Текст книги "Космос. Эволюция Вселенной, жизни и цивилизации"

На лучших из имевшихся тогда фотографий Марса – тех, что сделал с орбиты «Маринер-9», – были видны детали поперечником не меньше 90 метров. Снимки с орбитального модуля «Викинга» оказались лишь незначительно лучше. На них совершенно не видны камни метрового размера, способные вызвать крушение посадочного аппарата. Не позволяли они обнаружить и области, покрытые толстым слоем сыпучего материала. К счастью, существовала техника, которая помогла нам определить степень неровности и рыхлость предполагаемых мест посадки, – радар. Очень неровные места рассеивают посланный с Земли радарный импульс в разные стороны и потому выглядят слабо отражающими, то есть темными для радара. Крайне рыхлый грунт тоже будет плохо отражать радиоволны из-за многочисленных просветов между отдельными песчинками. Мы не могли различить между собой области неровной и рыхлой поверхности, но для выбора места посадки этого и не требовалось. Мы знали, что и те и другие опасны. Предварительные радарные обзоры показали, что от четверти до трети поверхности Марса выглядит темной для радара, а значит, опасной для «Викинга». Но находящийся на Земле радар мог обследовать не весь Марс, а только пояс между примерно 25 градусами северной и 25 градусами южной широты. На борту орбитального модуля «Викинга» не было собственной радарной системы, которая служила бы для картирования поверхности.

Таким образом, нас связывало множество ограничений, – быть может, опасались мы, даже слишком много. Для посадки не годилось ни слишком высокое, ни слишком ветреное место, ни чересчур твердое, ни чересчур рыхлое, ни очень неровное, ни очень близкое к полюсу. Просто удивительно, что на Марсе нашлись уголки, удовлетворявшие сразу всем нашим критериям безопасности. В то же время было очевидно, что поиски тихой гавани приведут нас к довольно скучным посадочным площадкам.

Выход каждой из двух связок орбитального и посадочного модулей на околомарсианскую орбиту необратимо фиксировал широту возможного места посадки. Если нижняя точка орбиты приходилась на 21 градус северной широты, то посадочный аппарат должен был сесть на широте 21 градус, но, выждав, пока планета под ним повернется, он мог опуститься на любой долготе. Таким образом, научная группа проекта «Викинг» должна была заранее выбрать такие широты, на которых имелось бы несколько перспективных для посадки районов. «Викинг-1» нацелили на 21 градус северной широты. В качестве наиболее вероятного места посадки называли Равнину Хриза (что в переводе с греческого означает «земля золота»), вблизи места слияния четырех извилистых русел, которые, как полагают, были прорыты водой в далеком прошлом марсианской истории. Казалось, Равнина Хриза удовлетворяет всем критериям безопасности. Правда, радарные наблюдения были проведены только по соседству, но не в самом месте посадки на Равнине Хриза. Взаиморасположение Земли и Марса позволило осуществить радиолокацию самой равнины лишь за несколько недель до ориентировочной даты посадки.

«Викинг-2» предполагалось посадить на 44 градусе северной широты; основным местом посадки был намечен район Сидония, выбранный из-за того, что определенные теоретические аргументы заставляли предположить присутствие там небольшого количества воды, по крайней мере в некоторые периоды марсианского года. Так как биологические эксперименты проекта «Викинг» были ориентированы преимущественно на организмы, комфортно чувствующие себя в жидкой воде, некоторые ученые настаивали на том, что шансы «Викинга» найти жизнь в Сидонии значительно возрастают. С другой стороны, приводилось возражение, что на такой ветреной планете, как Марс, микроорганизмы, если они вообще имеются, должны встречаться повсеместно. Обе позиции выглядели довольно убедительно, затрудняя выбор между ними. Тем не менее было абсолютно ясно, что 44 градус северной широты совершенно недоступен для проверки радаром; выбирая столь высокую северную широту, мы соглашались с тем, что вероятность неудачи миссии «Викинг-2» значительно возрастает. Порой заходили разговоры о том, что если «Викинг-1» успешно сядет и будет нормально работать, то можно пойти на больший риск с «Викингом-2». Неожиданно для себя я обнаружил, что даю очень консервативные рекомендации относительно судьбы проекта стоимостью миллиард долларов. Я представлял себе, например, что один из основных приборов на Равнине Хриза выходит из строя как раз после аварийной посадки в Сидонии. Чтобы увеличить диапазон возможностей, были выбраны дополнительные места посадки в проверенном радаром районе около 4 градуса южной широты, причем в геологическом отношении они очень сильно отличались от Равнины Хриза и Сидонии. Решение о том, где сажать «Викинг-2» – на высоких или на низких широтах, не принималось буквально до последней минуты, когда, наконец, было выбрано место с обнадеживающим названием Утопия на той же широте, что и Сидония[94]94
  Посадка «Викинга-2» осуществлена 3 сентября 1976 г. в районе с координатами 47,97° с. ш., 25,74° з. д. – Пер.


[Закрыть].

Изучив фотографии с орбиты и запоздалые данные наземной радиолокации, мы признали первоначально выбранное место посадки «Викинга-1» неприемлемо опасным. Какое-то время я даже беспокоился, что «Викинг-1» обречен, как Летучий Голландец, вечно скитаться в марсианском небе, не находя безопасной гавани. Наконец мы нашли подходящую точку, по-прежнему на Равнине Хриза, но довольно далеко от места слияния четырех древних русел[95]95
  Посадка «Викинга-1» осуществлена 20 июля 1976 г. в районе с координатами 22,48° с. ш., 49,97° з. д. – Пер.


[Закрыть]. Задержка не позволила нам посадить аппарат 4 июля 1976 года, но все соглашались, что аварийная посадка в этот день стала бы плохим подарком к двухсотлетию Соединенных Штатов. Включение тормозных двигателей и вход в марсианскую атмосферу состоялись шестнадцатью днями позже.

После полуторагодового межпланетного путешествия, преодолев сто миллионов километров пути вокруг Солнца[96]96
  Здесь неточность. Полет «Викингов» от Земли до Марса занял около года. «Викинг-1» стартовал 20 августа 1975 г., а вышел на орбиту вокруг Марса 19 июня 1976 г.; межпланетный перелет «Викинга-2» продолжался с 9 сентября 1975 г. по 7 августа 1976 г. За такое время космический аппарат, движущийся между орбитами Земли и Марса, проходит относительно Солнца путь около 600 млн км. – Пер.


[Закрыть], оба космических аппарата вышли на расчетные орбиты вокруг Марса. Орбитальные модули провели инспекцию предполагаемых мест посадки, и по радиокоманде с Земли спускаемые аппараты вошли в марсианскую атмосферу, сориентировали теплозащитные экраны, раскрыли парашюты, сбросили защитную оболочку и включили двигатели мягкой посадки. Впервые в истории на Равнине Хриза и в районе Утопия космические аппараты успешно совершили мягкую посадку на поверхность Красной планеты. Этой победы удалось достичь в значительной мере благодаря огромному мастерству, с которым они были сконструированы, изготовлены и проверены, а также благодаря квалификации операторов. Но когда имеешь дело с такой опасной и загадочной планетой, как Марс, требуется еще чуточку удачи.

Сразу после посадки были переданы первые изображения. Мы знали, что выбраны довольно скучные места. Но все же надеялись. Первый снимок, сделанный посадочным аппаратом «Викинг-1», запечатлел одну из опор его собственного механизма мягкой посадки – если аппарату суждено было утонуть в зыбучих песках Марса, мы хотели знать об этом, прежде чем он сгинет. Изображение принималось строка за строкой, и наконец мы с огромным облегчением увидели, что опора надежно стоит на поверхности Марса. Вскоре стали поступать другие изображения, точка за точкой передаваемые на Землю по радио.

Помню, как поразил меня первый кадр, на котором был виден марсианский горизонт. Нет, это не чуждый нам мир, подумалось мне. Знавал я подобные места и в Колорадо, и в Аризоне, и в Неваде. Камни, барханы и отдаленная возвышенность выглядели обычно и естественно, как земной пейзаж. Марс оказался неплохим местечком. Конечно, я был бы удивлен, появись вдруг из-за дюн седой старатель со своим мулом, и все же что-то подобное казалось вполне уместным. Ничего даже отдаленно похожего не приходило мне в голову в те часы, когда я изучал фотографии поверхности Венеры, полученные аппаратами «Венера-9» и «Венера-10». Как бы ни сложилось, я знаю: это мир, в который мы еще обязательно вернемся.

Красный марсианский ландшафт пустынен и очень красив: каменные обломки, выброшенные из кратера где-то за горизонтом, повсюду небольшие песчаные дюны, скалы, которые то открывает, то запорашивает летучая пыль, миниатюрные песчаные вихри, поднимаемые порывами ветра. Откуда эти камни? Сколько песка переносится ветром? Каково прошлое планеты, оставившее раздробленные обломки, засыпанные песком каменные глыбы и многоугольную сеть трещин? Из чего состоят эти скалы? Из того же материала, что и песок? А песок – это раскрошившиеся камни или что-то иное? Почему небо розовое? Из чего состоит местный воздух? С какой скоростью дует ветер? Случаются ли марсотрясения? Как меняются атмосферное давление и ландшафт при смене времен года?

На все эти вопросы «Викинги» смогли дать однозначные или, по крайней мере, весьма правдоподобные ответы. Марс, каким он предстал перед «Викингами», оказался чрезвычайно интересным миром, особенно если вспомнить, что для посадки были выбраны самые скучные места. Но, увы, камеры не обнаружили никаких признаков присутствия строителей каналов. Не было барсумианских воздушных лодок и коротких мечей, не было принцесс и воинов, не было тотов и отпечатков ног на песке, не нашлось даже кактуса или кенгуровой крысы. В поле зрения не попалось никаких следов жизни[97]97
  Короткое оживление возникло, когда показалось, будто один из небольших камней на Равнине Хриза несет на себе граффити – что-то вроде заглавной буквы «В». Но вскоре анализ показал, что всему виной игра света и тени вкупе с человеческим талантом распознавания образов. И потом, было бы крайне странно, если бы марсиане независимо от нас изобрели латинский алфавит. Но все же в какой-то момент у меня в голове эхом прозвучало слово из далекого детства – «Барсум». – Авт.


[Закрыть].

Возможно, крупные живые организмы и существуют на Марсе, но не в тех двух местах, что были выбраны для посадки. Не исключено, что малые организмы таятся в каждой скале, на каждой песчинке. Бо́льшую часть своей истории районы Земли, которые не покрывала вода, по виду очень напоминали современный Марс: богатая углекислотой атмосфера, палящий ультрафиолет, беспрепятственно доходящий до поверхности через воздух, лишенный озона. Крупные растения и животные заселили сушу лишь в последние 10 процентов истории Земли. А в течение трех миллиардов лет повсюду на Земле обитали одни микроорганизмы. Чтобы найти жизнь на Марсе, нам следует искать микробов.

Посадочный модуль «Викинга» включил в сферу восприятия человеческих чувств ландшафты чужого мира. По сложности устройства одни сравнивают этот аппарат с саранчой, другие – с бактерией. В таком сравнении нет ничего уничижительного. Природе потребовались сотни миллионов лет, чтобы создать в ходе эволюции бактерию, и миллиарды лет, чтобы появилась саранча. Наш опыт в такого рода делах пока невелик, но мы быстро набираемся мастерства. Подобно нам, «Викинг» имел два глаза, но они работали также в инфракрасном диапазоне, в котором мы не видим. Он был снабжен рукой-манипулятором, способной передвигать камни, копать почву и отбирать ее образцы; чем-то вроде пальца, который он поднимал кверху, чтобы измерить скорость и направление ветра; аналогами обонятельных и вкусовых рецепторов, намного более чувствительными, чем наши, обнаруживающими самые незначительные следы веществ; «внутренним ухом», одинаково чутким и к отзвукам марсотрясений, и к мягкому покачиванию аппарата под порывами ветра; средствами для выявления микробов. Энергией космический аппарат снабжал автономный радиоактивный источник. Всю собранную научную информацию «Викинг» по радио передавал на Землю. А с Земли получал инструкции, так что люди могли обдумать значение полученных результатов и дать аппарату новую команду.

Но каков все-таки оптимальный способ поиска микробов на Марсе при имеющихся жестких ограничениях на размеры, стоимость и потребление энергии? Мы не можем, по крайней мере пока, отправить туда микробиолога. Когда-то у меня был друг, выдающийся микробиолог, Вольф Вишняк из Рочестерского университета, в штате Нью-Йорк. В конце 1950-х годов, когда мы только начинали серьезно задумываться о поисках жизни на Марсе, он оказался на научном совещании, где один астроном выразил удивление, что у биологов нет простого, надежного автоматического инструмента, способного обнаруживать микроорганизмы. Вишняк решил попытаться создать нечто подобное.

Он разработал маленькое устройство для отправки на планеты. Его приятели называли это «волчьей ловушкой»[98]98
  Здесь обыгрывается имя ученого – Вольф, которое по-английски означает «волк». – Пер.


[Закрыть]. Требовалось доставить на Марс небольшой сосуд с питательными органическими веществами, поместить в него образец марсианской почвы, перемешать и вести наблюдение за тем, как по мере роста (если он будет) марсианской «живности» (если она существует) меняется замутненность жидкости. Волчья ловушка была отобрана наряду еще с тремя микробиологическими установками для оснащения посадочных аппаратов «Викинг». Два из трех других экспериментов также предполагали отправку пищи марсианам. Успех охоты с волчьей ловушкой зависел от того, любят ли обитатели Марса жидкую воду. Кое-кто считал, что Вишняк просто утопит маленьких марсиан. Несомненным достоинством волчьей ловушки было то, что она оставляла за марсианскими микробами свободу распорядиться пищей как им угодно – лишь бы росли. Прочие опыты строились на предположениях о том, какие газы должны выделяться или поглощаться микробами, предположениях, которые, по большому счету, были лишь догадками.

Бюджет Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), которое осуществляет американскую программу межпланетных исследований, часто подвергается непредвиденным сокращениям. Гораздо реже случается, чтобы его вдруг увеличили. Исследовательские программы НАСА пользуются очень небольшой поддержкой в правительстве, и потому наука чаще всего попадает под удар, когда возникает необходимость отобрать деньги у НАСА. В 1971 году было решено поступиться одним из четырех микробиологических экспериментов, и выбор пал на волчью ловушку. Для Вишняка, который потратил на нее двенадцать лет, это стало сокрушительным разочарованием.

Многие на его месте могли бы вовсе уйти из биологической группы проекта «Викинг». Но Вишняк был мягким и преданным делу человеком. Он решил, что сможет лучше послужить поиску жизни на Марсе, если отправится в тот район Земли, где условия более всего похожи на марсианские, – в свободные ото льда антарктические оазисы. Исследователи, уже изучавшие антарктическую почву, полагали, что немногочисленные микробы, которых им удалось там обнаружить, не местного происхождения, а занесены ветром из районов с более мягким климатом. Вишняк же, памятуя об экспериментах с марсианскими консервами, считал, что жизнь обладает прекрасной способностью к адаптации и что в Антарктиде вполне может быть своя микрофлора. Если земные микроорганизмы могут жить на Марсе, думал он, то почему не в Антарктиде, где гораздо теплее, выше влажность, больше кислорода и не такое интенсивное ультрафиолетовое излучение. По его мысли, обнаружение жизни в антарктических оазисах увеличивает шансы найти ее и на Марсе. Вишняк считал несостоятельными экспериментальные методы, которые использовались ранее для доказательства того, что в Антарктиде нет местных бактерий. Питательные вещества, подходящие для комфортных условий университетской микробиологической лаборатории, не годились для безводной полярной пустыни.

Итак, 8 ноября 1973 года Вишняк, вооруженный новым микробиологическим оборудованием, и его напарник-геолог были доставлены вертолетом со станции Мак-Мердо в оазис горного массива Асгард, вблизи горы Балдера. Задача Вишняка сводилась к тому, чтобы поместить в антарктическую почву ряд небольших микробиологических станций и вернуться за ними месяц спустя. Десятого декабря он отправился собирать образцы на горе Балдера. На фотографии, сделанной с расстояния три километра, видно, как он уходит. Это был последний раз, когда его видели живым. Спустя восемнадцать часов его тело нашли у основания ледяного обрыва. Он заблудился, попал в неисследованный район и, вероятно поскользнувшись на льду, упал с крутого склона высотой 150 метров. Может быть, он увидел что-то неожиданное, например место, подходящее для жизни микробов, или клочок зелени там, где ее не должно быть. Но если и так, мы этого никогда не узнаем. Последняя запись в небольшом коричневом блокноте, который он взял с собой в тот день, сообщает: «Извлечена станция 202. 10 декабря 1973. 2230 часов. Температура почвы –10°. Температура воздуха –16°». Это были типичные для Марса летние температуры.

Многие микробиологические станции Вишняка так и остались в Антарктиде. Но те из них, которые удалось вернуть, его коллеги и друзья исследовали, пользуясь разработанными им методами. И в каждом были найдены разновидности микробов, которые не удалось бы обнаружить при помощи обычных приемов. Его вдова Елена Симпсон-Вишняк выявила в образцах новый вид дрожжевой культуры, по-видимому уникальный для Антарктики. В больших камнях, привезенных этой экспедицией из Антарктиды, Имре Фридман[99]99
  Профессор Имре Фридман до настоящего времени активно занимается поисками марсианской жизни, работая в Эймсовском исследовательском центре НАСА. В начале 2001 г. он совместно с коллегами опубликовал статью, в которой утверждалось, что один из найденных в Антарктиде метеоритов марсианского происхождения несет в себе ясные признаки жизнедеятельности магнитотактических бактерий. «Уж не знаю, как отреагируют наши оппоненты, – отмечает он, – но, по-моему, у разумного человека после этого просто не должно остаться никаких сомнений. Доказательства слишком сильны». Несмотря на настойчивость авторов, большинство специалистов скептически оценивает версию биологического происхождения упомянутых особенностей марсианских метеоритов. – Пер.


[Закрыть] обнаружил крошечный, но удивительный микробиологический мир: в мельчайших включениях жидкой воды, таящихся на глубине один-два миллиметра внутри камня, поселились водоросли. На Марсе подобный выбор местообитания оказался бы еще более удачным, поскольку видимый свет, необходимый для фотосинтеза, может проникнуть на такую глубину, тогда как смертельный для бактерий ультрафиолет заметно ослабеет.

Поскольку конструирование космических аппаратов «Викинг» было завершено за много лет до запуска, а Вишняка не стало, результаты его антарктических экспериментов не оказали влияния на программу поиска марсианской жизни. Микробиологические эксперименты проводились не при тех низких температурах, которые характерны для Марса, и в большинстве своем не предусматривали длительного инкубационного периода. Все они основывались на вполне определенных допущениях, каким именно должен быть марсианский метаболизм. Не было и возможности искать жизнь внутри камней.

Каждый из посадочных модулей «Викингов» был снабжен манипулятором, который подбирал вещество с поверхности, аккуратно переносил его внутрь космического аппарата и помещал частицы грунта на небольшой электрический транспортер наподобие вагона-хоппера[100]100
  Хоппер (англ. hopper, букв. – прыгун, от hop – прыгать, подпрыгивать) – саморазгружающийся вагон для перевозки сыпучих грузов. Загрузку производят сверху, разгрузку – через люки, расположенные ниже рамы вагона, под действием силы тяжести груза. – Пер.


[Закрыть], который доставлял их к пяти экспериментальным установкам: одна исследовала неорганические составляющие почвы, другая искала в песке и пыли органические молекулы, остальные три пытались обнаружить живых микробов. Надеясь отыскать жизнь на планете, мы выдвигаем определенные предположения. По возможности мы стараемся не загадывать, что жизнь везде будет такой же, как у нас. Но всему есть предел. Ведь мы хорошо знакомы только с земной жизнью. Поскольку биологические эксперименты «Викингов» были первыми в своем роде, вряд ли стоило ожидать, что они окончательно разрешат вопрос о жизни на Марсе. Итог получился дразнящим, внушающим беспокойство, провокационным, побуждающим к действию и оставался, по крайней мере до последнего времени, существенно неполным.

В каждом из трех микробиологических экспериментов исследовалась своя проблема, но все они касались марсианского метаболизма. Если в марсианской почве есть микроорганизмы, то они должны потреблять пищу и выделять газообразные продукты жизнедеятельности; или они должны захватывать газы из атмосферы и превращать их, возможно при помощи солнечного света, в необходимые для жизни вещества. Поэтому мы доставляем на Марс пищу и надеемся, что марсиане, если они существуют, сочтут ее достаточно вкусной. И тогда мы посмотрим, не выделятся ли из почвы какие-нибудь новые, интересные газы. Или можно ввести в эксперимент наш собственный, помеченный радиоактивными изотопами газ и проследить, не будет ли он преобразован в органическое вещество, что указывало бы на существование маленьких марсиан.

Если придерживаться критериев, утвержденных до запуска, то два из трех микробиологических экспериментов проекта «Викинг» дали положительные результаты. Во-первых, когда марсианский грунт был смешан с земным стерилизованным органическим бульоном, что-то в составе почвы привело к химическому расщеплению бульона, как будто он поглощался микробами, усваивавшими продуктовую посылку с Земли. Во-вторых, когда земные газы были введены в образец марсианской почвы, они вступили с ней в химическую связь – почти как в присутствии фотосинтезирующих микробов, создающих органические вещества из атмосферных газов. Положительные результаты микробиологических экспериментов были получены для семи проб, взятых в двух точках Марса, удаленных друг от друга на 5000 километров.

Но на самом деле все обстоит гораздо сложнее, критерии успеха экспериментов могли оказаться неадекватными. В разработку микробиологических экспериментов проекта «Викинг» и их проверку на различных видах микробов была вложена уйма сил. Значительно меньше внимания уделялось калибровке экспериментов с учетом неорганических веществ, которые могут встретиться на марсианской поверхности. Марс не Земля. И, как свидетельствует история Персиваля Лоуэлла, он может нас одурачить. Не исключено, что неорганический марсианский грунт способен сам, в отсутствие каких-либо микробов, окислять пищу. Возможно, в нем есть какие-то особые неорганические, неживые катализаторы, которые захватывают атмосферные газы и превращают их в органические молекулы.

Недавние эксперименты подтверждают, что такое вполне вероятно. Во время грандиозной марсианской песчаной бури в 1971 году инфракрасный спектрометр «Маринера-9» исследовал спектральные особенности поднятой пыли. Анализируя эти спектры, О. Б. Тун, Дж. Б. Поллак и я обнаружили в них детали, которые лучше всего объяснялись присутствием монтмориллонита[101]101
  Монтмориллонит – глинистый минерал подкласса слоистых силикатов с переменным химическим составом. Структура его отличается симметричным сложением пачек слоев, между которыми размещаются молекулы межслоевой воды и атомы обменных оснований Са, Na и др. Образует плотные глинистые массы. На Земле отлагается очень медленно в центральных частях океанических бассейнов. – Пер.


[Закрыть] и других видов глины. Позднее посадочные аппараты «Викингов» подтвердили присутствие на Марсе переносимых ветром глиняных частиц. А недавно А. Банин и Дж. Ришпон смогли воспроизвести в лабораторных тестах, где вместо марсианской почвы использовались такие глины, ключевые особенности «успешных» микробиологических экспериментов «Викингов» – и тех, что выглядели как фотосинтез, и напоминавших дыхание. Глиняные частицы имеют сложную активную поверхность, способную захватывать и выделять газы, а также катализировать химические реакции. Пока еще слишком рано говорить, что все результаты микробиологических экспериментов «Викингов» объяснимы в рамках неорганической химии, но подобный вывод никого бы уже не удивил. «Глиняная» гипотеза вовсе не исключает возможности жизни на Марсе, но, безусловно, она заставляет нас признать, что неопровержимых свидетельств существования марсианской микрофлоры пока нет.

При всем том результаты Банина и Ришпона имеют огромное значение для биологии, поскольку они продемонстрировали, что даже в отсутствие жизни в некоторых почвах возможны химические реакции, дающие почти такой же эффект, как жизнь. Еще до возникновения живого на Земле в почве могли протекать химические процессы, напоминающие циклы дыхания и фотосинтеза. Не исключено, что, появившись, жизнь включила в себя эти процессы. Известно, кроме того, что монтмориллонитовые глины служат мощным катализатором соединения аминокислот в длинные цепочки, похожие на протеины. Глины первобытной Земли могли быть местом зарождения жизни, а химия современного Марса способна дать ключ к пониманию происхождения и ранней истории жизни на нашей планете.

На поверхности Марса расположено множество ударных кратеров, большинство из которых названы именами ученых. Кратер Вишняк находится в антарктическом регионе Марса, что вполне уместно. Вишняк не утверждал, будто на Марсе есть жизнь, – он лишь говорил, что такое возможно и что крайне важно узнать, существует ли она там на самом деле. Если да, то у нас появляется уникальный шанс проверить, насколько общей для Вселенной является наша форма жизни. А если на Марсе, планете, столь похожей на Землю, жизни нет, то необходимо понять почему, ибо в этом случае, как подчеркивал Вишняк, мы имеем классический для науки пример расхождения между основным и контрольным экспериментом.

Открытие того, что результаты микробиологических экспериментов проекта «Викинг» можно объяснить присутствием глинистых пород, что они не доказывают существования жизни, помогает объяснить другую загадку: химические эксперименты «Викингов» не обнаружили в марсианской почве даже следов органических веществ. Если на Марсе есть жизнь, то где же ее мертвые останки? Никаких органических молекул не найдено: ни составляющих протеинов и нуклеиновых кислот, ни простых углеводородов – ничего из строительных блоков земной жизни. В этом еще нет противоречия, поскольку микробиологические эксперименты «Викингов» в расчете на один атом углерода были в тысячи раз более чувствительными, чем химические, и они, похоже, смогли выявить органическое вещество, образовавшееся в марсианской почве. Но это не оставляет большой надежды. Земная почва наполнена органическими остатками некогда живших организмов; в марсианском грунте органического вещества меньше, чем на поверхности Луны. Если мы придерживаемся гипотезы о существовании жизни, то можно допустить, что мертвые тела на поверхности Марса были уничтожены в результате окислительных химических реакций, как уничтожаются микробы в пробирке с перекисью водорода; другая возможность состоит в том, что жизнь существует, но органическая химия играет в ней не такую центральную роль, как на Земле.

Однако последнее представляется мне маловероятным. Вынужден признаться, но я – убежденный углеродный шовинист. Углерод широко распространен во Вселенной. Он создает поразительно сложные молекулы, наилучшим образом подходящие для жизни. Вдобавок я еще и водный шовинист. Вода идеальна в качестве растворителя для органики, способствует протеканию химических реакций и остается жидкой в широком диапазоне температур. Но иногда меня берут сомнения. Вдруг мое пристрастие к этим веществам как-то связано с тем, что я сам по большей части состою из них? Не потому ли мы сложены из углерода и воды, что эти вещества были широко распространены на Земле в период зарождения жизни? Может быть, где-то в другом месте, скажем на Марсе, жизнь строится из другого материала?

Я есть совокупность воды, кальция и органических молекул, называемая Карлом Саганом. Вы представляете собой почти такую же систему молекул с другим совокупным названием. И только-то? Неужели в нас нет ничего, кроме молекул? Кое-кому кажется, что это унижает человеческое достоинство. Лично я нахожу вдохновляющим то, что наш мир позволяет развиваться столь тонким и сложным молекулярным машинам, какими являемся мы с вами.

Однако сущность жизни заключена не столько в самих атомах и простых молекулах, из которых мы состоим, сколько в способе их взаиморасположения. Время от времени читаешь, что вещества, составляющие человеческое тело, стоят то ли 97 центов, то ли 10 долларов. Такая низкая стоимость наших тел нагоняет уныние. Но эти цены высчитаны для человеческого тела, разложенного на простейшие компоненты. В основном мы состоим из воды, которая не стоит почти ничего; углерод можно оценить по стоимости угля; кальций наших костей – по цене мела; азот, входящий в состав белков, – по цене воздуха (тоже недорого); железо в нашей крови – по цене ржавых гвоздей. Если не знать ничего больше, то можно попробовать свалить все составляющие нас атомы в один большой котел и начать помешивать. Заниматься этим можно сколь угодно долго. Но в конце концов мы получим все ту же смесь атомов. А с чего бы там возникло что-то другое?

Гарольд Моровиц подсчитал, во что обойдется комплект правильных молекулярных составляющих человеческого тела, если приобретать их по рыночным ценам. Получилось около десяти миллионов долларов, что позволяет нам чувствовать себя немного лучше. Но даже в этом случае мы не можем смешать все эти реактивы и вывести человека в пробирке. Это выходит далеко за пределы наших возможностей, и, вероятно, так будет еще очень долго. К счастью, существует гораздо менее дорогой и притом очень надежный метод создания человеческих существ.

Я думаю, что во многих мирах различные формы жизни будут состоять в основном из тех же атомов, что и мы, возможно, даже из тех же основных молекул – протеинов и нуклеиновых кислот, – но соединенных иным, незнакомым нам способом. Не исключено, что организмы, плавающие в плотной атмосфере планеты, окажутся очень похожи на нас по своему элементному составу, но у них может не быть костей, а значит, им не понадобится много кальция. Возможно, где-то основу жизни составляет не вода, а другой растворитель. На эту роль неплохо подходит фтористоводородная (плавиковая) кислота, хотя Вселенная небогата фтором. Плавиковая кислота разрушает молекулы, из которых мы состоим, но другие органические молекулы, например твердый парафин, совершенно устойчивы к ее воздействию. Аммиак еще лучше подошел бы на роль растворителя ввиду его широкой распространенности во Вселенной. Но он становится жидким только на планетах, намного более холодных, чем Земля или Марс. На Земле аммиак обычно находится в газообразном состоянии, подобно воде на Венере. Наконец, может быть, существуют живые объекты, вообще не основанные на растворах, – твердотельная жизнь, в которой вместо плавающих молекул распространяются электрические сигналы.

Но всем этим идеям не спасти представления, будто «Викинги» обнаружили на Марсе жизнь. В этом очень похожем на Землю мире, богатом углеродом и водой, жизнь, если она существует, должна быть основана на органической химии. Результаты экспериментов по органической химии, равно как снимки и микробиологические тесты, не противоречат тому, что в мелких частицах, собранных в районах Хрис и Утопия в конце 1970-х годов, жизни не было. Возможно, на глубине нескольких миллиметров внутри камней (как в антарктических оазисах), или где-то в другом районе планеты, или когда-то в прошлом, в более подходящие времена, она и существовала. Но не там, где мы ее искали, и не тогда.

Исследование Марса «Викингами» – миссия большого исторического значения, первая серьезная попытка поиска иного типа жизни, первый случай, когда космический аппарат успешно функционировал на другой планете больше часа с небольшим[102]102
  Саган не принимает в расчет исследования Луны (поскольку она не является планетой), где задолго до полета «Викингов» подолгу и успешно работали многочисленные космические станции, а также несколько пилотируемых экспедиций программы «Аполлон». – Пер.


[Закрыть] («Викинг-1» оставался работоспособным несколько лет). Программа снабдила нас огромным массивом данных по марсианской геологии, сейсмологии, минералогии, метеорологии и ряду других наук. Как нам развивать эти выдающиеся достижения? Некоторые ученые хотят отправить автоматический аппарат, который совершит посадку, возьмет образцы грунта и вернет их на Землю, где в крупнейших исследовательских центрах будет проведен гораздо более подробный анализ, чем в стесненных условиях микроминиатюрных лабораторий, которые мы можем заслать на Марс. В этом случае большинство неоднозначностей микробиологических экспериментов проекта «Викинг» удалось бы исключить. Мы могли бы определить химический и минералогический состав грунта, расколоть камни и поискать жизнь под их поверхностью, провести сотни экспериментов для изучения органической химии и выявления жизни, включая непосредственное наблюдение под микроскопом в разнообразных условиях. Мы даже могли бы использовать технику Вишняка. Хотя подобная миссия обошлась бы очень дорого, она, вероятно, не выходит за пределы наших технических возможностей.