26829-1 (756027), страница 2
Текст из файла (страница 2)
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.
Упомянем также общеевропейскую программу “Eumetsat Metop”, предусматривающую запуск нескольких метеорологических спутников на полярную орбиту. Она включает эксперимент IASI (Infrared Atmospheric Sounding Instrument - Инфракрасный атмосферный зонд), в создание которого внесли свой вклад и французы. Профили температуры и влажности измеряются с точностью до 1° и 10% соответственно; вертикальная разрешающая способность инструмента достигает 1 км, что недоступно ни одному из существующих аналогов. Его применение поможет усовершенствовать прогноз погоды и изучать климатические процессы, а также измерять содержание озона, метана и оксида углерода, чья роль в создании парникового эффекта общеизвестна. Запуск первого из этих спутников намечен на 2003 г.
Для изучения процессов разрушения озона, взаимосвязи между химией и динамикой атмосферы используются не только космические системы, но и шары-зонды, самолеты-лаборатории. Гондолы, подвешенные к баллону, могут нести до 500 кг научных приборов в течение 60 сут в тропической зоне и до 22 сут - в Арктике. Недавно разработанные шары в состоянии работать на высотах с атмосферным давлением всего 70 и 50 гПа. Они будут применяться в ходе международной долгосрочной программы “Strateole”, которую предстоит проводить в Антарктиде. В рамках программы “Theseo” (1998-1999) французские специалисты запустили с полигона в Кируне (Швеция) более 30 шаров-зондов со своими приборами. Продолжением этой деятельности стал проект “Theseo-2000”, выполняемый совместно с NASA. В задачу входит изучение влияния Солнца на стратосферу, ее структуру и состав.
Возвращаясь к космическим спутникам, вспомним, что с 1991 г. на низкой околоземной орбите находится спутник UARS. На нем работает франко-канадский интерферометр “Wind-II”, при помощи которого строятся температурные профили стратосферы и мезосферы. Полученные данные очень ценны для совершенствования моделей плотности слоев атмосферы ниже 200 км, необходимых,например, для расчетов воздушного торможения космических платформ.
Еще одной французской миссией станет спутник “Picard”, названный в честь астронома Ж.Пикара, в XVII в. впервые определившего диаметр Солнца. Этот микроспутник готовится к запуску в середине 2003 г., когда солнечная активность достигнет очередного максимума. На нем монтируются приборы для точных измерений поперечника Солнца, скорости его вращения и солнечной постоянной, их вариаций и взаимосвязи, от чего в немалой степени зависит климат Земли.
Мини-спутник «Picard» в будущем полете.
По заданию геофизиков
В данных, получаемых из космического пространства, заинтересованы многие геофизические дисциплины, в особенности те, которые связаны с изучением магнитных полей, тяготения и с тектоникой.
Участвуя в исследовании магнитного поля нашей планеты, Франция предоставила магнитометр для использования на датском спутнике “O/rsted”, запущенном в феврале 1999 г. Полученные данные обрабатываются в Институте физики Земли (Париж), Центре исследования земной среды и иных планет (Сен-Мор-де-Фосс) и др.
О распределении гравитационного поля Земли стало возможным судить в основном лишь с 60-х годов, когда была создана сеть слежения за искусственными спутниками. Немаловажным шагом здесь стала разработка математических моделей поля тяготения Земли серии “Grim” - детища усилий французских и немецких специалистов. В ближайшие годы должны быть построены более совершенные модели на основе данных, получаемых со спутника “Champ”, который был запущен в мае 2000 г. с французским акселерометром “Star” на борту.
Ожидается, что миссия “Grace”, намеченная на 2001 г., даст возможность исследовать временныЂе вариации гравитационного поля в гигантских космических масштабах. Вслед за этим первый европейский спутник в рамках программы “Earth Explorer” поставит информацию рекордной точности об эквипотенциальных поверхностях гравитационного поля в малых космических масштабах.
Программа “Doris” собирает уникальные данные о вариациях положения центра земного шара, вертикальных движениях коры последнего в точках расположения измерителей приливов с точностью на уровне миллиметров. Программу реализуют на спутниках “Spot-2,3,4,5” и “Topex-Poseidon”, которые оснащены и французскими приборами. Эта программа настолько результативна, что Генеральная ассамблея Международного геодезического и геофизического союза приняла решение о создании уже международной службы IDS (International Doris Service). Для ее подготовки снова плодотворно работают французские ученые.
В области геотектоники космическая техника той же системы “Doris” с ее возможностями точного установления местоположения точек на поверхности планеты оказывает существеннейшую помощь, определяя и картируя движения земной коры. Так, специалисты из Группы исследований в области космической геодезии в Тулузе смогли определить нынешние скорости перемещения крупнейших плит коры.
Особые усилия прилагают ученые Франции для исследования космическими методами природных катастроф. В стране совместно со специалистами в области изучения природной среды и исследователями “твердого” тела планеты разработана так называемая миссия DEMETER (Detection of Electro-Magnetic Emission Transmitted from Earthquake Regions - Обнаружение электромагнитного излучения, поступающего из районов землетрясений). Ее научные цели - обнаружить и характеризовать электромагнитные сигналы, связанные с такими явлениями, как землетрясение, извержение вулкана, катастрофическая волна цунами и пр. Запуск спутника по этой программе будет осуществлен при помощи индийской ракеты в 2002 г.
Рассматривается и французское участие в других проектах изучения опасных природных явлений: SVO (Space Volcano Observatories - Космические вулканологические обсерватории), предполагающего запуск целого “роя” малых спутников для постоянного наблюдения за вулканами, грозящими извержениями, и IW (Interferrometric Wheel - Интерферометрическое колесо). В рамках последнего три принимающих спутника, летящих “строем”, будут работать совместно с передающим радарным спутником в целях высокоточного определения топографии Земли, что даст возможность увидеть предвестники опасных явлений (вздымание почвы, предшествующее извержению, изменение гидрофизической обстановки перед наводнением и т.д.).
Трудно охватить все аспекты космической деятельности французских ученых. Так, за рамками статьи остались обширные программы экспериментов в условиях микрогравитации. Они касаются материаловедения, процессов слипания космической пыли, воздействия космических условий на деятельность нервной, сердечно-сосудистой и других систем человека, живущего на орбитальной станции, и пр. Словом, на Францию, успешно сотрудничающую со многими странами в изучении космоса, можно и должно этим странам равняться. В том числе и России.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
