Космические аппараты изучавшие Венеру
Так, в представлении художника, выглядит Венера
Венера может выглядеть как двойник Земли, с точки зрения размера и массы, но ее температура и атмосфера делают ее очень отличной от Земли.
Температура может достигать почти 500 °C, а атмосферное давление почти в 100 раз больше чем на Земле. Исследование Венеры, это весьма сложный процесс.
КА BepiColombo
Венера была известна человечеству, как только мы впервые подняли свой взор в небо, это самый яркий объект на ночном небе после Солнца и Луны, так что ее довольно трудно не заметить. Но плодотворное изучение началась с изобретения телескопа.
Галилей был первым кто в 1610 году обнаружил, что планета проходит через фазы, как Луна.
Но даже большие и самые лучше телескопы, не смогли проникнуть в густые облака «утренней звезды».
Начало изучения
Исследование Венеры космическими аппаратами началось приблизившимся к ней зондом NASA Маринер-2, который пролетел мимо нее в 1962 году. За ним последовал космический корабль Советского Союза – “Венера”, в том числе несколько кораблей приземлились на поверхность и проработали до нескольких часов при чудовищной температуре.
Магеллан показал, что поверхность имеет следы вулканизма, и кратеры, но отсутствует тектоника плит. Это способствует появлению ее парникового эффекта.
Космические аппараты исследовавшие планету с поверхности
Первый космический корабль, который вошел в ее атмосферу был Венера-3, он совершил аварийную посадку 1 марта 1966 года. Венера-3 был полностью разрушен в верхних слоях атмосферы, так как не был предназначен для работы в столь жестких условиях.
Следующий космический корабль Венера-4, вошел в атмосферу 18 октября 1967 года.
Венера-7 мог выдержать давление в 180 раз больше Земного, и использовал специальный парашют. Считается, что парашют частично не открылся, и поэтому он проработал на поверхности мало. Венера-7 передавал данные на Землю в течение примерно 20 минут.
Венера-8 выжил в течение 50 минут на поверхности, и также отправил данные обратно на Землю.
Снимки космических аппаратов Венера-9 вверху и Венера-10 внизу
Но первые фотографии поверхности, были сделаны Венера-9 и 10.
Венера-10 приземлился 25 октября и проработал в течение 65 минут.
Но наиболее успешной посадкой, на столь негостеприимную планету, могут похвастаться Венера-13 и 14, которые приземлились 1 и 5 марта 1982 года. Оба зонда выжили в течение часа, и передали первые цветные изображения поверхности.
Ситуация с исследованиями сегодня
Самый последний корабль, направленный к планете, это зонд Европейского космического агентства «Венера Экспресс». Он прибыл к планете в 2006 году, и закончил свою миссию в 2015 году, сгорев в плотных слоях атмосферы.
Источник: http://SpaceGid.com/kosmicheskie-apparatyi-izuchavshie-veneru.html
Изучение Венеры
ПодробностиКатегория: Изучение космоса автоматическими аппаратамиОпубликовано 14.12.2012 09:20Просмотров: 4469
Венера – вторая от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Она видна на небе или после захода Солнца (вечерняя звезда), или незадолго до его восхода (утренняя звезда). Венера – самое яркое светило на небе после Солнца и Луны.
Венера известна людям с глубокой древности. Галилей уже в 1610 г. делал первые телескопические наблюдения небесных светил и наблюдал смену фаз у Венеры, т.е. изменение ее видимой формы от диска до узкого серпа. М.В. Ломоносов в 1761 г. открыл существование атмосферы Венеры при наблюдениях прохождения ее по диску Солнца.
Сложности изучения Венеры состоят в том, что поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты и вращающимся гораздо быстрее, чем сама планета.
Поэтому параметры вращения Венеры были определены только в 30-х годах нашего столетия в результате развития радиолокационных наблюдений. У Венеры есть одна особенность: она вращается в обратную сторону по сравнению с Землей и другими планетами. Один оборот вокруг оси занимает 243,02 земных суток.
Комбинация этих движений даёт величину солнечных суток на планете 116,8 земных суток. Интересно, что один оборот вокруг своей оси по отношению к Земле Венера совершает за 146 суток, а синодический период составляет 584 суток, то есть ровно вчетверо дольше.
В результате в каждом нижнем соединении Венера обращена к Земле одной и той же стороной. Пока неизвестно, является ли это совпадением или же здесь действует гравитационное притяжение Земли и Венеры.
В ХХ в. с помощью спектральных исследований в атмосфере Венеры найден углекислый газ, который оказался основным газом ее атмосферы (96%). Углекислый пар и водяной пар создают в атмосфере Венеры парниковый эффект, приводящий к сильному разогреванию поверхности планеты. Температура ее поверхности около 5000С.
Исследования Венеры с помощью автоматических межпланетных станций
В связи с тем, что Венеру сложно изучать с Земли, Венера довольно интенсивно исследовалась с помощью космических аппаратов.
Первым космическим аппаратом была советская «Венера-1», это был первый пролёт мимо Венеры, но из-за потери связи научная программа не выполнена. Затем к планете направлялись советские аппараты серии «Венера», «Вега», американские «Маринер», «Пионер-Венера-1», «Пионер-Венера-2», «Магеллан», европейский «Венера-экспресс», японский «Акацуки».
«Маринер-2»
Американская автоматическая межпланетная станция, запущенная 27 августа 1962 г. с целью изучения Венеры.
Аппарат имел массу 203 кг и был оборудован научными приборами для измерения магнитного поля, инфракрасного и микроволнового излучения, детектирования частиц высоких энергий, метеоритной пыли. Фотокамеры станция не имела.
В декабре 1962 года аппарат прошёл на расстоянии 34,7 тыс. км от Венеры.
«Маринер-2» передал данные, подтверждающие теорию об экстремально горячей атмосфере планеты, обнаружил отсутствие у Венеры магнитного поля (в пределах чувствительности аппарата), измерил скорость вращения планеты вокруг своей оси.
«Маринер-2» также проводил непосредственные измерения параметров солнечного ветра, а также измерил количество космической пыли, оказавшееся меньше ожидавшегося. В начале января 1963 года связь со станцией прекратилась.
«Пионер-Венера-1»
«Пионер-Венера-1» — космический аппарат НАСА, запущенный 20 мая 1978 г. с целью изучения Венеры. Он проработал до августа 1992 г. и осуществлял в том числе радиолокационное картографирование планеты.
«Пионер-Венера-1» подтвердил (в пределах чувствительности своих приборов), что Венера не имеет магнитного поля.
По данным аппарата была построена модель ионосферы планеты, определён её состав и характер взаимодействия с солнечным ветром.
Аппарат предоставил новые данные по динамике облачного покрова планеты. Кроме того, были обнаружены частые грозовые разряды, сконцентрированные в ограниченных областях.
Радиолокационное картографирование поверхности показало различные типы рельефа. Многие районы получили новые названия. Была картографирована почти вся поверхность планеты.
«Пионер-Венера-2»
Автоматическая межпланетная станция НАСА, запущенная 8 августа 1978 г. с целью изучения Венеры. Станция несла четыре спускаемых аппарата, которые успешно выполнили свою миссию. По данным аппаратов был определён состав атмосферы Венеры.
Оказалось, что концентрация аргона-36 и аргона-38 в венерианской атмосфере в 50-500 раз превышает концентрацию этих газов в атмосфере Земли (по концентрации инертных газов можно судить об эволюции планеты и вулканической активности).
Важными открытиями стали обнаружение ниже облачных слоёв водяных паров и высокая (по сравнению с ожидавшейся) концентрации молекулярного кислорода. Это говорило в пользу большего количества воды в геологическом прошлом планеты.
В облачном покрове Венеры, по данным аппаратов, были обнаружены три хорошо различимых слоя. Верхний слой (высота 65-70 км), содержит капли концентрированной серной кислоты.
Средний слой кроме серной кислоты содержит большое число жидких и твёрдых частиц серы. Нижний слой (высота около 50 км) содержит более крупные частицы серы.
Было определено, что на уровне ниже 30 км атмосфера относительно прозрачна.
Измерения температур на разных высотах подтвердили гипотезу о парниковом эффекте. Верхняя атмосфера Венеры оказалась холоднее, чем предполагали ранее: на высоте 100 км — минус 93 °C, на верхней границе облаков — минус 40-60 °C.
«Магеллан»
Межпланетная станция НАСА, впервые осуществившая подробное и полномасштабное радиолокационное картографирование Венеры и продолжившая исследование начатое аппаратами «Венера» за 6 лет до этого. Аппарат проработал почти 4 года.
С сентября 1992 года по май 1993 года «Магеллан» исследовал гравитационное поле Венеры. Была составлена «гравитационная карта» для 95 % поверхности планеты. В октябре 1994 г.
контакт с аппаратом, приближавшемся к Венере по спирали, был потерян.
«Венера-8»
«Венера-8» впервые совершила мягкую посадку на поверхность Венеры. АМС была запущена с космодрома Байконур 27 марта 1972 г. 22 июля 1972 г., через 117 суток после старта, станция «Венера-8» достигла окрестностей планеты Венера. Спускаемый аппарат вошёл в атмосферу Венеры. Спуск на парашюте продолжался 55 минут.
Посадка состоялась на освещённой стороне на расстоянии 500 км от утреннего терминатора. Телеметрическая информация передавалась в течение всего спуска и в течение 50 минут после посадки. Были получены следующие параметры окружающей среды на поверхности планеты Венера: температура — 470±8 °C, давление — 90±1,5 атмосферы.
Эти значения подтвердили данные, полученные предыдущей станцией — «Венера-7». Освещённость на поверхности при угле Солнца 5,5° составляет 350±150 люкс, что примерно соответствует освещенности на Земле в пасмурный день.
Измерения освещённости показали, что нижний слой облаков находится достаточно высоко над поверхностью, и атмосфера достаточно прозрачна ниже облаков, так что на поверхности Венеры возможна фотосъёмка.
Во время спуска на высотах 33 и 46 км, с помощью прибора ИАВ-72, были проведены измерения содержания аммиака в атмосфере Венеры. Результаты измерения плотности грунта: в районе места посадки поверхностный слой планеты является достаточно рыхлым, с плотностью грунта 1,4 г/см3. По содержанию радиоактивных элементов и по их соотношению венерианский грунт напоминает земные гранитные породы.
В 1975 г. космические аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю первые фотографии поверхности Венеры; в 1982 г. «Венера-13» и «Венера-14» передали с поверхности Венеры цветные изображения. Но условия на поверхности Венеры таковы, что ни один из космических аппаратов не проработал на планете более двух часов.
Итак, что стало известно благодаря АМС?
Венера – таинственная планета, всегда скрытая от нас желто-сернистыми облаками, приоткрыла, наконец, покров над своими тайнами благодаря исследованиям с помощью космических аппаратов. Известно, что:
•Венера подобна Земле по массе, плотности и ускорению свободного падения на планете, но вращается в обратную сторону по сравнению с Землей и другими планетами. Смена дня и ночи на Венере происходит за 117 суток, поэтому день и ночь продолжаются по 58,5 сут.
•Венера скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты и углекислого газа и вращающимся гораздо быстрее, чем сама планета.
•Углекислый газ – основной газ ее атмосферы (96,5 %), в состав которой входит также около 3 % азота и небольшие количества инертных газов, кислорода, окиси углерода, хлороводорода и фтороводорода. Кроме того, в ее атмосфере содержится около 0,1 % водяного пара.
•Температура атмосферы Венеры у поверхности планеты (на уровне, соответствующем радиусу 6052 км) 735 К, давление 90 атм., плотность газа в 60 раз больше, чем в земной атмосфере.
•В атмосфере бушуют штормы со скоростью ветра, возрастающей от 0,5 м/сек у поверхности до 100 м/сек у верхней границы облаков. Молнии с силой, в 25 раз превосходящей земные, пронизывают плотную атмосферу планеты. Высокая грозовая активность предположительно объясняется наличием действующих вулканов на поверхности Венеры.
•В целом поверхность Венеры – это горячая сухая каменистая пустыня с поверхностными породами, занимающими промежуточное положение между базальтами и гранитами и с температурой поверхности около 500 К. Однако, на Венере обнаружены и кратеры, гряды, возвышенности, крупные разломы, горные хребты, детали рельефа и пыль.
Ясно, что загадочная Венера не приспособлена для жизни людей. Венера ближе к Солнцу и, следовательно, моложе нашей планеты. Процессы, проходящие в ее недрах, когда – то проходили и на нашей Земле. Венера – это прошлое нашей родной планеты. Познав прошлое, люди смогут предсказать будущее.
Что дальше?
Роскосмос планирует отправку станции «Венера-Д» со спутником планеты и более живучим зондом, который должен проработать на поверхности планеты не менее месяца. «Вене́ра-Д» — российская автоматическая межпланетная станция для изучения Венеры, которая планируется к запуску не ранее 2024 г.
В задачи ее будут входить: исследование состава атмосферы, поверхности Венеры и выяснение причин исчезновения воды с этой планеты. В состав корабля входит орбитальный блок, спускаемый аппарат и как минимум два аэростатных зонда.
С орбитального блока, который будет работать на орбите Венеры длительное время, будут спущены два аэростатных зонда. Один из них будет находиться на высоте 55—60 км от поверхности планеты, второй — под облаками, на высоте 45—50 км. Срок работы аэростатных зондов — более восьми суток.
Долгоживущий спускаемый аппарат должен проработать на поверхности планеты не менее нескольких дней. За это время аппарат должен передать на Землю всю необходимую информацию. В случае, если для миссии «Венера-Д» будет предоставлена средняя ракета «Зенит», то к уже запланированной аппаратуре может быть добавлен итальянский радар.
Если же будет использована ракета-носитель тяжелого класса «Протон-М», то в состав экспедиции будет включён дрейфующий зонд (ветролёт), который в течение одного месяца будет функционировать на высоте 45—50 км.
Планируется также запуск комплекса «Венера-Глоб» из орбитального спутника и нескольких спускаемых модулей. «Венера-Глоб» — российский проект межпланетной станции для исследования Венеры. Цель этого проекта — подробное изучение атмосферы и поверхности Венеры с помощью орбитального аппарата, посадочных и атмосферных модулей. Запуск планируется осуществить в 2020 г.
Источник: http://ency.info/earth/izuchenie-kosmosa-avtomaticheskimi-apparatami/97-izuchenie-venery
Исследование Венеры
Солнечная система > Планета Венера > Исследование Венеры
|
Изучите научные исследования Венеры – второй планеты Солнечной системы: запуск космических аппаратов, наблюдения в телескопы Земли с фото и древние описания.
Пока все усилия по космическому изучению сосредоточены на Марсе. Но не стоит забывать, что совсем неподалеку находится наша адски горячая соседка Венера. Она крупнее и ближе. Конечно, ее температурные показатели уничтожат вас за секунду, но это интересный объект для космического исследования.
Исследование планеты Венера
Более того, многие аппараты погибли смертью храбрых, чтобы доставить вам не только информацию о поверхности Венеры, но и удивительные фото. Это великолепная работа советских ученых, которая только подогревала в нас интерес.
Изображение поверхности от аппарата Венера-10, сделанное в 1975 году
Давайте внимательно рассмотрим советскую миссию Венера, благодаря которой впервые удалось разглядеть поверхностные особенности планеты.
Космическая гонка между СССР и США привела к тому, что обе страны работали на полную мощность и пытались опередить друг друга по достижениям и скорости. СССР удалось первыми вывести на орбиту спутник, человека, лунный аппарат. Америка ответила человеком на Луне, пролетом над Марсом и Венерой.
Но больше всего советские ученые мечтали коснуться поверхности Венеры. Однако им пришлось столкнуться с проблемой – температура в 462°C. К тому же атмосферное давление превышает земное в 90 раз. Это как погружаться в глубокий океан. Да и не будем забывать о дождях из серной кислоты. Неудивительно, что были неудачные попытки.
Космический корабль Венера-1
Первая попытка прошлась на 1961 год. Но аппарату даже не удалось вырваться из земной орбиты. Далее был запуск в 1965 году, но механизм сбился с траектории. Третья попытка в том же году закончилась потерей связи и крушением об поверхность.
В 1967 году появилась Венера-4. Советские ученые мало знали об атмосферном давлении, поэтому аппарат спускался слишком медленно.
Космический корабль Венера-4. Аппарат прибыл 18 октября 1967 года и вошел в атмосферу. Но он просто не выдержал высокого нагрева, и связь оборвалась
В 1969 году – Венера-5. Он также не выжил при проходе через атмосферный слой, но успел доставить важные данные на земной пункт приема. Также закончилась история с 6-й попыткой. Венера-7 в 1970-м году разбилась о поверхность, но механизму удавалось функционировать еще 23 минуты. Это помогло зафиксировать данные температуры и давления.
Ученые учли эти провалы и в космическом исследовании Венере-8 в 1972 году удалось проработать на поверхности 50 минут. Однако на механизме не было камер.
Космический корабль Венера-9
Чтобы рассчитывать на успех, исследователи решили создать совершенно новые модели. Им важно было не только удачно сесть на поверхность, но и обеспечить максимально длительную выживаемость.
В 1975 году прибыл Венера-9. Она выжила при спуске и села на поверхность. Внутри находилась охлажденная циркулирующая жидкость, которая должна была поддерживать функциональность электроники. Время жизни – 53 минуты. Удалось вычислить кислотные облака, бром и прочие токсичные химикаты. Земляне впервые получили нечеткие снимки окружающей среды.
Снимки от Венера-9
Венера-10 продержалась 65 минут, делая поверхностные снимки на единственную камеру. К сожалению, заслонка на второй просто не открылась. В кадры попали лавовые породы.
В 1975 году целых 95 минут выживала Венера-11. Впервые с ее помощью зафиксировали формирование молнии в чужом мире. На борту была цветная камера, но ее крышка опять не открылась, поэтому снимки были черно-белыми.
110 минут продержалась Венера-12. Ученые получили сведения о химическом составе атмосферы. Что-то СССР не везло с заслонками для объективов, потому что в этот раз не открылись обе.
Рекордные 127 минут отведены для Венеры-13. На этот раз при полете в 1981 году удалось не только применить две камеры, но и запечатлеть окружающие породы. А «руки» робота проверили почву на прочность.
Поверхность Венеры, запечатленная аппаратом Венера-13
Венера-14 была точной копией предыдущего аппарата и отправилась через 5 дней. Ее удалось продержаться 57 минут. Она должна была провести анализ почвы, но один из колпачков разбился. Зато мы получили цветные фотографии.
На этом эпоха советских миссий по Венере подошла к концу. Больше никакие аппараты не приземлялись на поверхность. Нет никакого смысла разбивать механизмы и тратить время на самоубийство. Поэтому нужна новая устойчивая техника, которая сможет провести на поверхности недели и месяцы.
Придется хорошенько подумать над оборудованием, потому что компьютеры не выдерживают высоких температур. Сейчас инженеры НАСА работают над новыми электронными схемами.
Первым моделям удалось продержаться в подобных условиях 521 часов без сбоев. Ученые уверены, что смогут разработать роверы с более длительным периодом функциональности.
Если это получится, то мы откроем новую страничку в космических исследованиях и покорим еще одну планету. Теперь вы знаете, какими были научные исследования планеты Венера.
Ознакомьтесь с отправленными космическими аппаратами и рассмотрите знаменательные даты в истории изучения второй планеты от Солнца.
Знаменательные даты:
- 650 г. до н.э. – народ майя детально описывает Венеру, а потом на ее основе создает свой высокоточный календарь;
- 1610 г. – Галилео Галилей фиксирует фазы Венеры;
- 1639 г. – В Англии наблюдают за первым предсказанным транзитом Венеры;
- 1761-1769 гг. – Две европейские научные команды отслеживают крест планеты перед Солнцем. Это впервые помогает получить точные данные об удаленности от звезды;
- 1961 г. – Ученые отправляют и получают обратно отраженный радарный сигнал, что помогает вычислить точнее нашу отдаленность от Солнца;
- 1962 г. – Маринер-2 НАСА добирается к планете и демонстрирует высокие температурные показатели поверхности;
- 1970 г. – Венера-7 от СССР передает 23 минуты данных с поверхности планеты. Это первое успешное приземление на Венеру;
- 1990-1994 гг. – Магеллан НАСА устанавливается на орбитальном пути и при помощи радара сканирует 98% поверхности Венеры;
- 2005 г. – ЕКА отправляет Венера-Экспресс для исследования атмосферного и поверхностного слоев. Прибыл в апреле 2006 года и проводил изучение до 2014-го;
- 2015 г. – Японский орбитальный аппарат Акацуки прибывает к планете после старта в 2010-м;
(2
Источник: http://v-kosmose.com/planeta-venera-interesnyie-faktyi-i-osobennosti/issledovanie-veneryi/
Исследования Венеры космическими аппаратами (стр. 1 из 4)
Реферат по астрономии Шульгиной Анны
11б класс, 213 школа Фрунзенского района
г. Санкт-Петербург
1998 г.
Рода Энеева мать, людей и бессмертных услада,
О благая Венера! Под небом скользящих созвездий
Жизнью ты наполняешь и все судоносное море,
И плодородные земли; тобою все сущие твари, родившися,
Жить начинают и свет солнечный видят.
Ветры, богиня, бегут пред тобою; с твоим приближением
Тучи уходят с небес, Земля – искусница- пышный
Стелет цветочный ковер, улыбаются волны морские,
И небосвода лазурь сияет разлившимся светом.
Лукреций “О природе вещей”
Нашу Землю со всех сторон окружает необъятный мир небесных тел – Вселенная или космос. Лишь некоторые из небесных тел, как например, Солнце, Луна, 5 планет и наиболее яркие звезды, можно наблюдать невооруженным глазом. Астрономия – наука, изучающая тела Вселенной, – зародилась в глубокой древности.
В настоящее время арсенал направлений и методов астрономических исследований настолько велик, что астрономия состоит из множества разделов таких, как астрометрия, небесная механика, астрофизика, космогония, космология.
В зависимости от изучаемых объектов в астрономии различают гелиофизику, планетную, кометную, внегалактическую астрономию, а в зависимости от диапазона излучения, в котором ведутся исследования, выделяют радиоастрономию, инфракрасную, оптическую, ультрафиолетовую, рентгеновскую астрономию и гамма-астрономию. Однако, все эти исследования и измерения, проводимые с поверхности Земли, ограничены сильным влиянием неспокойной и малопрозрачной атмосферы. С запуском в 1957 г. в Советском Союзе первых искусственных спутников Земли стало возможным наблюдать космические объекты непосредственно из космического пространства. Так появился новый раздел астрономии – внеатмосферная астрономия.
Автоматические межпланетные станции (АМС) – беспилотные космические летательные аппараты, предназначенные для полета к другим небесным телам с целью изучения Солнечной системы – межпланетного пространства, Луны, планет, Солнца, комет и др. АМС – разведчики Вселенной.
Автоматы всегда предшествуют проникновению человека в космос.
Более того, автоматические межпланетные станции могут быть направлены к таким планетам, в такие области солнечной системы, где физические условия слишком сложны, чтобы туда мог проникнуть человек по крайней мере в ближайшие десятилетия, а может быть и века.
АМС запускаются многоступенчатыми ракетами-носителями, которые, как правило, сначала выводят их на промежуточные околоземные орбиты, а затем сообщают им вторую космическую скорость и выводят их на межпланетные орбиты.
Исследования с помощью АМС осуществляются по различным схемам:
пролетный (облетный) вариант – при пролете АМС на близком расстоянии от небесного тела, причем измерения проводятся на участке максимального сближения (например, американские АМС “Маринер” и “Пионер”, исследовавшие Венеру);
вариант спутника планеты;
вариант посадки на небесное тело.
В последнее время исследования чаще всего ведутся по смешанным вариантам: АМС совершает облет небесного тела или выводится на орбиту его искусственного спутника, от нее отделяется отсек или спускаемый аппарат, который совершает посадку на планету. По такой смешанной схеме велись исследования Венеры советскими АМС “Венера”.
Как правило, в состав служебных систем АМС входят системы астроориентации по звездам, электропитание обеспечивают солнечные батареи или радиоизотопные источники электроэнергии.
Поскольку АМС приходится передавать полезную информацию на Земля с огромных расстояний, они имеют крупные параболические антенны, диаметр которых достигает 2-3м.
Они оборудованы также двигательными установками для коррекций траекторий на межпланетных участках полета, перехода на орбиту вокруг планеты и маневрирования в околопланетном пространстве. Массы АМС самые различные: от десятков до тысяч килограммов, Например, АМС “Венера-10” имела массу 5033кг.
АМС оснащаются разнообразной научной аппаратурой для исследования самой планеты и ее атмосферы. Состав научной аппаратуры определяется задачами. Если полет к какой- либо планете – первый, то измерения стремятся провести по возможно более широкой программе, основываясь на сведениях о планете из астрономических наблюдений.
При последующих полетах ставятся более узкие, более конкретные задачи. На АМС устанавливаются телевизионные камеры для съемок планеты, магнитометры для регистрации магнитных полей, приборы для измерения заряженных частиц, датчики для регистрации микрометеоритов.
Для исследования атмосферы планеты добавляются приборы для определения химического состава атмосферы, ее плотности, давления и температуры.
Если планируются работы на поверхности планеты, АМС оборудуется аппаратурой для изучения химического состава и физико-механических свойств поверхности, а иногда специальными приборами для обнаружения признаков обитания биологических объектов.
В таблице1 приведены основные характеристики планеты Венера, известные из астрономических наблюдений еще до эры исследования планет с помощью космических аппаратов.
Таблица1. Сравнительные данные о Земле и Венере
Венера – вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца – 108 млн. км. Венера видна на небе либо после Захода Солнца (вечерняя звезда), либо незадолго до его восхода (утренняя звезда).
Венера – самое яркое светило на небе после Солнца и Луны, и при благоприятных условиях можно даже наблюдать тень от предметов, создаваемую светом Венеры. Эта планета известна людям с глубокой древности.
Уже в 1610 году Галилей произвел первые телескопические наблюдения небесных светил и наблюдал смену фаз у Венеры, т.е. изменение ее видимой формы от диска до узкого серпа.
Существование атмосферы Венеры было обнаружено в 1761 году М.В.Ломоносовым при наблюдениях прохождения ее по диску Солнца.
Вращение любой планеты и ориентирование оси вращения в пространстве обычно изучались по наблюдениям различных деталей, видимых на ее поверхности.
Однако поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты и вращающимся гораздо быстрее, чем сама планета.
Поэтому параметры вращения Венеры были определены только после возникновения в 30-х годах нашего столетия и развития радиолокационных наблюдений.
Интересно, что Венера вращается в обратную сторону по сравнению с Землей и другими планетами c наклоном оси вращения к плоскости орбиты почти 900. Из-за такого необычного сочетания направлений и периодов вращения и обращения вокруг Солнца смена дня и ночи на Венере происходит за 117 суток, поэтому день и ночь продолжаются по 58,5 сут.
В ХХ в. с помощью спектральных исследований в атмосфере Венеры найден углекислый газ, который оказался основным газом ее атмосферы (96,5%), в состав которой входит также около 3% азота и небольшие количества инертных газов, кислорода, окиси углерода, хлороводорода и фтороводорода.
Кроме того, в ее атмосфере содержится около 0,1% водяного пара. Углекислый пар и водяной пар создают в атмосфере Венеры парниковый эффект (причиной которого является сильное поглощение этими газами теплового излучения), приводящий к сильному разогреванию поверхности планеты.
Температура ее поверхности около 5000С.
Заметим, что великолепное представление о дикой “природе” Венеры – планеты бурь, адской жары и ядовитых облаков – дает один из ранних фантастических романов братьев Стругацких “Страна Багровых Туч” об экспедиции землян на Венеру.
Новая эра в астрономии – исследования планет с помощью космических аппаратов – позволила аккумулировать огромный объем новой информации о природе Венеры, уточнить наши представления о ней.
К концу 50-х годов стало ясно, что наземные методы исследования Венеры не могут дать существенно новой информации. Методы оптической, инфракрасной и ультрафиолетовой астрономии оказались непригодными для исследования подоблачной атмосферы планеты. Запуск первых искусственных спутников Земли, а затем посылка первых АМС к Луне показали возможность изучения Венеры с близких расстояний.
Первым исследовательским аппаратом, направленным землянами к другой планете, стала советская автоматическая станция “Венера-1”, стартовавшая 12 февраля 1961 года. Через три месяца она прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от Венеры и вышла на орбиту спутника Солнца.
Радиосвязь с этой станцией продолжалась до тех пор, пока расстояние до Земли не превысило 3млн. км. и затем прекратилась из-за выхода из строя бортовой аппаратуры.
Основными задачами станции “Венера-1” являлись проверка методов вывода космических объектов на межпланетную трассу, проверка сверхдальней радиосвязи и управления станцией, проведение физических исследований в космосе.
Источник: http://MirZnanii.com/a/312345/issledovaniya-venery-kosmicheskimi-apparatami
Исследования объектов Солнечной системы космическими аппаратами: Меркурий и Венера
?Кирилл Размыслович (kiri2ll) wrote,
2014-05-27 10:05:00Кирилл Размыслович
kiri2ll
2014-05-27 10:05:00В честь 55-летия с момента начала космических исследований Солнечной системы, я решил составить дайджест, рассказывающий об истории ее изучения космическими аппаратами.
Первая часть посвящена внутренним планетам: Меркурию и Венере.
Меркурий является ближайшей к Солнцу планетой. Но не к нему одному. Как это не удивительно, но вследствие особенностей орбиты именно Меркурий, а не Марс или Венера большую часть года является ближайшей к Земле планетой.
Но, несмотря на кажущуюся близость, он является одной из наименее изученных планет Солнечной системы.
Связано это опять же с его местоположением. Наблюдать планету с Земли непросто – на небе, Меркурий никогда не удаляется от Солнца больше чем на 28,3 градуса. Его всегда приходится наблюдать на фоне вечерней или утренней зари низко над горизонтом, причём в течение очень непродолжительного промежутка времени: не позднее чем за 2 часа до рассвета и не позднее чем через 2 часа после заката.
Однако, гораздо чаще время наблюдений намного меньше и составляет всего 20-30 минут.
Луна, Меркурия и Венера на небе
Из-за этих сложностей существует крайне популярная легенда про то, что например Коперник так и не смог увидеть Меркурий собственными глазами.Если говорить про космические телескопы, то ситуация не становится проще.
“Хаббл” теоретически мог бы попытаться отснять его поверхность, но лишь теоретически – на практике инженеры никогда на это не пойдут из-за слишком большой опасности спалить хрупкую оптику телескопа. Что касается космических аппаратов, то тут все тоже весьма непросто. Орбитальная скорость Земли составляет 30 км/с, орбитальная скорость Меркурия – 48 км/с.
Недостающую скорость надо добрать, но при этом все куда сложнее простого разона – нельзя забывать про гравитационное влияние Солнца которое будет тянуть на себя аппарат и увеличивать его скорость. И чтобы выйти на орбиту планеты, а не просто пролететь мимо, лишнюю скорость нужно как-то погасить.Поскольку на Меркурии нет своей атмосферы, аэроторможение отпадает.
Можно конечно использовать для торможения двигатели – но возможностей современной ракетной техники не хватает, чтобы напрямую направить к Меркурию аппарат с достаточным для этого запасом топлива. Следовательно, необходимо применять комбинацию из тормозных импульсов и гравитационных маневров – а это означает лишнее время полета и лишние миллионы километров.
При этом, даже при такой схеме полета складывается интересный парадокс: чтобы достичь Меркурия, нужно затратить больше топлива, чем для того, чтобы навсегда отправить в межзвездное пространство аппарат из Солнечной системы .
Из-за всех этих сложностей, к Меркурию пока что летало всего два аппарата.
Первым был запущенный в 1973-е году “Маринер-10”, который использовал гравитационный маневр у Венеры чтобы выйти на орбиту, позволявшую ему раз в полгода совершать пролеты вблизи Меркурия и фотографировать одно из его полушарий.
Ресурсов аппарата хватило всего на три пролета, после которых связь с ним была утеряна. Тем не менее, Маринер-10 сумел сфотографировать примерно 45% сильно кратерированной поверхности планеты и установил наличие у нее на удивление сильного для такой медленно вращающейся планеты магнитного поля.Следующего посланца пришлось ждать свыше 30 лет.
Им стал “MESSENGER”, который стартовал в 2004 году и стал первым аппаратом, вышедшим на полноценную орбиту вокруг Меркурия.Для этого, зонду преодолеть за 6.5 лет 7.9 миллиардов километров пути (это больше, чем расстояние до Плутона) и совершить 6 гравитационных маневров: один у Земли, два у Венеры и три собственно у самого Меркурия.
После этого, аппарат, наконец вышел на орбиту планеты где и пребывает по сей день, сумев отснять всю ее поверхность и озадачив нас массой тайн, вроде того, откуда у Меркурия такое непропорционально огромное ядро, которое занимает 75% объема всей планеты.
Следующим посланцем к Меркурию по всей видимости станет европейско-японская миссия “БеприКоломбо”, которая должна быть запущена в 2016 и достигнет планеты в 2021 году.
Венера является куда более простой в плане полета и интригующей целью, чем Меркурий.
Ее поверхность всегда была скрыта от наблюдателей толстым слоев облаков, что будоражило сознанием фантастов, регулярно упоминавших в своих произведениях некие венерианские джунгли, болота и их дружелюбных обитателей.
Под эту картинку так и просится заголовок “Венера которую мы потеряли”
Однако первые пролетные миссии в 60-е годы прошлого века быстро установили, что атмосфера планеты разогрета до очень больших температур – а значит, никаких болот и гигантских ящериц. Правда, даже тогда выдвигались весьма экзотические предположения по поводу того, что может находиться собственно говоря на самой поверхности – в частности, говорили даже про океан из жидких углеводородов.Чтобы окончательно ответить на этот вопрос, необходимо было проникнуть под слой облаков. И первую скрипку в этих исследованиях сыграл СССР – США в те годы не уделяли особого внимания Венере, ограничившись парой пролетных миссий в 60-е годы. Правда, стоит отметить что существовал интересный проект пилотируемого облета Венеры с использованием модифицированного Аполлона (я о нем как-то писал), но из-за урезания финансирования, но он так и остался на бумаге.Итак, в 1967 году “Венера-4” впервые попыталась совершить посадку на планету. Однако из-за сильной недооценки давления на поверхности (аппарат был рассчитан на 10 атмосфер, а в реальности цифра составляет 90 атмосфер) он был раздавлен на высоте 28 километров. Такая же судьба постигла “Венеру-5” и “Венеру-6”.Наконец, в 1970 году “Венере-7” удалось добраться до поверхности и передать данные о том что там происходит: давление в 90 атмосфер и температура в 520 градусов. Добавьте к этому идущие в ядовитой атмосфере дожди из серной кислоты, отсутствие магнитного поля и тектоники вкупе с недавней вулканической активностью – и получите явно не самое приятное место для отдыха.В 1975 году “Венера-9” передала первые фотографии с поверхности планеты.Тремя годами позже, были запущены американские “Пионер-Венера 1” и “Пионер-Венера 2”. Второй аппарат исследовал атмосферу, а первый попытался составить первую карту планеты используя радиолокацию. В 1982 году на Венеру сели “Венера-13” и “Венера-14”, которые передали первые цветные снимки с поверхности и осуществили первую запись звука (раскаты грома) с другого небесного тела.В 1983 годах СССР запустил станции “Венера-15” и “Венера-16”, которые составили первую полноценную карту поверхности планеты, поставив точку в весьма успешной программе “Венера”.В 1985 году, на пути к комете Галлея, две станции серии “Вега” сбросили в атмосферу Венеры не только спускаемые аппараты но и пару аэростатов для изучения атмосферы. Они продержались там 46 и 60 часов соответственно, доказав возможность подобного способа изучения планеты. “Вега” стала последней успешной советской межпланетной миссиtй.В 1990 был запущен аппарат “Магеллан”, который проработал 4 года на орбите Венеры, составив весьма подробную радиолокационную карту 98 % поверхности планеты.
Радиолокационная карта ВенерыВ 1994 году после выработки всего топлива он сошел с орбиты – и в течении последующих 12 лет изучение Венеры проводилось лишь аппаратами с пролетной траектории, использовавшими ее для гравитационных маневров (“Галилео”, тот же “MESSENGER”, “Кассини”).
Наконец, в 2006 году на орбиту планеты вышел европейский “Venus Express”, в течении последующих 8 лет немало пополнивший копилку наших знаний о двоюродной сестре Земли.
Сейчас аппарат готовится к своеобразному научному самоубийству путем нырка в атмосферу Венеры, а затем попытки возвращения назад.
Но даже если аппарат и переживет это, его дни в любом случае сочтены – а это значит что на некоторое время Венера снова останется одна.
Источник: https://kiri2ll.livejournal.com/95044.html
Риа новости: исследование планеты венера космическими аппаратами
Тридцать лет назад, 11 июня 1985 года автоматическая межпланетная станция “Вега-1” достигла окрестностей планеты Венера. Подробно об исследовании ближайшей к Земле планеты космическими аппаратами читайте в справке РИА Новости.
https://www.youtube.com/watch?v=r5xfvOvas5s
Венера — ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Она известна людям с глубокой древности. Однако поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, что мешает ее изучению. К концу 1950-х годов стало ясно, что наземные методы исследования Венеры не могут дать существенно новой информации.
До начала космических исследований этой планеты ученые надеялись найти на ней природные условия, очень близкие к земным, или, точнее говоря, к тем, которые Земля проходила в процессе своей эволюции.
Космические исследования Венеры начались в 1961 году с полета советской автоматической межпланетной станции “Венера-1”, пролетевшей в 100 тысячах километрах от планеты.
После этого были полеты еще нескольких “Венер” и американских “Маринеров” (Mariner).
В 1970 году космический аппарат (КА) “Венера-7” впервые совершил на планету мягкую посадку, а в 1975 году с КА “Венера-9” и “Венера-10” были получены панорамные изображения поверхности Венеры.
В 1978 году на планету совершили посадку спускаемые аппараты “Венера-11” и “Венера-12”, изучившие в том числе и электрическую активность атмосферы Венеры. В том же году был запущен американский проект “Пионер–Венера” (Pioneer-Venus), результатом которого стала топографическая карта, созданная на основе радарной съемки.
В 1982 году “Венера- 13” и “Венера-14” передали первые цветные снимки поверхности планеты. Были также впервые получены данные об элементном составе поверхностных пород. КА “Венера-15” и “Венера-16”, запущенные в 1983 году, с помощью радиолокации картографировали с орбиты северное полушарие планеты, что позволило оценить структуру (морфологию) поверхности.
КА “Венера-9, —10, —11, —12, —13, —14” внесли значительный вклад в исследование Венеры. Они передали на Землю панорамы поверхности планеты, результаты химического анализа атмосферы и грунта, измерения температуры и давления в процессе спуска в атмосфере, скорости ветра на поверхности.
Дальнейшим продолжением программы “Венера” в СССР стал международный проект “Вега” по исследованию Венеры (зондами в атмосфере), а также кометы Галлея.
По программе “Вега” в создании научных приборов и обслуживающих их систем вместе с советскими специалистами принимали участие представители Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии. В проекте участвовали Европейское космическое агентство, Япония, США.
В рамках программы были созданы две идентичные станции – “Вега-1” и “Вега-2”. Каждая из них состояла из пролётного модуля и спускаемого аппарата, который в свою очередь подразделялся на посадочный модуль и аэростатный атмосферный зонд. Аэростат, вес которого вместе с системой наполнения не превышал 110 килограмм, был разработан в Научно-производственного объединения имени С.А. Лавочкина.
Аэростатный атмосферный зонд состоял из оболочки аэростата диаметром 3,4 метра и подвешенной на капроновом фале длиной 12 метров гондолы, состоящей из метеокомплекта, радиосистемы и блока питания, установленных на несущей конструкции. Общая масса гондолы — 6,7 килограмм.
Посадочный модуль во многом повторял посадочные аппараты межпланетных станций “Венера 9-14”, но в связи с тем, что по баллистическим условиям посадка совершалась на ночной стороне Венеры, с него были сняты телефотометры, а также плотномер.
Грунтозаборные устройства и аппаратуру “Арахис” для определения содержания в грунте породообразующих элементов оставили.
Кроме того, из-за установки новых научных приборов и для предотвращения колебаний посадочного аппарата в набегающем потоке при спуске на аэродинамическом щитке между ним и посадочной опорой был установлен конический экран — стабилизирующий конус.
15 декабря 1984 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель “Протон-К”, которая вывела на траекторию полета к Венере автоматическую межпланетную станцию “Вега-1”. Впервые в СССР запуск межпланетной станции был показан по телевидению, и впервые о нем было известно заранее. Следующая станция “Вега-2” была отправлена в полет 21 декабря 1984 года.
Перелет от Земли до Венеры обеих станций “Вега” практически полностью повторял баллистику станций “Венера 11” – “Венера-14”.
Единственным отличием являлся пролет не над дневной, а над ночной стороной планеты. Ночная сторона Венеры была выбрана по причине более стабильного температурного режима в атмосфере.
На трассе перелета проводились научные исследования, включающие в себя изучение межпланетных магнитных полей, солнечных и космических лучей, рентгеновского излучения в космосе, распределение компонент нейтрального газа, а также регистрацию пылевых частиц.
Продолжительность перелета от Земли к Венере составила для станции “Вега-1” 178 суток, а для “Веги-2” — 176 суток.
За двое суток до подлета от автоматической станции “Вега-1” был отделен спускаемый аппарат, при этом сам космический аппарат ушел на пролетную траекторию.
11 июня 1985 года спускаемый аппарат станции “Вега-1” вошел в атмосферу Венеры на ночной стороне. После отделения от него верхней полусферы, в которой в сложенном состоянии находился аэростатный зонд, каждая часть совершала автономный спуск. Через несколько минут началось наполнение аэростата гелием, по мере прогрева гелия зонд всплыл на расчетную высоту (53-55 километров), начался дрейф.
В это же время посадочный аппарат также совершал спуск на парашюте и одновременно передавал научную информацию на космический аппарат “Вега-1” с последующей ретрансляцией информации на Землю. Через 10 минут после входа в атмосферу на высоте 46 километров произошел сброс тормозного парашюта, после чего спуск проходил уже на аэродинамическом тормозном щитке.
На высоте 17 километров сработал сигнализатор посадки (возможно, из-за внезапного сильного вихревого потока). Из-за этого запустилась циклограмма работы приборов на поверхности планеты, в том числе грунтозаборного устройства (ГЗУ). Бур начал сверлить атмосферу, а не грунт Венеры.
После 63 минут спуска аппарат плавно опустился на поверхность, на равнину Русалки в северном полушарии. Кроме ГЗУ, другие научные приборы зонда передали ценную информацию. Продолжительность приема информации со спускаемого аппарата “Веги-1” после посадки составила около 20 минут. Аэростатный зонд проработал в атмосфере 46 часов.
За это время под действием ветра он продрейфовал вдоль экватора примерно 11,5 тысячи километров со средней скоростью 69 метров в секунду.
Полет зонда начался из полуночного района, а закончил он свою работу на дневной стороне. Гондола измеряла температуру атмосферы, давление, вертикальные порывы ветра, а также среднюю освещенность.
В связи с отсутствием спутника-ретранслятора (пролетный аппарат для этого не годился) передача информации с зонда шла непосредственно на Землю.
Для обеспечения приема научной информации от венерианского аэростата были созданы две сети радиотелескопов: советская, координируемая Институтом космических исследований Академии наук СССР (ИКИ АН СССР), и международная, координируемая французским Национальным центром космических исследований (CNES).
У межпланетной станции “Вега-2” 13 июня 1985 года произошло разделение спускаемого и пролетного аппаратов, с уводом последнего с помощью собственной двигательной установки на пролетную траекторию.
15 июня 1985 года прошли операции по входу ее спускаемого аппарата в атмосферу Венеры и приему информации с него. Посадка спускаемого аппарата произошла без сбоев.
В результате, грунтозаборное устройство отработало штатно, что позволило провести анализ грунта в месте посадки, в предгорьях Земли Афродиты в южном полушарии, примерно в 1600 километрах от места посадки спускаемого аппарата “Веги-1”.
Второй аэростатный зонд дрейфовал на высоте 54 километра и за 46 часов преодолел путь в 11 тысяч километров. Пролетные аппараты обеих станций продолжили полет к комете Галлея. “Вега-1” встретилась с ней 6 марта 1986 года, а “Вега-2” – 9 марта. В результате их исследования кометы Галлея были получены уникальные научные результаты, в том числе около 1500 снимков.
Это были последние отечественные космические миссии к Венере.
В 1989 году США запустили к Венере автоматическую межпланетную станцию “Магеллан” (Magellan), которая в течение нескольких лет провела глобальное картографирование планеты.
Позже межпланетные станции “Галилео” (Galileo), Cassini (“Кассини”) и Messenger (“Мессенджер”) прошли мимо Венеры по дороге к своим целям (соответственно, Юпитеру, Сатурну и Меркурию) и передали на Землю немало ценных сведений.
9 ноября 2005 года ракетой-носителем “Союз-ФГ” с космодрома Байконур был запущен европейский корабль “Венера-Экспресс” (Venus Express), предназначенный для изучения поверхности Венеры и ее атмосферы.
В апреле 2006 года аппарат встал на орбиту планеты и проработал до декабря 2014 года, передав на Землю тысячи уникальных снимков и множество интереснейшей информации о Венере.
Станция впервые сделала изображение южного полюса планеты.
В 2010 году для изучения атмосферы Венеры к ней был направлен японский космический аппарат “Акацуки” (Akatsuki), но ему не удалось выйти на орбиту вокруг планеты. Очередная попытка вывести его на эту орбиту будет предпринята в 2016 году, когда “Акацуки” снова приблизится к Венере.
Запуск российского зонда для исследования Венеры — аппарата “Венера-Д”, был включен в Федеральную космическую программу на 2006-2015 годы. В 2009 году срок запуска сдвинулся на 2018 год. В настоящее время он планируется не ранее 2024 года.
Источник: https://www.aex.ru/fdocs/1/2015/6/11/25950/
55 лет запуску первой межпланетной станции «Венера-1», положившей начало изучению планеты Венера автоматическими межпланетными станциями
Первый аппарат к Венере
|
“Венера-1” |
Для первых пусков к Венере в ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия») готовились два аппарата под индексом 1ВА. Целью пусков было приобретение опыта попадания в Венеру, проведение исследований на трассе Земля – Венера и на участке сближения с загадочной соседкой Земли.
Подготовить конструкцию спускаемого аппарата и аппаратуру для непосредственного исследования атмосферы и поверхности планеты в астрономические сроки было невозможно.Конструкция аппарата «Венера-1» представляла собой цилиндр со сферической верхней частью.
Длина аппарата составляла 2,035 метра, диаметр – 1,05 метра. Корабль был снабжён двумя солнечными батареями, обеспечивающими зарядку серебряно-цинковых аккумуляторов.
На внешней поверхности корпуса корабля была закреплена параболическая антенна диаметром 2 метра, предназначенная для передачи данных на Землю на частоте 922,8 МГц (длина волны 32 см).
На станции были установлены научные приборы: магнитометр, две ионные ловушки для измерения параметров солнечного ветра, детектор микрометеоритов, счётчик Гейгера и сцинтилляционный детектор для измерения космической радиации. В нижней части космического аппарата была установлена двигательная установка КДУ-414, предназначенная для коррекций траектории полёта. Масса станции – 643,5 кг.
Верхняя часть аппарата представляла собой герметичную сферическую камеру, наполненную азотом под давлением в 1,2 атмосферы.
В этой сфере находился вымпел в виде маленького глобуса с нанесенными очертаниями земных материков. Внутри этого шарика находилась медаль с изображением схемы полета Земля – Венера.
На другой стороне медали был герб Советского Союза. Эта камера должна была плавать на поверхности предполагаемого венерианского океана.
Разработанная схема выведения впоследствии оказалась универсальной – она сохранилась для всех пусков к Марсу, Венере, для лунных аппаратов мягкой посадки. Использовался метод непрерывного разгона тремя ступенями с промежуточным выводом на незамкнутую орбиту спутника.
В определенной точке этой низкой промежуточной орбиты спутника Земли, в зависимости от планеты назначения и даты старта, производилось включение четвертой ступени. Эта четвертая ступень разгоняла межпланетный аппарат до второй космической скорости. По окончании участка разгона и выключения двигателя аппарат уходил в “свободное плавание”.
Его орбита по дороге к планете контролировалась с Земли и направлялась собственной корректирующей двигательной установкой (КДУ).В ночь с 3 на 4 февраля 1961 г. состоялся старт. Визуально всё прошло штатно. Впоследствии оказалось, что три ступени предположительно отработали нормально, вышли на орбиту ИСЗ. Четвертая ступень в нужное время не сработала.
Тут же была создана комиссия для детального расследования, и было решено форсировать подготовку к пуску 1ВА № 2. А в прессе появилось сообщение ТАСС:
“На орбите — советский тяжелый спутник Земли. Его вес 6483 килограмма… Поставленные при запуске спутника научно-технические задачи выполнены”.
В процессе исследования причин аварии первого пуска к Венере выявился отказ в конце участка работы третьей ступени машинного преобразователя тока ПТ-200. Этот преобразователь обеспечивал питанием систему управления блока «Л».
Вскоре выяснилось, что ПТ-200 установлен на раме, соединяющей блок «И» с блоком «Л», в негерметичном месте. А должен был использоваться только в герметичном отсеке. Срочно до пуска следующей АМС прибор был помещён в герметичный корпус, взятый от бортового аккумулятора.
Просто восхищает смекалка команды, осуществляющей запуски нашей техники!
Датой следующего пуска было объявлено 12 февраля. В 7 часов 04 минуты стартовала ракета-носитель 8К78, на которой впервые нормально отработали все четыре ступени.
Второй АМС 1ВА был наконец-то выведен на межпланетную траекторию. Начальные параметры орбиты связки АМС-разгонный блок составляли:
| • Масса: | 6 424,0 кг | • Наклонение: | 65° |
| • Перигей: | 229,0 км | • Период: | 89,6 мин |
| • Апогей: | 282,0 км |
В 9 часов 17 минут НИП-16 из Евпатории поступил победный доклад о том, что первый сеанс дальней связи идет нормально. Второй сеанс в 16 часов 23 минуты подтвердил, что аппарат действительно запущен к Венере.
Баллистики из Московского баллистического центра заявили, что потребуется коррекция, и, если она пройдет, то вымпел Советского Союза будет на Венере!Всеобщее ликование омрачили вновь поступившие доклады из Евпатории.
По данным телеметрии была зафиксирована неустойчивая работа в режиме постоянной солнечной ориентации (ПСО), обеспечивающей необходимую для заряда аккумуляторов ориентацию солнечных батарей.В соответствии с логикой работы систем при сбое ПСО должна сохраняться грубая ориентация на Солнце.
При этом все системы, потребляющие электроэнергию, кроме системы терморегулирования и программно-временного устройства (ПВУ), выключаются.
Ошибка проектировщиков состояла в том, что вместе со всеми системами выключались и бортовые приемники, которые должны были принять с Земли управляющие команды о начале очередного сеанса. Следующий сеанс связи включался только автономно от бортового ПВУ и только через пять суток. Предстояло пять суток полной неизвестности и мучительного ожидания.
Тем не менее, не ведая о сомнениях разработчиков, ТАСС оповестил мир о запуске межпланетной станции «Венера-1»: «Успешный запуск космической ракеты к планете Венера прокладывает трассу к планетам Солнечной системы» – так начиналось первое сообщение ТАСС о попытке достижения Венеры.
Газета “Правда” от 13 февраля 1961 г.
Через пять суток во время сеанса еще раз был констатирован сбой ПСО. На борту, кроме этого, других явных неприятностей обнаружено не было. До следующего сеанса оставалось еще пять суток. Однако 22 февраля АМС 1ВА на связь не вышла. Сеанс 17-го был последним с дальности 1,9 миллионов километров.
26 февраля «Правда» все же опубликовала без подписей каких-либо авторов подробный материал о первом полете к Венере, не упоминая о прекращении радиосвязи.Связь так и не была восстановлена. Молчаливая «Венера-1», по расчетам баллистиков, прошла примерно в 100 000 км от Венеры в конце мая 1961 года.
Потерю связи объяснили отказом ПВУ, разработанного в составе радиокомплекса. На все последующие АМСы ставились надежные программники собственной разработки. Но основным мероприятием по устранению отказа было решение впредь приемники командной радиолинии вообще никогда не выключать.
Экономить крохи энергии, рискуя потерять весь космический аппарат, недопустимо. Такой дорогой ценой был получен опыт первой эксплуатации аппарата в межпланетном полете.
Запуск автоматической межпланетной станции «Венера-1» явился важным этапом в развитии космической техники. Это был первый аппарат, предназначенный для исследования планет. Впервые была применена техника ориентации по трём осям космического аппарата по Солнцу и звезде Канопус. Впервые для передачи телеметрической информации была применена параболическая антенна.
Примечание. В 1965 году, при жизни С.П. Королева, все работы по АМС “Венера” были переданы из ОКБ-1 на Машиностроительный завод им. С.А. Лавочкина.
Последующие космические аппараты для исследования Венеры
Советская программа исследования Венеры продолжалась вплоть до конца 1980-х годов. Исследования Венеры остаются единственным направлением планетных исследований, в котором Россия имеет передовые позиции. В советский период были созданы автоматические КА серии «Венера», решавшие приоритетные задачи впервые в мире.
Тогда к Венере было запущено 18 автоматических КА и 8 АМС осуществили мягкую посадку на поверхность планеты. С тех пор другими странами не совершено ни одной удачной мягкой посадки автоматических КА на поверхность Венеры.
После блестяще осуществленной международной программы «Вега» по комплексному исследованию Венеры (кроме посадочных аппаратов, в атмосфере работали аэростатные зонды) и кометы Галлея, специалистами НПО Лавочкина в традиционной кооперации со смежными организациями и институтами РАН прорабатывались проекты дальнейшего исследования Венеры с максимальной унификацией основных блоков и модулей КА. Однако из-за экономической ситуации, сложившейся в России, космические исследования Венеры полностью прекратились.
Перечень всех успешных запусков космических аппаратов, передавших сведения о Венере.
| “Венера-3” – первый аппарат, достигший Венеры | После попытки достижения Венеры аппаратом “Венера-1” к планете направлялись советские аппараты серии «Венера», «Вега», американские «Маринер», «Пионер-Венера-1», «Пионер-Венера-2», «Магеллан», европейский «Венера-экспресс», японский «Акацуки». В 1970 г. КА “Венера-7” осуществил первую мягкую посадку на поверхность планеты; в 1975 году космические аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю первые фотографии поверхности Венеры. В 1982 году КА «Венера-13» и «Венера-14» передали цветные изображения. Условия на поверхности Венеры не позволили космическим аппаратам проработать на планете более двух часов. |
Одна из первых фотографий поверхности планеты, полученных с аппарата”Венера-9″
Спускаемый аппарат «Венеры-13»
Цветное изображение поверхности Венеры, переданное “Венерой-13”
Начиная с 1978 г. автоматические аппараты осуществляли радиолокацию поверхности планеты. Поскольку облака скрывают поверхность Венеры от визуальных наблюдений, её можно изучать только радиолокационными методами. На сегодня имеются довольно подробные карты поверхности в масштабах 1:10 000 000 и 1:50 000 000.
Почему исследование Венеры представляет интерес?
Россия намерена вернуться к исследованиям. Венера таит ещё много загадок. Планета похожа на Землю.
Сравнительные размеры (слева направо) Венеры, Земли и Марса
Именно это во многом определило высокий интерес к изучению Венеры как планеты земной группы. Обе планеты-сестры имеют практически одинаковый размер, плотность, а, следовательно, и близкий состав. Обе планеты получают примерно одно и то же количество тепла от Солнца.
Предполагается, что обе планеты образовались при сходных начальных условиях в протопланетном газопылевом диске, окружавшем молодое Солнце 4,5 – 5 миллиардов лет назад. Но на Венере нет воды, идут дожди из серной кислоты, давление у поверхности составляет 90 земных атмосфер, температура – более 400оС, а сама планета не имеет магнитного поля.
Почему находящаяся в похожих с земными космических условиях Венера так отличается от нашей планеты – предстоит выяснить учёным.
Изучение Венеры представляет интерес как с точки зрения фундаментальной науки, так и с точки зрения сравнительной планетологии: исследования Земли, Венеры и Марса позволяют лучше понять раннюю историю формирования и развития планет земной группы и эволюции их атмосфер, различие в истории их тектонической активности.
В частности, это позволяет провести параллели в будущее, показывая возможные пути эволюции нашей Земли, ее атмосферы и климата.Венера – кандидат на терраформирование, то есть изменение климатических условий планеты с целью приведения атмосферы, температурного режима и экологический условий в состояние, пригодное для обитания людей, животных и растений.
По одному из планов предполагалось распылить в атмосфере Венеры генетически модифицированные цианобактерии, которые, перерабатывая углекислый газ (составляющий 96% атмосферы Венеры) в кислород, значительно уменьшили бы парниковый эффект и понизили бы температуру на планете. Однако для фотосинтеза необходима вода, которой на Венере практически нет. Поэтому для реализации такого проекта необходимо в первую очередь доставить на Венеру воду.Конечно, это задачи далёкого будущего, а в обозримых планах Роскосмоса – запуск станции «Венера-Д».
Также в планах разработка Межпланетной станции «Венера-Глоб». В ее структуру входят: орбитальный аппарат, несколько посадочных и атмосферных модулей, долгоживущая в условиях Венеры станция, аэро-статные зонды и венероход.
Состав миссии “Венера-Д”, слайд с сайта ИКИ РАН
К сожалению, сроки выполнения этих проектов неоднократно переносились и отодвинулись за 2025 год в связи с урезанием бюджета на российские космические программы в условиях экономического кризиса.А пока наблюдения Венеры продолжаются всеми доступными способами. Так, с МКС получены фотографии прохождения Венеры по диску Солнца.
Венера расположена ближе к Солнцу, чем Земля, поэтому с Земли можно наблюдать это необычное явление, когда планета предстаёт в виде маленькой чёрной точки на фоне огромного светила. В течение примерно двух с половиной столетий случается всего четыре прохождения – два декабрьских и два июньских. На фотографии представлено событие, произошедшее 6 июня 2012 года.
Прохождение Венеры по диску Солнца, 2012 г
В последнее время предпринимаются попытки организации совместных проектов по исследованию Венеры.
На пресс-конференции в рамках форума “50 лет фундаментальной науки в космосе: достижения и перспективы”, проходившего в Москве 28 сентября 2015 года, вице-президент Российской академии наук Лев Зеленый рассказал журналистам, что в ближайшие дни должно состояться совместное заседание американских и российских специалистов по планированию миссии на Венеру. Делегация США уже прибыла в Россию. “Охлаждение отношений между странами влияет и на нашу работу отчасти. Это болезненный вопрос. Группа по Венере должна была встретиться еще летом прошлого года, но встречу отложили”, – продолжил он. “Хочется верить, что общение специалистов будет иметь продолжение, которое найдёт воплощение в новом международном проекте.”
Источник: https://gagarin.energia.ru/past-future/271-55-let-zapusku-pervoj-mezhplanetnoj-stantsii-venera-1-polozhivshej-nachalo-izucheniyu-planety-venera-avtomaticheskimi-mezhplanetnymi-stantsiyami.html
Загрузка...
