Франция в космосе (стр. 2 из 3)

Разработав инфракрасные камеры для изучения атмосферы Юпитера и поверхности его спутников, а также бортовые приборы, исследующие плазменные волны в юпитерианской магнитосфере, французы участвуют и в миссии “Galileo” к этой планете.

Кометы. ESA намерено в 2003 г. запустить аппарат “Rosetta” к комете Виртанена. Аппарат должен сопровождать ее на протяжении части орбиты, исследуя состав ядра, процессы на его поверхности и в хвосте по мере приближения к Солнцу. На комету опустится немецкий посадочный отсек, способный взять образцы пород с поверхности для анализа на месте. Франция участвует в разработке 10 приборов, а за два из них отвечает полностью. Предполагается, что “Rosetta” встретится с кометой в августе 2011 г. и в течение следующего года будет обращаться вокруг нее. В 2013 г. комета достигнет своего перигелия и эксперимент завершится.

Космическая плазма. ESA приняло нелегкое решение о замене погибших при запуске 1996 г. четырех спутников “Cluster” новыми. Цель - построить карты турбулентных течений в плазме некоторых важнейших областей околоземного пространства, чтобы с их помощью изучать явления разного характера и масштаба - от глобального солнечного ветра до локальных полярных сияний. Карты областей от нескольких сотен до 10 тыс. км будут привязаны к реальному времени, т.е. впервые предусматривается разделить переменные времени и пространства. Такой подход позволит проследить процессы переноса материи и энергии, которые определяют поведение этой чрезвычайно сложной системы. Запуск спутников “Cluster-2” уже осуществлен в 2000 г. при помощи двух российских ракет типа “Союз”.

Подготовка к запуску аппарата «Cluster-2» российскими ракетами «Союз».

Ранее информацию о таких процессах собирали космические аппараты и спутники “Viking”, “Arcad-3”, “Wind” и “Interball”; она передавалась в недавно созданный в Тулузе Центр по изучению физики плазмы. Туда же будут поступать и новые данные программы “Cluster”, а также проекта “Taranis” по изучению молниевых разрядов между вершинами облаков и ионосферой.

Кроме этого, Франция активно участвует в проекте NASA “Image”, в рамках которого спутник был запущен в марте 2000 г. (его задача - определение реакции магнитосферы Земли на флуктуации солнечного ветра), и в общеевропейском проекте “Ulysses” (цель которого - исследование радиоизлучений солнечного и планетарного происхождения и наблюдение за распространением частиц гелиосферы).

По пути развития жизни

Современные достижения генетики и молекулярной биологии расширили наше понимание живой материи и обрисовали новые возможности для изучения происхождения жизни, ее эволюции и распространенности во Вселенной.

В этой области во Франции по утвержденной пять лет назад национальной программе работают 15 научно-исследовательских учреждений, объединенных в специальную группу “Exobiologie”.

Экзобиология изучает самый начальный этап в длинной истории происхождения жизни, в котором выделяют три последовательных периода: “химический”, “информационный” и “протоклеточный”.

В химический период формировались первые молекулярные блоки (белки, нуклеотиды, липиды и т.д.). Сравнительные исследования с привлечением информации о других планетах и телах помогут уточнить, какие условия в то время существовали на молодой Земле (что из себя представляли атмосфера и гидросфера; какими были источники материи, содержащей углерод, источники энергии и пр.), а также проверить гипотезы, согласно которым предбиологические вещества были занесены на Землю извне метеорами или метеоритами.

В информационный период возникли молекулы, несущие в себе “жизненные сведения” и способные размножаться и эволюционировать. Здесь предлагаются различные физико-химические сценарии. Согласно одним, первыми появились аминокислоты, которые во влажных и сухих фазах могли полимеризоваться по-разному. В других - рассматривается гипотетический мир, который мог существовать до возникновения РНК, базируясь на молекулах, способных к автокатализу.

В протоклеточный период впервые появилось то, что уже можно назвать жизнью - объекты, заключенные в мембрану, которая изолирует их от окружающей среды (это так называемый последний общий предок всех форм жизни на нашей планете).

Вопрос, могли ли подобные процессы развиваться еще где-то, остается открытым. В Солнечной системе уже выделено несколько объектов, где могли существовать благоприятные для жизни условия, например Марс или спутник Юпитера - Европа.

Предстоит тщательное изучение образцов вещества, доставляемого с Марса, для чего разработана франко-американская программа MRS (Mars Sample Return - Возврат марсианских образцов). В рамках же программы “Exocam” будет создана камера, внутри которой воспроизводятся условия, характерные для Марса. В сложном устройстве SEMAPHORE (Simulation Experimentale et Modelisation AppliqueЂs aux Phenomenes Organiques dans l’Envirennement Cometaire - Экспериметальное моделирование органических процессов на кометах) можно будет изучать фотохимическую и термальную обстановку, существующую в ледяной и пылевой оболочках комет, где происходит разложение органических веществ.

Франция также участвует в разработке экспериментов в области органической химии, которые предполагается проводить на Титане в ходе уже упоминавшейся миссии “Cassini-Huygens”.

В более отдаленной перспективе - поиски примитивных форм жизни на открываемых сегодня одна за другой планетах вне Солнечной системы (ныне их уже около 50). Так, задуман европейский проект “Darwin”, предусматривающий объединение в космосе в инфракрасный интерферометр пяти близко расположенных телескопов. Система будет нацелена на интересующее нас небесное тело, на котором будут искать следы присутствия воды, диоксида углерода и озона - признаков наличия кислорода, который мог являться продуктом фотосинтеза. Под эгидой Медонской обсерватории около Парижа недавно прошел симпозиум по экзобиологии, посвященный этой проблеме.

Среди уже осуществленных космических мероприятий следует отметить франко-российскую миссию “Perseus”, выполнявшуюся на станции “Мир” с февраля по конец августа 1999 г. На станции и вне ее были проведены эксперименты “Exobiologie” и “Comet” по изучению возможности “доставки” аминокислот на метеорных частицах. Российский же спутник “Фотон-12” был использован европейскими (в том числе французскими) специалистами в 1999 г. для проведения эксперимента “Stone” в рамках программы “Emir-2”. Возвращаемый спутник имитировал процессы, сопровождающие вторжение в земную атмосферу метеора марсианского происхождения.

Взгляд на Землю из космоса

Занимаясь фундаментальными исследованиями с использованием сложнейшего оборудования, французские ученые не забывают и о наших земных проблемах. В изучении процессов на Земле с привлечением космических технологий Франция тоже в первых рядах. Особое внимание уделяется программе “Global Change” (“Глобальные изменения”), входящей составной частью в международные программы “World Climate Research Program (“Программа по исследованию всемирного климата”) и “Geosphere-Biosphere Project” (“Геосферно-биосферный проект”). Американо-французская миссия “Topex-Poseidon” из этой серии преследует цель построить детальную карту высот суши и океанов Земли. Такие карты необходимы для изучения циркуляции Мирового океана, чему посвящен специальный проект WOCE (World Ocean Circulation Experiment). Спутники ERS и “Topex-Poseidon” остаются и по сей день элементом программы WOCE, начатой еще в 1992 г. Ее дальнейшее развитие позволит регистрировать изменения в уровне моря, составляющие всего 1 см в масштабе целого океанического бассейна.

Уже удавалось заранее обнаруживать предвестники явлений Эль-Ниньо и Ла-Нинья в 1997-2000 гг. Измерения производились 50 тыс. раз в сутки, и полученные данные способствовали повышению точности математических моделей этих процессов, затрагивающих интересы практически всего мира. Продолжить подобные работы на той же орбите должна франко-американская миссия “Jason”, которая будет собирать данные не только об уровне моря, но и о циркуляции вод океана, скорости ветра и интенсивности волнения. Все это послужит началом создания системы GOOS (Global Ocean Observation System - Глобальной системы наблюдения за океаном), предложенной в Рио-де-Жанейро на Всемирной конференции по проблемам климата.

Мини-спутник «Jason» в будущем полете.

В сотрудничестве с NASA Национальный центр космических исследований Франции разработал миссию “Picasso-Cena” для изучения воздействия облачного покрова и аэрозолей на климат, чтобы улучшить долгосрочные прогнозы. В ней начиная с 2003-2004 гг. должны участвовать четыре спутника. Они войдут в программу GEWEX (Global Energy and Water Cycle Experiment - Эксперимент по изучению глобальной цикличности энергии и воды) - так называются франко-европейские исследования взаимодействия аэрозолей, облачности и солнечного излучения.

Индийская организация по изучению космоса скооперировалась с Францией в подготовке миссии “Megha-Tropiques”, также составляющей части программы GEWEX, задача которой - наблюдение цикличности влагооборота и энергетического баланса в тропиках, столь важных для климата всей планеты. Запуск должен состояться в 2006 г. В 2005 г. на орбиту выйдет микроспутник “Orages”, которому “поручается” наблюдать экваториальные конвекционные системы в атмосфере и их электроактивность.

Программа SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity - Влажность почв и соленость океана), в которой французы сотрудничают с испанцами, использует интерферометр-радиометр, позволяющий проводить в глобальном масштабе измерения на суше (влажности почв и растительности) с пространственным разрешением 60 км и на воде (солености морских вод) с разрешением 200 км. Запуск соответствующего спутника намечен тоже на 2005 г. А само изображение растительного покрова (в инфракрасных лучах, с повышенной разрешающей способностью - до 1 км - и учетом поправок на состояние атмосферы) регистрируется спутником “Spot-4”, запущенным в 1998 г. Он входит в систему “Vegetation”, которая финансируется как корпоративно - Европейским Союзом, так и порознь - Францией, Бельгией, Швецией и Италией. С марта 1999 г. информация от этой системы уже широко используется специалистами, в частности, для изучения углеродного цикла в природе и состояния растительности.