Одна из самых удивительных особенностей венерианской атмосферы — вращение всего облачного слоя с ураганной скоростью. И хотя подобная — в одну сторону, с востока на запад — супер циркуляция существенно отличается от земной (венерианская атмосфера прокручивается этим своеобразным глобальным циклоном всего за 4 суток), ее исследование имеет принципиальное значение для понимания тех механизмов, что определяют долгопериодическпе изменения климата Земли. Так, предполагалось, что причиной столь стремительной закрутки являются приливные явления. Но в этом случае уже через короткий промежуток времени необычайно плотная атмосфера Утренней звезды увлекла бы, раскрутила и саму планету, ускорив ее вращение за счет сил трения! Но может быть, действуют и какие-то иные факторы? В таком случае, как осуществляется передача момента количества движения от твердой поверхности к пусть даже и весьма плотному, но все-таки газовому слою?
До настоящего времени неясно, однако, что же поддерживает столь быстрое его вращение. Поскольку температура дневной и ночной сторон планеты практически одинакова, причин для теплового движения атмосферы нет. Вокруг оси сама Венера вращается очень медленно, да и у ее поверхности ветры, как измерили метеоприборы посадочных аппаратов (так и ожидалось), всего лишь 1 м/с. Поскольку это один из наиболее интересных пунктов программы, продолжающей на новом, более высоком уровне исследования венерианской атмосферы, остановимся на нем подробнее.
АЗ начал действовать сразу после того, как от спускаемого аппарата была отстранена верхняя теплозащитная полусфера. Зонд был сброшен, отделена крышка парашютного контейнера и выпущен стабилизирующий парашют. Автономный спуск зонд совершал до тех пор, пока не сработало программно-временное устройство, по команде которого был сброшен стабилизирующий парашют и выброшен купол другого, тормозящего. В это время и открылся аэростатный контейнер, нижняя балластная часть которого, падая под действием собственного веса, извлекала аэростатную оболочку. Когда ее фторлоновая, пропитанная лаком ткань расправилась и гондола с подвешенными к ней метеоприборами и радиопередатчиком устремилась вниз, раздался еще один выстрел. Это включился пироклапан, аэростат наполнился гелием. Скорость спуска АЗ замедлилась: начала действовать аэростатическая сила, к тому же резко увеличилось торможение за счет лобового сопротивления АЗ. Понемногу падение, погружение в атмосферу прекратилось. Скорость АЗ упала до нуля, поскольку атмосфера, разогревая аэростатную оболочку, заставила расширяться содержащийся в ней газ. Достигнув максимального погружения, аэростат подвсплыл на высоту равновесия. Начался его дрейф в раскаленных струях, за которым неотрывно следили самые мощные радиотелескопы Европы, Азии, Америки, Африки и Австралии. Используя метод радиоинтерферометрии с большой базой, 70-метровые, работающие в паре радиотелескопы в Уссурийске и Евпатории, разнесенные на расстояние — базу — около 10 тыс. км, с точностью до метра определяли перемещение невидимой точки на диске Венеры, с огромной точностью рассчитывая скорость «огненного дрейфа». Причем на расстоянии, превышающем 110 млн. км. 1:10 000 000 — такова погрешность этого фантастического эксперимента.
— Это все равно, что наблюдателю, находящемуся в Европе, измерить перемещение секундной стрелки ручных часов у рыбака, ведущего промысел в Мексиканском заливе — так оценил один из американских астрономов качество уникального межпланетного эксперимента.
— Научные приборы для метеорологических измерений на аэростатах были разработаны в ИКИ АН СССР, — говорит заместитель директора института В. М. Балебанов. — В качестве партнеров в этих экспериментах участвовали ученые Франции, а вместе с ними, как своего рода «субподрядчики», американские специалисты.
Прежде всего были зарегистрированы чрезвычайно сильные вертикальные порывы ветра, достигающие более 1 м/с (на Земле, например, вертикальный ветер не превышает нескольких сантиметров в секунду). О чем это говорит? Прежде всего о мощных атмосферных вихрях на высотах порядка 54 км (т. е. в зоне плавания аэростатов).
На ночной стороне аппаратурный комплекс аэростатов зафиксировал световые вспышки. Что они означают — пока неясно. Может быть, это молнии?.. Ведь грозовые явления в атмосфере Венеры были обнаружены еще спускаемыми аппаратами станций «Венера-11» и «Венера-12». Или, может, это извержения вулканов? Вспомним картину К. Брюллова «Гибель Помпеи», где над извергающимся Везувием сверкают молнии… Во всяком случае, именно предположение о вулканической деятельности перекликается с объяснением факта изменения содержания двуокиси серы в атмосфере Венеры.
— Одна из главных задач исследований облачного слоя Венеры, — продолжает Вячеслав Михайлович, — состояла в уточнении фотохимических процессов, ответственных за его образование. Судя по полученным ранее косвенным данным, можно было предположить, что облака состоят в основном из серной кислоты (концентрации 75–85%) с примесью хлора. Но прямых определений серной кислоты в облачном слое не было. Да и непонятно, в какой форме в облаках присутствует хлор.
Химический анализ аэрозоля — использовался метод каталитического разложения серной кислоты на угле — показал: облака Венеры содержат серную кислоту в аэрозольной форме. Кроме того, в аэрозоль входят также элементная сера, хлор, фосфор. Вот такой коктейль!
Что касается формы облаков, то измерения выявили их сложную слоистую структуру. Один из спускаемых аппаратов, АМС «Вега-1», обнаружил, как минимум, пять облачных ярусов.
4. Инженерно-фантастический фильм
Теперь мысленно снова вернемся на борт «Веги», которую мы оставили в момент расстыковки пролетного и спускаемого аппаратов. С одной стороны, посадочный аппарат (ПА) стремился как можно прицельнее высадить «аэростатный десант», обеспечив точный (под заданным углом) вход СА в атмосферу, с другой — он обязан был пролететь мимо Венеры по. такой траектории, чтобы обеспечить наилучшие условия для ретрансляции сигналов СА на Землю. Взаимоисключающие требования! Но даже если бы ПА «исхитрился» и выполнил их все, он уже никак не вышел бы на межпланетную траекторию для полета к комете…
Решая эту непростую задачу, баллистики пришли к такому неожиданному решению. ПА должен совершить дополнительный активный маневр уже после пролета Венеры — «вырулить» на межпланетную магистраль и ведущую к нисходящему узлу кометной орбиты!
Но вот беда: насколько точно комета, находящаяся в это время между орбитами Юпитера и Сатурна, станет придерживаться своей орбиты после прохождения перигелия, пока неизвестно, поскольку полет к небесному телу, параметры движения которого неизвестны с необходимой точностью, осуществляется впервые.
Таков один из удивительнейших парадоксов путешествия к комете…
— Как же так, — может возразить читатель, — разве после переоткрытия кометы астрономы не вычислили все параметры ее новой орбиты?
Правильно, вычислили. Даже сосчитали, что перигелий наша космическая гостья пройдет 9 февраля 1986 года в 10 ч по московскому времени, что это всего лишь на 5 ч 13 мин раньше (и всего лишь на 11 тыс. км дальше), чем предполагалось по прежним расчетам.
И все же… Нет ничего другого, столь подверженного изменениям в звездном мире, как кометные орбиты. Любая планета может сбить их с пути — уж таковы свойства малых тел, и в предугадывании этих главных особенностей для специалистов состояла одна из самых больших сложностей проекта «Вега».
Чтобы обеспечить космический слет в назначенный срок и снабдить АМС информацией для коррекции орбит в течение всего времени полета, целая армия вычислителей, используя все новые и новые данные наблюдений самых крупных телескопов планеты, без конца уточняла координаты кометной орбиты.
В ход пошли результаты не только самых последних наблюдений, но и сведения, почерпнутые из астрономических хроник 1910, 1835, 1759, даже 1652 года! Только совместный — комплексный! — анализ всей этой информации, накопленной человечеством за многие века астрономической практики, позволил принять точно выверенное, единственно правильное решение о коррекции орбит АМС. Таким образом, можно без большого преувеличения сказать, что в реализации «проекта века» участвовали ученые из многих стран и, добавим, многих времен!
Характеризуя поистине астрономический объем вычислительной работы, необходимой для того, чтобы создать теорию движения кометы Галлея, приведем один пример: в США были обработаны результаты практически всех астрономических измерений, выполненных… с 1759 года! Аналогичную работу проделали и советские специалисты.
