научная статья по теме ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ ФЛОРА ВЕНЕРЫ: “СТЕБЛИ” РАСТЕНИЙ В МЕСТЕ ПОСАДКИ АППАРАТА ВЕНЕРА-14 Математика

Текст научной статьи на тему «ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ ФЛОРА ВЕНЕРЫ: “СТЕБЛИ” РАСТЕНИЙ В МЕСТЕ ПОСАДКИ АППАРАТА ВЕНЕРА-14»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2013, том 453, № 5, с. 501-506

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА, КОСМОЛОГИЯ

ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ ФЛОРА ВЕНЕРЫ: "СТЕБЛИ" РАСТЕНИИ В МЕСТЕ ПОСАДКИ АППАРАТА ВЕНЕРА-14

Представлено академиком А.С. Спириным 14.08.2013 г. Поступило 19.08.2013 г.

Первая группа публикаций, касающихся гипотетических признаков жизни на планете Венера [1—4] относилась к данным аппаратов ВЕНЕРА-9 и -13. Результаты миссий советской серии ВЕНЕРА остаются единственными данными наблюдений поверхности Венеры в 1975 и 1982 гг. [2]. Эксперименты отличались крайней технической сложностью. За прошедшие годы они не были повторены ни российскими, ни другими космическими агентствами. Физические свойства поверхности в месте посадки аппарата ВЕНЕРА-14 (март 1982 г.) представлены в работе [5].

В тематических выпусках журнала "Космические исследования", т. XXI, вып. 2—3, 1983, были представлены основные результаты миссий ВЕНЕРА-13, -14. Методика телевизионных экспериментов на поверхности Венеры, даты и перечень самих экспериментальных данных подробно рассмотрены в [2, 6]. Настоящее сообщение содержит некоторые замечания об особенностях используемой обработки.

Аппарат ВЕНЕРА-14 опустился в экваториальной зоне планеты в точке 13°8, 310°Е, высота места 1.3 км над уровнем радиуса 6051 км. Физические условия были следующими: температура 738 К, давление 9.47 МПа, плотность атмосферы около 65 кг/м3. Газоанализаторы показывали, что атмосфера почти полностью состоит из С02 (96.5%) и N (3.5%). Местное время 10 часов утра, солнечное зенитное расстояние 36°. Естественная освещенность сцены достигала 3500 лк [7]. Передача изображений началась с минутной задержкой после посадки, во избежание запыления оптики.

Прошло 2 года с момента представления в печать первой рукописи, посвященной гипотетическим признакам жизни на планете Венера [2].

Институт космических исследований Российской Академии наук, Москва

Постепенно обнаруживаются все новые объекты, которые обладают чертами живых существ, — флоры или фауны. В начальной стадии исследований использовались, главным образом, панорамы ВЕНЕРЫ-9 и -13, где были обнаружены относительно крупные объекты, такие как "скорпион", "гриб", "медвежонок" и "сыч". Накопленный опыт позволил обратиться к более тонким деталям при обработке изображений панорамы ВЕНЕРЫ-14. Важную роль сыграло наличие до четырех дубликатов полученных изображений с хорошим качеством и низким уровнем зашумленности, что позволило выделять и совмещать их фрагменты. В результате удалось найти и изучить несколько новых видов гипотетических обитателей планеты в месте посадки ВЕНЕРЫ-14 — "стебли", "амисады" и "змейку".

Важен вопрос об источниках энергии для гипотетических живых объектов Венеры. Интерес к предполагаемой аутотрофной флоре планеты как источнику существования ее фауны отмечался в [8—10]. Естественно предположить, что подобно земной фауна Венеры является гетеротрофной, а источником ее существования является гипотетическая автотрофная флора. Хотя прямые лучи Солнца, как правило, не достигают поверхности планеты, но света для фотосинтеза земного типа там достаточно. В случае земной флоры рассеянная освещенность 0.5—7 клк вполне достаточна для фотосинтеза даже в глубине густых лесов. Измеренная освещенность на Венере того же порядка, в пределах 0.4—9 клк. Разумеется, фотосинтез при высоких температурах и в безокислительной среде должен опираться на совершенно другие, неизвестные биофизические механизмы.

"СТЕБЕЛЬ" У ПОСАДОЧНОГО БУФЕРА ВЕНЕРЫ-14

"Стебли" представляют собой вертикально расположенные тонкие узловатые стволы толщиною 0.3—2 см, высотой 0.2—1 м. На цветных панорамах они выглядят черными. У первого обнару-

Рис. 1. Первый найденный объект типа "стебель" представляет собой тонкий вертикально расположенный узловатый ствол высотой примерно 42 см с утолщением на верхушке. "Стебель" находится на расстоянии около 40 см от посадочного буфера аппарата ВЕНЕРА-14 и виден сверху.

женного объекта (рис. 1) "стебль" вверху заканчивается крупным утолщением — "бутоном", который обладает светлым центром (далее анализируются другие объекты, где "бутон" наблюдается в развитии). У этого близко расположенного к камере "стебля" в точке его основания, на поверхности, заметна группа образований, напоминающая четырехлистник. Каждый из его элементов имеет размер около 5—10 см и, возможно, обладает радиальной структурой (рис. 1). Все другие найденные "стебли" также вертикальны, за исключением одного, наиболее крупного, склоненного к поверхности. В окрестностях ВЕНЕРЫ-14 их число на панорамах составляет не менее восьми.

Чтобы найти высоту г "стебля" на рис. 1, следует воспользоваться фотопланом (так как на исходных панорамах расстояния значительно искажены) и геометрическими соотношениями. Фотоплан места посадки ВЕНЕРЫ-14 в настоящее время дорабатывается и здесь не приводится. Входное окно ТВ-камеры находится на высоте h = 90 см, расстояние a от точки проекции объектива на поверхность до основания "стебля" около 40 см, а верхушка стебля проецируется на детали поверхности, удаленные примерно на расстояние b = 75 см. Если "стебель" расположен вертикально, из прямоугольного треугольника можно най-

Рис. 2. Вертикальный темный объект в центре фрагмента панорамы ВЕНЕРЫ-9 может быть утолщенным стеблем со светлой верхушкой.

ти угол а у его вершины, tg а = - и высоту стебля

Z = -—- = 42 см. Возможную погрешность могут tga

вносить неровности грунта.

Все обнаруженные "стебли" тонкие и узловатые, но возможно, есть одно исключение. В периферийной части панорамы ВЕНЕРЫ-9 виден объект, который может оказаться толстым "стеблем" (рис. 2). Видна его светлая пятнистая верхушка.

Размеры объекта оценены очень приблизительно. Высота около полуметра, толщина ствола примерно 5—8 см, узлы на нем не видны. Более низкое разрешение изображений ВЕНЕРЫ-9 не позволяет сделать достаточно определенные заключения. Другие "стебли" на панораме ВЕНЕРЫ-9 не найдены, возможно, по той же причине.

ОСОБЕННОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ"СТЕБЛИ"

Ограниченное угловое разрешение 11' (ВЕНЕ-РА-13 и ВЕНЕРА-14) и 21' (ВЕНЕРА-9 и ВЕНЕ-РА-10) создает проблемы не только с идентификацией, но и с самим отысканием иследуемых объектов, в том числе "стеблей" как объектов практически одномерных. Человек с очень острым зрением способен различить 15''—20'', а с нормальным — 30''. (Исторически известен пример аномальной остроты зрения у матери астронома У. Гершеля, которая различала фазы Венеры невооруженным глазом.) Таким образом, разрешение на панорамах Венеры уступает нормальному зрению в 22 раза. Методами обработки единичных мало зашумленных изображений их четкость удается повысить в несколько раз. Так как панорамы в рассматриваемом случае передавались с дублированием от четырех до восьми раз,

удается не только частично устранить случайные помехи, но и дополнительно повысить разрешение за счет незначительного смещения изображений при их получении. К сожалению, вместе со смещением происходит искажение геометрии изображения из-за быстрого разогрева аппаратуры. Поэтому сначала приходится наметить привлекший внимание объект, а затем выполнять групповую обработку участка изображения.

Следует специально остановиться на том, как удается заметить "подозрительный" объект. Главную роль играет даже не зоркость, а внимательность исследователя. Например, "стебель", показанный на рис. 1, на исходных изображениях напоминает просто малозаметную царапину, но она повторяется на всех панорамах и в том же месте. Внимательность необходима также, чтобы отличить объект от фона по оттенкам серого или по цвету (для цветных изображений) и попытаться понять, на что похож "подозрительный" объект. Способность заметить необычный объект действительно связана с внимательностью, но не только. (Известный пример внимательности — далекое судно на морском горизонте. Одни способны его заметить, другие нет.)

Четкость элементов изображена при фиксированном размере объекта зависит от расстояния. Если разрешение строки составляет 211 элементов и 11', размеру пиксела 0.5 см (толщина "стеб-

ля ) будет соответствовать расстояние-=

= 1.56 м (3438 — число минут в радиане). Если изображение конкретного объекта не единственное, как в случае "стеблей", их сравнение и групповую обработку изображений можно использовать для изучения подробностей.

Узлы на "стебле" рис. 1 имеют размеры 2— 3 пиксела (1—2 см), а "бутон" 3—5 см. На основе геометрии и образующихся углов можно считать, что каждая точка изображения "стебля", удаленного на 3 м, размывается на 4 пиксела, а ее контрастность уменьшается примерно вдвое (благодаря линейной структуре объекта). Определенный выигрыш дает групповая обработка изображений (стекинг). У значительно более удаленных "стеблей" контрастность снижается настолько, что обнаружить их не удается.

Для поиска "стеблей" была проведена дополнительная обработка панорам ВЕНЕРЫ-13 и -14 с целью повышения четкости деталей. После коррекции изображений стебли становятся почти вертикальными и параллельными и этим выделяются на фоне трещин в камнях. Кроме того, "стебли" выделяются именно своей взаимной параллельностью. Использовались черно-белые па-

норамы ВЕНЕРЫ-14 серий 1, 6, 9 и 13 (камера 1) и 3, 5, 7 и 11 (камера 2), а также "красные" панорамы тех же серий (кроме дефектной серии 7). Подробные сведения о панорамах приведены в [2, 6]. "Зеленые" панорамы использовать трудно, так как они больше зашумлены. Из синтезированной цветной панорамы удалось получить некоторые сведения о цвете объектов.

Крупные, но далекие "стебли", возможно, высотой более полуметра были найдены в левой краевой части панорамы ВЕНЕРЫ-14-^, на расстоянии более 3 м от объектива, поэтому подробности их строения не различаются. Несколько далеких "стеблей" обнаружены в правой части панорамы ВЕНЕРЫ-14-13. Во всех случаях основания "стеблей" находятся в трещинах или в углублениях между камнями. Все найденные стебли одиночные. В месте посадки ВЕНЕ

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎