Возможно ли отправить астронавтов на Венеру в будущем?

Несколько беспилотных научных миссий изучат, как и почему это произошло в следующем десятилетии. Но теперь некоторые ученые хотят отправить туда и пилотируемую миссию для облета. Это хорошая идея?

Имея немного меньший диаметр, чем Земля, Венера вращается ближе к Солнцу. Это означает, что любая вода на поверхности испарилась бы вскоре после ее образования, что привело бы к возникновению парникового эффекта.

Ранние и продолжительные извержения вулканов создали лавовые равнины и увеличили содержание углекислого газа в атмосфере, положив начало безудержному парниковому эффекту, в результате которого температура поднялась с чуть более высокой, чем на Земле, до ее нынешнего высокого значения в 475 градусов по Цельсию.

В то время как год Венеры короче нашего (225 дней), ее вращение очень медленное (243 дня) и «ретроградное» — наоборот к Земле. Медленное вращение связано с отсутствием магнитного поля, что приводит к продолжающейся потере атмосферы. Атмосфера Венеры «супервращается» быстрее, чем сама планета. Изображения многих миссий показывают V-образные узоры облаков, состоящих из капель серной кислоты.

Несмотря на суровые условия, некоторые ученые предполагают, что облака Венеры на некоторых высотах могут содержать пригодные для жизни условия. Недавние измерения, по-видимому, показывающие фосфин — потенциальный признак жизни, поскольку он постоянно вырабатывается микробами на Земле — в облаках Венеры вызвали бурные споры. Очевидно, что нам нужно больше измерений и исследований, чтобы выяснить, откуда он взялся.

Будущие миссии

То, что мы знаем о Венере на данный момент, было получено из нескольких прошлых зондов. Например, в 1970–1982 годах советские зонды «Венера 7–14» смогли приземлиться на суровой поверхности Венеры, продержаться до двух часов и отправить обратно изображения и данные.

Но остаются вопросы о том, как Венера развивалась так иначе, чем Земля, которые также важны для понимания того, какие планеты, вращающиеся вокруг других звезд, могут содержать жизнь.

Следующее десятилетие обещает стать золотым дном для ученых Венеры. В 2021 году НАСА выбрало две миссии, Veritas и DaVinci+, которые должны быть запущены в 2028–2030 годах. Европейское космическое агентство выбрало EnVision для запуска в начале 2030-х годов. Это дополнительные миссии без экипажа, которые дадут нам более глубокое понимание окружающей среды и эволюции Венеры.

Veritas нанесет на карту поверхность Венеры, чтобы определить геологическую историю, состав горных пород и важность ранней воды. DaVinci+ включает в себя орбитальный аппарат и небольшой зонд, который спустится через атмосферу и измерит ее состав, изучит формирование и эволюцию планеты и определит, был ли на ней когда-либо океан.

EnVision будет изучать поверхность планеты, недра и газовые примеси в атмосфере. Он будет использовать радар для картирования поверхности с лучшим разрешением, чем когда-либо прежде. Индия также планирует беспилотную миссию Шукраян-1, а Россия предложила Венеру-Д.

Нужны ли нам полеты с экипажем?

Идея облета Венеры с экипажем была предложена в конце 1960-х годов и заключалась в использовании капсулы «Аполлон» для полета людей вокруг планеты. Но эта идея закончилась, когда Аполлон закончил. Теперь проект Artemis по облету Луны и другие идеи миссий с экипажем привели к тому, что эта идея снова всплыла, совсем недавно в журнальных статьях и на недавнем собрании Международной астронавтической федерации, правозащитной организации, в сентябре 2022 года. .

Идея заключалась в том, чтобы облететь Венеру на космическом корабле с экипажем и вернуться на Землю. Это позволило бы ученым проверить методы работы в дальнем космосе, например, как управлять миссией с экипажем со значительными временными задержками при связи с Землей.

Таким образом, это может подготовить нас к более сложной миссии на Марс с экипажем. Тем не менее, экипаж не стал проводить ни посадку, ни исследование атмосферы на Венере — условия слишком суровые.

Исследователи, поддерживающие эту идею, утверждают, что вы также можете использовать гравитацию Венеры, чтобы изменить курс космического корабля на Марс, что может сэкономить время и энергию по сравнению с прямым полетом с Земли на Марс.

Это потому, что последний вариант потребует, чтобы орбиты двух планет были выровнены, а это означает, что вам придется ждать подходящего момента как на пути туда, так и обратно. Однако, поскольку миссия на Марс с экипажем будет очень сложной, прямой полет с Земли на Марс упростит конструкцию.

Отправка людей на планету, которая может содержать живые организмы, также не облегчит их поиск. Это рискованно — мы можем заразить атмосферу до того, как обнаружим жизнь. Лучший способ искать биохимические признаки жизни — это зонды без экипажа. Также будут значительные тепловые проблемы и более высокое излучение от солнечных вспышек из-за более близкого расположения к Солнцу.

И, к сожалению, с такой миссией по облету можно было бы получить данные только за несколько часов о траекториях входа и выхода. Это было бы очень дорогое предприятие, которое, несомненно, дало бы удивительные снимки и полезные дополнительные данные. Однако это мало что добавит к детальным и гораздо более длительным специализированным исследованиям, запланированным в настоящее время. Поэтому я считаю вероятность пилотируемой миссии на Венеру очень маловероятной.

Были также концептуальные, более надуманные исследования, в том числе отправка дирижаблей с экипажем для парения в атмосфере Венеры, а не просто для полета. Это хорошая идея, которая может принести больше науки, чем пролет, но пока она остается далекой и нереалистичной концепцией.

На данный момент мы проводим разведку с экипажем только на низкой околоземной орбите. Однако проект Artemis направлен на полеты людей вокруг Луны и строительство станции под названием Gateway на лунной орбите.

Он предназначен для научных исследований, обеспечения высадки экипажа на Луну и, что особенно важно, для проверки методов дальнего космоса, таких как дозаправка топливом и работа в удаленной среде, которые в конечном итоге могут помочь нам добраться до Марса без обучения на Венере.

Эндрю Коутс, профессор физики, заместитель директора (Солнечная система) Лаборатории космических исследований Малларда, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе.