Реферат: Проблема поиска внеземных форм жизни и её решение

помощью предполагается ответить на вопрос о наличии роста и размножения,

метаболизма, способности к усвоению питательных веществ и других характерных

признаков жизни.

АБЛ для экзобиологических исследований.

Хотя о пилотируемых полетах на другую планету в данное время вопрос не стоит

(где человек уже вплотную визуально смог бы провести исследования), АБЛ

вполне (хотя и не полностью) могут уже заменить человека сегодня:

рассмотренные методы обнаружения жизни вполне осуществимы в настоящее время с

технической точки зрения. Именно с их помощью можно рассчитывать не только

на обнаружение инопланетных живых форм, но и на получение их определенных

характеристик.

Однако очевидно, что в отдельности ни одни из предложенных методов

обнаружения не дает данных, допускающих однозначную трактовку с точки зрения

наличия жизни.

Это отличается от методических экспериментов, предназначенных для измерения

тех или иных физических параметров других небесных тел или межпланетного

пространства.

Многое показывает, что единственным подходом в проведении экзобиологических

исследований является создание АБЛ, в которой отдельные методы по обнаружению

жизни могли бы быть конструктивно объединены, а их применение

регламентировано единой программой функционирования АБЛ.

В настоящее время технически неосуществимо создание таких АБЛ, в которых были

бы представлены все известные методы обнаружения. Поэтому в зависимости от

конкретных целей, сроков запуска и времени жизни космических станций на

поверхности планеты конструкции АБЛ имеют различный приборный состав.

Пока еще биологические лаборатории предназначены для ответа на основной

вопрос о самом существовании жизни, и поэтому все предлагаемые проекты АБЛ

имеют целый ряд общих черт. В конструктивном отношении АБЛ должна иметь

собственное заборное устройство или обеспечиваться образцами за счет

заборного устройства, общего для всей космической станции, частью которой

является АБЛ. После забора образца он поступает в дозатор распределитель, а

затем в инкубационное отделение, где при определенной температуре и освещении

происходит выращивание микрофлоры и обогащение материала образца. Эти

процессы можно вести в различных режимах, начиная от полного сохранения

первоначальных планетных условий и кончая созданием температуры, давления и

влажности, близких к земным

В связи с этим в конструкции АБЛ предусматривается существование систем,

наполняющих емкости под определенным давлением, систему вакуумных клапанов

для отделения АБЛ от наружной атмосферы после забора пробы.

Необходимым элементом является и устройство для поддержания определенной

температуры, как в блоке выращивания микроорганизмов, так и непосредственно в

измерительной ячейке, где производится снятие оптических параметров образца.

Через определенный промежутки времени, по мере развития микрофлоры, материал

образца в твердом и растворенном виде анализируется с помощью функциональных,

а также некоторых аналитических методов. При этом предполагается, что

информация о наличии на планете общих предпосылок для существования жизни

(температура, состав атмосферы, присутствие органических веществ) должна быть

получена с помощью дистанционных и аналитических методов.

Трудно переоценить тот вклад, который будет сделан в случае обнаружения

инопланетных форм жизни. Однако отсутствие жизни на планетах Солнечной

системы не исключает развития экзобиологии как науки, так как не является

препятствием на пути дальнейшего совершенствования методов автоматического

обнаружения и снятия характеристик живых систем.

Результаты этой области, являющейся частью биологического приборостроения,

несомненно, найдут широкое применение, как в современной биологической науке,

так и в других областях человеческой деятельности, не говоря уже о задачах

освоения космического пространства и необходимости в связи с этим

автоматического контроля за состоянием живых систем в этих условиях.

Практический обзор поиска и исследований внеземных форм жизни.

В предыдущих главах рассмотрены теоретические аспекты проблемы поиска и

исследований внеземных форм жизни, теперь рассмотрим практическое решение

этого вопроса. Хотя с момента полета первого человека в космос не прошло и 35

лет, но у ученых появилось столько новой информации о телах Солнечной

системы, сколько ее не было за века исследований до этого, причем во много

раз больше. Поток такой информации связан с наличием у современной науки

таких помощников, как АБЛ (о них говорилось выше). Именно они своей работой

на данный момент смогли заменить человека при исследовании планет Солнечной

системы, где могла бы быть жизнь.

Нельзя забывать того, что если существующая где-то живая материя имеет иную

качественную и структурную химическую организацию и, следовательно, в

процессах питания, дыхания и выделения участвуют совершенно другие вещества,

положительный ответ автоматических аппаратов, работающих по программе земных

критериев, вообще не может быть получен.

Для решения задач обнаружения жизни вне Земли нужна правильная постановка

вопросов (с учетом выше сказанного), которые можно разбить на три большие

группы:

1) Обнаружение на планетах химических соединений, подобных аминокислотам

и белкам, которые обычно связываются с жизнью на Земле.

2) Обнаружение признаков обмена веществ - поглощаются ли питательные

вещества земного типа внеземными формами.

3) Обнаружение форм жизни, подобных земным животным, отпечатков жизненных

форм в виде ископаемых или признаков цивилизации.

Хотя жизнь теоретически возможна на любой из планет, на их спутниках и на

астероидах, наши возможности контактного исследования, то есть посылки

аппаратуры, пока ограничены Луной, Марсом и Венерой.

Луна.

Большинство ученых считают Луну абсолютно “мертвой” (отсутствие атмосферы,

различные излучения, не встречающие препятствия на пути к поверхности,

большие перепады температуры и т. д.). Однако некоторые формы могут жить в

тени кратеров, особенно если, как показывают последние наблюдения и

исследования, там все еще протекает вулканическая деятельность с выделением

тепла, газов и водяных паров. Вполне возможно, что, если жизни на Луне нет,

то она может быть уже заражена, при несоблюдении карантина (хотя есть данные,

показывающие обратное), земной жизнью после прилунения на ней космических

аппаратов и кораблей и, возможно, метеоритами, если они могут явиться

переносчиками жизни.

Венера.

Венера также, по-видимому, безжизненна. Но по другим причинам. Согласно

измерениям, температуры на поверхности Венеры слишком высоки для жизни

земного типа, а ее атмосфера также негостеприимна. Учеными обсуждалось немало

идей на эту тему. Авторы работ по данной теме касались возможности

существования биологически активных форм, как на поверхности, так и в

облаках.

В отношении поверхности можно утверждать, что большинство органических молекул,

входящих в состав биологических структур, испаряются при температурах, намного

меньших 5000С, а протеины изменяют свои естественные свойства. К

тому же на поверхности нет жидкой воды. Поэтому земные формы жизни,

по-видимому, можно исключить. Довольно нереальными представляются другие

возможности, включающие своего рода “биологические холодильники” или структуры

на основе кремнийорганических соединений (как уже упоминалось выше).

Значительно более благоприятным представляются условия в облаках,

соответствующие земным на уровне около 50 - 55 км над поверхностью Венеры, за

исключением преобладающего содержания СО2 и практического отсутствия

О2.

Тем не менее в облаках имеются условия для образования фотоавтотроф

[17]. Однако в условиях атмосферы существенная трудность связана с

удержанием таких организмов вблизи уровня с благоприятными условиями, так чтобы

они «не увлекались» в нижележащую горячую атмосферу.

Чтобы обойти эту трудность, учёные Моровиц и Салан выдвинули предположение о

венерианских организмах в форме изопикнических

[18] баллонов (фотосинтетических), заполняемых фотосинтетическим водородом.

Это все пока только гипотезы, едва ли они могут рассматриваться как с точки

зрения возникновения жизни в облаках, так и своего рода “остатков”

биологических форм, некогда существовавших на планете. Конечно, это не

исключает того, что в определенный период своей истории Венера обладала

значительно более благоприятными условиями, пригодными для проявления

биологической активности.

Спецификой эволюции, особенностями теплообмена, природой облаков, характером

поверхности далеко не исчерпываются проблемы Венеры, продолжающей, несмотря

на огромные успехи, достигнутые за последние годы, в ее изучении, по праву

сохранять за собой название планеты загадок.

Раскрытие этих загадок, несомненно, обогатит как планетологию, так и другие

науки новыми фундаментальными открытиями. Мощность газовой оболочки,

своеобразный тепловой режим, необычность собственного вращения и другие

особенности резко выделяют Венеру из семьи планет Солнечной системы. Что

породило такие необычные условия? Является ли атмосфера Венеры “первичной”,

свойственной молодой планете, или такие условия возникли позже, в результате

необратимых геохимических процессов, обусловленных близостью Венеры к Солнцу,

- эти вопросы заслуживают самого пристального внимания и требуют всесторонних

дальнейших исследований, вплоть до пилотируемого полета к столь интересной

планете.

Марс.

Самая исследуемая сейчас планета, на которой ведутся поиски, - Марс, но не

все ученые соглашаются с тем, что на ней могут существовать какие-то формы

жизни. Некоторые считают Марс необитаемым. С учетом этого остановимся на этой

планете подробней. Аргументы против жизни на Марсе убедительны и хорошо

известны, приведем некоторые.

Температура.

Средняя температура почти -550С (на Земле + 150С).

Температура всей планеты может упасть до рассвета до -800С. В

середине марсианского лета близ экватора температура составила +300

С, но, возможно, в некоторых областях поверхность никогда не нагревается до 0

0С.

Атмосфера.

Как показали полеты “Маринеров”, общее давление лежит в области 3-7 Мб (на

Земле 1000 Мб). При этом давлении вода будет быстро испаряться при низких

температурах. Атмосфера содержит небольшое количество азота и аргона, но

главная масса - углекислота, что должно благоприятствовать фотосинтезу; но

еще меньше в марсианской атмосфере кислорода. Правда, многие растения могут

жить и без него, но для большинства земных он необходим.

Вода.

Наблюдая полярные шапки, астрономы сделали вывод, что они состоят из воды.

Считалось, что они могут состоять из твердой углекислоты (сухого льда). В

атмосфере не раз наблюдались облака различных типов, по-видимому, состоящих из

ледяных кристаллов (вообще образование облаков на Марсе – редкость).

Спектроскопически[19] недавно была

обнаружена вода, но влажность там должна быть очень низкой. Это может указывать

на смачивание почвы влагой атмосферы, хотя такое явление бывает очень редко. Не

видно движения жидкой воды по планете, хотя перемещение воды от полюса к полюсу

действительно происходит (по мере таяния южной полярной шапки северная шапка

нарастает).

Ультрафиолетовое излучение.

Практически все ультрафиолетовое излучение Солнца проникает сквозь

разреженную атмосферу до поверхности планеты, что пагубно влияет на все живое

(на земное, по крайней мере). Уровень космического излучения выше, чем на

Земле, но по большинству расчетов он не опасен для жизни.

Тем не менее климат Марса и атмосфера отдаленно аналогичны земным. Эта

планета свободна от заражения веществами земного происхождения. Поэтому

обнаружение жизни на ней наиболее вероятно.

Интересные наблюдения о Марсе и Луне.

Не смотря на все эти доводы о том, что жизни, подобной земной, на других

планетах не может существовать, ряд наблюдений говорит всё-таки в пользу ее

существования столь убедительно, что нельзя не упомянуть о них. Приведем

некоторые из них.

· Марс

Участки марсианской поверхности, которые ученые называют морями, обнаруживают

все признаки жизни: во время марсианской зимы они тускнеют или почти

исчезают, а с наступлением весны полярные шапки начинают отступать, и тогда

“моря” немедленно начинают темнеть. Это потемнение продвигается к экватору,

тогда как полярная шапка отступает к полюсу. Трудно придумать этому явлению

другое объяснение, кроме того, что потемнение вызывается влагой, возникшей

при таянии полярной шапки.

Постепенное продвижение потемнения от края полярной шапки к экватору

совершается с постоянной скоростью, одинаковой из года в год. В среднем фронт

потемнения движется к экватору со скоростью 35 км/сутки. Само по себе это

невероятно, поскольку скорость ветра на поверхности Марса (движение желтых

пылевых облаков) достигает 48-200 км/час и для него типична форма гигантских

циклонов. Все это выглядит аномалией, если считать, что потемнение почвы

обусловлено переносом влаги из полярных шапок атмосферными течениями. Во

всяком случае, физические теории, выдвигавшиеся до сих пор для объяснения

этого явления, были отвергнуты.

Иногда марсианские “моря” покрываются слоем желтой пыли, но через несколько

дней появляются снова. Если эти моря состоят из марсианских организмов, эти

организмы должны или прорасти сквозь пыль, или “стряхнуть” ее с себя.

Поразительна “плотность” марсианских “морей” сравнительно с окружающими их

так называемыми “пустынями”. Если “моря” так хорошо фотографируются сквозь

красный фильтр, то, значит, они состоят из организмов, покрывающих почву

сплошным слоем (аналогично наблюдение наших пустынь с самолета с высоты,

такой, чтобы отдельных растений нельзя было различить).

В марсианских “морях” и “пустынях” иногда прослеживаются быстрые,

происходящие на протяжении нескольких лет изменения. Так, в 1953 г. появилась

темная область величиной с Францию (Лаоконов узел). Она появилась там, где в

1948 г. была пустыня. Если такое нашествие на “пустыню” совершили марсианские

растения, то они, очевидно, не просто существуют, но и активно живут. Это

наблюдение так поразительно, что можно подумать о Марсианском разуме,

отвоевавшем для себя часть “пустыни” с помощью агротехники. Сделанные

аппаратами “Маринер” снимки показывают, что в областях, называемых

астрономами “морями”, кратеры расположены наиболее густо. Так или иначе -

вероятно, что жизнь могла зародиться на дне кратеров и затем перейти на

возвышенности между ними. В очень хороших условиях видимости марсианские

“моря” действительно распадаются на множество мелких деталей, но у нас нет

оснований считать, что сейчас жизнь ограничивается лишь дном марсианских

кратеров, так как “моря” слишком обширны для такого объяснения.

Не так давно И. С. Шкловским была выдвинута гипотеза о том, что спутники

Марса могут быть искусственными. Они двигаются по почти круговым,

экваториальным орбитам, и в этом смысле они отличаются от естественных

спутников любой другой планеты Солнечной системы. Они находятся на близком

расстоянии от Марса и по величине очень небольшие (около 16 и 8 километров в

диаметре). По всей видимости, их отражательная способность больше, чем у

Луны. Ускорение при движении одного из спутников происходит таким образом,

что есть основание допустить, что спутники представляют полую сферу.

На поверхности Марса иногда наблюдаются очень яркие световые вспышки. Иногда

они продолжаются по 5 минут, а вслед за этим возникает расширяющееся белое

облако. У некоторых ученых сложилось впечатление, что с 1938 года - первого

известного такого случая - такое событие повторялось 10-12 раз. Яркость

вспышки эквивалентна яркости взрыва водородной бомбы. Такой яркий голубовато-

белый свет едва ли может быть вулканическим, а взрыв упавшего метеорита не

мог бы продолжаться так долго. Но в то же время вряд ли это термоядерный

взрыв.

Являются ли так называемые вспышки на поверхности Марса феноменом или каким-

то продуктом разума? Для ответа на этот вопрос надо будет исследовать Марс

непосредственно.

Каналы. Эти образования на Марсе долго были предметом спора как возможное

доказательство разумной жизни. У этой замкнутой сети линий, которая

становится видимой при благоприятных условиях в нашей атмосфере и на

поверхности Марса, должно быть объяснение. Первая особенность в том, что это

замкнутая сеть, у которой лишь очень немногие линии попросту обрываются в

“пустынях”, не присоединяясь ни к чему другому. Вторая - в том, что линии

сетки пересекаются в темных пятнах, названных оазисами. На Луне нет ничего

похожего. И эта сеть непохожа на линии сброса или трещины между метеоритными

кратерами на поверхности Земли. Но города на дне кратеров наверняка будут

соединены сетью коммуникаций, включая подземную оросительную систему, вдоль

которой располагаются ”фермы” (этим, может быть, объясняется ширина каналов -

до 30 - 50 километров). Сейчас можно сказать, что наблюдавшиеся на Марсе

серые линии необычно правильной геометрической формы - результат сложной и

недостаточно исследованной оптической иллюзии, возникающей при наблюдении

планеты, а также при фотографировании в слабые телескопы или при плохом

качестве изображения. На снимках, полученных с космических станций, сетка

“каналов” на Марсе отсутствует, тем не менее, отдельные естественные

квазилинейные образования существуют. Но среди них крупные не имеют

достаточно правильной формы, а мелкие ни при каких условиях не могли быть

замечены с Земли.

Итак, на Марсе имеется сложная сеть каналов, сезонные изменения окраски,

спутники, яркие световые вспышки, за которыми следуют белые облака. Самое

простое объяснение этому - на Марсе есть жизнь, или, по крайней мере, могла

бы быть. Исходя из выше сказанного и учитывая последние данные, можно

предположить, что там, возможно, есть и разум. Эта возможность достаточно

велика, чтобы оправдать всякие усилия для достижения Марса и исследования его

поверхности.

· Луна

Также имеются особо интересные факты, касающиеся возможного существования

жизни и на Луне. Несомненно, эти факты чисто субъективны, и их невозможно

доказать, но, тем не менее, они также очень правдоподобны, чтобы им не

поверить.

Вот один из таких фактов.

Утром 16 июля 1969 года со стартовой позиции 39А Центра космических полетов

имени Кеннеди в дыму и пламени вверх устремилась ракета с кораблем «Аполлон-

11». Через несколько часов полета к Луне астронавты Нейл Армстронг, Майкл

Коллинз и Эдвин Олдрин доложили, что их корабль преследуется какими-то

«светящимися шарами», которые повторяют все маневры «Аполлона».

Центр в Хьюстоне не на шутку встревожился. Выдвигается множество версий, одна

из них – это русские торпеды. В тягостном ожидании проходит три дня, но

взрыва так и не последовало. От мысли, что это «всего лишь НЛО», никому не

делается легче, тем более что нервы и без того накалены до предела...

Впоследствии помощник Армстронга вспоминал: «На удалении в четверть пути от Луны

к «Аполлону» приблизились на расстояние трех футов

[20] три неизвестных объекта... Когда модуль стал снижаться для посадки, три

НЛО диаметром 15-30 метров прилунились на краю кратера».

После посадки на поверхность Луны 20 июля в Хьюстон вновь поступает тревожная

информация. «Вижу множество небольших кратеров... Они диаметром от 6 до 15

метров... На расстоянии около полумили[21]

от нас видны следы, которые похожи на оставленные танком...». Внезапно

телезрители слышат странные звуки, напоминающие одновременно свист локомотива и

работу электропилы. Обеспокоенный оператор НАСА спрашивает: «Вы уверены, что

связались с НИМИ?» Астронавты проверяют передатчик, становится ясно, что

таинственный сигнал поступает из другого места. Армстронг переходит для связи с

Хьюстоном на другую частоту: «Что это? Я хотел бы знать правду, что это такое?»

Оператор тоже ничего не понимает: «Что происходит? Что-нибудь не в порядке?».

Ответ экипажа: «Здесь находятся большие объекты, сэр! Огромные! О, Боже! Они

стоят с другой стороны кратера и наблюдают за нами!..»

Лишь через пять часов, когда нервное напряжение несколько спало, Армстронг и

Олдрин решают, наконец, выйти из корабля, но перед этим предупреждают

Коллинза, чтобы он был готов к немедленному бегству с Луны. Армстронг

оставляет на поверхности Луны силиконовую капсулу с записями приветствий на

74 языках и отрывком из кодекса США о воздушной и космической навигации.

Пройдя около ста метров по лунной поверхности, астронавты через два с

половиной часа возвращаются на корабль, взлетают и стыкуются с орбитальным

модулем.

Во время лунной программы таинственные объекты видели не только с «Аполлона-

11» – из неофициальных источников стало известно, что дважды какие-то диски

со скоростью 11000 км/час сближались с «Аполлоном-8», у которого в эти

моменты отказывали приборы и радиоаппаратура. А астронавты Стаффорд и Сернан

с «Аполлона-10» над поверхностью Моря Смита засняли на пленку полет

неизвестного белого объекта.

14 ноября 1969 года к летящему к Луне «Аполлону-12», повторяя все его

маневры, вновь пристраиваются два неизвестных светящихся объекта и на

протяжении 150 тысяч миль сопровождают его. Тем не менее, полет проходит без

заминок, астронавты прилуняются в районе Океана Бурь без кораблекрушения.

Командир Чарльз Конрад радостно восклицает: «Нам повезло! Выходит, что они

хорошо к нам относятся!» Экипажу «Аполлона-13», который также преследовали

таинственные огни, повезло меньше: 13 апреля 1970 года на борту корабля

неожиданно взорвался кислородный баллон и астронавтам едва хватает воздуха,

чтобы, отказавшись от высадки в районе Фра Мауро, немедленно вернуться на

Землю. Конечно же, сразу возникла легенда о том, что этот взрыв – дело рук

«старого знакомого» – НЛО, не позволившего «Аполлону», на борту которого была

атомная бомба, привезти ее на Луну для сейсмических исследований.

Таинственный кратер Фра Мауро через девять месяцев вновь не подпустил к себе

земных исследователей. Алан Шепард и Эдгар Митчелл с «Аполлона-14»

попросту... заблудились на его склонах! В узкий люк корабля они протиснулись

лишь после того, как в Центре Управления Полетами решили, что запас кислорода

в их скафандрах уже иссяк... Вернувшись с Луны (и «с того света»), астронавты

немедленно подали в отставку, так и не поведав миру о том, каким образом им

удалось спастись. Уже спустя много лет Митчелл признался, что вблизи кратера

Страницы: 1, 2, 3