Какие данные передали космические аппараты совершившие посадку на поверхность венеры

Обновлено: 26.07.2024

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.

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.

Это потому, что Венера находится ближе к Солнцу, чем Земля. Это дало больше доказательств того, что Солнечная система вращается вокруг Солнца, а не Земли.

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.

Космический корабль НАСА Магеллан был оснащен радаром, инструментом который смог проникнуть сквозь атмосферу и показать нам ее местность.

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-4 был в состоянии провести несколько научных экспериментов. Но ученые не знали, что атмосфера была настолько толстой, и поэтому батарея космического аппарата разрядилась на высоте около 25 км над поверхностью. Но эта неудача помогла спланировать следующие миссии.

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.

Венера 1

Спускаемый аппарат передавал данные на Землю в течение пятидесяти трёх минут, из них двадцать минут — уже после того, как оказался на поверхности Венеры. По результатам измерений учёные рассчитали значения давления — 90 ±15 атмосфер, и температуры — 475 ±20 °C.

1 – спускаемый аппарат;
2 – панели солнечных батарей;
3 – датчик астроориентации;
4 – защитная панель;
5 – корректирующая двигательная установка;
6 – коллекторы пневмосистемы с управляющими соплами;
7 – счетчик космических частиц;
8 – орбитальный отсек;
9 – радиатор-охладитель;
10 – малонаправленная антенна;
11 – остронаправленная антенна;
12 – блок автоматики пневмосистемы;
13 – баллон сжатого азота

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 (АМС) "Венера-1". Она была запущена с помощью ракеты-носителя 12 февраля 1961 года. "Венера-1" с разгонным блоком вышла на околоземную орбиту, а затем была выведена на траекторию полета к планете Венера. АМС была оборудована приборами для измерения интенсивности космических лучей, напряженности межпланетных магнитных полей, регистрации микрометеоритов и т.п. Передача данных "Венерой-1" проводилась в течение семи суток. На расстоянии 1,9 миллиона километров от Земли связь с космическим аппаратом была потеряна. Исходя из баллистических расчетов, АМС "Венера-1" 19-20 мая 1961 года прошла на расстоянии, примерно, 100 тысяч километров от Венеры и продолжила свой полет вокруг Солнца. В результате успешного запуска "Венеры-1" ученые получили первые данные о научных измерениях на значительном удалении от Земли, в той области пространства, которую называют дальним космосом.

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.

В 1972 году КА "Венера-8" также совершил мягкую посадку на поверхность планеты, причем впервые на дневной стороне. От него впервые стали известны данные по характеру поверхностных пород, об освещенности: оказалось, что даже на дневной стороне планеты царят сумерки из-за рассеяния солнечного света в облаках и плотной атмосферы.

В 1975 году стартовали два аппарата следующего поколения — "Венера-9" и "Венера-10". Каждая станция состояла из орбитального модуля и спускаемого аппарата, которые несли расширенный по сравнению с предыдущими миссиями комплекс научных приборов. Автоматическая межпланетная станция "Венера-9" была запущена 8 июня 1975 года ракетой-носителем "Протон-К" с космодрома Байконур, а "Венера-10" — 14 июня 1975 года. Масса автоматической станции "Венера-9" — 4936 килограмм, "Венеры-10" — 5033 килограмм. Масса спускаемого аппарата – 1560 килограмм.

В полете с "Венерой-9" и "Венерой-10" было проведено две коррекции траектории. За двое суток до подлета к Венере от космических станций были отделены спускаемые аппараты.

22 октября 1975 года спускаемый аппарат станции "Венера-9" вошел в атмосферу планеты. После спуска — сначала на парашюте, а затем с помощью тормозного аэродинамического щитка — он совершил мягкую посадку на освещенной Солнцем, но невидимой с Земли стороне Венеры. В ходе спуска проводились научные измерения атмосферы, в том числе облачного слоя, которые сразу же передавались на орбитальный аппарат. Выяснилось, что до поверхности Венеры в основном доходят красный и оранжевый диапазоны, так что венерианский день представляет собой на самом деле оранжевые сумерки.

Спустя две минуты после посадки спускаемого аппарата началась передача телевизионной панорамы. Это были первые в мире фотографии, переданные с поверхности другой планеты. Изображение получалось в видимых лучах с помощью телефотометра — системы, по принципу действия напоминающей механическое телевидение. На станции "Венера-9" были установлены приборы для измерения плотности поверхностных пород и содержания в них естественных радиоактивных элементов. Передача информации со спускаемого аппарата длилась 53 минуты. Орбитальный аппарат "Венеры-9" вышел на орбиту искусственного спутника Венеры. 23 октября 1975 года произошло разделение орбитального и спускаемого аппарата станции "Венера-10" и увод орбитального отсека на пролетную траекторию. 25 октября 1975 года спускаемый аппарат автоматической станции "Венера-10" совершил мягкую посадку на освещенной стороне планеты в 2200 километрах от точки посадки "Венеры-9". Время его работы на поверхности Венеры составило 65 минут. Орбитальный отсек станции "Венера-10" тем временем также вышел на орбиту вокруг Венеры.

Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой орбитальный модуль, ставший к этому времени искусственным спутником Венеры, и ретранслировалась на Землю. Оба орбитальных аппарата после завершения работы со спускаемыми аппаратами провели комплексные исследования планеты Венера и околопланетного пространства, включая фотографирование облачного покрова.

Главными достижениями межпланетных станций "Венера-9" и "Венера-10" стали первая в мире съемка панорамы поверхности Венеры и первые в мире искусственные спутники 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.

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 пролетного модуля и спускаемого аппарата, который в свою очередь подразделялся на посадочный модуль и аэростатный атмосферный зонд.

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.

Через шесть месяцев полета аппараты приблизились к Венере. 9 и 13 июня 1985 года от "Веги-1" и "Веги-2" были отделены спускаемые аппараты, которые 11 и 15 июня доставили на Венеру посадочные аппараты и аэростатные зонды. Данные с посадочных аппаратов ретранслировались на Землю через пролетные аппараты, а с аэростатных зондов — непосредственно на 60-70-метровые антенны, расположенные на территории ряда государств, в том числе СССР и США.

Посадочные аппараты совершили мягкую посадку на ночную сторону Венеры. В ходе спуска в атмосфере досрочно включилась аппаратура первого посадочного аппарата, предназначенная для исследований на поверхности, в том числе грунтозаборное устройство. Из-за этого после посадки от него не было никакой пользы, но другие научные приборы все-таки передали ценную информацию. Продолжительность приема информации со спускаемого аппарата после посадки составила 20 минут.

Второй посадочный аппарат успешно выполнил программу исследований на поверхности, передача сигнала продолжалась 56 минут. Посадочный аппарат "Веги-2" впервые совершил посадку в высокогорном районе, поэтому анализ грунта в этом месте представлял особый интерес. После посадки были осуществлены заборы грунта и проведены измерения рентгенофлюоресцентных спектров венерианской породы.

С помощью аэростатных зондов КА "Вега-1, —2" было осуществлено изучение циркуляции атмосферы Венеры, ее метеорологических параметров и облачного слоя.

Пролетные аппараты обеих станций продолжили полет к комете Галлея. "Вега-1" встретилась с ней 6 марта 1986 года, а "Вега-2" – 9 марта. С их помощью впервые была исследована комета Галлея с близкого расстояния, 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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

Читайте также: