Посадка
Космические станции "Викинг" достигли Марса к середи не июня и начале августа 1976 г. Затем они перешли на заранее рассчитанные орбиты вокруг планеты и начали поиск мест, пригодных для посадки. Выбор места посадки опреде лялся двумя соображениями: безопасностью для спускаемо го аппарата и научным интересом. По научным соображени ям еще до полета было решено посадить спускаемые аппара ты в районах, расположенных на разных широтах, чтобы получить сведения о различных климатических и географи
* Уэллс Г. Избранные произведения в 3-х томах.-М.: Мо лодая гвардия, 1956, т. 2, с. 168.
** В период 1962-1977 гг. к Марсу совершили полет семь автоматических станций "Марс", первыми проложившие путь к этой планете. В 1971 г. спускаемый аппарат "Марс-3" впервые осуще ствил мягкую посадку на поверхность планеты. В 1973 г. впервые по межпланетной трассе одновременно совершили полет четыре стан ции "Марс". Станция "Марс-5" стала третьим советским искус ственным спутником "красной" планеты, а "Марс-6" достиг ее поверхности. В результате этих полетов были получены ценные сведения о физико-химических свойствах Марса, в том числе о температурных условиях и содержании паров воды в атмосфе ре.-/7^мл". ред.
ческих зонах. Фотокамеры и инфракрасные датчики на борту орбитальных аппаратов вместе с наземным радиолокатором вели целенаправленный поиск мест посадки спускаемых ап паратов. Прежде всего искали участки, где температура и влажность превышали средние значения, так как они могли быть наиболее благоприятными для существования жизни. Однако обнаружить такие места не удалось. И поскольку с биологической точки зрения разные участки на одной и той же широте мало чем отличались друг от друга, окончатель ное решение о местах посадки было принято исходя из соображений безопасности спускаемого аппарата.
Когда все было подготовлено, по команде с Земли вклю чились пиротехнические устройства, разомкнувшие соедине ния, которые удерживали вместе орбитальный и спускаемый аппараты. Пружинные толкатели разделили их, и спуска емый аппарат (снабженный лобовым экраном для аэро динамического торможения в атмосфере) начал опускаться на поверхность Марса с высоты 1500 км. Для торможения спуска на высоте 6 км (ее измеряли с помощью радио локатора самого спускаемого аппарата) над поверхностью был раскрыт парашют и сброшен лобовой экран. На высоте 1,5 км был отброшен парашют, выдвинуты три опоры спускаемого аппарата и для окончательного погашения скорости при спуске включены тормозные двигатели. Спус каемый аппарат "Викинга-1" опустился на марсианскую поверхность 20 июля 1976 г. в точке с координатами 22,5 с. ш. и 48 з. д. на Равнине Хриса. Аппарат "Викинга-2" совершил посадку 3 сентября на противоположной стороне планеты на Равнине Утопия, в точке с координатами 47,5 с.ш. и 226 з. д., примерно на 1500 км севернее первого. В северном полушарии Марса в это время было раннее лето. Планировалось, что исследования продолжатся в течение 90 дней после посадки, но четыре космических аппарата функ ционировали около двух лет, а спускаемый аппарат "Ви кинга-1" проработал более шести лет.
Использование тормозных ракетных двигателей во время спуска аппаратов вызывало беспокойство, так как их выхло пы могли вызвать физические и химические изменения окру жающей среды в местах посадки. Чтобы свести эти воздейст вия к минимуму, в конструкцию двигателей были внесены изменения, позволяющие уменьшить нагревание и разруше ние грунта на поверхности, а в качестве топлива использован специально очищенный гидразин (N^H^), при горении кото рого не образуются органические продукты. Выхлоп состоял
из смеси азота, водорода и аммиака (приблизительно в равных объемах), а также 0,5% паров воды. Лабораторные испытания показали, что при использовании этого топлива и модифицированных дивгателей в районе посадки спускаемо го аппарата может погибнуть лишь незначительная часть почвенных бактерий. Однако при выхлопе все же наблюда лось значительное загрязнение грунта аммиаком и, вероят но, парами воды, хотя точные измерения не проводились. В соответствии с этими результатами учитывалась возмож ность химических изменений грунта в местах посадки, вы званных аммиаком и водой.
Состав атмосферы
Пока спускаемые аппараты приближались к поверхности Марса, приборы, вмонтированные в лобовые экраны, про водили измерения давления, температуры и состава атмо сферы. Аналогичные измерения осуществлялись затем на поверхности с помощью дополнительных приборов, достав ленных спускаемыми аппаратами. С биологической точки зрения самым важным был вопрос о составе атмосферы и особенно о наличии в ней азота. По общему мнению, этот элемент, входящий в состав нуклеиновых кислот и белков, совершенно необходим для жизни. Ранее с помощью косми ческих аппаратов было установлено, что содержание азота в атмосфере Марса не превышает 5% (в атмосфере Земли он составляет 77%), а возможно, его вообще там нет.
Приборы "Викингов" зарегистрировали, что в атмосфере Марса присутствует 2,7% азота, 95% диоксида углерода, 1,6% аргона, 0,13% кислорода, а также (в еще меньших количествах) монооксид углерода, неон, криптон, ксенон, озон и пары воды. Вероятно, когда-то атмосфера Марса была гораздо богаче азотом, но со временем он улетучился в космическое пространство. Азот-достаточно тяжелый эле мент, и сам по себе он не мог бы улетучиться, но Майкл Мак-Элрой в свое время показал, что атомы азота могут приобрести такую способность благодаря некоторым хими ческим процессам в верхних слоях атмосферы Марса. Как и предсказывает теория, "Викинги" обнаружили, что соотно шение тяжелого ^N и обычного ^N изотопов азота в марсианской атмосфере выше, чем в земной, т. е. из атмосфе ры Марса в первую очередь улетучивался более легкий изотоп.
Поиски жизни
Приборы
Для поиска следов жизни на Марсе каждый спускаемый аппарат был снабжен одинаковым набором из шести прибо ров: две фотокамеры, газовый хроматограф с масс-спектро метром для идентификации органических соединений в грун те и три прибора, предназначенные для выявления метаболи тической активности микроорганизмов в грунте. За работу каждого из приборов и интерпретацию его показаний отве чала определенная группа ученых, хорошо знакомых с его конструкцией и возможностями. Этот принцип распростра нялся на все приборы, установленные на спускаемых и орбитальных аппаратах "Викинг". Подобные группы специа листов вместе с инженерами, управлявшими космическими аппаратами, и руководителями полетов, координировавши ми все действия, и составили коллектив участников програм мы "Викинг".
Фотокамеры
Среди прочих приборов, установленных на борту "Ви кингов" и предназначенных для поиска жизни, фотокамеры обладали двумя особенностями. Во-первых, их работа не зависела от того. какова химическая природа марсианской жизни. Наблюдатели на Земле должны были решать, сви детельствует ли тот или иной объект о наличии на планете жизни, основываясь лишь па его внешнем виде. а не на физиологии или химическом составе. Ведь марсианин из кремния мог с тем же успехом попасть в поле зрения "фотокамеры, как и марсианин из углерода. Фотокамеры могли обнаружить не только сами живые существа, но и их следы, останки, сделанные ими предметы и. наконец, их движение. Однако разрешающая способность фотокамер не позволяла различать объекты размером менее нескольких миллиметров, что ограничивало возможность обнаружения жизни. Как мы знаем, целые царства живых организмов имею) меньшие размеры, но фотокамеры "Викингов" были не в состоянии заметить их.
Второе отличие фотокамер от других приборов, исполь зовавшихся при поиске жизни, заключалось в том, что всего одного фотоснимка могло оказаться достаточно для за вершения работы. Каждая фотография несла такую богатую
информацию (в техническом смысле этого слова), что в принципе наличие жизни на Марсе можно было доказать одним-единственным снимком. Никакой другой прибор на основании единственного наблюдения не мог дать убеди тельного свидетельства существования марсианской жизни.