комета с 1770 г. (комета Лекселя). В дополнение к открытиям, сделанным «ИРАС», астрономы, использующие мощные телескопы для изучения межзвездных облаков или других небесных объектов, пересмотрели старые фотопластинки с характерными размытыми пятнами и тоже обнаружили кометы, но очень удаленные.

Астрономы дорожили кометой Галлея с тех пор, как подтвердилась предсказанная Галлеем ее периодичность. Очередное максимальное сближение этой кометы с Землей пришлось на 1985–1986 гг. На встречу с ней нацелились как минимум пять космических аппаратов, запущенных в Европе, Советском Союзе и Японии. После трагического взрыва 28 января 1986 г. космического челнока «Челленджер» и смерти семи членов его экипажа был отменен запуск специального аппарата к комете Галлея, запланированный НАСА на март того же года. Автоматическая межпланетная станция ЕКА «Джотто», запущенная в июле 1985 г., прошла 14 марта 1986 г. на расстоянии 600 километров от кометы и отправила на Землю фотографии кометного ядра, представляющего собой твердое тело неправильной формы с двумя пылевыми фонтанами, бьющими с поверхности. «Джотто» получил повреждение при этом сближении, но отправился дальше на встречу с другой кометой. (Название «Джотто» выбрано потому, что великий итальянский художник XIII в. Джотто ди Бондоне нарисовал комету вместо «Вифлеемской звезды» на своей фреске «Поклонение волхвов» в Падуе.) Однако первые фотографии ядер сделаны несколькими днями ранее, сначала советской межпланетной станцией «Вега-1» (6 марта), а затем – «Вега-2» (9 марта). Фотографии «Веги-2» оказались очень четкими, лучше, чем у «Джотто», но лишь при внимательном сравнении. Одно из самых неожиданных открытий, сделанных «Вегой-2», – чрезвычайно низкое альбедо (отражательная способность) ядра кометы: оно отражает меньше света, чем в случае, если бы оно состояло даже из древесного угля. Альбедо Луны выше более чем в три раза, и единственными похожими телами в Солнечной системе, известными на то время (без учета размера), были некоторые типы астероидов и спутник Марса Фобос. И «Джотто», и «Веги» сумели проанализировать химический состав кометной пыли, воспользовавшись высокой скоростью столкновения частиц (70 километров в секунду). При столкновении с металлической мишенью, изготовленной из серебра или платины, пыль полностью испарялась. Молекулы расщеплялись, после чего их атомы анализировались с помощью масс-спектрометра. (Существует много разновидностей этого прибора, но каждый из них работает по принципу разделения ионов в зависимости от отношения заряда к массе, что позволяет проанализировать как массу, так и химические свойства.) Одним из наиболее удивительных открытий, сделанных в результате такого анализа, стало преобладание легких элементов, таких как водород, углерод, азот и кислород. Казалось бы, это не должно вызывать удивления, принимая во внимание предыдущие рассуждения о наличии воды (H2O), двуокиси углерода (CO2) и синильной кислоты (HCN), но все полагали, что эти соединения должны были испариться до того, как достигнут станции. Единственная приемлемая альтернатива – они возникали из слаболетучих органических частиц, и это межзвездные частицы, каким-то образом оказавшиеся в кометном ядре.

Еще одно, более позднее рандеву с кометой, предусматривавшее прямой контакт, обнаружило беспрецедентные подробности, касающиеся как внешнего вида кометы, так и ее химического состава. Комету Темпеля 1 открыл 3 апреля 1867 г. Эрнст Вильгельм Леберехт Темпель из Марселя. Она была тусклой (в то время – девятой звездной величины) и в дальнейшем предоставила много проблем тем, кто занимался расчетом кометных орбит; на некоторое время ее даже потеряли наблюдатели, пользовавшиеся ее вычисленными эфемеридами. Когда параметры ее орбиты тщательно рассчитали заново, выяснилось, что вскоре она приблизится к Солнцу, и возникло решение ответить ей встречным визитом; и вот в январе 2005 г. в рамках программы НАСА «Дискавери» был запущен космический аппарат под названием «Дип Импакт» с целью поменяться ролями с кометой и самому стать снежком, фактически обстреляв комету. Перед тем как пройти в июле того же года на расстоянии 500 километров от кометы, космический аппарат выпустил зонд («импактор»), который столкнулся с кометой, взметнув поток ледяных обломков. (На ил. 243 изображен вид этого события с основного модуля, находившегося на значительном удалении.) До того как упасть, зонд передал несколько замечательных изображений 14-километровой глыбы, состоящей изо льда, пыли и камней, образующих кометное ядро. На поверхности кометы можно было различить большой круглый кратер, и это устранило все возможные сомнения насчет того, что «грязный снежок» – не выдумка. Последний снимок послан всего лишь за три секунды до удара о поверхность.

После тысячелетий восхищения кометами астрономы получают все более широкое представление об их важности. Находясь в состоянии глубокой заморозки со времен, предшествовавших формированию Солнечной системы, они являются своеобразными капсулами времени, которые позволяют нам – почти буквально – увидеть это прошлое. Сто лет назад никто и представить не мог, сколько всего нового мы сможем узнать благодаря кометам. Это исследования солнечного ветра, земной магнитосферы, межзвездной среды, физики плазмы, квазаров, черных дыр, радиозвезд; а потому, хотя и непрямым образом, они вносят свой вклад в космологию в широком смысле этого слова. Вспоминая выражение, нередко встречавшееся веком ранее, – «видимое ничто», – можно теперь определенно утверждать: они таковыми больше не являются.

243

Вид, открывшийся с космического аппарата «Дип Импакт», когда он обернулся посмотреть на комету Темпеля 1 через пятьдесят минут после того, как ударный зонд в нее врезался. На фотографии видно, что столкновение взметнуло огромный столб выброшенного вещества.

КОМЕТЫ И ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ

Изучение кометы Галлея в 1986 г. вызвало большой интерес к кометным исследованиям и сделало крайне желательным продолжение изысканий. Приблизительно в то же время интерес к кометам подогревало возобновление обсуждения интересной темы: кометы, насыщенные углеродными соединениями, могли занести их на Землю, а значит они могли быть причастны к возникновению ранних форм жизни. В течение большей части человеческой истории жизнь обычно рассматривали (хотя и не повсеместно) как созданную богом. Аристотель придерживался другой традиции, выступая за самопроизвольное зарождение жизни, но в 1864 г. эксперименты, проведенные Луи Пастером, на какое-то время прекратили все серьезные поиски в этом направлении. С появлением дарвинизма, опубликования в 1859 г. «Происхождения