ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

том 74, № 12, стр. 1059-1081 (2004)

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЛУНЫ И ПЛАНЕТ

Э.М. Галимов
Галимов Эрик Михайлович - академик, член Президиума РАН,
директор Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН.
Выступление на заседании Президиума РАН 23 декабря 2003 г.

Исследования Луны и планет были начаты в 60-е годы XX в. Общеизвестны достижения того времени. В 80-е годы наступил некоторый спад. Но уже с середины 90-х годов начался новый этап интенсивных планетных исследований. К космическим исследованиям подключились новые страны - Франция, Германия и ряд других европейских стран, объединенных в Европейском космическом агентстве (ESA). Активную работу в космосе начала Япония. Китай недавно, как известно, отправил в космос человека и готовит программу исследования Луны. Запуск в 2007 г. орбитального аппарата на Луну запланировала Индия.

Выявление общих законов и особенностей образования планет Солнечной системы важно для понимания процессов, формировавших нашу Землю. Мы все еще не знаем, как и когда образовались первичная кора, океан, атмосфера, каков был их состав. Первые 500-600 млн. лет истории Земли отсутствуют в ее геологической летописи. Поэтому познание законов формирования Солнечной системы и реконструкция в рамках сравнительной планетологии ранней истории Земли - центральная задача планетных исследований.

Космические исследования имеют особое значение для ответа на вопрос о происхождении жизни. Сегодня наука с нескольких направлений подходит к решению проблемы. К этому приближают успехи молекулярной биологии, тонкие геохимические изотопные методы, позволяющие реконструировать ранние события в Солнечной системе, материальные носители которых навсегда исчезли, математическое моделирование, опирающееся на возможности суперкомпьютеров. Важно определить условия возникновения и распространения жизни в Солнечной системе, что может быть достигнуто только в результате космических исследований. В документах стратегического планирования НАСА проблема поиска следов внеземной жизни ставится на первое место в ряду задач планетно-космических исследований [1,2].

На передний план выходит использование ресурсов околоземного пространства. Речь здесь прежде всего идет о Луне. Имеются серьезные проекты ее использования в будущей энергетике. Считается, что земные источники энергии, включая природное топливо и ядерное горючее, не справятся с потребностями производства к середине нынешнего века. Один из возможных путей решения проблемы связан с использованием гелия-З в термоядерном синтезе, с его добычей и доставкой с Луны. Луна может быть использована в качестве форпоста исследования дальнего космоса, базы для мониторинга астероидной опасности, контроля за развитием критических ситуаций на Земле.

1998-2003 гг. ознаменовались рядом крупных научных достижений. К их числу прежде всего следует отнести доказательство присутствия на Марсе воды. Сделанные с борта запущенного в 1998 г. американского орбитального аппарата "Mars Global Serveyor" десятки тысяч снимков высокого разрешения позволили зафиксировать детали строения извилистых каналов, береговых террас, сети долин, которые были почти достоверно интерпретированы как связанные с движением воды (рис. 1, а, б).

Недавно гамма-спектрометр и нейтронный спектрометр, установленные на американском орбитальном аппарате "Mars Odyssey", запущенном в 2001 г., обнаружили повышенную концентрацию водорода в полярных районах, а также на равнине Terra Arabia и районе Olympus Mons. В эксперименте с нейтронным спектрометром HEND (High Energy Neutron Spectrometer) принимали участие и российские ученые из Института космических исследований и Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского [3].

Из этих наблюдений следует, что почвенный слой, по крайней мере до глубины 1-2 м, а может быть, и глубже, содержит воду, очевидно, в виде льда. Содержание воды в грунте по разным оценкам достигает от 20 до 70%. Практически такой грунт можно рассматривать как очень грязный лед. При сезонном прогреве он вытаивает. Вода частично испаряется, оставляя осадок пыли. Иногда образуются вздутия (рис. 1, в). На склонах грязный лед сползает как глетчер (рис. 1, г). Движение талой воды формирует рытвины (рис. 1, д). Американские ученые приходят к выводу, что на раннем Марсе существовали бассейны жидкой воды [4,5]. На некоторых участках эрозия вскрывает многопластовый осадочный покров (рис. 1, е, ж).

Присутствие воды делает вероятным зарождение на Марсе жизни. Пока неизвестно, как долго существовали на Марсе условия, благоприятные для жизни. Насколько успела продвинуться предбиологическая эволюция? Достигла ли она стадии появления клетки? Вопрос о продолжительности предбиологической эволюции является исключительно важным для понимания возникновения жизни на Земле.

Жизнь, по-видимому, лавинообразно развивается, если она прошла стадию становления генетического кода. До этого момента предбиологическая эволюция требует ряда исключительно благоприятных условий: восстановительного характера среды, наличия определенных органических соединений, умеренного диапазона температур. Но если химическая эволюция преодолела фазу становления генетического кода, то жизнь проявляет удивительные адаптационные возможности. Поэтому, раз возникнув, она могла сохраниться в течение миллиардов лет в неблагоприятной обстановке, хотя, возможно, ее эволюция остановилась на самых ранних микроскопических формах. Иначе говоря, жизнь не могла возникнуть в современных условиях Марса, но она могла адаптироваться к этим условиям.

Присутствие воды на раннем Марсе поднимает массу других вопросов. Несколько миллиардов лет назад Солнце светило слабее, чем теперь, и на Марсе было еще холоднее. Между тем там была жидкая вода. Это могло быть связано с оранжерейным эффектом, который создавала мощная углекислая атмосфера. Но есть одна загадочная особенность. Существование водных бассейнов в присутствии углекислой атмосферы, казалось бы, делает обязательным осаждение карбонатов, то есть углекислых солей. Карбонаты составляют огромную часть осадочных пород на Земле. На Марсе же карбонаты очень редки. Возможно, это связано с тем, что ранняя атмосфера Марса была не нейтральной, состоящей из СО2 а восстановленной, то есть содержала углерод в виде СН4 и СО. Несколько лет назад я высказал эту гипотезу, опираясь на изотопные данные [6]. Дело в том, что в системе СН4-СО2 углекислота должна обогащаться изотопом 13С. Поэтому, если атмосфера планеты метановая, то углекислота и встречающиеся карбонаты должны быть обогащены тяжелым изотопом углерода 13С. Марсианские карбонаты действительно аномально обогащены тяжелым изотопом (d13С = +30...+40%). Можно показать, что метановая первичная атмосфера, возможно, была и на Земле. Наличие восстановленной первичной атмосферы планеты создает благоприятную обстановку для возникновения жизни и имеет принципиальное значение для условий возникновения АТФ - этой, на мой взгляд, ключевой молекулы предбиологической химической эволюции [7].

Следует заметить, что представление о метановом составе атмосферы Земли было распространено лет 50 назад. Но пртом было показано, что метан неустойчив к фотолизу, и укрепилась концепция углекислой атмосферы. В последние годы эта парадигма подвергается ревизии. Появились работы, которые возвращают нас к представлению о метановой первичной атмосфере Земли и планет, и толчком к этому послужило исследование Марса.

Не только Марс, но и другие планетные тела, прежде всего спутники Юпитера - Европа и Каллисто, привлекают внимание как возможные объекты возникновения жизни. Американский космический аппарат "Galileo" произвел высоко-разрешающую съемку поверхности Европы - спутника Юпитера. Полученные снимки показали, что Европа покрыта панцирем льда. Пластины льда содержат трещины, признаки торошения, развернуты относительно друг друга. Это свидетельствует о том, что лед является плавающим. Его мощность - примерно 10-20 км. Под ним находится океан жидкой воды. Раз возникнув, жизнь могла приспособиться к неблагоприятным условиям во мраке глубокого океана. В аналогичных условиях на Земле, например, на дне океанических впадин, жизнь, как известно, встречается.

В американской программе космических исследований на следующее десятилетие (2003-2012) на первом месте стоит многоцелевая и долговременная программа изучения Марса [1, 2, 8, 9, 10]. Ее задача - всестороннее исследование Марса, прежде всего в контексте проблемы происхождения жизни.

Американцы вначале потеряли три аппарата: "Mars Observer" (1992), "Mars Climate Observer" (1999) и "Mars Polar Lander" (1999). Но другие экспедиции дали исключительно интересные результаты. "Mars Global Surveyor" (1997), "Mars Odyssey" (2001) дали явные доказательства присутствия воды на Марсе. Автоматически передвигающийся аппарат (ровер) "Mars Pathfinder" сделал наземную видеосъемку и измерил химический состав поверхности. В январе 2004 г. ожидается посадка на Марсе "Mars Exploration Rovers", двух аппаратов, несущих марсоходы на борту *. Орбитальная экспедиция ("Mars Reconnaissance Orbiter Mission") с набором аппаратуры, включая длинноволновый радар, намечена к запуску на август 2005 г.

* К моменту подготовки рукописи доклада к печати первый из аппаратов - "Spirit" - благополучно совершил посадку на поверхность Марса.
Следующий аппарат ("Mars Smart Lander") осуществит мягкую посадку и произведет бурение с целью непосредственно зарегистрировать присутствие воды и, возможно, органического вещества. Экспедиция "Mars Long-Lived Lander Network", представляющая долговременную сеть марсианских станций, планируется к запуску в 2007 или в 2009 г. Главная задача этого проекта - изучение внутренней структуры Марса, включая его ядро. Затем планируется возвращение образцов с Марса ("Mars Sample Returns Mission").

В бюджетном послании на 2003 г. президент США посвятил отдельный раздел космическим исследованиям. Было заявлено о поддержке продолжения исследований Марса. Планируется, как и раньше, отправлять в среднем каждые 18 месяцев миссии стоимостью в пределах 320 млн. долл. в рамках программы "Discovery", а программа дополняется созданием серии проектов среднего класса "New Frontiers Missions" (стоимостью в пределах 650 млн. долл.), которые могли бы осуществляться каждые два-три года, и крупных дорогостоящих флагманских ("Flagship") экспедиций (стоимостью более 1 млрд. долл.), планируемых раз в десятилетие [8].

В рамках программы "New Frontires" до 2013 г. планируется запуск аппарата "Kuiper Belt Pluto Explorer". Он будет первым космическим аппаратом, который передаст научную информацию с неизученной до сих пор периферии Солнечной системы - пояса Койпера, где, вероятно, сохраняется самое примитивное вещество Солнечной системы. На 2009 г. запланирована экспедиция на Луну, предполагающая отбор и доставку грунта из полярного района. К числу очень интересных проектов относится "Jupiter Polar Orbiter with Probe" (JPOP). Co своей орбиты, входящей в верхи атмосферы Юпитера, JPOP определит состав атмосферы и наличие центрального ядра. Проект исследования Венеры "Venus in Situ Explorer" (VISE) намечено осуществить после 2011 г.

Доставка образца предполагается также с кометы в рамках проекта "Commet Surface Sample Return". Из флагманских программ, помимо Марса, планируется экспедиция к спутнику Юпитера -Европе: "Europa Geophysical Explorer". Европейское космическое агентство в июне 2003 г. запустило "Mars Express" с посадочным модулем "Beagle-2", с которым, однако, не удалось установить связь. На Луну запущен европейский аппарат "SMART-1", использующий электрореактивный двигатель [11, 12,13].

Япония запустила аппарат "Muses-C" с целью доставки образца с астероида. Она направила к Марсу орбитальный аппарат "Nozomi". К сожалению, связь с ним была утрачена при подлете к Марсу. В 2004 г. Япония планирует запуск на Луну аппарата "Lunar-A", а в 2005 г. - "Selena". Индия выделяет 83 млн. долл. на запуск орбитального спутника Луны, намеченный на 2007 г. Начиная с 2005 г. ESA намерено развернуть обширную программу "Аврора".
 

Рис. 2. Спутник Марса - Фобос

Как же на фоне этой активности выглядит наша космическая программа изучения Солнечной системы? К сожалению, с конца 80-х годов у нас успешных запусков не было. "Марс-96" не удалось вывести на орбиту. В планах Росавиакосмоса имеется только один утвержденный проект -"Фобос-Грунт".

Чем интересен проект, предусматривающий доставку грунта с Фобоса?

Фобос - один из двух спутников Марса (рис. 2). Это тело неправильной формы, размером 27 х 22 х 19 км, относительно невысокой плотности (1.9-2.0 г/см2). Радиус орбиты - 9378 км. Температура на поверхности - от -5°С до -105°С. Поверхность покрыта большим количеством кратеров. Уникальным является гигантский кратер Стикни диаметром 11 км (в нижней части рис. 2). На поверхности видны длинные борозды, возможно, вызванные тем, что Фобос находится почти в пределах зоны Роше (табл. 1).

Особенно важно выявить механизм формирования планетно-спутниковых систем, получить ответ на вопрос, является ли вещество Фобоса родственным веществу Марса или это объект, захваченный им в ходе эволюции Солнечной системы. Получить ответ можно, изучив изотопный состав кислорода грунта. Отношение трех изотопов кислорода имеет характеристические значения для разных типов космического вещества [14] (рис. 3).
 
Рис. 3. Диаграмма, характеризующая соотношение изотопов кислорода 18O и 17O (величины смещения от стандарта изотопных отношений 18O/16O и 17O/16O соответственно) в космическом веществе разного типа

Вполне вероятно, что мы уже имеем на Земле образцы вещества Марса. Среди метеоритов оказалась необычная разновидность, получившая название SNC-метеориты по первым латинским буквам названия метеоритов Schergotty, Nakhia и Chassigny, которые после долгих исследований и дискуссий были отнесены к так называемым марсианским метеоритам. Фрагменты пород могли быть выбиты с поверхности Марса при ударе крупных космических тел, придавших обломкам скорость, превышающую скорость убегания от Марса (5 км/с). Таких метеоритов немного - всего 12 из нескольких тысяч метеоритов, найденных на Земле. Они имеют характерное соотношение трех изотопов кислорода 18O/17O/16O, которые в SNC-метеоритах ложатся на линию химического фракционирования, не совпадающую с линией какого-либо другого класса космических объектов. Заметим, что Земля и Луна имеют общую линию и, следовательно, общий источник космического вещества.

Если результат анализа18O/17O/16O Фобоса попадет на линию фракционирования SNC-метеоритов, то это будет одновременно означать и генетическое родство Фобоса и Марса и окончательно удостоверит, что SNC-метеориты - это вещество Марса. У нас в коллекции метеоритов в ГЕОХИ есть такие образцы. Тогда окажется, что мы располагаем образцами с Марса еще до привоза их космическими аппаратами.

Многие считают, что Фобос близок по составу к углистым хондритам. Но распределение благородных газов различно для углистых хондритов и Марса [15]. Поэтому возникает вопрос: к чему ближе распределение благородных газов на Фобосе - к Марсу, вокруг которого он вращается, или углистым хондритам, происходящим из пояса астероидов? Характер распределения редких земель ответит на вопрос, содержит ли Фобос материал, прошедший процесс дифференциации.

По своим отражающим характеристикам Фобос напоминает асфальтизированное вещество [16] (рис. 4). Вполне вероятно, что так же, как в углистых хондритах, на Фобосе присутствуют органические соединения. Выяснение их состава, в том числе выявление предбиологических соединений, таких как аминокислоты, нуклеиновые основания, имело бы большое значение для решения вопроса о зарождении жизни в Солнечной системе.
 

Рис. 4. Отражательная характеристика Фобоса в сравнении с отражательной характеристикой некоторых веществ. Ближе всего Фобос к отражательной характеристике возгонов продуктов пиролиза природного органического полимера - керогена

Изучение U/Pb-, Rb/Sr-, Sm/Nd-систем позволит определить абсолютный возраст Фобоса, а изотопные систематики с коротким периодом полураспада родительского изотопа 182Hf/182W, 129J/129Xe, 244Pu/136Xe, 53Mn/53Cr позволят реконструировать самые ранние страницы формирования Солнечной системы, когда еще планеты не успели возникнуть.

Научно-производственным объединением им. С.А. Лавочкина разработан проект космического аппарата, основанный на наиболее экономичных современных технологиях, позволяющих почти наполовину уменьшить первоначально оцениваемую стоимость проекта. Аппарат рассчитан на ракету-носитель "Союз-Фрегат". Грунтозаборное устройство предполагает доставку колонки грунта длиной 100 см и весом около 100 г (рис. 5). Помимо этого, планируется манипулятор, который сможет при помощи микровидеоустройства подобрать отдельные кусочки грунта. В состав научного комплекса входят приборы, необходимые для аттестации места посадки, а также изучения Фобоса in situ: масс-спектрометр, газовый хроматограф, сейсмометр, термосенсор и др. Разработан сценарий полета и определены траекторные параметры. Как я уже говорил, запуск КА "Фобос-Грунт" был утвержден на 2005 г., потом на 2007 г. Если сохранится нынешняя тенденция планирования, эта дата не будет выдержана, чего допускать нельзя. Необходимость осуществления проекта "Фобос-Грунт" не позже 2007 г. диктуется следующими принципами:

• в течение 15 лет не было результативных планетных исследований в России; откладывание проекта приведет к утрате отечественной школы планетологии;

• доставка образца грунта с Фобоса позволит российским ученым не на вторых ролях включиться в международную программу исследования Марса, в том числе грунта с Марса;

• растягивание реализации проекта приводит к устареванию найденных технологических решений и элементной базы применяемых устройств;

• велика вероятность, что при откладывании проекта на период после 2007 г. проект, аналогичный "Фобос-Грунт" будет осуществлен NASA;

• решение научных задач проекта существенно обогатит наши знания о формировании Солнечной системы, даст новый импульс развитию наук о Земле, об условиях возникновения жизни; чем позже это случится, тем меньше будет эффект от вложенных средств.

Теперь о Луне. В 1995 г. я выступал на заседании Президиума РАН с докладом о необходимости возвращения к исследованиям Луны. В 1997 г. был утвержден план, предусматривающий запуск к Луне в 2000 г., а в 2004 - к Фобосу. Российское космическое агентство начало финансировать научно-исследовательские работы. Но год спустя было принято решение ограничить планетную программу запуском до 2005 г. одного аппарата "Фобос". Предложенный нами проект "Луна-Глоб" включал две главные цели: исследование внутреннего строения Луны и анализ вещества в приполярном кратере [17].

Знание внутреннего строения Луны имеет решающее значение для понимания механизма ее образования. В настоящее время распространена точка зрения американских ученых Хартмана и Дейвиса, что Луна образовалась в результате катастрофического столкновения Земли с другим планетным телом размером с Марс на заре истории Солнечной системы. В результате огромная масса расплавленного материала земной мантии была выброшена на околоземную орбиту и в последующем аккумулировалась в Луну. Мы придерживаемся другой гипотезы, не привлекающей механизм катастрофического удара, согласно которой Земля и Луна образовались из первичного материала как двойная система. Понятно, что от того, по какому сценарию формировалась система Луна-Земля, зависит наше понимание обстановки на ранней Земле и, следовательно, условий и времени зарождения жизни. Не входя в подробности, можно сказать, что знание внутреннего строения Луны, в том числе размера ядра, имеет решающее значение для оценки того, какая из гипотез справедлива [18,19].

Сейсмическое зондирование, направленное на решение главной задачи - определения внутреннего строения Луны, планируется осуществить путем параллельного проведения сейсмических экспериментов двух типов: создания малоапертурной сейсмической группы при помощи высокоскоростных пенетраторов и размещения трех пенетраторов, несущих широкополосные сейсмоприемники - два в экваториальной, один в полярной области.

В полярных районах Луны, как в полярных районах Марса, регистрируется пониженный поток надтепловых нейтронов, свидетельствующий, возможно, о наличии воды. Поэтому имелось в виду один из пенетраторов посадить на полюсе, совместив его со станцией, содержащей набор инструментов для исследования воды и летучих: масс-спектрометр, телевизионную камеру, g-спектрометр, нейтронный спектрометр и другие.

Подтверждение присутствия и оценка запасов воды имеет большое значение для освоения Луны. Исследование состава органических соединений, которые вымораживались в течение миллиардов лет на дне полярных кратеров, представляет интерес и с точки зрения проблемы происхождения жизни. Там аккумулировалось то, что могло переноситься в космосе. Это, так сказать, музей панспермии.

В 1998 г. на III Международной конференции по Луне Российский проект "Луна-Глоб" был высоко оценен. Поддержка его была отмечена в декларации конференции. Реализация проекта "Луна-Глоб" могла бы привести к одному из серьезных достижений в науках о Земле и планетах. В то же время мы и тогда рассматривали его лишь как первый шаг в широкой программе исследования и освоения Луны.

Я уже говорил об экономических и технологических перспективах освоения Луны, о все возрастающем интересе к Луне со стороны международного сообщества. Наш отказ от проекта исследования и освоения Луны представляется недальновидным и не отвечающим национальным интересам России. Это тем более обидно, что имеющийся уникальный опыт исследования Луны автоматическими станциями создает более благоприятные условия для работ в России, чем в любой другой стране.

Нужно определенно сказать, что при существующем финансировании возможность осуществления даже весьма скромного плана планетных исследований в России находится под большим сомнением.

Между тем следует отметить, что по общей активности в космосе Россия не уступает западным странам. По числу запусков Россия сегодня вышла на первое место. В 2002 г. из общего числа (65 запусков в мире) 25 сделано в России, в США - 18 (табл. 2). Назначение космических аппаратов - это решение военных задач, обеспечение Международной космической станции (МКС), связь, навигация (см., например, табл. 3). Из общего числа 35 запущенных космических аппаратов 17 сделано в интересах других стран, то есть произведены запуски зарубежных аппаратов российскими носителями. Это коммерческие запуски, то есть имеются определенные поступления средств в бюджет.

Между тем обращает на себя внимание катастрофическое несоответствие доли запусков научного назначения в России и других космических странах. Как видно из таблицы 2, в США при 20 с небольшим космических аппаратах в год за период с 1996 по 2005 г. только по программе планетных исследований запущен и намечен к запуску 21 аппарат. У нас при 35 аппаратах в год - только 1 запуск - "Марс-96" (неудачный). Я специально привел сведения с 1996 г., чтобы попал хотя бы один запуск. Если возьмем будущие 10 лет, то опять 10 зарубежных запусков и в лучшем случае - один наш.

Очевидно, что РАН следует более требовательно относиться к бюджетной политике Росавиакосмоса. По существующим правилам (16% от ОКР бюджета Росавиакосмоса) на фундаментальные исследования в 2004 г. должно было быть выделено не менее 1 млрд. руб., а выделено 600 млн. руб. Причем надо иметь в виду, что эти деньги практически возвращаются на предприятия Росавиакосмоса через научные программы. Речь идет, следовательно, не о дополнительных расходах Росавиакосмоса, а о некоторой вполне обоснованной корректировке его бюджета в пользу науки. В то же время следует признать, что и те деньги, которые выделяются, могли бы быть использованы РАН более эффективно (рис. 6).

До 1996 г. деньги вкладывали преимущественно в проект "Марс-96". По финансовому состоянию того времени проект был нам явно не по силам. От него следовало отказаться уже в 1992-1993 гг. Но зарубежными партнерами были вложены немалые суммы. Они всячески лоббировали этот проект и заставляли вкладывать всё новые средства. Ошибка с удивительной точностью повторилась позже. После гибели "Марса-96" все усилия сконцентрировались на астрофизической программе "Спектр", которая предполагала запуск трех тяжелых спутников Земли, требующих дорогостоящих ракет "Протон". Первый из этой серии, "Спектр РГ", намечалось вывести на орбиту в 1997-1998 гг. Его стоимость оказалась слишком велика для нас. Но "Спектр РГ" уже был связан с международными обязательствами. Запуск аппарата был закреплен в соглашениях о сотрудничестве "Черномырдин-Гор". После пяти лет вложения практически всех средств в 2002 г. от проекта "Спектр РГ" отказались. Фактически деньги, выделявшиеся на проект в течение пяти лет, пропали. Но урок вновь не был извлечен, и мы пошли на третий круг. Принято решение сделать теперь приоритетным "Спектр КР", с тем чтобы запустить его в 2006-2007 гг., - такой же тяжелый спутник, требующий дорогостоящей ракеты "Протон" и по степени готовности стоящий еще дальше, чем проект "Спектр РГ". Замечу, что на средства, которые расходуются на один спутник "Спектр", можно было бы сделать три запуска на Луну. Конечно, на разных этапах могут выделяться приоритетные проекты. Но это не должно доводиться до абсурда, до полного обескровливания других направлений, как это случилось с планетными исследованиями.

По-видимому, следует продумать целый ряд организационных мероприятий для выправления положения. Два из них представляются мне требующими немедленной реализации: во-первых, в связи с исключительным значением Луны для стратегических интересов страны, ее ролью в развитии наук о Земле, физики и астрономии, значением для будущего экономики следует разработать долговременную программу исследования и освоения Луны и добиться ее государственной поддержки; во-вторых, необходимо устранить необоснованные диспропорции в финансировании разных направлений фундаментальных космических исследований, в том числе утвердить план финансирования проекта "Фобос-Грунт", обеспечивающий его запуск не позже 2007 г.

Следующим шагом должно быть планомерное усиление работ в области исследования Луны и планет, которого можно добиться при рациональном и ответственном планировании в рамках даже существующего финансирования, хотя радикальных изменений можно ожидать лишь при соответствующем внимании к проблеме со стороны руководства страны.

ЛИТЕРАТУРА

1. Mars Exploration Strategy 2009-2020. White Paper by Mars Science Program Synthesis Group. April 18, 2003.

2. Space Science Exploration Strategy. NASA. October, 2003.

3. Mitrofanov I.G. et al. Vertical distribution of shallow water in Mars subsurface from HEND/Odyssey data // Microsymposium 38, GEOKHI, Moscow, October 2003, MS 069.

4. Head J.W., Carr M.H., Russel P.S., Fessett C.I. The Martian hydrological cycle and Late Noachian hydrogeology. Microsymposium 38, GEOKHI, Moscow, October 2003, MS 026-MS 032.

5 Laskar J. et al. Orbital forcing of the martian polar layered deposits // Nature. 2002. V. 19. P. 375.

6. Galirnov Е.М. On the phenomenon of enrichment of Mars in 13C: A suggestion on the reduced initial atmosphere // Icarus. 2000. V. 147. P. 472-76.

7. Галимов Э.М. Феномен жизни. Между равновесием и нелинейностью. Происхождение и принципы эволюции. М.: УРСС, 2001.

8. New Frontiers in the Solar System // An Integrated Exploration Strategy, NASA, 2002.

9. Lunar and Planetary Information Bulletin. Houston. 2002. N 9; 2003, N 94.

10. Resources of Near-Earth Space. Univ. Arizona Press, 1993. P. 69-98.

11. Europe visits MARS//ESA Bulletin. 2003. Aug. № 115.

12. CNES Magazine. 2002. April.

13. ChicarroA.F. Present and Future European Exploration of Mars // Microsymposium. 2003. № 38. MS-104.

14. Clayton R.N. Oxygen isotopes in Meteorites // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 1993. V. 21. P. 115-149.

15. Owen Т. The composition and Early History of the Atmosphere of Mars // Mars / Eds. Kiefer H.H., Jakosky B.M., Snyder C.W., Matthews M.S. Univ. Arizona Press, Tuc-son, 1992. P. 818-834.

16. Барсуков B.Л., Галимов Э.М., Кодина Л.А., Домогарова Н.Э. О возможном влиянии конденсации на поверхности некоторых космических тел продуктов ударного пиролиза органического вещества на формирование их спектров отражения // Доклады АН СССР. 1989. № 5.

17. Галимов Э.М., Куликов С.Д., Кремнев Р.С., Сурков Ю.А., Хаврошкин О.Б. Российский проект исследования Луны // Астрономический вестник. 1999. № 5.

18. Галимов Э.М. Проблема происхождения Луны // Основные направления геохимии. К 100-летию со дня рождения академика А.П. Виноградова / Отв. ред. Э.М. Галимов. М., 1995. С. 8-45.

19. Галимов Э.М. О происхождении вещества Луны // Геохимия. 2004. № 7.



 

По окончании научного сообщения академик Э.М. Галимов ответил на вопросы.

Академик Д.В. Рундквист: Хотелось бы спросить, как докладчик относится к продолжению исследований по Луне, связанных с гелием-З?

Э.М. Галимов: На упомянутой мной конференции в США говорилось о необходимости строительства баз на Луне, а также пунктов слежения. Рассматривались вопросы правового регулирования. Это была, по существу, конференция по практическому освоению Луны. Одной из центральных была проблема гелия-З. В принципе, доставка одного загруженного "Шаттла" с Луны может обеспечить США энергией на целый год. Добыча самого гелия-З, с точки зрения горно-обогатительных работ, почти ничего не стоит, потому что гелий сосредоточен в рыхлом реголите. Там его легко добыть. Нужны только геолого-разведочные работы. Сейчас уже известно, что в титаноносных реголитах особенно много гелия-З. Все упирается в возможности инфраструктуры термоядерного синтеза на Земле. Если бы она была готова для приема, можно было бы сравнительно быстро перейти на этот источник энергии. С докладом на конференции выступил один американский астронавт. Он - геолог. Я спросил его, когда будет подготовлена эта инфраструктура, то есть возможность промышленного использования гелия-З. Он ответил: через 15-20 лет. Использование синтеза на основе гелия-З не влияет негативно на экологию. Здесь нет радиоактивных отходов - бича атомной энергетики. Сейчас в передовых странах серьезно обдумываются проекты, связанные с гелием-З. Ведь через несколько десятков лет возникнут проблемы с полезными ископаемыми, с нефтью, газом, а также с ураном. Останется лишь уголь - экологически далеко не лучшее топливо. Именно к этому времени как раз должна подоспеть энергетика, основанная на гелии-З. Страны, которые придут к этой технологии первыми, будут заказывать музыку.

Академик В.Е. Фортов: Я бы с осторожностью связывал лунные исследования с термоядерной энергией. Главная проблема - не в топливе. Сегодня просто нужно еще создать эту станцию, и тут есть проблемы. А когда станция заработает, то возможно, там будет совсем другой цикл. Мой вопрос связан с открытием более сотен планет вне Солнечной системы. Есть идея о том, как практически использовать эти открытия?

Э.М. Галимов: Когда и как будут созданы установки термоядерного цикла - вопрос открыт. Есть разные точки зрения. Но этой проблемой нужно заниматься. Проблема внесолнечных планет чрезвычайно интересна. Их открытие исключительно важно с точки зрения построения модели формирования планет. Сложилось представление о том, что планетные системы образуются в результате аккре-ции: сначала возникают небольшие тела, которые растут, потом они соударяются и т.д. Этот процесс не так легко наблюдать. С Земли конечно, ничего не разглядишь. Речь идет пока о пылевых сгущениях вокруг звезд. Выводы делаются только по косвенным признакам. Академик Т.М. Энеев уже давно разрабатывает модель образования планет не путем соударения твердых тел, а аккумуляцией пылевых сгущений, что в большей мере соответствует наблюдениям. Сейчас трудно делать какие-то выводы. Ясно одно: открытие внесолнечных планетных систем - большое достижение науки.

Академик В.А. Шувалов: По вопросу о происхождении жизни. Имеется ли в плане исследования Фобоса раздел, посвященный обнаружению простых органических соединений или даже целых бактерий, клеток, гетеротрофов?

Э.М. Галимов: Очень важно доставить грунт, как это планируется в проекте "Фобос", изучить образцы. Американцы не раз пытались провести такие анализы на Марсе, и ни разу не был получен ответ. Это трудно телеметрически. Лишь доставка образца дает возможность детально определить состав вещества, включая и наличие органических соединений всех классов. Мы очень хорошо представляем себе состав упомянутых хондритов. Там обнаружено до 70 разных видов аминокислот, изомеров одной и той же кислоты, оксикислот и т.д. Они образовались абиогенно. И лишь когда мы изучим вещество с Фобоса в лаборатории, мы сможем получить ответ на поставленные вами вопросы. Нельзя сбрасывать со счета и возможность попадания на Фобос вещества с Марса. При ударах крупных космических тел о поверхность этой планеты мелкие частицы вещества могут быть выброшены в околомарсовое пространство и попасть на Фобос.

Обсуждение

Заместитель генерального директора Росавиакосмоса Г.М. Полищук: Сейчас идет уточнение программы космических исследований на 2004 г. Наступил момент, когда средства распределяются не только по разделам, но и по отдельным подпрограммам. Во многих странах изменилось отношение к исследованию Луны. Выскажусь по поводу состояния планетных исследований и приоритетов. В Росавиакосмосе и в РАН не удовлетворены положением дел по научному космосу. Я отвечаю в Росавиакосмосе за автоматические космические аппараты. Имеются четыре раздела: связь, навигация, дистанционное зондирование и научная тематика. Мне приятно сообщить, что в последние два года была выстроена последовательность необходимых работ, решены все вопросы по связи и телевидению. Все регионы у нас обеспечены космической связью. У программы, связанной с навигацией, тоже нет проблем. Просто необходимо время. Отстают два раздела: дистанционное зондирование Земли и научный космос. У России сейчас на орбите только один спутник дистанционного зондирования. В ближайшие годы должен быть решен вопрос об этом зондировании. С 2006 г. будут запускаться аппараты по научному космосу. Аппарат "Коронос-Р" работает, и он нам дал очень много с научной точки зрения и способствовал сохранению коллектива. Этот проект финансируют. Через год будет запуск очередного аппарата, который прилетит на смену "Короносу-Р".

По поводу астрофизики. Вместе с академиком А.А. Боярчуком я ставил вопрос о перекосе в программе. В прошлом году мы выстроили приоритеты, оставили одну программу "Спектр-Р". Сотрудничают 12 стран, и запуск намечен на 2006 г. Мы сменили руководство, поменяли кооперацию, финансирование в целом удовлетворительное. Думаю, что Академией наук и Росавиакосмосом было принято удачное решение, когда они остановили программу "Спектр-РГ" и запустили спутник "Интеграл". Наши ученые, все научные школы полностью обеспечены информацией о спутнике, выведенном на орбиту российской ракетой. Мы стали участниками этого совместного российского проекта и получаем 25% информации. Россия - единственная страна, в которую поступает столько качественной информации. Нужно прежде всего сохранить программу "Фобос-Грунт" - приоритет номер один, поскольку он связан с исследованием Марса, а в это вкладывают сейчас средства американцы и Европа. Второе направление связано с установкой наших приборов на зарубежных космических аппаратах. Все результаты по Марсу достигнуты благодаря приборам наших институтов, в частности. Института космических исследований РАН. Мы дали согласие на установку наших приборов и по другим зарубежным программам, связанным с Меркурием и другими планетами.

Официальной позиции по Лунной программе у нас нет. Наше мнение: оставить приоритетом номер один "Фобос-Грунт", а в число других включить лунную тематику, которой сейчас в мире начинают уделять все большее внимание. Месяц назад я провел переговоры с нашими коллегами из Индии. Они нас пригласили участвовать в Лунной программе. Я говорил об этом и с представителями НАСА. Если совместной работы не получится, надо выходить на самостоятельный проект. Поэтому необходимо в ближайшие месяцы начать разработку своей Лунной программы.

Доктор физико-математических наук В.В. Шевченко: В научном сообщении академика Э.М. Галимова широко представлены все направления планетных космических исследований. Хотелось бы дополнить одну деталь к его последнему тезису об использовании внеземных природных ресурсов, в частности, ресурсов Луны и астероидов. Лунные исследования в последнее время приобретают все более прикладное значение. В данном случае напрашивается вывод, что глобальные экологические проблемы на Земле не могут быть решены без привлечения внеземных ресурсов.

Еще в работах академика Семенова упоминались естественные природные факторы, которые ограничивают производство энергии внутри земной среды обитания. Если мировой уровень производства энергии превысит 0.1% от поступающей солнечной энергии, то наступит необратимая нестабильность природных процессов, грозящая полным разрушением среды обитания. Предлагаемый рост потребления энергии можно оценить в зависимости от роста населения Земли с учетом прогрессивного применения энергии на душу населения. Согласно прогнозу ООН, Бюро переписи населения США и оценкам отдельных исследователей, рост населения может замедлиться и остановиться на уровне 10-12 млрд. человек к концу текущего века или к началу следующего. На основании этих оценок можно убедиться, что в середине следующего, XXII, века рост производства энергии внутри земной среды превысит критический предел. Сами катастрофические процессы в природе начнутся раньше, и уже сейчас появляются отдельные статистические данные, подтверждающие это. По некоторым подсчетам, за последние 40 лет суммарные экономические потери от естественных катастроф возросли в 9 раз. Нарастая экспоненциально, эти потери уже в течение текущего столетия увеличатся на несколько порядков. Это приведет к тому, что в денежном выражении потери от природных катастроф станут сравнимы с ВВП некоторых стран. Природный катаклизм усугубится экономическим кризисом. Следовательно, о снижении энергетической нагрузки на земную среду необходимо позаботиться уже сейчас.

Кардинальным решением проблемы был бы перенос основных производственных мощностей в околоземное космическое пространство. Подобной частью космической инфраструктуры Земли могла бы стать Луна в качестве энергетической базы. Неисчерпаемым источником ядерного топлива для энергетики будущего является лунный гелий-З, полностью отсутствующий в природе Земли. Солнечная электростанция, работающая на Луне, может обеспечивать в значительной мере потребности Земли в чистой энергии. Производство на Луне компонентов водородно-кислородного горючего может экономично снабжать транспортные системы на высоких околоземных орбитах и при полетах к планетам Солнечной системы. Достаточно сказать, что лишь в небольшом по размерам металлическом астероиде (в поперечнике около 1 км) содержится масса железа, сравнимая с мировым производством стали в течение 5 лет. Таким образом, появляется принципиальная возможность вынести металлургическую промышленность, наносящую наибольший вред земной среде, за пределы Земли, в космическое пространство.

Академик Н.А. Анфимов: В развитии космических исследований Луны и планет в настоящее время с большим трудом можно рассмотреть вклад России. И это в то время, когда именно наша страна стояла у истоков таких исследований, когда мы еще в 1959 г. фотографировали обратную сторону Луны, сумели осуществить прорыв в определении параметров атмосферы Венеры, которые оказались очень далеки от предсказаний астрономов. Сегодня существует огромная дистанция между научно-техническими возможностями российской космической техники и финансовыми ресурсами, которые могут быть использованы на их претворение в жизнь. В результате вместо трех-четырех пусков в год по фундаментальным космическим исследованиям наша страна осуществляет один пуск космического аппарата научного значения в несколько лет. Поэтому приходится концентрироваться на каком-то одном направлении. В предыдущие годы была концентрация имеющихся средств на астрофизических исследованиях с помощью аппаратов серии "Спектр". Но перед этим была такая же концентрация на исследование планеты Марс. Создавался космический аппарат "Марс-94". Потом он стал "Марсом-96", и на него было израсходовано огромное количество средств. К сожалению, пуск закончился неудачей.

Я согласен, что сегодня приоритет нужно отдать аппарату "Фобос-Грунт", и не только потому, что этот аппарат предназначен для исследования Марса и его спутника Фобоса. Тут можно спорить, что более важно: поиск жизни на Марсе или исследование структуры и состава вещества планеты и его спутника. Особое значение имеет то, что данный аппарат создается на новой технической основе. Используется модернизированная ракета "Союз-2" в сочетании с новым разгонным блоком "Фрегат". Делается новая перелетная платформа - служебный модуль нового типа с использованием электрических и ракетных двигателей, новых систем, новых возможностей. С помощью этого аппарата можно не только послать экспедицию на Фобос, но и по-новому осуществить Лунную программу и другие космические исследования.

Сейчас идет разработка новой федеральной космической программы на 2006-2015 гг., и эта программа в разделе фундаментальных космических исследований, по сути, составит утвержденную на государственном уровне программу космических исследований. Роль Российской академии наук здесь достаточно большая, и у нее имеется возможность кардинально влиять на ее становление. Поэтому нам необходимо тщательно рассмотреть программу фундаментальных космических исследований и утвердить здесь приоритетные работы.

Академик О.А. Богатиков: Перспективы у нас, конечно, имеются, но не особенно блестящие. И понятно, почему. Ведь мы не можем сейчас развернуть таких же масштабных исследований, как США. На это там были затрачены огромные средства. Я согласен с тем, что приоритетным должен быть проект "Фобос-Грунт". Но здесь ничего не было сказано о том, что у нас имеется грунт, доставленный с Луны. Им обладают только две страны - Россия и США. Мы в свое время предоставили грунт чехам, кажется, немцам, полякам и еще кому-то. Но в последнее десятилетие исследование лунного грунта практически прекратилось. Считалось, что мы извлекли из него все полезное для науки. Но это не соответствует действительности. В связи с появлением новой научной аппаратуры, порой уникальной, возникли совершенно другие возможности изучения лунного грунта.

В сообщении говорилось о двух гипотезах происхождения Земли. Но имеется еще одна: Луна была 200 млн. лет назад гораздо ближе к Земле и сейчас постепенно отдаляется от нее по какой-то своей орбите. Мы в Институте геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН исследовали лунный грунт на новой японской аппаратуре. Теперь мы можем уже изучать частицы до наноразмеров, до 10, 15, 100 нм. Согласно первой гипотезе эволюция планет земной группы на разных этапах была одинакова. Но это не так. На Луне самыми древними горными породами оказались так называемые анарто-зиты - прекрасный облицовочный камень, который есть и на Земле. Их возраст определен -4.5 млрд. лет. На Земле этап анартозитов датируется 1 млрд. 700 млн. лет. Их очень много на Украине, в Канаде и в других местах. Самые ранние гранитоиды Земли - плагиограниты. В них практически отсутствует калий. На Луне же возраст гранитов примерно 4 млрд. лет. У нас в работе имеется примерно 17 осколочков лунных гранитов. Это калиевые граниты, а не плагиограниты. Щелочные породы появились на Земле впервые 2 млрд. 600 млн. лет назад или немного раньше. На Луне же калий и фосфор очень древнего происхождения - около 4 млрд. лет (так называемые обогащенные калием и фосфором базальты).

Мы уже закончили изучение горного грунта на рудных минералах. Оказалось, что самые древние ультраосновные породы Земли - коматииты. Эти породы содержат свыше 20% магния. На Луне они не найдены. Наконец, горные породы самых ранних этапов развития Земли обогащены элементами платиновой группы. В американском сборнике "Минералогия Луны" не описан ни один минерал платиновой группы. И мы тоже не обнаружили их, изучив около 50 рудных минералов.

Здесь говорилось, что по альбедо можно выявить состав Фобоса. Здесь нужно быть очень осторожным. В свое время была составлена геологическая карта по альбедо, то есть по отражательной способности Луны. Но анализ лунного грунта показал, что карта не соответствовала действительности. Объяснение простое. Под воздействием солнечного ветра (протонной бомбардировки) происходят процессы восстановления породообразующих склонов лунной поверхности иногда до ноль-валентного состояния, и при этом, естественно, меняется альбедо. Поэтому без доставки грунта нельзя решить основные задачи исследования космических тел.

Академик Т.М. Энеев: Уже давно в результате работ по планетологии, по происхождению планет мы пришли к выводу, что одна из главнейших задач исследования планет - доставка реликтового вещества из разных областей Солнечной системы, вещества, которое сохранилось со времени ее формирования. Конечно, я не преуменьшаю при этом значение исследований поверхности Луны, Марса. Но поиски реликтового вещества - наиболее важная задача. На ее решение направлена программа "Фобос-Грунт". Есть основания считать, что именно Фобос содержит это вещество. Ни Луна, ни планеты реликтового вещества нам не дадут. За время их существования здесь имели место мощные процессы дифференциации, стратификации и метаморфизма, которые радикально изменили их первоначальный состав. А вот на малых телах, размеры которых не превышают в диаметре 100-500 км и даже меньше - от нескольких десятков километров, такое реликтовое первоначальное вещество, образовавшееся в момент формирования Солнечной системы, могло сохраниться.

В 90-х годах имелась российско-германская программа полета в район главного астероидного пояса, к астероиду Фортуна. Это астероид класса С, очень загадочный, 200 км в диаметре. Программу назвали "Фортуна". Но никакой фортуны не получилось. Программа была сориентирована на ракету "Протон". Но на борту ракетного аппарата должен был стоять ядерный реактор. Он и погубил ее. В Европе против такого реактора протестовали "зеленые", и при помощи демагогии они добились своей цели. Мы эту программу возобновили, перейдя к носителям среднего класса на базе солнечных батарей и отказавшись от реактора. Аппарат уже спроектирован и может быть использован для дальнейших полетов в главный астероидный пояс к той же Фортуне, причем даже без изменения конструкции. Если мы поставим новые батареи, то можем лететь даже без использования маневров, к той же самой Фортуне. Конечная цель - получить представление о реликтовом веществе в районе Земли, что позволит разобраться в ее геохимии. Отчасти у нас есть реликтовое вещество - метеориты. Но нужна большая работа. Американцы тоже приходят к выводу, что метеориты появляются не из астероидного пояса, они возникли в поясе Койпера и дают представление о реликтовом веществе в этом районе. Теперь нам нужно добыть вещество из других точек Солнечной системы. И тогда мы получим ценные данные для построения адекватной модели строения Земли. На заре космической эры были сформулированы главные цели исследования дальнего Космоса. Они состояли в том, чтобы понять, как образовались Солнечная система и Земля. Поэтому я бы хотел обратить ваше внимание на проект "Фобос-Грунт".

Академик А.А. Боярчук: Здесь затрагивался вопрос о двух гипотезах происхождения Луны: первая - что она возникла так же, как и Земля, вторая - что по Земле ударило большое космическое тело и вышибло, образно говоря, Луну. В нашей Солнечной системе орбиты более или менее круговые. Планеты вращаются в соответствии с установленными закономерностями. Представим себе, что на нашу Землю налетело тело массой Марса и вышибло Луну. Возникает вопрос, сохранит ли Земля свою круговую орбиту? Исследования академика Фридмана и Софронова показали, что ответ отрицательный. В этом случае Земля вращалась бы уже не по круговой, а высокоэллиптической орбите, что не наблюдается. Поэтому необходимо определять судьбу двух гипотез, не только рассматривая соотношение химических элементов, но и принимая во внимание законы небесной механики. С этой точки зрения гипотеза "столкновения" очень уязвима.

Не хотелось бы, чтобы мы здесь противопоставляли одни научные исследования другим. Это неблагодарная задача. РАН совместно с Росавиакосмосом прилагает усилия, чтобы увеличить финансирование научных программ. Особенно трудно сотрудничать с Государственной думой РФ. Много средств расходуется на международную космическую станцию. На межведомственном экспертном совете было рекомендовано, чтобы 51 % средств выделялось на автоматические научные станции, а 49% - на международную станцию. Но существуют еще политические соображения, международные обязательства. И нам трудно изменять пропорции в пользу наших проектов, но за это нужно бороться.

Член-корреспондент РАН Л.М. Зеленый: В начале сентября 2003 г. у нас проходило заседание Секции исследования планет и малых тел Солнечной системы и безусловный приоритет был отдан проекту "Фобос-Грунт" в более экономичном варианте. Самая интересная и привлекательная сторона проекта - доставка грунта Фобоса на Землю. Сегодня уже упоминалось о потере нескольких американских аппаратов вблизи Марса. Космические исследования - рискованное занятие. И процент подобных потерь здесь очень велик. Поэтому на аппарате "Фобос-Грунт" будут установлены приборы, способные проводить дистанционный анализ вещества Фобоса и передавать информацию на Землю. Это позволит обеспечить успех миссии даже в том случае, когда не будет возможности полностью выполнить программу полета.

У Фобоса имеется плазменная оболочка. До сих пор идут споры о том, есть ли у него магнитное поле. На аппарате должен быть установлен соответствующий комплекс научных приборов. Основная же задача исследования, в реализации которой у российской науки имеется большой опыт и международный авторитет, - это доставка вещест-па Фобоса. Миссия "Фобос-Грунт", таким образом, является основным (и единственным) российским планетным проектом текущего десятилетия.

Сейчас идут споры о том, каким должен быть следующий шаг. В Совете РАН по Космосу разрабатывается программа космических исследований до 2015 г. Убедительны аргументы в пользу неследования Луны. Очень интересные задачи могут быть поставлены при изучении Венеры, где предлагается создать долгоживущую станцию. Если мы вернемся к Марсу, то можно использовать опыт наших проектов 70-х годов. Может быть, нам стоит начать изучение и других планет. Я, например, сторонник концентрации усилий на исследовании Меркурия. Именно там можно найти ответы на загадки происхождения Земли и Солнечной системы. Наша секция начала довольно активно работать, и мы надеемся скоро представить рекомендации о планетных миссиях, которые должны последовать за проектом исследования Фобоса. Здесь много говорилось о Луне. Но, на мой взгляд, вряд ли стоит ставить точку в этом вопросе. Следует спокойно обсудить и все остальные достаточно убедительные варианты.

Член-корреспондент РАН М.Я. Маров: Последние 10 лет свидетельствуют о том, что в облачи космических исследований, о которых говорил академик Э.М. Галимов, возникла критическая ситуация. Совершенно очевидно, что мы не только стремимся лучше понять, что происходит в ближайших к нам областях космического пространства, но и пытаемся осмыслить ход эволюции нашей собственной планеты в прошлом и будущем. Это становится исключительно актуальным it связи с возрастающей антропогенной нагрузкой на окружающую нас среду. Не случайно в течение многих лет главное внимание было обращено на Венеру и Марс, представляющие собой две предельные модели эволюции планет земной группы.

Но есть еще один исключительно важный аспект. В 60-70-е годы мы запустили десятки аппаратов и получили научные результаты фундаментального значения. В этих аппаратах была квинтэссенция того технического прогресса, тех научно-технических возможностей, которые требуются и для исследования дальнего Космоса. Тогда возникла необходимость в ракетных двигателях с большим ресурсом, с возможностью многократного запуска, в автономных системах навигации и управления, разного рода системах автоматики, в том числе с использованием искусственного интеллекта. В результате был дан толчок техническому прогрессу и в создании астрофизических аппаратов, таких как "Астрон". То, что мы ослабили здесь свои усилия, тревожный симптом. 1996 г. оказался фатальным для всей программы. Мы потеряли аппарат "Марс-96", который создавался многие годы. Но это произошло не по вине разработчиков, а тем более исследователей: не сработал разгонный блок Д. Такое иногда происходит в ракетной технике, и не только у нас, а и у американцев, европейцев, японцев. Но то, что произошло у нас, сразу развалило всю программу. Американцы, потеряв три аппарата, сохранили тем не менее финансирование и саму планетную программу. А мы, по существу, прекратили финансирование на несколько лет, и только совсем недавно, благодаря группе энтузиастов возникла концепция создания базового космического аппарата, которая легла в основу проекта "Фобос-Грунт". Речь идет о многоцелевом аппарате, способном решать задачу изучения реликтового вещества Солнечной системы. Я, однако, не согласен с оптимистическими высказываниями по поводу программы планетных исследований в соотношении с программой астрофизических исследований. За последние пять лет финансирование проекта "Фобос-Грунт" было совершенно незначительным: суммарно на него было выдано всего 30 млн. руб. Тем не менее на эти деньги удалось все-таки разработать эскизный проект аппарата. И я поддерживаю мысль академика Э.М. Галимова о том, что мы должны к 2007 г. запустить аппарат и уж, во всяком случае, сделать это не позднее 2009 г. Если мы этого не сделаем, то нынешнее наше отставание от американцев в 15 лет увеличится до 25.

Доктор физико-математических наук О.Б. Хаврошкин: Современный анализ данных по программе "Аполлон" показывает, что Луна - прекрасный астрофизический и космогонический детектор. И сейчас порядка 30% исследований, особенно на дальних тяжелых спутниках, которые направляются в пояс Койпера, изучают межзвездную пыль. Она содержит в себе информацию как о Солнечной системе, так и о близлежащих двойных звездных системах, и на 30% состоит из пыли от оболочек сверхновых звезд. Исследователи отмечали, что существуют межзвездные пылевые потоки, которые проходят и через нашу Солнечную систему. Их нужно исследовать. Нам известны периоды двойных звезд, которые находятся у нас по соседству. Мы эти периоды определили сейсмически.
Доктор технических наук Р.С. Кремнев: Анализируя американскую программу, я вспомнил, что и мы когда-то запустили 15 аппаратов на Луну, 7 из них посадили, 3 аппарата привезли грунт на Землю. 16 аппаратов ушли на Венеру, 6 - на Марс, 10-в космос. Первую ультрафиолетовую обсерваторию сделали еще в СССР. То есть за 20 лет мы успешно запустили в космос 31 космический аппарат. Сейчас такое невозможно. Тогда каждый аппарат готовился под руководством крупного ученого. Можно назвать имена 30 академиков. Среди них - А.П. Виноградов, В.Е. Фортов, А.А. Боярчук, Г.И. Марчук. Космическая эпопея, которая была начата в 60-х годах, привела к технической революции в промышленности. Тогда поставленные перед ней задачи приводили к появлению новых направлений и целых отраслей. Их руководители пополнили академию. И сейчас при подготовке проекта "Фобос-Грунт" мы, по сути дела, ведем борьбу за реализацию новых направлений. Здесь говорилось, что НИЦ им. Г.Н. Бабакина смог быстро улучшить характеристики аппаратов и понизить их стоимость. Но нам хотелось, чтобы РАН обратила на нас больше внимания. Мы, в частности, привыкли всегда работать с научным руководителем. Сейчас такового при реализации проекта "Фобос-Грунт" нет, что в определенной степени тормозит нашу работу.
Академик А.Ф. Андреев: Хотелось бы высказаться не о чисто научной стороне дела (цели ее ясны всем), а по поводу финансирования. Нехватка средств уже привела к необратимым последствиям в кадровом вопросе. Возьмем "Фобос-Грунт". Эскизный проект должен был быть окончен в июне 2002 г. Готов он не был, отложили на декабрь того же года. Когда собирались утверждать его, выяснилось, что имеется два конкурирующих проекта. Решили отложить и собраться снова в первом квартале 2003 г., а до этого устранить противоречия, создать единый проект. Но эскизный проект до сих пор не утвержден. Нет финансовых средств. Дело не только в деньгах. На эскизный проект было выделено 30 млн. руб. При наличии квалифицированных сотрудников за эту сумму вполне можно сделать проект. Но все дело в том, что осталось мало профессионально подготовленных специалистов, которые способны быстро и качественно осуществить эту работу. Учитывая это, мы в Совете РАН по Космосу тесно сотрудничаем с Росавиакосмосом. Имеется разделение труда. РАН занимается чисто научными вопросами, а Росавиакосмос - проектированием. Сейчас необходимо наше тесное сотрудничество, потому что трудности с кадрами затронули общее состояние отрасли и нашего основного производителя научной аппаратуры - НПО им. С.А. Лавочкина.

Недостаточность финансирования потребовала установить приоритетность научных проектов. Главным приоритетом сейчас является проект "Спектр-Р" под руководством академика Н.С. Кардашева. Проект дорогой, поскольку он рассчитан на тяжелую ракету "Протон", но выигрышный. В основе - идея о строительстве радиотелескопа с базой орбиты Земли вокруг Солнца. Имея такую базу, телескоп должен обладать невиданной разрешающей способностью. Здесь много важных фундаментальных приложений. В частности, телескоп должен дать возможность осуществить прямое наблюдение "черных дыр". С научной точки зрения, проект, безусловно, оправдан, и деньги будут потрачены не зря.

В настоящее время финансовая ситуация улучшилась еще и потому, что мы уже не должны часть средств, выделяемых на научные исследования. расходовать на оплату ракеты "Протон", запустившей международный аппарат "Интеграл".

Академик Н.П. Лаверов: Я согласен с теми. кто подчеркивал, что вещество Луны, планет и вообще космическое вещество - один из главнейших объектов исследований РАН. В те времена. когда Космическая программа была главным приоритетом развития науки и технологий в нашей стране, на подъеме, академики М.В. Келдыш и А.П. Виноградов - научные руководители программы - считали это направление космических исследований ведущим. Многие научные учреждения АН СССР, республиканских академий принимали в них участие. Так, буровая установка для отбора лунного материала создана в Киргизской АН, Марса - в ГЕОХИ АН. Исследования вещества образцов лунных пород сыграли важную роль в современном понимании проблем эволюции геологических процессов в системе "Земля-Луна".

К сожалению, за последние 15 лет в исследовании планет Солнечной системы, Луны мы уже почти ничего не делаем. Рухнула научная школа. существовавшая тогда, резко сократились работы конструкторских бюро. Лишь в ГЕОХИ РАН они поддерживаются на должном уровне. Вывод один: мы должны всячески сохранять ту научную школу академии, которой достигнуты важные результаты, осуществлен прорыв в науке, о чем говорил академик Э.М. Галимов.

Сегодня существуют три направления космических исследований: "Миссия от планеты Земля" (Астрофизика), "Миссия к планете Земля" и "Микрогравитация". На мой взгляд, с направлениями "Микрогравитация", "Миссия к планете "Земля" и "Астрофизика" в целом дело обстоит неплохо. Несколько слов по поводу космического мониторинга Земли. Если бы у нас не было совместной рабочей группы РАН и НАСА, то работы этого направления были бы явно сокращены. Совместно мы получили важные результаты в исследованиях Мирового океана, его биопродуктивности, внесли существенные поправки в современный баланс парниковых газов (С-СО2). Широко известны результаты этих работ по проблеме биоресурсов суши, особенно лесов, геодезии, вулканизму, химии атмосферы и проблеме озона.

К сожалению, совершенно недостаточно внимание к проектам, связанным с планетными исследованиями, в частности Луны, Марса и Фобоса. Ослаблено научное руководство этими направлениями. Ранее в Академии наук его козглавляли академики Р.З. Сагдеев и В.Л. Барсуков. Ассигнования на эти цели составляли половину всех расходов на космическое направление работ академии. Я считаю, что следует принять реальные меры, чтобы не утратить имевшие место в недавнем прошлом достижения в области космических планетных исследований.

Академик Ю.С. Осипов: До 1990 г. включительно ведущее место у нас занимали планетные исследования. После 1996 г. по известной причине пришлось свернуть работы. Неудача нанесла очень большой урон Академии наук и всем, кто участвовал в программе "Марс". Вы помните неудачный запуск, после которого планетные исследования прекратились. Но обвал произошел не по чьему-то злому умыслу, а потому, что в стране была очень тяжелая ситуация.

Безусловно, культура планетных исследований в академии и вообще в России была очень высокая. И я согласен с тем, что эта культура разрушается. Мы не можем ее потерять и должны сделать всё для того, чтобы ее сохранить. Но наивно полагать, что мы сможем сделать это при нынешних ресурсах в рамках наших национальных проектов. Надо всячески приветствовать участие наших ученых в осуществлении международных проектов, в рамках которых можно сохранить нашу культуру космических исследований.

Теперь по поводу проекта "Спектр-рентгенограмма". Здесь говорили о том, что проект надо свертывать. Это был крупный проект, и его еще три года назад все поддерживали. Если бы мы его осуществили, мы укрепили бы наши позиции в космических исследованиях. Мы его поддерживали потому, что зарубежные партнеры обещали нам финансирование. Они вложили в проект более чем 200 млн. долл. Была надежда на дополнительные денежные средства. Но, к сожалению, эта поддержка не была оказана. Мы упустили время, и мимо нас прошли большие деньги.

Теперь по поводу проекта "Фобос-Грунт". Ясно, что мы должны сделать все возможное, чтобы его осуществить. Мы хотели сделать это в 2005 г. Но не получается. Нужно осуществить запуск в 2007 г. Сейчас мы не можем пересмотреть приоритеты. А "Фобос-Грунт" - приоритетная программа планетных исследований. И если мы сейчас изменим какие-то акценты, то все вообще будет разрушено.

О лунных исследованиях. Их следует, несомненно, продолжать. Не секрет, что многие государства сейчас имеют далеко идущие стратегические интересы в отношении Луны, в использовании ее в самых разных проявлениях и аспектах. Не буду вдаваться в подробности. В любом случае мы не можем стоять в стороне и быть лишь космическими извозчиками в рамках каких-то лунных исследований. Конечно, лунные исследования надо поддерживать. Я обращаюсь еще раз к Совету РАН по Космосу и призываю еще раз осмыслить ситуацию с планетными исследованиями, потому что после завершения проекта "Фобос-Грунт" мы должны сказать, на что мы делаем ставку, и сформулировать цели.

У меня конкретное предложение. Давайте еще раз обсудим вопрос сообща и, может быть, немного поддержим лунные исследования в рамках общеакадемических программ, посвятим одну из них изучению Луны. Повторяю, мы просто не имеем права потерять ту исследовательскую культуру, которая возникла в Академии наук и еще существует в ней. Сейчас ситуация лучше, чем в 90-х годах. Финансовое положение стало немного лучше, и это нужно использовать для развития лунных исследований. Такова наша принципиальная позиция. К лунным исследованиям проявляют интерес все ведущие страны мира. Сейчас мы никаких конкретных решений не принимаем. Но мне дискуссия показалась очень интересной. И давайте еще до разработки программы космических исследований на период до 2015 г. сформулируем видение РАН всех этих проблем.

Материалы обсуждения подготовил к печати кандидат исторических наук Я.Г. Рокитянский


 




Январь 2005