Карел Пацнер
Търсим космически цивилизации (14)

Прояви, напомнящи живота

Конструкторите, биолозите, химиците и други специалисти започват работа над проекта „Викинг“ през 1968 г. Първоначално двете станции е трябвало да бъдат изстреляни през 1973 г., но специалистите са се натъкнали на толкова сложни, неразрешени досега въпроси, че не успяват да спазят срока. Според изчисленията „Викинг“ е не само най-сложният проект, но и най-скъпият междупланетен автомат в безпилотната космонавтика.

След като стартът бе отменян няколко пъти, тежкият 3,5 т „Викинг-1“ стартира от нос Канаверал па 20 август 1975 г. „Викинг-2“ бе изстрелян на 9 септември. Първата сонда започна да обикаля по елиптичната орбита около Марс на височина 1500–32 500 км на 19 юни, а втората — на 7 август 1976 г. Първият ландер трябваше да се приземи на 4 юли в чест на 200-годишнината от обявяването на американската независимост. Но камерите на орбитера сигнализираха, че и двете предварително избрани места за кацане — главното и резервното — са твърде неравни. Разборът на снимките и радарното „опипване“ на планетата с радиотелезкопа от Ареибо дадоха възможност да се определи много по безопасна област. Радиолъчът преодолява разстоянието между Земята и Марс за 19 минути. Ето защо никаква дейност в областта на планетата не може да се направлява от човека — той трябва да бъде заместен от програмирани автомати. Най-напред е необходимо всички данни да се изпратят на бордовия компютър. Едва след това Джеймз Мартин — ръководител на проекта, дава заповед за отделянето на ландера от орбитера. Операцията по приземяването трае три часа. В най-ниската част на елиптичната орбита, на височина 1500 км, ландерът се отделя от автомата-майка. На височина 250 км той навлиза в рядката атмосфера на планетата и започва аеродинамичното спиране. На височина 6400 м над него се отваря голям парашут, веднага след това се освобождава топлозащитният предпазител, а на 1000 м парашутът се отделя. По нататъшното приземяване се извършва от трите ракетни двигателя. На височина 18 м те се контролират от радара, конто избира най-удобното място за кацане. Три метра над повърхността двигателите се изключват и 580-килограмовият модул пада на трите си телескопични крака, дълги по 130 см. Преждевременното изключване на двигателите предотвратява замърсяването на почвата с хидразин(газа, който изпускат реактивните двигатели).

Веднага след кацането заработва филмовата камера. След по-малко от час учените в Пасадена вече преглеждат първите снимки от повърхността на Марс, направени от непосредствена близост. На другия ден идват и цветни кадри. Двете камери работят отлично.

Ландерът „Викинг-1“ се намира в една теснина, покрита с дребни и средно големи остри камъни, а на хоризонта, на разстояние три километра се виждат ниски хълмове. Теренът, който наистина е червен, прилича на някои северноамерикански и австралийски пустини. Синьото небе често става оранжево под булото на червения прах. Първите метеорологически данни от 22 август са следните: безоблачно розово небе, сутрешна температура минус 85°, обедна — минус 30°, налягане — 7,70 милибара, слаби югозападни и източни ветрове със скорост 10 км/ч. Седмица след приземяването, усложнено от повредата на телескопичната ръка за вземане на образци, в бордовата лаборатория се получават първите проби почва за изследване. Главната задача на „Викингите“ е да търсят всякакви следи от живот. Посредством три типа експерименти трябва да се установи дали във взетата почва има следи от организми, или тя е биологически мъртва. Резултатите от трите опита шокираха учените. Малко след започването на първия от тях от влажната почва започна да се освобождава 15 пъти повече кислород от изчисления минимум, свидетелствуващ за отсъствие на живот. А през следващите дни количеството на кислорода нараства с една трета. Втората изненада поднася експериментът, в процеса на който към почвата се прибавя разтвор от органични вещества, съдържащи радиоактивен въглерод. Този радиоактивен елемент се освобождава с такава скорост, каквато учените в земните лаборатории наблюдават при реакциите на образци, силно наситени с организми. По-късно скоростта по необясними причини намалява. Третият тип експеримент изисква повече време. Той изследва възможността при определени условия в пробата да възникне фотосинтеза, която е основният жизнен процес при земните зелени растения. Фотосинтеза наистина се появила — нейният продукт е 6 пъти по-голям, отколкото ако в изследваната почва изобщо няма организми.

Въпреки всички успехи специалистите в Пасадена са сдържани. Не е изключено природата на Марс дотолкова да се отличава от тази на Земята, че да образува неорганични, т.е. неживи процеси в много по-разнообразни варианти, отколкото можем да си представим.

Проф. Норман Хоровиц, който ръководеше опита с фотосинтезата, каза: „Бих искал да подчертая, ние не открихме живот на Марс“. Повторните изследвания само потвърдиха резултатите от първата серия опити.

От първите два типа експерименти произтича, че почвата на Марс може да окислява проникнали в нея вещества, при което се образува въглероден окис. На Земята такъв процес е дишането на живите организми. Фотосинтезата пък показва, че почвата може и да редуцира въглеродния окис. При земните живи организми съществува повече или по-малко равновесие между редукционните и окислителните процеси, като незначителното предимство на единия тип процеси посочва дали се отнася за животно, или за растение.

„Окисляването и редукцията са лицето и опакото на една и съща биологична система — напомня д-р А. Витек. — Трудно можем да си представим, че в някаква нежива материя може да се провеждат толкова уравновесени реакции, както в лабораторийте на «Викинг-1».“

Междувременно другите апарати правят геохимични опити с първата проба. Установява се, че почвата съдържа удивително голямо количество сяра и хлор. Д-р П. Якеш коментира това откритие: „Сярата и хлорът са петдесет пъти повече, отколкото в земните пластове. Силицият е толкова, колкото в аналогичните минерали от земната кора. Количеството железен окис показва, че там се среща базалт или глина. Може да се предположи, че модулът стои на брега на изсъхнало езеро, в което някога е имало солена или сулфатна вода — за това говори голямото количество сяра и хлор.“ Повърхността на Марс прилича на някои земни минерали, богати на желязо. „На нашата планета съществува равновесие между двувалентното и тривалентното желязо — казва д-р Якеш. — На Марс преоблдава тривалентното желязо. Това показва, че тамошните минерали са различни от земните, лунните и метеоритните. Тривалентното желязо, което привлича повече кислород, отколкото двувалентного е доказателство, че някога в атмосферата е имало кислород.“

Голямото количество кислород е следващото косвено доказателство за вероятността в миналото на Марс да е съществувал живот. Знаем че кислородната атмосфера се образува под въздействието на живи организми. Всъщност тривалентното желязо е причината за червения цвят на повърхността.

„Не познаваме никаква небиологична материя на Земята, която да има свойства като образците от почвата на Марс — съобщава на пресконференция д-р Лесли Оргуел от института САЛК в Сан Диего. — От друга страна, трябва да признаем, че засега в условията, имитиращи природата на «червената планета», ние сме изследвали твърде малко земни материали.“

„Ако се позовем на досегашните открития — казва д-р Майкъл Мак Елрой, физик от Харвардския университет, — не виждам причина, която да изключва съществуването на живот на Марс“.

За съжаление и по-нататъшните анализи не откриват следи от органична материя. При това бордовите апарати са способни да регистрират и съвсем незначително количество от търсените материали — няколко грама в хиляди тонове почва.

„Марс ни казва нещо — въздиша д-р Клайн. — Но остава открит въпросът, дали говори с нас на твърде неясен език, или се опитва да ни измами.“

Главен критерий при избора на място за приземяването на „Викинг-1“ беше да се намери действително безопасна област и да не се рискува с кацане на неудобен терен. Въпросът, дали там има условия за живот, стоеше на втори план. Едва при второто приземяване ръководителите на проекта си позволиха да рискуват и приеха съвета на екзобиолозите.

Ландерът „Викинг-2“ се приземи през нощта на 3 срещу 4 септември па платото Утопия, 7000 км североизточно от „Викинг-1“. Учените, които предполагаха, че на това място ще има пустиня от пясъчни дюни, останаха изненадана — триножката попадна в поле от камъни, повечето от вулканичен произход.

И втората станция не откри признаци на живот. Дори когато механичната ръка взе образци от това място, дотогава запазено от разрушителното действие на ултравиолетовото излъчване, в тях не бяха открити органични вещества.

От трите комбинирани опита и двата „Викинга“ получиха различни резултати: два от тях показват наличието на живот, но за разлика от тях третият отхвърли възможността за съществуването на органични вещества. Тогава възниква въпросът, възможен ли е живот без смърт, без следи от мъртви органични вещества. Предлагат се два хипотетични отговора на този въпрос. Или марсианските едноклетъчни организми са толкова незабележими, че апаратите не могат да ги регистрират, т.е. те са извън предела на тяхната чувствителност, или пък странните реакции имат неорганичен произход и се дължат на различните химични свойства на почвата на „червената планета“.

На пресконференция в началото на ноември специалистите на проекта направиха оценка за първия етап от дейността на двете сонди. Независимо от факта, че те дадоха противоположни сведения за наличието на живот, редица наблюдения предполагат възможността за съществуването на биологични системи на Марс, особено през миналите епохи.

Например орбитерът „Викинг-2“ установи, че северната полярна шапка на планетата е образувана от замръзнала вода. Досега се предполагаше, че там преобладава втвърден въглероден окис, т.е. сух лед. На снимките, направени от двете станции, личат утринни мъгли и облаци от пара. Изчисленията доказват, че Марс крие под формата на лед много по-голямо количество вода, отколкото има на Земята в течно и твърдо състояние. Някои специалисти дори говорят за Марс като за „глобален глетчер“.

Според научния ръководител на проекта д-р Джералд Софън остатъците от някои редки газове свидетелствуват, че в миналото планетата вероятно е имала по-плътна атмосфера. Това доказва най-вече криптонът, който е много тежък, за да може да изчезне. Също така и азотът, необходим за съществуването на живот, подобен на земния, вероятно преди повече от 4 милиарда години е бил 10–100 пъти повече отсега. В далечното минало Марс е имал всички условия, необходими за възникването на живота — отбелязва проф. Саган. „Възможно е много отдавна там да е имало живот и по-късно да е изчезнал вероятно под въздействието на климатични промени.“

Макар при това търсене да не бяха открити никакви „марсианци“, експериментът имаше голямо значение за науката. Например сега можем да твърдим, че на Марс протичат неорганични химични реакции, подобни на реакциите на живите организми на Земята. Знаем, че преди повече от 4 милиарда години атмосферите на Земята и Марс много са си приличали и въпреки това животът е възникнал и се е развил към повисши форми само на една от тях. В крайна сметка възможно е причина за това да са именно малките различия. По този начин сравняването на развитието на двете планети би могло да доведе до нови познания за първопричините за възникването на земния живот.

„Общо взето, отрицателните научни резултати не са безинтересни“ — подчертава Саган. Експериментите в лабораториите на двата ландера показаха, че в образците не са проникнали никакви земни микроорганизми, с които „Викингите“ да замърсят тамошната среда. А това е най-доброто доказателство за стерилността на двете станции. Засега е изследвана само една десетмилионна част от повърхността на планетата. Не е изключено там да има живот само на няколко пригодни за това места. Според Саган вероятността за съществуването на „мар-сианци“ е едно към едно.

Д-р Клайн показва сложността при търсенето на микроскопични форми на живот, като се позовава на примера от Земята. Първите бактерии са открити през 1576 г., но трябва да минат 200 години, докато учените определят дали могат да причислят тези обекти към живите или неживите форми. А при някои болести и до днес не с ясно дали са причинени от химични, или биологични влияния.

„Викингите“ трябваше да изпълнят изследователската си програма за 90 дни. За суровите марсиански условия, в които те са били принудени да работят, това е минимален срок. Апаратите за откриване на живот приключиха своята дейност през май 1977 г. Останалите апаратури, с изключение на един орбитер, продължават да работят, така че учените имаха възможност за наблюдения в продължение на една марсианска година, която трае 687 дни. Тези апаратури са били изключени през февруари 1979 г.

Съветски и американски специалисти констатираха, че изследването на Марс трябва да става с много съвършени апарати. Сега се правят предварителни проучвания за създаването на автоматични изследователски всъдеходи. Например според изчисленията на американската фирма „Мартин Мариета“ електромобилът, който за един ден ще изминава 2–3 км, ще струва около 40 млн. долара; изпитаният „Викинг“, леко подобрен, ще го транспортира до Марс. Съветските инженери имат богат опит в тази област с конструкциите на известните луноходи; но марсоходът не би могъл да се управлява от Земята, а според предварително зададена програма. Тези проекти ще бъдат осъществени през втората половина на 80-те години.

Не е изключено най-сетне и този етап да бъде преодолян и специалистите да започнат да конструират апарат, който да донесе образци от Марс на Земята. Този план вече е обсъждан неведнъж от съветски и американски специалисти в тясно сътрудничество. Засега обаче не се е стигнало до никакво решение. Ръководството на НАСА направи през 1976 г. предложения за такава експедиция на две фирми. Фирмата „Мартин Мариета“ се обърна към съществуващите и изпитани космически системи, подготвени за такава задача. Технологическа основа на орбиталната и приземяващата част трябва да бъде „Викингът“. В горната част на тази станция ще бъде инсталиран подобрен модел на сонда „Пнонер“, предназначен за връщането, като за основа ще бъде използуван типът, изпратен през 1978 г. на Венера. Цялата станция ще достигне орбитата около Марс, ландерът ще вземе автоматично образци от избраната област и ще ги постави в кутия с размери 120 на 60 см. След това горната част на модула с контейнера ще стартира подобно на горната част на лунния модул с космонавтите, напуснал Луната, и ще се прикрепи към кръжащия орбитер. На борда му кутията с образците ще бъде преместена в сондата „Пионер“, която ще я достави на Земята в определено място в Тихия океан. Проектът ще струва около 800 милиона долара и изисква 6 години работа. Много по-сложно предположение направи центърът Маршал за космически полети в Хънтсвил, базирайки се изцяло на нова техническа концепция. Този полет би могъл да се осъществи през 1989 г. и би струвал около 1,5–2 милиарда долара.

Някои специалисти изказват опасения, че на Земята може да бъдат пренесени и микроорганизми от Марс. Те предлагат образците да бъдат изследвани от учени-доброволци в специални орбитални лаборатории, кръжащи високо над Земята. Ако се установи, че „марсианците“ са опасни и не се поддават на нашия контрол, би трябвало екипажът да остане в Космоса, докато победи чуждите организми. Или пък в краен случай те би трябвало да се жертвуват и да бъдат изгорени с лазерен лъч, за да не остане никакъв риск. Проектът трябва да бъде съобразен с всички възможни опасности от самото начало и всички трябва да знаят каква съдба ги очаква. В случай че няма никакво усложнение, през 90-те години би трябвало по същия начин да бъдат пренесени на Земята и образци от спътниците на Марс.

Липсата на данни за живот на Марс отдалечи планирането на пилотирани полети в далечното бъдеще. За това допринесоха и финансовите съображения — според някои специалисти тези полети ще струват 40–100 милиарда долара. През 60-те години най-известните съветски специалисти смятаха, че първата експедиция за Марс ще стартира в края на 70-те години. Американците мислеха, че това ще стане през 1984 г. Както показаха по-късно проектите „Аполо“ и „Салют“, тези планове се оказаха нереални и в техническо отношение.

„Все пак, ако автоматите намерят някаква следа от живот на Марс, междупланетната експедиция несъмнено ще се ускори — заяви през 1971 г. проф. К. П. Феоктистов. — Но дори и сондите да не намерят нищо, рано или късно хората ще полетят към тази планета. Ако космонавтиката върви напред с досегашните темпове, аз съм убеден, че първата експедиция за Марс ще се реализира още през нашия век!

А ако автоматичните детектори на живота имат успех, и с днешните технически средства ще се строят междупланетни кораби. Наистина това ще струва извънредно скъпо и ще изисква много време…“

От започването на инженерните работи над този проект до старта на първите планетолети ще са необходими десет години. Планетолетите ще бъдат монтирани на огромни станции, кръжащи около Земята. Те ще започнат да се строят най-рано през първата половина на 80-те години. Засега никой не знае дали човешкият организъм ще понесе двегодишния престой в състояние на безтегловност, или ще трябва да се създаде изкуствено притегляне на тези кораби. Трябва да се изпълнят много експерименти и задачи, за да могат първите космонавти да се отправят към Марс, за да търсят там живот.

Ако допуснем, че първата междупланетна станция ще стартира през 90-те години, тази експедиция ще продължи 560 дни и ще представлява най-голямото достижение на човечеството през XX век. При съвместния полет „Союз — Аполо“ космонавтите от двете страни изразиха надежда, че ще се отправят заедно и към Марс.