Искусственные спутники Марса

Искусственные спутники Марса

Таинственный Марс. Таинственный соседний с нами мир в солнечной системе. Мерцающая, как рубин, звезда, на которую в древности люди «поселили» бога войны.

Марс не только сосед, он — двойник Земли. У него почти такая же, как на Земле, продолжительность суток — оборот вокруг своей оси он совершает за 24 часа 37 минут. Эта ось вращения наклонена к плоскости орбиты почти так же, как земная ось. Поэтому на Марсе происходит почти такая же, как на Земле, смена времен года.

Марс окружен атмосферой, правда, значительно более разреженной, чем земная. В ней иногда плавают облака — правда, их меньше, чем в земной атмосфере. Нередко белый иней покрывает почву планеты. В атмосфере Марса клубятся предутренние туманы. Ее химический состав резко отличается от состава воздуха. Во всяком случае нет сомнения, что в марсианской атмосфере значительно меньше и воды и кислорода, чем з земной.

Полюсы Марса зимой покрывают белые шапки снега или льда. Весной они тают и уменьшаются, осенью увеличиваются. Вероятно, нечто подобное могли бы видеть в телескоп и марсианские астрономы на Земле.

Но немало у Марса и непохожего на нашу родную планету.

На Марсе нет ни океанов, ни морей, ни даже озер.

На нем нет ни гор, ни скал, ни больших холмов. Его поверхность отполирована, как бильярдный шар.

Климат здесь суровый, ведь он находится в полтора раза дальше от Солнца, чем наша планета.

Кроме того, на Марсе есть удивительные образования, которых нет на Земле. Впервые их обнаружил сто лет назад, в 1859 году, итальянский ученый Анджело Секки. Он назвал их «каналами».

Существование каналов подтвердил другой итальянский астроном — Джованни Скиапарелли. В 1893 году он напечатал статью, в которой впервые высказал предположение об искусственном происхождении этих каналов.

С тех пор и начался великий спор о том, что собой представляют эти каналы и кто их соорудил.

Решающее слово в этом споре выпало сказать советскому астроному Г. А. Тихову. Он впервые сфотографировал их. Он же доказал, что эти геометрически правильные линии, покрывающие, словно сетью, всю поверхность Марса, являются полосами растительности, что растительностью покрыты и темные пятна на лике этой планеты — так называемые «моря».

Значит, на Марсе есть жизнь? Но до какого уровня развития поднялась она на соседней планете? Остановилась ли она на стадии низших растений— мхов и лишайников, или с пышных и ярких цветов марсианской флоры слетают пчелы и бабочки? А может быть, и более высокоразвитые животные таятся в джунглях марсианских «морей»? Или даже… Может быть, прав в своей гениальной догадке Скиапарелли и на Марсе обитают разумные существа?

И еще: неужели Марс — умирающий мир, период расцвета которого остался далеко позади? Или, наоборот, в своем развитии он отстал от Земли? Или параллельно, почти одновременно переступая со ступеньки на ступеньку, развивались в солнечной системе два мира?

Конечно, на эти вопросы помогут нам ответить с абсолютной достоверностью только космические полеты. И уже не долго ждать их. Но…

Не сможет ли пролить новый свет на этот вопрос сегодняшняя астрономия? Не смогут ли наши ученые силой аналитической мысли преодолеть океан космического пространства и по косвенным признакам определить, что же встретят там, на соседней планете, первые земные астронавты?

Недавно известный советский ученый, доктор физико-математических наук Иосиф Самойлович Шкловский выступил с новой гипотезой о природе спутников Марса. Доказательства и смелые выводы ученого вызвали живейший интерес. И мы попросили ученого рассказать о самом интересном в этой проблеме.

— Я думаю, — сказал профессор, — надо прежде всего уяснить, что же известно современной науке о спутниках Марса.

У Марса два маленьких спутника — Фобос и Деймос, что в переводе на русский язык означает «страх» и «ужас». Открыты оба спутника были в 1877 году американским астрономом Холлом. Ближайший к Марсу Фобос движется по почти круговой орбите с радиусом в 9 476 километров, то есть на расстоянии около 6 тысяч километров от поверхности своей планеты. Он совершает один оборот вокруг Марса за 7 часов 39 минут. Вспомним, что сутки на Марсе продолжаются 24 часа 37 минут. Это единственный спутник в солнечной системе, период обращения которого меньше периода обращения планеты.

Деймос также движется по круговой орбите, имеющей радиус 23 500 километров. Полный оборот вокруг Марса он завершает за 30 часов 18 минут. Обе крошечные «луны» движутся в плоскости марсианского экватора.

Нелегко увидеть спутники Марса, поэтому так поздно сравнительно они и были открыты. При благоприятных условиях наблюдения, однако, их видно как звезды 12—13-й величины (нормальный человеческий глаз в ясную ночь различает звезды лишь до 5—6-й величины). Если бы не близость к яркой планете, спутники Марса можно бы было увидеть в телескоп средней мощности.

…Наблюдателю, окажись он на поверхности Марса, представилась бы чрезвычайно интересная картина. Он увидел бы Фобос, восходящий на западе, стремительно движущийся навстречу всему звездному небу и заходящий на востоке. Наблюдаемый диаметр этой марсианской «луны» был бы равен примерно трети нашей Луны, а яркость в 25 раз меньше, чем яркость земной Луны в полнолуние. Нашел бы он и почти неподвижную яркую звездочку — медленно движущийся, почти висящий над одним местом Деймос.

К сожалению, замерить с Земли при современной технике оптических наблюдений диаметры спутников Марса невозможно. Только зная их яркость и принимая их отражательную способность равной отражательной способности Марса (а она равна 15 процентам), вычисляют размеры марсианских «лун». При таком расчете диаметр Фобоса оказывается равным приблизительно 16 километрам, диаметр Деймоса—8 километрам.

Но, по всей вероятности, их отражательная способность больше, чем у Марса. Так, по некоторым наблюдениям, спутники Марса имеют белый цвет, а не красноватый, как поверхность этой планеты. Если допустить, что их отражательная способность больше принятой при расчетах, то размер спутников будет меньше.

Прямых измерений массы марсианских «лун» не существует. Если считать, что их удельный вес таков же, как у обычных горных пород, то масса Фобоса окажется в миллиард раз меньше массы Марса. Масса Деймоса примерно в 10 раз меньше массы Фобоса.

Вот коротко и все, что известно современной науке о спутниках нашей соседки в солнечной системе.

Чем же отличаются спутники Марса от спутников других планет солнечной системы?

В первую очередь своими крайне незначительными размерами. Таких маленьких «лун», не считая искусственных спутников Земли, не имеет ни одна планета. Во-вторых, их крайней близостью к своей планете. Совершенно уникальное в нашей солнечной системе — это то, что период обращения Фобоса меньше периода вращения Марса.

Все сменявшие одна другую космогонические гипотезы не могли объяснить происхождения таких странных спутников. Если, например, считать, что это случайно захваченные Марсом астероиды, то непонятно, почему они движутся по почти круговым орбитам, лежащим точно в плоскости экватора.

Есть у одного из марсианских спутников поразительное отличие от всех других спутников в солнечной системе.

В 1945 году американский ученый Шарплес провел серию наблюдений спутников Марса и сравнил полученные результаты с имевшимися до него, в частности, сделанными в начале века русским астрономом Германом Струве. Наблюдения Струве отличались большой точностью. Он определил все характеристики орбит Фобоса и Деймоса и дал весьма точное значение их положений на орбитах. Отсюда по законам небесной механики можно вычислить с большой точностью положение спутников на их орбитах для любого будущего момента времени. Оказалось, что теоретически ожидаемое положение Фобоса разошлось с наблюдениями Г. Струве. Разошлось на огромную величину — всего за несколько десятилетий Фобос ушел по своей орбите вперед от расчетной точки на целых 2,5 градуса! Это необъяснимый факт, просто скандал в небесной механике!

Раз Фобос ускорил за это время свое движение, значит, он приблизился к поверхности Марса. Именно то же самое происходит с искусственными спутниками Земли: их тормозит сопротивление атмосферы, они снижаются, но при этом ускоряют свое движение.

Изменения в характере движения Фобоса так велики, что можно уверенно сказать: мы присутствуем при медленной агонии небесного тела.

Ведь приблизительно всего через 15 миллионов лет Фобос должен будет упасть на Марс. В астрономических масштабах это весьма и весьма малый срок.

Какими же причинами можно объяснить ускоренное движение Фобоса? Этому вопросу посвящено несколько работ в зарубежной научной литературе. Выдвигались две возможные причины такого торможения. Во-первых, сопротивление окружающей спутник среды — та же причина, что вызывает торможение искусственных спутников Земли. Однако расчеты, которые были произведены видным американским астрономом Уиплом совместно с Керром, не подтвердили этого предположения. Ведь для этого надо было принять плотность этой среды на высоте в 6 тысяч километров равной 3х10^-16 граммов на кубический сантиметр. Если эта среда — межпланетное вещество (которое в окрестностях Марса, вообще говоря, может иметь большую плотность, чем около Земли), то непонятно, почему она не тормозит более удаленный Деймос. Но может быть, это марсианская атмосфера? Земная атмосфера имеет такую плотность на высоте около 750 километров. Несмотря на меньшую силу притяжения Марса, его атмосфера, однако, не может иметь такой значительной плотности на высоте 6 тысяч километров. Произведя соответствующие расчеты, я убедился, что в этом случае она рассеялась бы всего за несколько десятков миллионов лет.

Второй возможной причиной ускорения движения Фобоса могут быть приливы. Так как на Марсе отсутствуют значительные свободные водоемы, надо учитывать только приливы в твердой оболочке этой планеты. Известный английский астроном Джефрис, крупнейший специалист по приливам, недавно проверил точными методами математики и эту гипотезу. По его расчетам, приливы в твердой оболочке Марса могут объяснить лишь одну десятитысячную часть наблюдаемого ускорения Фобоса. Правда, при этом Джефрис сделал предположение, что упругие и вязкие свойства Марса таковы же, как у Земли.

Но, может быть, Марс имеет совершенно отличную от Земли упругость, вязкость, структуру? Расчет Джефриса, основанный на недостаточно мотивированном предположении, неубедителен. Однако расчеты, которые мы провели в последнее время, показали, что, если принять за причину торможения Фобоса влияние приливов, надо признать, что он существует не более 500 миллионов лет. Это именно то время, за которое он должен бы был опуститься с предельно удаленной возможной для него орбиты до его сегодняшнего положения. Ибо если бы его начальная орбита оказалась больше этой предельно возможной, влияние приливного трения не приближало бы его к Марсу, а, наоборот, удаляло. Так удаляет влияние земных приливов нашу Луну. Для Марса эта предельная орбита находится на расстоянии около 20 тысяч километров. Деймос находится дальше нее и поэтому под влиянием приливного трения никогда не сможет приблизиться к Марсу.

Но полученное время жизни Фобоса — 500 миллионов лет — недопустимо мало по сравнению со временем жизни Марса — около 5 миллиардов лет. 500 миллионов лет тому назад на Марсе условия не могли значительно отличаться от современных. Такой сложный процесс, как образование спутников с почти круговыми орбитами, расположенными в плоскости экватора планеты, мог иметь место только в отдаленную эпоху формирования Марса из «допланетного облака» или немного спустя, когда Марс был совсем «молод» и условия там были резко отличны от современных. Поэтому мы можем сделать вывод, что приливы не являются причиной наблюдаемого ускорения Фобоса. Таковы те причины аномалий движения Фобоса, которые рассматривались на страницах научной печати. Однако возможны и другие причины. Я попытался найти и рассмотреть их все.

Конечно, нельзя не допустить возможности существования вокруг Марса мощного магнитного поля. Безусловно, из чего бы ни состоял Фобос, слагающие его вещества обладают той или иной электропроводностью. Возможно, что и весь он обладает тем или иным электрическим зарядом. В этих случаях магнитное поле Марса будет тормозить его движение. Однако проведенные мной математические расчеты отвергли и эту возможность. Наконец, вообще говоря, нельзя исключить, что ускоренное движение Фобоса происходит по законам небесной механики — из-за влияния притяжения Деймоса, Солнца и других планет. Однако все эти причины должны бы (это опять показывают расчеты) сильнее повлиять на движение Деймоса, а не Фобоса. А ведь происходит все наоборот.

Таким образом, я пришел к выводу, что никакими естественными способами невозможно объяснить ни происхождение марсианских «лун», ни странности в движении Фобоса.

Проанализировав и отвергнув все мыслимые причины торможения Фобоса, я пришел к следующему выводу. Вероятно, именно торможение верхних, чрезвычайно разреженных слоев атмосферы играет здесь решающую роль. Но для того, чтобы это торможение оказалось столь значительным — учитывая чрезвычайную разряженность атмосферы Марса на такой высоте, — Фобос должен иметь очень малую массу, а значит, и среднюю плотность, примерно в тысячу раз меньшую плотности воды.

Но может ли сплошное твердое тело иметь столь малую плотность, вероятно, меньшую, чем плотность воздуха? Конечно, нет! Можно себе, однако, представить Фобос не сплошным, а неким облаком мельчайших пылинок, отстоящих на значительном расстоянии друг от друга. Но такое облако, как показывают расчеты, неизбежно рассеялось бы по всей траектории, превратившись в нечто подобное знаменитому кольцу Сатурна. И есть только один способ сочетать требования твердости, неизменности формы Фобоса и его крайне незначительной средней плотности. Надо предположить, что Фобос полый, пустой внутри — нечто вроде консервной банки, из которой вынули содержимое.

Ну, а может ли быть естественное космическое тело полым? Нет и нет! Следовательно, Фобос имеет искусственное происхождение. Другими словами, Фобос является искусственным спутником Марса. Странности в свойствах Деймоса, хотя и менее разительные, чем у Фобоса, позволяют высказать предположение, что и он также имеет искусственное происхождение.

Но, может быть, спутники Марса слишком велики по размерам, чтобы быть искусственными сооружениями?

Конечно, искусственные спутники Марса имеют довольно значительные размеры. Их массы могут быть около сотни миллионов тонн и даже больше. Но создание таких спутников не является неразрешимой инженерной задачей для разумных существ. Да к тому же отсутствие помех со стороны силы тяжести в значительной степени снимает ограничения на размеры космических конструкций. Вряд ли можно сомневаться, что в перспективе ближайших столетий такие гигантские спутники будут созданы и вокруг Земли. Технические пути решения такой задачи ясны уже сейчас, а общественная потребность их создания, безусловно, возникнет. Ибо необходимо будет строить космические обсерватории и лаборатории, промежуточные станции для космических кораблей, отправляющихся в дальние рейсы. Совершенно очевидно, что разместить все сложное и громоздкое оборудование, ученых и астронавтов будет возможно только на космическом острове весьма и весьма солидных размеров, не в сотни метров, а в километры диаметром.

Вес такого спутника и его оборудования — порядка нескольких десятков миллионов тонн — не должен смущать. Построили же люди еще при фараоне Хеопсе, около 3 тысяч лет назад, за годы жизни одного поколения гигантскую гробницу — пирамиду, весящую около 10 миллионов тонн! А располагали они только силой своих рук, рычагами, медным и деревянным инструментом. Так неужели человечество, располагающее могучей силой ядерной и термоядерной энергии, не сможет осуществить аналогичного подвига в космосе? Да, конечно, сможет. Причем в ближайшие столетия, а может быть, и значительно скорее.

Конечно, такие спутники будут запущены достаточно далеко, на расстояние в несколько земных радиусов. В этом случае торможение их беспредельно разреженными остатками атмосферы и приливами будет столь незначительно, что они смогут просуществовать сотни миллионов лет — в десятки тысяч раз дольше, чем насчитывает сегодня вся история человечества. Это будут памятники куда более прочные, чем подвергающиеся действию солнца и ветра, дождя и холода «вечные» пирамиды! Не являются ли и спутники Марса такими памятниками когда-то существовавшей высокой культуры?

Сегодняшняя природа Марса — это природа холодного плато, поднятого на высоту 18 километров над земной поверхностью. В его атмосфере почти нет кислорода. Я убежден, что высокоразвитой жизни там уже не существует. Там могут быть простейшие растения, вроде мхов и лишайников. Но, по-видимому, 2–3 миллиарда лет тому назад положение было другим. Многие астрономы считают, что в то время в атмосфере Марса был кислород, а на поверхности его голубели огромные водные пространства — моря и океаны. Вероятно, тогда и появились на Марсе разумные существа, достигшие высокого уровня культуры. Я не пытаюсь даже представить себе ни их конкретных форм, ни того, что с ними случилось, но на определенном этапе развития они неизбежно должны были выйти за пределы своей планеты. Кстати, на Марсе, обладающем значительно меньшим притяжением, чем Земля, осуществить космический полет было значительно легче. Памятью об этом их подвиге и остались «странные спутники» планеты, которая была их колыбелью… Как для нас — Земля…

— А можно ли экспериментально доказать, что спутники Марса имеют искусственное происхождение? — спросили мы.

— Да, конечно, можно, — ответил ученый. — Лучшей проверкой будет, конечно, непосредственная высадка на них земных астронавтов. Но этого, вероятно, по самым смелым прогнозам, придется ждать не одно десятилетие. Значительно реальнее запуск в район Марса ракеты-зонда, снабженной научной аппаратурой. С ее помощью можно будет передать на Землю важную информацию о природе спутников Марса.

Могут помочь в выяснении их природы и наблюдения с Земли. Так, чрезвычайно важно было бы тщательно изучить изменения их яркости. Как известно, астероиды, размеры которых в целом ряде случаев в десятки раз превосходят размеры спутников Марса, как правило, имеют не круглую форму, ведь это просто причудливые обломки скал. Их вращение в пространстве вокруг центра тяжести вызывает резкое периодическое изменение яркости. Если, например, яркость спутников Марса окажется постоянной, что будет свидетельствовать об их шарообразной форме, то это в значительной степени подтвердит нашу гипотезу. Если окажется, что яркость изменяется очень часто, то есть они вращаются очень быстро, это тоже будет серьезным аргументом в пользу их искусственного происхождения. Большую скорость вращения, не свойственную естественным небесным телам, вероятно, будут придавать обитаемым искусственным спутникам для создания на них искусственной силы тяжести. Может быть, так же поступили и древние создатели Фобоса и Деймоса?! Возможны и другие исследования, проводимые с Земли.

Конечно, сегодня все это только рабочая гипотеза. Но…

Но гипотезе об искусственном происхождении спутников Марса не придется долго оставаться гипотезой. В ближайшие годы, в крайнем случае— десятилетия, но, во всяком случае, еще в нашем, а не в XXI веке, она или будет подтверждена новыми, абсолютно убедительными фактами, или будут найдены другие объяснения загадочным «странностям» в характере спутников Марса.