«Если и существует космическая гонка, то Китай уже выигрывает её и может одержать решительную победу в ближайшие несколько десятилетий».
Иллюстрация марсохода NASA Perseverance рядом с тайником с запечатанными контейнерами с образцами с Марса. Марсоход собрал 30 геологических образцов на Марсе, но запланированная NASA миссия по их сбору была отложена. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech)
Что, если бы первые образцы марсианских пород, намеренно доставленные на Землю, приземлились не в Хьюстоне, а в Пекине?
Этот сценарий, который когда-то казался надуманным, становится всё более реальным. Миссия по возвращению образцов с Марса (Mars Sample Return, MSR), возглавляемая США, долгое время считалась одним из главных приоритетов в планетологии и была задумана как кульминация тщательно подобранной коллекции геологических образцов, собранных марсоходом Perseverance в кратере Езеро на Марсе. Однако миссия застопорилась.
Программа, изначально рассчитанная на начало 2030-х годов, стала слишком сложной, дорогостоящей и всё более уязвимой для политических препятствий. Тем временем по меньшей мере 30 запечатанных пробирок с образцами, в которых могут содержаться первые неопровержимые доказательства существования внеземной жизни, лежат в марсианской пыли.
В то же время китайская миссия «Тяньвэнь-3», целью которой является сбор меньшего количества менее тщательно отобранных образцов, готовится к запуску в 2028 году с запланированным возвращением на Землю в 2031 году. В случае успеха Пекин получит один из самых желанных призов в области планетологии на годы, если не на десятилетия, раньше НАСА. Поскольку окно возможностей для запуска китайской миссии быстро закрывается, эксперты говорят, что НАСА, возможно, уже упустило свой шанс вырваться вперёд.
«Я не думаю, что это соревнование, потому что мы уже достаточно знаем о проблемах MSR и их бюджетных вопросах», — сказал Live Science Крис Импи, астроном из Аризонского университета, который не имеет прямого отношения к программе возвращения образцов ни в одной из стран. НАСА уже достаточно далеко продвинулось в реализации своей миссии: образцы хранятся на Марсе, а основное оборудование спроектировано или изготовлено. По его словам, переход на более гибкую и дешёвую альтернативу, которая всё равно укладывается в первоначальные сроки миссии, «просто невозможен». «Они вынуждены придерживаться своего плана».
Научная отдача от этого проекта огромна. Возвращение марсианских образцов позволит лабораториям на Земле проводить анализы, которые невозможно выполнить с помощью инструментов на марсоходах, например изучать горные породы на атомном и молекулярном уровнях, искать органические соединения и даже сканировать окаменелые микробы.
Иллюстрация нескольких концепций миссии по возвращению образцов с Марса. Из-за нехватки времени и бюджетных ограничений будущее миссии остаётся неопределённым. (Изображение предоставлено: NASA/ESA/JPL-Caltech)
Такая работа могла бы наконец доказать, что на Марсе когда-то была жизнь, или подтвердить, что он всегда был бесплодным. Любой результат стал бы революцией в планетологии. Но, как и в случае со многими другими первыми достижениями в космосе, наука — это лишь часть истории.
«Несомненно, есть определённая геополитическая ценность в том, чтобы быть первым, и эта ценность связана с общественным восприятием того, кто первый, а кто нет, — сказал Live Science Джерард ван Белль, научный руководитель обсерватории Лоуэлла в Аризоне, который не принимает непосредственного участия в миссии по возвращению образцов ни в одной из стран. — Мысль о том, что, возможно, одна из миссий будет лучше с точки зрения результатов, вероятно, затеряется на фоне остальных — и это жаль».
Может ли НАСА догнать нас?
С 2020 года марсоход NASA «Персеверанс» бурит и собирает десятки образцов в кратере Езеро, на дне древнего озера, где он недавно обнаружил то, что агентство назвало «самым явным признаком жизни, который мы когда-либо находили на Марсе». По мнению учёных, такие тщательно отобранные образцы — лучший шанс для человечества определить, была ли Красная планета когда-то домом для живых существ.
Но вернуть их домой оказывается неуловимой задачей. Возглавляемый США MSR, совместный проект с Европейским космическим агентством, был задуман как цепочка сложных передач с высокими ставками: тайник Perseverance должен был быть извлечен посадочным модулем, перенесен роботизированной рукой в аппарат для восхождения на Марс, а затем запущен на орбиту для захвата возвращающимся космическим кораблем.
Даже после того, как от планов по созданию «марсохода-переносчика» отказались в пользу пары миниатюрных вертолётов, стоимость проекта оставалась астрономически высокой. В 2024 году, когда расходы превысили 11 миллиардов долларов, а сроки сдвинулись к 2040 году, НАСА объявило этот план несостоятельным.
«Возможно, если бы США пришлось переосмыслить ситуацию, они могли бы выбрать немного другой путь и начать с более простой миссии — возможно», — сказал ван Белль.
Ранее в этом году НАСА представило две сокращённые альтернативы. Для реализации любой из них потребуется немедленное выделение Конгрессом 300 миллионов долларов, запуск должен состояться примерно в 2030 году, а возвращение около 30 образцов с Марса — в период с 2035 по 2039 год.
Тем не менее Импи сомневается, что НАСА сможет наверстать упущенное. «Я не думаю, что они смогут ускорить процесс, даже если получат запрашиваемые средства», — сказал он.
Китайский аппарат «Тяньвэнь-3», напротив, делает ставку на автономную миссию, эффективность которой была доказана недавними лунными миссиями, в ходе которых в 2020 году с помощью «Чанъэ-5» и в 2024 году с помощью «Чанъэ-6» были возвращены образцы лунных пород. Последний аппарат собрал первые образцы, когда-либо доставленные с неизученной обратной стороны Луны.
«Тяньвэнь-3» предусматривает два запуска: один с посадочным модулем, оснащенным буром, роботизированной рукой и разведывательным вертолетом, а другой — с орбитальным аппаратом для возвращения образцов на Землю. Используя метод «захвати и лети», посадочный модуль будет собирать образцы и загружать их непосредственно в свой разгонный блок. Примерно через два месяца пребывания на поверхности этот ракетный модуль отправится на встречу с орбитальным аппаратом для возвращения образцов на орбиту Марса, который затем доставит на Землю около 1 фунта (500 граммов) материала.
Китайская миссия планирует выбрать более ровное и менее разнообразное с геологической точки зрения место для посадки, чем Джезеро, из соображений безопасности, а не научных перспектив. Это означает, что образцы могут оказаться менее информативными, чем те, что собрал Perseverance. Тем не менее «Тяньвэнь-3», скорее всего, будет запущен по графику, поскольку он является частью долгосрочной космической стратегии Китая, которая хорошо финансируется и включает в себя уже возвращённые образцы с Луны, строительство космической станции и постановку целей по созданию постоянной лунной базы к 2035 году и пилотируемых полётов на Марс к 2050 году.
«[Китайские] планы рассчитаны на несколько десятилетий, но планы НАСА практически рушатся на наших глазах, — сказал Импи. — Так что, если и есть космическая гонка, Китай уже выигрывает в ней, и в ближайшие несколько десятилетий он может одержать решительную победу».
Новый «момент спутника»?
Препятствия, с которыми сталкивается NASA, носят не только технический характер. Белый дом предложил резко сократить бюджет NASA на научные исследования почти вдвое, а общее финансирование — на 24%, с 24,8 до 18,8 миллиарда долларов. Если это предложение будет принято, это станет самым резким сокращением за один год в истории NASA, даже более значительным, чем сокращение финансирования после завершения программы «Аполлон» в 1970-х годах.
По словам Импи, предстоящий финансовый год будет решающим. Если сокращения вступят в силу, они не только поставят под угрозу MSR, но и приведут к более масштабному сокращению числа действующих обсерваторий и планетарных зондов.
«Это было бы катастрофой, — сказал Импи. — Это обрыв, с которого они могут упасть, и если они упадут с этого обрыва, то возглавляемая США инициатива по созданию системы MSR точно не будет реализована в ближайшие десятилетия».
Если Китай первым доставит образцы с Марса, это может стать новым «моментом спутника». В 1957 году запуск Советским Союзом первого искусственного спутника Земли ошеломил США, подтолкнул к созданию НАСА, вызвал масштабные инвестиции в научное и инженерное образование и в конечном счёте ускорил космическую гонку, кульминацией которой стала высадка на Луну в рамках программы «Аполлон» десять лет спустя.
Планетологи, стремящиеся узнать больше о том, была ли планета Марс пригодна для жизни в прошлом, подчёркивают, что они хотят, чтобы миссия по возвращению образцов с Марса, возглавляемая США, увенчалась успехом, даже если её придётся отложить, а не сорвать полностью.
«Важно то, можете ли вы ответить на вопрос, была ли или есть жизнь на Марсе?» — сказал Импи.
Но ни одна миссия не гарантирует, что этот вопрос будет решён, предупредил он. Каждая из них доставит лишь небольшой объём горных пород из одного региона огромной и сложной планеты. Поэтому тем более важно, чтобы и НАСА, и Китай успешно реализовали свои планы по возвращению образцов, поскольку их совместные усилия могут стать дополнительными элементами головоломки.