stringtranslate.com

Венера

Расположение мест посадки Венеры. Красные точки обозначают места, возвращающие изображения с поверхности, черные центральные точки — места анализа образцов поверхности. Карта основана на картографировании с Pioneer Venus Orbiter и Magellan .

Программа «Венера» (рус. Вене́ра , произносится [vʲɪˈnʲɛrə] «Венера») представляла собой серию космических зондов, разработанных Советским Союзом в период с 1961 по 1984 год для сбора информации о планете Венера .

Тринадцать зондов успешно вошли в атмосферу Венеры , включая два зонда программы Vega и зонды Venera-Halley . Десять из них успешно приземлились на поверхности планеты. Из-за экстремальных условий зонды смогли выжить только в течение короткого периода времени на поверхности, от 23 минут до двух часов. [1]

Программа «Венера» создала ряд прецедентов в исследовании космоса, среди которых были первые созданные человеком аппараты, вошедшие в атмосферу другой планеты ( Венера-3 1 марта 1966 года), первая мягкая посадка на другую планету ( Венера-7 15 декабря 1970 года), первая передача изображений с поверхности другой планеты ( Венера-9 8 июня 1975 года), первая запись звуков на другой планете ( Венера-13 30 октября 1981 года) и первое выполнение радиолокационного картографирования с высоким разрешением ( Венера-15 2 июня 1983 года).

Зонды Венера

Венера 1 и 2

Полномасштабный макет станции « Венера-1» в Мемориальном музее космонавтики

Первая советская попытка пролёта зонда к Венере была запущена 4 февраля 1961 года, но не смогла покинуть околоземную орбиту. В соответствии с советской политикой того времени не разглашать подробности неудачных миссий, запуск был объявлен под названием « Тяжелый спутник». Он также известен как «Венера 1ВА». [2]

Как и некоторые другие советские межпланетные зонды, более поздние версии запускались парами, причем второй аппарат запускался вскоре после первого.

Venera 1 и Venera 2 должны были пролететь мимо Венеры, не выходя на орбиту. Venera 1 была запущена 12 февраля 1961 года. Телеметрия на зонде вышла из строя через семь дней после запуска. Считается, что он прошел в пределах 100 000 км (62 000 миль) от Венеры и остается на гелиоцентрической орбите. Venera 2 была запущена 12 ноября 1965 года, но также потерпела неудачу в телеметрии после выхода с околоземной орбиты.

В начале 1960-х годов Советским Союзом было запущено несколько других неудачных попыток пролёта зондов мимо Венеры [3] [4] , но в то время они не были объявлены как планетарные миссии и, следовательно, официально не получили обозначения «Венера».

Венера 3-6

Зонды Venera 3–6 были похожи. Весом около одной тонны и запускаемые ракетой- носителем типа «Молния» , они включали в себя маршевый «автобус» и сферический атмосферный зонд. Зонды были оптимизированы для атмосферных измерений, но не были оснащены каким-либо специальным посадочным аппаратом. Хотя надеялись, что они достигнут поверхности, все еще функционируя, первые зонды вышли из строя почти сразу, тем самым отключив передачу данных на Землю.

«Венера-3» стала первым искусственным объектом, который столкнулся с поверхностью другой планеты, совершив аварийную посадку 1 марта 1966 года. Однако, поскольку зонды космического корабля вышли из строя при проникновении в атмосферу, никаких данных из атмосферы Венеры в ходе миссии получено не было.

18 октября 1967 года Венера-4 стала первым космическим аппаратом, измерившим атмосферу другой планеты. Этот космический аппарат впервые показал, что основным газом атмосферы Венеры является CO2 . [ 5] Хотя Советский Союз первоначально утверждал, что аппарат достиг поверхности неповрежденным, повторный анализ, включая данные об атмосферном затмении с американского космического аппарата Mariner 5 , который пролетел мимо Венеры на следующий день после его прибытия, показал, что давление на поверхности Венеры составляло 75–100 атмосфер, что намного выше прочности корпуса Венеры-4 в 25 атм, и заявление было отозвано.

Понимая, что корабли будут раздавлены до того, как достигнут поверхности, Советы запустили Венеру 5 и Венеру 6 в качестве атмосферных зондов. Разработанные для сброса почти половины своего груза до входа в атмосферу планеты, эти корабли записали 53 и 51 минуту данных соответственно, медленно спускаясь на парашюте, прежде чем их батареи вышли из строя.

Примерно в это же время стало известно, что на Венере вряд ли есть жидкие водоемы, однако в проектах советских зондов «Венера» вплоть до 1964 года все еще рассматривалась возможность посадки на воду. [6] : xiii 

Венера 7

Макет спускаемого аппарата «Венера-7» в павильоне «Космос» на ВДНХ

Зонд «Венера-7» , запущенный в августе 1970 года, был первым, разработанным для выживания в поверхностных условиях Венеры и совершения мягкой посадки . Он был значительно перестроен для обеспечения выживания, но на борту было мало экспериментов, а научный результат миссии был еще больше ограничен из-за внутреннего отказа коммутатора, который застрял в положении «передача температуры». Тем не менее, ученым удалось экстраполировать давление (90 атм) из данных о температуре с 465 °C (869 °F), которые были получены в результате первых прямых измерений на поверхности. Доплеровские измерения зондов «Венера-4» и «Венера-7» стали первым доказательством существования зональных ветров с высокими скоростями до 100 метров в секунду (330 футов/с, 362 км/ч, 225 миль/ч) в атмосфере Венеры ( супервращение ). Наряду с данными о давлении и температуре, полученными «Венерой-7», также был измерен состав атмосферы. [7] [5]

Парашют «Венеры-7» не раскрылся незадолго до приземления очень близко к поверхности. Он врезался в поверхность со скоростью 17 метров в секунду (56 футов/с) и перевернулся, но выжил. Это вызвало смещение антенны, сделав радиосигнал очень слабым, но его можно было обнаружить (с помощью температурной телеметрии) еще 23 минуты, прежде чем разрядились его батареи. Таким образом, 15 декабря 1970 года он стал первым искусственным зондом, который передал данные с поверхности Венеры.

Венера 8

Venera 8 , запущенная в 1972 году, была оснащена расширенным набором научных приборов для изучения поверхности (гамма-спектрометр и т. д.). Крейсерская платформа Venera 7 и 8 была похожа на более ранние, с конструкцией, восходящей к миссии Zond 3. Посадочный модуль передавал данные во время спуска и приземлился при солнечном свете. Он измерял уровень освещенности, но не имел камеры. Он передавал данные в течение почти часа.

Венера 9-12

КТДУ-425 Жидкостный ракетный двигатель, использовавшийся на космическом аппарате «Венера» с 9 по 16
Художественное представление о посадке аппарата «Венера-10» на поверхность Венеры.

После неудачного Kosmos 482 зонды Venera 9 и 10 1975 года и Venera 11 и 12 1978 года имели другую конструкцию. Они весили около пяти тонн и запускались мощным ускорителем Proton . Они включали в себя передаточную и релейную шину, которая имела двигатели для торможения на орбите Венеры ( Venera 9 и 10 , 11 и 12 ) и служила приемником и ретранслятором для передач зонда входа. Зонд входа был прикреплен к верхней части шины в сферическом тепловом экране. Зонды были оптимизированы для операций на поверхности с необычной конструкцией, которая включала сферический отсек для защиты электроники от атмосферного давления и тепла как можно дольше. Под ним находилось амортизирующее «кольцо раздавливания» для посадки. Над сферой давления находилась цилиндрическая антенная конструкция и широкая тарельчатая конструкция, которая напоминала антенну, но на самом деле была аэродинамическим тормозом. Они были разработаны для работы на поверхности в течение как минимум 30 минут. Инструменты различались в разных миссиях, но включали камеры и оборудование для анализа атмосферы и почвы. У всех четырех посадочных модулей были проблемы с некоторыми или всеми крышками объективов камер, которые не снимались.

Посадочный модуль « Венеры -9» проработал не менее 53 минут и сделал снимки одной из двух камер; крышка объектива другой камеры не открывалась.

Посадочный модуль « Венера -10» проработал не менее 65 минут и сделал снимки одной из двух камер; крышка объектива другой камеры не открывалась.

Посадочный модуль « Венеры -11» проработал не менее 95 минут, но крышка объектива ни одной из камер не открывалась.

Посадочный модуль « Венеры -12» проработал не менее 110 минут, но крышка объектива ни одной из камер не открылась.

Венера 13 и 14

Модель посадочного модуля Венеры

У Venera 13 и 14 (1981–82) был спускаемый аппарат/посадочный модуль, содержащий большую часть приборов и электроники, а также пролетный космический аппарат, который использовался в качестве ретранслятора связи. Конструкция была похожа на конструкцию более ранних спускаемых аппаратов Venera 9–12. Они несли приборы для проведения научных измерений поверхности и атмосферы после приземления, включая камеры, микрофон, бур и поверхностный пробоотборник, а также сейсмометр. У них также были приборы для регистрации электрических разрядов во время фазы спуска через атмосферу Венеры.

Два спускаемых аппарата приземлились на расстоянии около 950 км (590 миль) друг от друга, к востоку от восточного расширения возвышенного региона, известного как Phoebe Regio . Посадочный аппарат Venera 13 продержался 127 минут, а Venera 14 — 57 минут, тогда как запланированный проектный срок службы составлял всего 32 минуты. Аппарат Venera 14 имел несчастье выбросить крышку объектива камеры прямо под рычагом тестера сжимаемости поверхности и вернул информацию о сжимаемости крышки объектива, а не поверхности. Спускаемые аппараты передавали данные на шины, которые действовали как ретрансляторы данных, когда они пролетали мимо Венеры.

Венера 15 и 16

Радиолокационная топография, полученная Венерой 15/16

Космические аппараты Venera 15 и 16 1983 года были орбитальными миссиями, похожими на предыдущие зонды, но входные зонды были заменены радиолокационным оборудованием для получения изображений поверхности. Радиолокационное получение изображений было необходимо для проникновения в плотное облако Венеры, и обе миссии включали идентичные системы радара с синтезированной апертурой (SAR) и радиовысотомера. Система SAR имела решающее значение в усилиях по картографированию миссии и включала 8-месячный оперативный тур для захвата поверхности Венеры с разрешением от 1 до 2 километров (от 0,6 до 1,2 мили). [8] Когда система была переведена в режим радиовысотомера, антенна работала в диапазоне длин волн 8 сантиметров для отправки и приема сигналов с поверхности Венеры в течение периода 0,67 миллисекунд.

Результатом стала подробная карта распределения отражательной способности по поверхности северного полушария Венеры. Линейные измерения расстояния, которые были сделаны, варьировались от 91 до 182 километров. Два советских космических корабля летали по околополярным эллиптическим орбитам и преуспели в картировании верхней половины северной атмосферы (от северного полюса до 30 градусов северной широты, около 115 миллионов квадратных километров или 71 миллиона квадратных миль) к концу основной миссии. Альтиметр предоставил топографические данные с разрешением по высоте 50 м (164 фута), а восточногерманский прибор отобразил изменения температуры поверхности. [9]

Зонды VeGa

Зонды VeGa (кириллица: ВеГа) к Венере и комете 1/P Галлея, запущенные в 1984 году, также использовали эту базовую конструкцию Венеры, включая посадочные модули, а также атмосферные шары, которые передавали данные в течение примерно двух дней. «VeGa» — это словосочетание слов «Venera» ( Венера по-русски) и «Gallei» ( Галлей по-русски).

Будущее

Венера-Д

Venera-D — это предлагаемая миссия на Венеру, которая будет включать высокопроизводительный орбитальный аппарат и посадочный модуль. С точки зрения общей массы, доставляемой на Венеру, наилучшие возможности запуска приходятся на 2026 и 2031 годы; [10] однако, по состоянию на март 2021 года, запуск Venera-D запланирован не ранее ноября 2029 года. [11] Venera-D может включать некоторые компоненты NASA, включая воздушные шары, субспутник для плазменных измерений или долгоживущую (24 часа) наземную станцию ​​на посадочном модуле. [12] [13] [14]

Научные открытия

Первый вид поверхности Венеры или любой другой планеты, кроме Земли. Первое четкое панорамное изображение, полученное спускаемым аппаратом Венера-9. Это изображение было отправлено назад за 53 минуты работы спускаемого аппарата 22 октября 1975 года. Хотя предполагалось, что это будет 360-градусное изображение, крышка объектива второй камеры не открылась, в результате чего получилась эта 180-градусная панорама.

Было много научных открытий из данных, полученных зондами Венеры, что сделало их ключевыми в нашем понимании Венеры. Зонды Венеры предоставили прямые данные относительно поверхности и атмосферы Венеры, а также предоставили важную информацию о сроке службы электроники в суровых условиях Венеры. Венера 4 была первым успешным зондом и показала, что CO 2 является основным компонентом в атмосфере Венеры. [15] [5] Венера 7 получила данные о температуре и давлении, а также о составе атмосферы. [5] [16] Венера 8 измерила K, U и Th на поверхности с помощью анализа гамма-излучения . [5] Венера 9 предоставила первые изображения поверхности Венеры, а также дополнительный анализ гамма-излучения. [17] Отправив первые изображения поверхности Венеры обратно на Землю, миссии Венеры предоставили ученым возможность донести свои достижения до общественности. Венера 13 предоставила первые цветные изображения и данные рентгеновской флуоресценции поверхности планеты. После анализа радарных изображений, полученных с Венеры 15 и 16, был сделан вывод, что хребты и бороздки на поверхности Венеры являются результатом тектонических деформаций. [18] Это было обнаружено с помощью радарных изображений на орбите. Даже несмотря на их короткую жизнь, каждая миссия Венеры внесла значительный вклад в понимание нашей родственной планеты.

Типы зондов Венера

Данные по полетам для всех миссий Венеры

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ «Исследование Солнечной системы НАСА: Венера».
  2. ^ Уэйд, Марк. "Venera 1VA". Энциклопедия астронавтики. Архивировано из оригинала 9 сентября 2010 года.
  3. ^ NSSDC Chronology of Venus Exploration, Дэйв Уильямс, 28 октября 2021 г., NASA Goddard Space Flight Center; см. также NSSDC Ventatively Identified (Soviet) Missions and Launch Failures, Дэйв Уильямс, 22 февраля 2022 г., NASA Goddard Space Flight Center
  4. ^ "Venus Exploration Atlas". Ultimax Group. 1 апреля 2003 г. Архивировано из оригинала 8 июля 2011 г.
  5. ^ abcde Fegley, B. (2014). "2.7 – Венера". Трактат о геохимии (2-е изд.). Elsevier. стр. 127–148. doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.00122-4. ISBN 978-0-08-098300-4.
  6. ^ Дозуа, Гарднер (3 марта 2015 г.). «Возвращение в Venusport». В Martin, George RR; Дозуа, Гарднер (ред.). Old Venus: A Collection of Stories . Random House Publishing Group. ISBN 978-0-8041-7985-0.
  7. ^ Маров, М.Я. (1972). «Венера: перспектива начала исследования планет». Icarus . 16 (3): 415–461. Bibcode :1972Icar...16..415M. doi :10.1016/0019-1035(72)90094-2.
  8. ^ "Venera 15 & 16". solarviews.com . Получено 14 мая 2022 г. .
  9. ^ "In Depth | Venera 15". NASA Solar System Exploration . Архивировано из оригинала 7 августа 2020 года . Получено 15 мая 2022 года . Общественное достояниеВ данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
  10. ^ Развитие концепции миссии «Венера-Д»: от научных целей до архитектуры миссии. 49-я конференция по лунной и планетарной науке 2018 г. (LPI Contrib. № 2083).
  11. ^ Зак, Анатолий (5 марта 2021 г.). «Новые перспективы проекта Венера-Д». RussianSpaceWeb . Получено 7 марта 2021 г. .
  12. ↑ Уолл, Майк (17 января 2017 г.). «Россия и США обдумывают совместную миссию на Венеру». Космос . Получено 29 октября 2017 г.
  13. ^ Грейсиус, Тони, ред. (7 августа 2017 г.). «Исследования НАСА разделяют научные цели Венеры с Российским космическим институтом». НАСА.
  14. ^ Сенске, Д.; Засова, Л. (31 января 2017 г.). Венера-Д: Расширение нашего горизонта климата и геологии земной планеты посредством комплексного исследования Венеры (PDF) (Отчет). Совместная группа по определению науки Венеры-Д. Архивировано (PDF) из оригинала 27 апреля 2017 г.
  15. ^ Джастров, Р.; Расул, СИ, ред. (1969). Атмосфера Венеры. Гордон и Брич.Доклады Второй конференции в Аризоне по планетарным атмосферам, ранее опубликованные в журнале Journal of the Atmospheric Sciences; отчеты Mariner 5, ранее опубликованные в журнале Science; и избранные отчеты после конференции.
  16. ^ Маров, М.Я. (1972). «Венера: перспектива начала исследования планет». Icarus . 16 (3): 415–461. Bibcode :1972Icar...16..415M. doi :10.1016/0019-1035(72)90094-2.
  17. ^ Хантен, Дональд М.; Колин, Лоуренс; Донахью, Томас М.; Мороз, Василий И. (4 января 2022 г.), «Предисловие», Venus , University of Arizona Press, стр. vii–viii, doi : 10.2307/j.ctv25c4z16.4, S2CID  245731743 , получено 4 мая 2022 г.
  18. ^ Базилевский, А.Т.; Пронин А.А.; Ронка, LB; Крючков, В.П.; Суханов А.Л.; Марков, М.С. (1986). «Стили тектонических деформаций Венеры - Анализ данных Венеры 15 и 16». Журнал геофизических исследований . 91 . Журнал геофизических исследований, 30 марта 1986 г., с. D399-D411: 399. Бибкод : 1986JGR....91D.399B. дои : 10.1029/JB091iB04p0D399. ISSN  0148-0227.
  19. ^ Хантресс и др. стр. 49-266 op. cit. Ссылка нуждается в ремонте

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Программа Венера» .