Венера космическая программа


Начало изучения

Это космическое тело человечество знает буквально с начала времен: после Солнца и Луны Венера является самым ярким объектом на ночном небе, и не заметить ее трудно. Первые полноценные исследования планеты начались после изобретения телескопа.

В 1610 г. Галилео Галилей обнаружил, что Венера меняет свои фазы, как и Луна.

Это доказало, что все в нашей системе вращается не вокруг Земли. Однако даже самые мощные телескопы не помогли рассмотреть поверхность объекта из-за окружающих его густых облаков.

Более эффективным оказалось изучение планеты пролетающими мимо нее или направленными непосредственно к ней космическими аппаратами. Первым был зонд «Маринер-2», запущенный NASA в 1962 г. Затем в космос отправились корабли советской исследовательской программы «Венера». Несколько из них даже спустились на поверхность и смогли проработать там некоторое время в условиях высочайшей температуры.

Космические аппараты, исследовавшие планету с поверхности

Первым аппаратом, вплотную приблизившимся к объекту изучения, была «Венера-3», совершившая аварийную посадку 1 марта 1966 г. Станция не была предназначена для работы в настолько жестких условиях и была полностью разрушена в верхних слоях атмосферы.

Более полезной оказалась «Венера-4», приблизившаяся к планете 18 октября 1967 г. и проведшая несколько измерений.


Аккумуляторы космического корабля разрядились на отметке 25 км над поверхностью. Это помогло внести в конструкцию станций изменения и спланировать следующие полеты.

20 минут проработала на поверхности небесного тела «Венера-7», которая была способна выдержать атмосферное давление в 180 раз выше, чем на Земле. Спускался аппарат на специальном парашюте, который частично не открылся, отчего не дал станции просуществовать хотя бы полчаса. Следующий корабль «Венера-8» оставался на поверхности уже 50 мин.

Первые снимки планеты сделаны аппаратами «Венера-9» и «Венера-10». Первый из них пробыл на объекте изучения 53 минуты, второй — 1 час 5 минут. Примерно столько же оставались на поверхности «Венера-13» и «Венера-14».

«Спутник-7», или «Тяжелый спутник 01»

Это первый зонд, который планировали отправить к Венере. Запуск был осуществлен 4 февраля 1961 г., но отказ разгонного блока вынудил аппарат остаться на околоземной орбите. Он недолго пробыл в космосе, быстро вернулся в атмосферу и упал около реки Бирюса в Сибири.


«Венера-1»

С запуска этой советской автоматической межпланетной станции начались космические исследования Венеры.

Ракета-носитель 12 февраля 1961 г. вывела аппарат на околоземную орбиту, а затем разгонный блок отправил корабль на нужную траекторию полета.

«Венера-1» была оснащена оборудованием для измерения интенсивности космического излучения, исследования межпланетного магнитного поля, а также она должна была регистрировать встречающиеся на пути метеориты.

Станция передавала данные 7 дней, затем контакт с нею был прерван. В это время она находилась в почти 2 млн км от Земли. По расчетам, станция 19-20 мая 1961 г. прошла в 100 тыс. км от Венеры и продолжила полет в направлении Солнца.

«Маринер-1» и «Спутник-19»

Первый аппарат миссии NASA «Маринер» попал в аварию через 5 минут после своего старта 22 июля 1962 г. Причиной стала неисправность антенны корабля, которая потеряла контакт с земной наводящей системой.

Управление полетом перешло к бортовому компьютеру, в котором программа изначально содержала ошибки. Станция критически отклонилась от правильного курса, и на Земле было принято решение взорвать корабль.

Неудачей закончился и старт 25 августа 1962 г. аппарата «2МВ-1 №1» (он же «Спутник-19»).

«Маринер-2»

Эта американская станция была запущена к Венере 27 августа 1962 г. Вес корабля составлял более 200 кг.

«Маринер-2» имел все основные научные приборы для исследования:

  • магнитного поля;
  • ИК- и УФ-излучения;
  • высокоэнергетических частиц;
  • метеоритной пыли.

В декабре того же года корабль прошел на расстоянии почти 35 тыс. км от Венеры, подтвердил теорию об экстремальной температуре на планете и отсутствии магнитосферы, измерил время оборота тела вокруг своей оси. Он исследовал солнечный ветер и определил уровень концентрации космической пыли в пространстве. В начале 1963 г. спутник исчез с земных радаров.

«Венера-3»

Этот аппарат стал первым земным кораблем, который вплотную достиг другого космического тела планетарного типа. Станция стартовала 16 ноября 1965 г. и летела в паре с «Венерой-2», запущенной на 4 дня раньше.

Передать данные о самом объекте исследования зондам не удалось. Но они собрали детальные сведения об околопланетном пространстве, его магнитных полях, космических лучах, потоках низкоэнергетических заряженных частиц, солнечной плазме.

1 марта 1966 г. «Венера-3» врезалась в поверхность исследуемой планеты. «Венера-2» достигла нужного участка на 2 дня ранее, после чего вылетела на околосолнечную орбиту.

«Венера-7»

Эта станция 17 августа 1970 г. стала первым аппаратом, который осуществил мягкую посадку на венерианскую поверхность. В декабре того же года станция приблизилась к Венере и, выполнив парашютное торможение, опустилась на планету.

За время своей работы на изучаемом объекте — всего 53 минуты, из них 20 минут непосредственно на грунте — аппарат успел измерить температуру воздуха и некоторые другие физические параметры.


«Маринер-10» и другие

Этот корабль был запущен 3 ноября 1973 г. Целью полета был Меркурий, но, оказавшись рядом с Венерой, зонд сделал около 3000 снимков планеты в видимых и УФ-лучах. Это доказало, что венерианская атмосфера постоянно находится в движении. Также была уточнена масса небесного тела, окончательно подтвердилось отсутствие у него магнитосферы.

Официально это была последняя станция миссии «Маринер», т. к. аппараты №11 и №12 были переименованы в «Вояджер-1» и «Вояджер-2» и переориентированы на изучение дальних планет Солнечной системы.

«Венера-15» и «Венера-16»

Эти космические станции были запущены в 1983 г. Они занимались радиолокационным картографированием северного полушария объекта изучения. Аппараты также выполнили высотное профилирование, методом инфракрасной спектрометрии была получена информация о тепловом излучении Венеры.

«Магеллан»

Эта межпланетная станция NASA была первой, кто составил максимально подробные карты поверхности. Он исследовал местность и составил венерианскую «гравитационную карту». «Магеллан» пробыл на орбите Венеры почти 4 года. В октябре 1994 г. он начал приближение к планете по спиралевидной территории, после чего связь с ним была потеряна.

Ситуация с исследованиями сегодня

Последними кораблями, отправленными на планету, стали европейский зонд «Венера Экспресс» и японский «Акацуки». Первый стартовал с Земли в 2006 г. и находился на венерианской орбите до 2015 г., а затем сгорел в ее атмосфере. В это время его вахту подхватила японская станция. Она была запущена в 2010 г., но смогла выйти на правильную траекторию только через 5 лет.


В 2020 г. с Земли стартует российский корабль «Венера-Д». Он будет состоять из орбитальной части, как минимум 2 зондов-аэростатов и спускаемого модуля. Миссия исследует химические и физические особенности атмосферы и грунта, выяснит причины потери планетой влаги.

Источник: o-kosmose.ru

«Венера-1»: раньше Гагарина

Научное изучение Венеры началось в XVII веке, когда Галилео Галилей впервые разглядел планету в телескоп. Спустя еще почти век, в 1761 году, Михаил Ломоносов, наблюдая за проходом Венеры по диску Солнца, увидел у планеты атмосферу и предположил, что над ее поверхностью могут дрейфовать массивные облака. Но о настоящем исследовании Венеры речь не шла до тех пор, пока советские астрономы и конструкторы, вдохновленные своим первым успехом — запуском на орбиту Земли первого искусственного спутника, не задумались об отправке спутника к соседней планете.

Первый межпланетный космический аппарат для полета к Венере был разработан и построен меньше чем за четыре года. Зонд получил незамысловатое название «Венера-1», однако из-за секретности проекта космический аппарат сменил несколько имен, побывав «тяжелым спутником 02» и «спутником 8».


Старт ракеты с зондом был назначен на 4 февраля 1961 года, но запуск прошел неудачно. Из-за отказа разгонного блока аппарат был выведен только на низкую околоземную орбиту. Впрочем, советские власти по понятным причинам не стали объявлять об аварии, а, наоборот, сообщили об успешном пуске «тяжелого спутника 01», который выполнил все стоявшие перед ним задачи.

Зонд сделал несколько витков вокруг Земли и вошел в плотные слои атмосферы, где, как предполагалось, полностью сгорел. Однако два года спустя, летом 1963 года, купавшийся в сибирской реке Бирюса мальчик нашел странный предмет: это была защитная капсула с медалью, которую «тяжелый спутник 01» должен был доставить на Венеру. Отец мальчика отнес находку в милицию, оттуда она попала в КГБ и уже после этого вернулась в конструкторское бюро, сотрудники которого очень удивились тому, что медаль уцелела.

Второй старт был назначен буквально через неделю. На этот раз ракета-носитель «Молния» с аппаратом «Венера-1» успешно стартовала с космодрома Байконур и начала свой путь к соседней планете. Стоит напомнить, что первый полет человека в космос произошел лишь спустя два месяца после запуска этого зонда.


«Венера-1» представляла собой цилиндр со сферическим наконечником, по бокам к аппарату были прикреплены две солнечные батареи, а венчала корпус большая параболическая антенна для связи с Землей. Внутри станция была напичкана огромным количеством приборов, в том числе ионными ловушками, детектором микрометеоритов и счетчиком Гейгера. Общий вес аппарата составлял 643 килограмма.В то время о Венере было известно крайне мало, и многие предположения ученых были ошибочными. Например, планетологи полагали, что под густыми облаками планеты имеется большой океан. Поэтому «Венера-1» была снабжена плавучей капсулой, внутрь которой поместили вымпел с символикой СССР. Однако своей цели аппарат так и не достиг — на седьмой день полета Центр управления потерял связь со станцией. В это время «Венера-1» отлетела от Земли всего на два миллиона километров, не преодолев и трети пути.

«Венера-3»: прорыв

Информация о полете «Венеры-1» легла в основу новых аппаратов — «Венеры-62А», «Венера-63А» и «Венера-64А», которые разрабатывались как универсальные межпланетные зонды. Однако ни одна из этих станций так и не выполнила свою программу.

В августе 1962 года к Венере был запущен американский аппарат «Маринер-2», который «завис» всего в 34 тысячах километров от планеты. Зонд измерил температуру поверхности, и она, вопреки ожиданиям ученых, оказалась экстремально высокой. Ранее считалось, что венерианский мир очень похож на молодую Землю, исследователи были уверены, что на планете есть большие моря и густая экзотическая растительность. Однако полученная информация не только перевернула представления о планете, но и породила еще большее количество загадок.


После успеха американцев советские планетологи занялись разработкой новых космических аппаратов, способных не только долететь до Венеры, но и опуститься на ее поверхность, а точнее, врезаться в нее. В ноябре 1965 года были запущены зонды «Венера-2» и «Венера-3». Они достигли планеты, однако из-за интенсивного солнечного излучения их электроника вышла из строя еще на подлете, поэтому никаких данных они передать не смогли. Тем не менее, полет ознаменовался настоящим прорывом, поскольку «Венера-3» стала первым в истории человечества космическим аппаратом, оказавшимся на поверхности другой планеты. Второй зонд пролетел на расстоянии всего 24 тысячи километров от Венеры и вышел на орбиту вокруг Солнца.

Следующей задачей стало мягкое приземление не Венеру. Эта миссия была возложена на «Венеру-4». Основной проблемой, с которой столкнулись конструкторы, стало отсутствие каких-либо данных о давлении на поверхности планеты. Ученые точно знали, что у Венеры есть атмосфера, однако этим знания ограничивались. Предварительные математические расчеты сильно разнились — кто-то полагал, что давление на поверхности равно половине земного, а кто-то утверждал, что нескольким сотням земных значений. Кроме того, неизвестна была высота и состав газовой оболочки вокруг Венеры. Находясь в полном неведении, конструкторы решили построить зонд, рассчитанный на давление в 15 земных атмосфер.


«Венера-4» состояла из орбитальной станции и спускаемого модуля. Первая имела цилиндрическую форму и была начинена различными приборами, солнечными батареями, антенной и даже магнитофоном для автономной записи параметров полета и измерений. Спускаемый модуль был выполнен в форме сферы, внутрь которой помещались барометры, газоанализаторы и приборы для изучения плотности атмосферы.

Зонд стартовал с космодрома Байконур 12 июня 1967 года, а уже 18 октября спускаемый модуль отделился и вошел в атмосферу Венеры на ночной стороне в районе экватора. Приборы успешно включились и начали измерения. Высотомер показал отметку 26 километров, однако настоящая высота в этот момент, как выяснилось позже, была около 60 километров. Зонд продолжал спуск до тех пор, пока не был раздавлен давлением на высоте около 28 километров. На Земле же решили, что связь с аппаратом была потеряна из-за сильного удара о поверхность.

Твердой «корки» планеты достигли лишь остатки «Венеры-4», однако станция успела передать в Центр управления полетом важные данные о газовой оболочке планеты. Оказалось, что давление на поверхности почти в шесть раз превышает расчетное и составляет около 92 атмосфер.

Газоанализаторы «Венеры-4» подтвердили теорию об отсутствии на планете жизни — приборы показали, что атмосфера на 90 процентов состоит из углекислого газа. Кислород и водяной пар в венерианском воздухе содержались в очень малых количествах.


Американские конструкторы, в свою очередь, садиться на планету не спешили, предпочитая изучать ее атмосферу удаленно. Через два дня после «Венеры-4» с мыса Канаверал был запущен аппарат «Маринер-5». В октябре 1967 года зонд пролетел на расстоянии всего 3990 километров от поверхности Венеры и передал на Землю данные о магнитном поле, плазме и заряженных частицах в ее атмосфере.

«Венера-7»: мягкая посадка

Стало понятно, что перед тем, как посылать на Венеру аппарат, способный к мягкой посадке, необходимо уточнить информацию об атмосфере планеты. Сделать это с Земли было невозможно, поэтому конструкторы в короткие сроки модернизировали корпус и высотомер «Венеры-4» и получили новый аппарат, основной задачей которого был только сбор данных во время спуска. Для подстраховки запустили сразу два одинаковых зонда – «Венеру-5» и «Венеру-6». Оба аппарата успешно вошли в атмосферу и передали всю необходимую информацию.

После этого на Машиностроительном заводе им. С.А. Лавочкина приступили к разработке «Венеры-7», которая должна была не просто приземлиться, но и проработать на поверхности не менее 30 минут при давлении в 150 атмосфер и температуре 540 градусов Цельсия.

Конструкторы разработали принципиально новый спускаемый модуль. Его корпус изготовили из титана, а не из алюминиево-магниевого сплава, как было у «Венеры-4», «Венеры-5» и «Венеры-6». Также был полностью изменен состав приборного оборудования, а для предотвращения удара при посадке в нижнюю часть аппарата вмонтировали мощные амортизаторы.

В конечном итоге масса станции оказалась на 100 килограмм больше той, которую могла поднять ракета-носитель. Пришлось убрать все приборы из орбитального модуля и доработать топливные баки.

«Венера-7» стартовала с Земли 17 августа 1970 года. Перелет занял 120 суток и прошел без особенных трудностей, а вот при входе в атмосферу планеты отказал телеметрический коммутатор и передача сигнала на Землю была осложнена. Кроме того, в аварийном режиме сработала и тормозная парашютная система. Однако зонд все же приземлился на ночной стороне Венеры и 20 минут проработал на поверхности. «Венера-7» стала первым космическим аппаратом, который успешно сел на другую планету.

Вслед за «Венерой-7» в путешествие отправилась ее старшая сестра — «Венера-8». Ученые хотели сфотографировать таинственные венерианские пейзажи, но сначала надо было выяснить, хватит ли для этого света. Поэтому у «Венеры-8» была особая миссия: ей предстояло приземлиться на дневную, а значит, невидимую с Земли сторону планеты и измерить освещенность.

Зонд запустили весной 1972 года. Оборудование станции работало идеально — полет и посадка впервые от начала и до конца прошли в штатном режиме. После приземления аппарат работал в течение 50 минут и успел передать на Землю информацию об атмосфере, освещенности и даже первые данные о грунте планеты. Оказалось, что из-за облаков даже на солнечной стороне Венеры постоянно царят сумерки, однако фотографировать там все-таки можно. Поверхность планеты в месте посадки ученые сравнили с гранитными породами на Земле.

Дополнительные данные об атмосфере передал американский аппарат «Маринер-10», который был запущен в 1973 году. Пролетая мимо Венеры на пути к Меркурию, зонд успел сделать несколько тысяч снимков планеты, которые показали, что ее облака находятся в постоянном движении. На основании этих фотографий впоследствии была составлена модель атмосферы Венеры.

«Венера-9»: страна багровых туч

Следующими аппаратами в венерианской миссии стали близнецы «Венера-9» и «Венера-10». Их конструкция отличалась от предшественниц, а схема полета стала более сложной: на подлете к Венере от станции отделялся спускаемый аппарат, который опускался на планету, а сама станция выходила на орбиту вокруг нее и становилась ретранслятором.

Спускаемые модули успешно вошли в атмосферу и, снижаясь на парашютах, собрали всю необходимую информацию. Через две минуты после посадки аппараты начали передачу телевизионного изображения. Впервые в истории ученые смогли увидеть поверхность другой планеты.С помощью спектрального анализа удалось установить, что до поверхности Венеры сквозь плотные облака доходят лишь красные и оранжевые цвета, поэтому венерианский день представляет собой оранжевый полумрак. Об этом еще в середине 1950-х годов догадывались писатели Аркадий и Борис Стругацкие, которые в своей фантастической повести «Страна багровых туч» описывали красно-оранжевое небо Венеры. Впрочем, в другом фантасты ошиблись — жизни на планете нет, хотя некоторые исследователи и утверждали, что якобы нашли на венерианских снимках следы неких организмов.

Также спускаемые аппараты взяли пробы грунта, который оказался относительно молодым. Это говорило о том, что облик Венеры еще не сформирован и на ней могут действовать вулканы.

Через три года, в сентябре 1978 года, к Венере отправились еще две станции — «Венера-11» и «Венера-12». Они должны были исследовать грунт планеты и передать изображения с ее поверхности, однако на обеих машинах не открылись крышки фотокамер, поэтому новых снимков с Венеры на Земле не получили.

В то же время успешным оказался пуск американских аппаратов «Пионер-Венера-1», который передал на Землю множество высококачественных фотографий поверхности с орбиты, и «Пионер-Венера-2», спускаемые аппараты которого приземлились в разных частях планеты и передали данные о составе атмосферы, а также обнаружили водяной пар и доказали гипотезу о царящем на Венере парниковом эффекте.

Неудачная попытка передачи изображения заставила советских конструкторов перепроверить системы отстрела крышек фотокамер. Всего было проведено около сорока испытаний, после которых механизмы доработали. Новые космические аппараты, получившие названия «Венера-13» и «Венера-14», отправились к соседней планете в октябре 1981 года.Спускаемые модули успешно приземлились, провели исследования, передали черно-белые и цветные фотографии с поверхности и даже впервые записали звук с другой планеты. Правда, из-за большого объема информации, которую за короткое время нужно было отправить на Землю, конструкторы решили передавать не сам звук, а лишь кривую, описывающую частоту и уровень громкости. Затем эту информацию нужно было расшифровать. Несмотря на такой сложный способ, на записи хорошо слышны завывания ветра. Кроме того, во время спуска в атмосфере были зафиксированы многочисленные электрические разряды.

В 1983 году изучение планеты продолжили аппараты «Венера-15 и -16», которые были разработаны на основе своих предшественников, однако имели абсолютно другую программу исследований. На этот раз ученые решили не сажать станции на Венеру, а вывести их на орбиту вокруг планеты и сканировать ее поверхность. Зонды снабдили радиолокаторами, с помощью которых можно было просвечивать густые венерианские облака.Частично задачу радиозондирования Венеры к тому моменту уже выполнил американский аппарат «Пионер-Венера-1», однако для него была недоступна приполярная часть планеты. Да и гонка вооружений диктовала свои правила, поэтому на отечественные космические аппараты установили оборудование, способное делать гораздо более детальные снимки, нежели американское. К примеру, «Венера-15» снимала поверхность с разрешением 1-2 километра, в то время как пределом «Пионера-1» была планка в 200 километров.

Советские аппараты проработали на орбите около восьми месяцев, а работы по расшифровке данных и составлению карт заняли еще четыре года. Многие детали поверхности планеты получили русские названия, которые были связаны с героями народных сказок, а также выдающимися людьми СССР. Так, в северном полушарии Венеры есть Равнина Снегурочки, Каньон Бабы-Яги, а среди кратеров, для названия которых выбирались в основном женские имена, есть Ахматова — в честь Анны Ахматовой.

«Вега-1»: последние на Венере

Вскоре после успешных запусков аппаратов «Венера-15» и «Венера-16» началась разработка новых космических станций для полета к Венере. Аппараты получили названия «Вега-1» и «Вега-2». В этой программе впервые участвовали не только советские ученые, но и конструкторы из ФРГ, Австрии, Болгарии, Франции, Чехословакии и Польши. Поддержку также оказывало Европейское космическое агентство и исследователи из США. Программа полета была усложнена и предусматривала посадку спускаемых модулей на поверхность, а также запуск в атмосферу планеты метеорологических зондов.

Станции прибыли на Венеру в июне 1984 года и сразу приступили к работе. Особый интерес для ученых представляли пробы грунта, полученные аппаратом «Вега-2», который впервые приземлился в горном районе планеты. В то же время аэростатные зонды начали свое плавание в атмосфере на высоте 53–55 километров, где сосредоточено основное количество облаков. Аппараты передавали данные о температуре, давлении, ветре и освещенности. Также им удалось зафиксировать яркие световые вспышки, которые подтвердили теорию о мощных грозах. В общей сложности зонды проработали около 46 часов.

Однако на этом космическая одиссея «Вег» не закончилась. Орбитальные аппараты, сделав последний виток вокруг Венеры, отправились навстречу комете Галлея, пролетели мимо нее на близком расстоянии и впервые в истории сфотографировали «хвостатый» космический объект. После этого станции вышли на орбиту вокруг Солнца, где находятся и сейчас, правда уже в нерабочем состоянии.

Аппараты «Вега» стали последними советскими станциями, которые повидались с Венерой. Всего за более чем 20 лет Советский Союз успешно отправил к этой планете около двух десятков космических аппаратов, которые передали на Землю большое количество информации. Успехи СССР в изучении Венеры были настолько значимыми, что ее даже негласно называли «русской планетой».

В 1990-е годы венерианскую гонку продолжил американский аппарат «Магеллан», который проработал на орбите планеты около пяти лет и выполнил немало важных экспериментов. Станция передала на Землю новые фотографии Венеры, причем многие участки были сняты с разных углов, что позволило создавать стереоизображения. Кроме того, удалось составить гравитационную карту Венеры и более детально изучить верхние слои ее атмосферы.

После этого активные исследования Венеры прекратились. Мимо нее, по направлению к Сатурну и Меркурию, пролетели американские космические аппараты «Кассини-Гюйгенс» и «Мессенджер». В ноябре 2005 года Европейское космическое агентство запустило зонд «Венера-Экспресс», который составил подробные карты южного полюса планеты. А в 2010 году к Венере стартовала японская станция «Акацуки», однако у этого зонда была сложная судьба: из-за неисправности двигателей первый маневр выхода на орбиту окончился неудачей, и ученым пришлось проводить дополнительные испытания. Аппарат удалось запустить на орбиту с задержкой почти в пять лет. В апреле этого года «Акацуки» передал на Землю первые снимки облаков планеты, а также данные об их динамике.

Евгений Костогоров

Источник: nplus1.ru

ИСТОРИЯ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА. ВЕНЕРА – «РУССКАЯ ПЛАНЕТА»

Венера космическая программа

1 марта 1966 года автоматическая межпланетная станция (АМС) «Венера-3» достигла поверхности Венеры, став первым в мире аппаратом, перелетевшим с Земли на другую планету. АМС «Венера-3» (разработана и изготовлена в ОКБ-1, ныне РКК «Энергия») была запущена с БАЙКОНУРА 16 ноября 1965 года с помощью ракеты-носителя «Молния». Масса станции составляла 960 кг.

 

Пройдя расстояние около 350 млн км, АМС достигла поверхности Венеры к востоку от кратера Мид. Спускаемый аппарат станции имел вид шара диаметром 900 мм и был оснащён теплозащитным покрытием и парашютом. Его тщательно стерилизовали, чтобы предотвратить биологическое загрязнение Венеры. Внутри находились радиосистема, научная аппаратура, источники питания и вымпелы с изображением герба СССР. По ряду причин станции не удалось передать сведения о самой Венере, но были получены научные данные о космическом и околопланетном пространстве. Большой объём траекторных измерений представлял ценность для изучения проблем сверхдальней связи и межпланетных перелётов.

 

Исследования Венеры начались по инициативе Сергея Павловича КОРОЛЁВА с запуска 4 февраля 1961 года «Венеры-1» – первого в истории человечества аппарата, предназначенного для исследования других планет. КОРОЛЁВ понимал, что такие полёты позволят получить более точные физические характеристики межпланетного пространства, а также планет Марс и Венера. Это было необходимо для разработки межпланетных пилотируемых кораблей.

 

Также 1 марта исполняется 35 лет со дня получения первых в мире цветных панорамных снимков с Венеры. В этот день в 1982 году посадочный аппарат автоматической межпланетной станции «Венера-13», разработанной в НПО имени С.А. Лавочкина, передал на Землю первые цветные снимки поверхности Венеры с места посадки. Изображения были получены с помощью двух наклонных телефотометров, направленных на объект съемки под углом 50 градусов к вертикальной оси аппарата. Угол обзора — 180 градусов по горизонтали и 37 — по вертикали. Это дало возможность увидеть довольно большой участок.

 

Специфический цвет поверхности и необычный фон на панораме, полученной «Венерой-13» и подтвержденный на панораме, полученной «Венерой-14», — результат влияния мощной и плотной венерианской атмосферы, поглощающей синюю часть спектра солнечного излучения.

 

Анализируя снимки, ученые выдвинули гипотезу о том, что им удалось наблюдать древнюю кору планеты, поскольку поверхность в районе сильно эродирована (за исключением выступов коренной породы) и в большей степени покрыта дробленым мелкозернистым материалом.

Венера космическая программа

 

Изучение отдельных фрагментов панорам дает дополнительную интересную информацию. Так, на изображениях, переданных «Венерой-13», хорошо заметны выбросы грунта на посадочную платформу. Несколько последовательных снимков платформы показывают, что насыпной грунт не остается неподвижным, он перемещается под действием ветра. Тщательный анализ телевизионных изображений позволил уточнить направление и величину скорости ветра, определяемую по акустическим измерениям. У поверхности планеты она составляла 0,3—0,6 м/с. Некоторые явления, обнаруженные при исследовании снимков, до сих пор не удалось объяснить.

 

Также стоит отметить, что посадочный аппарат автоматической межпланетной станции «Венера-13» впервые прямыми измерениями доказал, что сера является основным элементом, определяющим состав облачного слоя планеты.

 

Впервые с помощью грунтозаборного устройства были взяты пробы грунта Венеры для определения элементного состава пород методом рентгено-флюоресцентного анализа, что потребовало решения исключительно трудной задачи — забора проб грунта в условиях высоких температур и давления.

 

Посадочной станции принадлежит абсолютный рекорд работы на поверхности Венеры – 2 часа 7 минут. Напомним, что температура на поверхности Венеры 465-475 градусов Цельсия, а давление — около 95 атмосфер.

 

В СССР удалось достичь настолько больших успехов в изучении Венеры с помощью АМС, что её стали называть «русской планетой». Всего в рамках советской программы исследования Венеры до 1983 года было запущено 16 автоматических межпланетных станций. Кроме того, в 1964 году после полета АМС «Венера-1» был осуществлен неуправляемый пролет планеты Зондом-1, а в 1984 в исследовании «утренней звезды» приняли участие космические аппараты «Вега-1» и «Вега-2».

 

Источник: www.roscosmos.ru

См. также

  • Венера (планета)
  • Маринер-10
  • Вега
  • Венера-Д
  • Магеллан
  • Венера-экспресс

Источник: dic.academic.ru

    Самая первая кампания по исследованию Венеры включала две космические станции, идентичные станциям, потерянным четыре месяца назад в ходе двух предыдущих запусков на Марс (1961 год). Как и в случае марсианских космических аппаратов, космические аппараты для Венеры создавались в большой спешке. И хотя на этот раз имелось больше времени, график подготовки не предусматривал процесс последовательной разработки и разнообразных наземных испытаний, который использовался в более поздних программах космических полетов. Инженеры Королева потратили много времени и сил, вылавливая ошибки в системах, много раз разбирая и собирая станцию, проводя цикл за циклом испытания для устранения сбоев, но после исправления одних появлялись другие. Вновь основной проблемой стала система связи. Обнаружились новые инженерные проблемы, придумывались новые пути их решения.

Венера космическая программа


    Первоначально автоматическая космическая станция 1В проектировалась как посадочный аппарат с фотокамерой. Но ко времени запуска станций на Марс в октябре 1960 года стало ясно, что не удастся подготовить такой аппарат ко времени открытия окна запуска на Венеру в январе 1961 года и что массу полезной нагрузки потребуется значительно сократить, чтобы удовлетворить ограничениям, предъявляемым новой ракетой-носителем. От посадочного аппарата пришлось отказаться, и программа свелась к запуску простого аппарата 1ВА для жесткой посадки, причем научные исследования предполагалось проводить в течение межпланетного перелета, в окрестности Венеры и до момента посадки. Внутри небольшой пассивной посадочной капсулы находились металлические вымпелы. Модифицированная 1ВА восприняла по возможности все от космической станции 1М. Запущенная в феврале 1961 года, она открыла серию космических станций, предназначенных для запуска к планетам, причем первый космический аппарат, отправленный к Венере, опередил аналогичную попытку США на 18 месяцев.
    Из двух венерианских станций (табл.) на траекторию полета к Венере успешно вышла только станция 1ВА «Венера-1». Тем самым она стала первой космической станцией, вышедшей на траекторию полета к другой планете. К сожалению, у нее возникли проблемы с тепловым режимом и ориентацией, и она была потеряна менее чем через неделю полета.


    Прерванный полет «Венеры-1» ушел на второй план благодаря триумфальному полету Юрия Гагарина 12 апреля 1961 года. Эти достижения в совокупности со способностью запуска тяжелых спутников и тремя успешными лунными программами 1959 года обеспечили СССР к середине 1961 года превосходство в космических полетах. Все, что в ответ могла предъявить Америка, — это восемь неудавшихся лунных запусков и один запуск, при котором из-за неэффективности работы стартового двигателя аппарат осуществил пролет на большом расстоянии от Луны. При этом во всех случаях космические станции были маленькими и разрабатывались скорее как приложение к ракете, чем как аппараты для космических исследований.

Венера космическая программа


    Космическая станция представляла собой герметичный контейнер длиной 2,035 м и диаметром 1,05 м, давление в котором составляло 1,2 бар. Она оснащалась сетчатой остронаправленной параболической антенной диаметром 2,33 м с высоким коэффициентом усиления, солнечными батареями площадью 1 м2, на каждой панели которых располагалось по одной антенне со средним коэффициентом усиления, всенаправленной антенной стреловидной формы, а также куполообразной двигательной установкой, расположенной в верхней части контейнера. Программно-временное устройство для обеспечения последовательности прохождения команд, системы связи, система управления положением в пространстве, навигационная система и двигательная установка были такими же, как и у космического аппарата 1М. Система управления положением в пространстве могла работать в трех режимах: маршевый трехосный режим непрерывной ориентации на Солнце, аварийный режим ориентации вращением вокруг солнечной оси на случай ошибок в первом режиме и трехосный режим ориентации на Землю для связи с помощью параболической антенны. Система терморегулирования поддерживала необходимый тепловой режим при помощи пассивных решетчатых радиаторов. Ключевое отличие от космической станции, предназначенной для полета на Марс, состояло в добавлении датчика Земли вместо радиомаяка для более точной ориентации параболической антенны с высоким коэффициентом усиления в течение сеанса телеметрии.

Венера космическая программа
Венера космическая программа


    Посадочный аппарат сферической формы был смонтирован внутри герметичного контейнера и жестко в нем закреплен. Ожидалось, что закрытый теплозащитным экраном посадочный аппарат сохранится, тогда как остальные части космической станции сгорят при входе в атмосферу, после чего аппарат должен был совершить жесткую посадку. И хотя конструктивно он не должен выжить при столкновении с твердым грунтом, ожидалось, что в случае попадания в океан, который предполагался на Венере, он сможет плавать.
    В то время эфемериды Венеры были известны еще хуже, чем эфемериды Марса, погрешности в оценке расстояний составляли 15 радиусов планеты, таким образом, организация даже жесткой посадки не относилась к числу легких задач. Радиолокационное измерение расстояния до Венеры было произведено первый раз в начале апреля, когда планета находилась в нижнем соединении, что позволило снизить погрешность до 500 км. Если бы «Венера-1» осталась в рабочем состоянии, советские исследователи использовали бы эти новые данные для программирования маневра коррекции траектории за несколько недель до прибытия станции на планету в мае.

    Стартовая масса: 643,5 кг.

    Основная космическая станция:
    1. Магнитометр на выносной штанге для обнаружения магнитного поля Венеры.
    2. Детекторы заряженных частиц типа ионных ловушек для исследования межпланетной среды.
    3. Датчик микрометеоритов для исследования степени их опасности для межпланетных станций.
    4. Детектор космических лучей для измерения уровня радиационной опасности в космосе.
    5. Инфракрасный радиометр для измерения температуры Венеры.

    Эти приборы были аналогичны размещенным на станции «Марс» 1М. Сообщалось, что использовалась также пара параллельных магнитометров для измерения межпланетного магнитного поля.

    Посадочный зонд:
    Памятный вымпел.

Венера космическая программа


    Внутри посадочного аппарата был металлический глобус диаметром 70 мм, внутри которого находился памятный вымпел. Глобус, внутрь которого был помещен вымпел, представлял собой сферическую оболочку с тепловой защитой для сохранения его при входе в атмосферу планеты со второй космической скоростью Земные океаны на нем были окрашены в синий цвет, а континенты — в золотой. Глобус обладал плавучестью. Диск вымпела в виде медальона находился внутри глобуса, внутренняя оболочка которого была составлена из пятиугольных стальных пластин, на каждой из которых было написано по-русски «Земля-Венера 1961».

Венера космическая программа

    4 февраля 1961 года ракета-носитель «Молния» впервые доставила четвертую ступень с прикрепленной к ней космической станцией 1ВА №1 на низкую промежуточную орбиту искусственного спутника Земли. Через 60 минут полета по орбите двигатель четвертой ступени не смог включиться вторично, что оказалось для первой венерианской станции 1ВА критичным. Большая орбитальная масса космического аппарата, включавшая разгонную ступень, породила на Западе слухи о том, что это был неудавшийся пилотируемый полет. Позднее в советской печати сообщалось, что были проведены испытания орбитальной платформы, с которой можно запускать межпланетные зонды. На самом деле «платформа» была ни чем иным, как четвертой ступенью ракеты-носителя с прикрепленной к ней космической станцией. Но в советском описании упор был сделан на отработку методики старта космического аппарата с промежуточной орбиты ИСЗ для программ исследований дальнего космоса. В США эта платформа получила название «Спутник-7». Она вошла в атмосферу 26 февраля над территорией Сибири. Была информация о том, что нашедший ряд обломков станции юноша передал находку со следами тепловых повреждений Комитету государственной безопасности, который, в свою очередь, передал обломки Академии наук СССР. Позднее, в 1996 году, они были проданы на аукционе в Нью-Йорке.
    Как оказалось, неудача с запуском первой станции была вызвана системой электропитания, в которой применялся трансформатор, закрепленный снаружи станции и не рассчитанный на работу в вакууме. Этот недостаток был быстро исправлен перед вторыми запуском путем размещения трансформатора внутри герметичного аккумуляторного отсека.
    12 февраля 1961 года автоматическая межпланетная станция, позднее названная «Венера-1», успешно вышла на промежуточную орбиту.
    Вслед за этим вторично успешно включился двигатель четвертой ступени. В ходе сеансов связи через 2 часа и 9 часов после этого включения было получено подтверждение того, что автоматическая космическая станция вышла на траекторию I типа, которая за 96 дней привела бы ее к Венере. Последующие траекторные измерения показали, что необходима значительная коррекция курса на межпланетном участке траектории, но мишень располагалась на перекрестье прицела. Анализ телеметрических данных показал, что работа в режиме ориентации на Солнце была нестабильной, космическая станция автоматически переключилась в резервный режим стабилизации вращением, при котором большинство электрических систем, за исключением программно-временного устройства и системы терморегулирования, были отключены. Это была серьезная конструктивная ошибка, поскольку приемник также выключился и перестал принимать радиокоманды с Земли. В этом экономичном режиме космическая станция должна была каждые 5 дней активировать систему связи для общения с Землей по команде от программно-временного устройства. Но использовать антенну с высоким коэффициентом усиления не получалось, так как станция плохо ориентировалась на Землю. После пяти мучительных дней 17 февраля космический аппарат, наконец, вышел на связь, находясь на расстоянии 1,9 млн км от Земли. Сеанс связи был использован для проверки операции основной ориентации на Солнце, которая снова не удалась, а связь, в соответствии с логикой автономной работы, снова прервалась на пять суток. Но 22 февраля космическая станция не ответила на запрос с Земли, никаких сигналов получено не было. Советские ученые обратились с просьбой о помощи в обсерваторию Джодрелл Бэнк, туда была послана группа специалистов, но и там получить сигналов телеметрии не удалось. Попытки войти в связь со станцией 4 и 5 марта из Евпатории также не увенчались успехом. Из-за невозможности совершить требуемый маневр на межпланетном участке траектории «Венера-1» безмолвно пролетела мимо планеты на расстоянии 100000 км и продолжила полет по гелиоцентрической орбите. В надежде на то, что станция автоматически продолжает выполнять полетное задание, 20 мая 1961 года к ней были посланы новые команды — и вновь безрезультатно.
    Впоследствии выяснилось, что система контроля положения в пространстве вышла из строя из-за перегрева датчика Солнца. Система терморегулирования была разработана таким образом, чтобы поддерживать среднюю температуру внутри станции, но при этом не обеспечивался нужный температурный режим для негерметичных чувствительных элементов датчиков, расположенных снаружи *.


    Отсутствие отклика со станции на посланные команды после 17 февраля вначале необоснованно связали с ошибкой программно-временного устройства для системы связи **. Были также свидетельства того, что не работали должным образом автоматические шторки системы терморегулирования, изменяющие эффективную площадь радиационной поверхности космического аппарата.


    За полетом «Венеры-1» следили во всем мире как за первым полетом к другой планете — это был еще один крупный успех Советского Союза. Но быстро последовал сбой в работе, и 2 марта московское радио объявило о потере станции, отметив, что идет изучение проблемы. Окно запуска закрылось 15 февраля, до того, как появилась возможность запуска третьего аппарата 1ВА.

Венера космическая программа


    По самой Венере никаких результатов получено не было. Измерения, проведенные приборами «Венеры-1» в течение короткого времени полета на начальном участке траектории к Венере, показали, что величина межпланетного магнитного поля составляет примерно 3,5 нТл, а плазма солнечного ветра, обнаруженная «Луной-1» и «Луной-2», распространяется в космосе далеко за пределами магнитосферы Земли. «Венера-1» ознаменовала собой первый полет истинно межпланетного космического аппарата, обладающего всеми необходимыми для такого полета характеристиками, включая гибкую стабилизацию положения в пространстве и маневрирование на межпланетном участке траектории при помощи трехосной системы астроориентации.

Источник: galspace.spb.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.