Interested Article - Венера (космическая программа)

«Венера» — серия советских автоматических межпланетных станций (АМС) для изучения Венеры и космического пространства .

По мере получения новых данных о Венере в конструкцию аппаратов вносились изменения с целью приспособить их к экстремальным условиям планеты. До начала космических исследований основной моделью Венеры была землеподобная планета с океанами жидкой воды , сокрытыми за плотной атмосферой, поэтому первые версии аппаратов обладали запасом плавучести , позволявшим им не утонуть в предполагаемом венерианском океане, а последние были способны сохранять работоспособность при температуре свыше 700 К и давлении свыше 90 атмосфер. В своём последнем полёте этот аппарат выдержал 740 К, впоследствии он перестал передавать информацию и сгорел.

Для запусков венерианских АМС использовалась универсальная схема межпланетных полётов. Первые 3 ступени выводили космический аппарат вместе с разгонным блоком (4 ступенью) на низкую орбиту, где он какое-то время двигался по орбите искусственного спутника Земли . Затем включался разгонный блок, который ускорял станцию до второй космической скорости и отделялся, отправляя её в межпланетный полёт. При необходимости, в полёте проходила коррекция траектории при помощи КДУ — корректирующей двигательной установки.

Для связи с космическими аппаратами использовался Центр дальней космической связи .

В честь программы названа земля Венеры ( лат. Venera Terra ) на Плутоне (название утверждено МАС 30 мая 2019 года) .

1ВА

Макет АМС «Венера-1»

Первое поколение венерианских АМС серии 1ВА ( ретроним ; до появления последующих поколений обозначались как «Объект „В“» ) было разработано ОКБ-1 для запуска в стартовое окно январь-февраль 1961 года. Целью космических кораблей было попадание на поверхность континентальной Венеры или в её предполагаемый океан. Теплозащита была лишь у сферы в верхней части аппарата, внутри которой располагалась медаль с гербом Советского Союза, с одной стороны, и изображение схемы полёта Земля-Венера, с другой стороны. Кроме того, станции должны были выяснить, существует ли у Венеры магнитное поле , и передать данные о межпланетной среде (уровень радиации, частота встречи с метеороидами и так далее), которые способствовали бы проектированию будущих космических кораблей для высадки на Венеру.

Для запусков 1ВА использовалась четырёхступенчатая ракета-носитель « Молния » (8К78).

При запуске 1ВА № 1 в конце работы третьей ступени произошёл отказ машинного преобразователя постоянного тока в переменный (ПТ-200). Выяснилось, что он не был предназначен для работы в вакууме. Как только это стало известно, то преобразователь тока, установленный на 1ВА № 2, был помещён в герметичный контейнер . Вскоре после запуска станция 1ВА № 1 сгорела в атмосфере Земли над Сибирью, а спускаемый аппарат затонул в одной из сибирских рек. В официальном сообщении ТАСС аппарат получил наименование « Тяжёлый спутник 01 » . Несколько лет спустя в реке Бирюсе была обнаружена медаль в защитном корпусе, которая была должна попасть на поверхность Венеры. В результате она была возвращена главному конструктору ОКБ-1 Сергею Павловичу Королёву , а тот подарил её Борису Евсеевичу Чертоку , участвовавшему в разработке АМС.

Запуск 1ВА № 2 прошёл успешно — аппарат вышел на траекторию межпланетного перелёта к Венере. Однако, в полёте произошёл перегрев системы постоянной солнечной ориентации, обеспечивающей ориентацию солнечных батарей на Солнце, а следовательно и снабжение электроэнергией всех систем АМС. Станция перешла в режим пониженного энергопотребления и отключила большинство бортовых устройств, которые не были необходимы на всём пассивном участке полёта. Одной из таких систем была система бортовых приёмников, которая в режиме энергосбережения включалась раз в 5 суток для проверки наличия сигнала с Земли. На десятый день полёта станция перестала отвечать на сигналы и была потеряна .

Через три месяца полёта, так и не восстановив связь, космический аппарат пролетел мимо цели на расстоянии около 100 000 км и продолжил полёт, как искусственный спутник Солнца.

Список аппаратов 1ВА
Название Дата запуска Стартовая площадка Ракета-носитель NSSDC ID SCN Статус Примечания
Тяжёлый спутник 01 (1ВА № 1) 04.02.1961 Байконур , Пл. 1 , ПУ-5 Молния № Л1-12 сход с орбиты АМС утеряна из-за аварии разгонного блока.
Венера-1 (1ВА № 2) 12.02.1961 Байконур , Пл. 1 Молния потеря связи Станция потеряна при перелёте к Венере. Первый близкий (100 тыс. км) пролёт около Венеры.

Результаты миссий

«Венера-1» стала первым космическим аппаратом, оказавшимся в сфере действия тяготения Венеры. Впервые проведён успешный запуск на межпланетную траекторию. Во время полёта в межпланетном пространстве было подтверждено наличие солнечного ветра . Были учтены просчёты проектирования, выявленные в ходе обоих запусков: впредь приёмопередающая система не отключалась ни при каких обстоятельствах. Ещё одним выводом стала необходимость постройки наземного испытательного макета, на котором можно было бы отрабатывать нештатные ситуации, возникающие с АМС в течение полёта .

2МВ

Второе поколение АМС серии 2МВ запускалось в стартовое окно 1962 года для исследования Венеры и Марса. Для венерианской программы было выделено три аппарата, два из которых предназначались для посадки (индекс 2МВ-1) и один — для изучения планеты при пролёте (индекс 2МВ-2). Учитывая прошлый опыт, разработчиками была полностью перепроектирована система связи . Унифицированная космическая платформа состояла из двух частей — унифицированного орбитального отсека (одинаковый для всех аппаратов, запускаемых для исследования Венеры и Марса) и специального отсека, оснащаемого научными приборами в зависимости от цели миссии.

Ни один из аппаратов не смог даже достичь орбиты Земли из-за аварий разгонного блока «Л» ракеты-носителя Молния .

Список аппаратов 2ВА по программе «Венера»
Название Дата запуска Стартовая площадка Ракета-носитель NSSDC ID SCN Статус Примечания
(Спутник-19) 25.08.1962 02:52:00 UTC Байконур , Пл. 1 Молния / Блок «Л» сход с орбиты АМС утеряна из-за аварии разгонного блока.
(Спутник-20) 01.09.1962 02:24:00 UTC Байконур , Пл. 1 Молния / Блок «Л» сход с орбиты АМС утеряна из-за аварии разгонного блока.
(Спутник-21) 12.09.1962 01:40:00 UTC Байконур , Пл. 1 Молния / Блок «Л» сход с орбиты АМС утеряна из-за аварии разгонного блока.

3МВ

Третье поколение АМС серии 3МВ также предназначалось для исследования Венеры и Марса и разрабатывалось в двух вариантах: для посадки (3МВ-1) и для пролёта (3МВ-2). За основу был взят проект 2МВ, основными изменениями стали работы по повышению надёжности путём дублирования элементов системы ориентации.

Список аппаратов 3МВ по программе «Венера»
Название Дата запуска Стартовая площадка Ракета-носитель NSSDC ID SCN Статус Примечания
19.02.1964 Байконур , Пл. 1 Молния-М / Блок «Л» сход с орбиты АМС утеряна из-за аварии третьей ступени.
Космос-27 (3МВ-1А № 5) 27.03.1964 Байконур , Пл. 1 Молния-М / Блок «Л» сход с орбиты АМС утеряна из-за аварии разгонного блока.
Зонд-1 (3МВ-1 № 4) 02.04.1964 Байконур , Пл. 1 Молния-М / Блок «Л» потеря связи Из-за разгерметизации приборного отсека произошёл отказ системы связи. Пролет АМС на расстоянии 110 000 км от Венеры.
Венера-2 (3МВ-4 № 4) 12.11.1965 Байконур , Пл. 1 Молния-М / Блок «Л» частичный успех Из-за выхода из строя системы управления основная задача не выполнена. Пролет АМС на расстоянии 24 000 км от Венеры.
Венера-3 (3МВ-3 № 1) 16.11.1965 Байконур , Пл. 1 Молния-М / Блок «Л» потеря связи 16 февраля 1966 система связи вышла из строя. 1 марта 1966 аппарат врезался в поверхность Венеры.
Космос-96 (3МВ-4 № 6) 23.11.1965 Байконур , Пл. 1 Молния-М / Блок «Л» сход с орбиты АМС утеряна из-за аварии разгонного блока.

Последующие поколения венерианских АМС

  1. « Венера-4 » в октябре 1967 года доставила на Венеру сферический спускаемый аппарат, который в течение 94 минут с помощью парашютной системы опускался на ночной стороне планеты. Была получена информация о том, что на высоте 25 км температура атмосферы Венеры составляет 271 °C , а давление — 17—20 атмосфер . Было установлено, что атмосфера Венеры на 90 % состоит из углекислого газа . Была обнаружена водородная корона Венеры. Если до полёта «Венеры-4» считалось, что давление на поверхности Венеры составляет 10 атмосфер , то обработка данных «Венеры-4» позволила получить новую, на порядок большую оценку — около 100 атмосфер , что было учтено при проектировании следующих аппаратов серии. Запуск 17 июня 1967 г. аналогичной АМС 3МВ-4 «Венера-67A» (« Космос-167 ») для спуска на Венеру не удался.
  2. « Венера-5 » и « Венера-6 » в мае 1969 года вошли в ночную атмосферу Венеры и передали уточнённые данные о более глубоких слоях атмосферы. Во время перелёта были получены новые данные о структуре потоков плазмы ( солнечного ветра ) вблизи Венеры.
  3. « Венера-7 » запущена 17 августа 1970 года, 15 декабря 1970 года достигла Венеры. Её спускаемый аппарат был полностью переделан по сравнению с предыдущими станциями («Венера-4, 5, 6»), и был рассчитан на давление, на порядок большее — 180 атмосфер , что позволило впервые в мире совершить мягкую посадку на поверхность Венеры работоспособного аппарата (предыдущие станции были разрушены атмосферным давлением на высотах от 18 до 28 км ). Информация передавалась 53 минуты , в том числе 20 минут — с поверхности (первый случай радиосвязи с поверхности другой планеты). Из-за выхода из строя коммутатора , из всех установленных приборов были получены только данные термометра. Тем не менее, по интегрированию доплеровского сдвига сигнала удалось привязать данные о температуре к высоте. По полученным данным был выявлен адиабатический характер изменения температуры, что по данным измерений предыдущих станций позволило рассчитать распределение давления и плотности атмосферы Венеры по высоте вплоть до поверхности: у поверхности давление атмосферы Венеры составило 90 ± 15 атмосфер , а температура — 475 ± 20 °C . Запуск 22 августа 1970 г. аналогичной АМС 3МВ-4 «Венера-70A» (« Космос-359 ») для посадки на Венеру не удался.
  4. « Венера-8 » , запущена 27 марта 1972 года, и 22 июля 1972 года, через 117 суток после старта достигла Венеры, впервые осуществив мягкую посадку на её дневной стороне. Спускаемый аппарат был вновь переделан — снижение расчётного рабочего давления до 105 атмосфер (вместо 180 на «Венере-7») позволило облегчить его почти на 40 кг , что позволило разместить на станции дополнительные приборы — фотометр и прибор для измерения концентрации аммиака . Одной из целей было измерение освещённости , необходимое для последующего фотографирования поверхности. Впервые была измерена освещённость на поверхности планеты (она оказалась такой же, как на Земле в пасмурный день), была измерена концентрация аммиака на высотах 33 и 46 км , с помощью гамма-спектрометра было впервые проведено исследование грунта другой планеты. По доплеровскому смещению сигнала во время спуска была измерена скорость ветра на разных высотах. Программа полёта станции «Венера-8» была выполнена полностью. Запуск 31 марта 1972 г. аналогичной АМС 3МВ-4 «Венера-72A» (« Космос-482 ») для посадки на Венеру не удался.
  5. « Венера-9 » и « Венера-10 » — тяжёлые АМС нового третьего поколения, разработанные, как и все последующие, в НПО им. Лавочкина . Спускаемые аппараты станций «Венера-9» и «Венера-10» в октябре 1975 года совершили посадку на дневной стороне планеты на расстоянии около 2000 км друг от друга. Спустя две минуты после посадки начиналась передача телевизионной панорамы. Это были первые в мире фотографии, переданные с поверхности другой планеты. Была измерена плотность грунта и содержание естественных радиоактивных элементов. Передача информации со спускаемого аппарата длилась 53 минуты . Сами станции продолжали полёт, выйдя на двухсуточные сильно вытянутые эллиптические орбиты Венеры, и стали таким образом первыми в мире искусственными спутниками Венеры.
  6. « Венера-11 » и « Венера-12 » в декабре 1978 года совершили посадку на дневную сторону Венеры. В комплексе измерений параметров атмосферы планеты велась регистрация электрических разрядов . Передача изображений с поверхности не удалась.
  7. « Венера-13 » и « Венера-14 » — спускаемые аппараты станций в марте 1982 года совершили мягкую посадку на поверхность планеты. Впервые были получены цветные изображения поверхности и проведён прямой анализ грунта планеты. Также СА имели микрофоны, производилась передача звука с поверхности (в продетектированном [ прояснить ] виде) [ неавторитетный источник ] .
  8. « Венера-15 » и « Венера-16 » в октябре 1983 года стали искусственными спутниками Венеры. В течение нескольких месяцев передавали на Землю радиолокационные изображения поверхности Венеры с разрешением в 1—2 км .

Дальнейшим продолжением программы «Венера» в СССР стала программа « Вега » по исследованию Венеры (посадочными аппаратами и аэростатами в атмосфере), а также кометы Галлея. АМС « Вега-1 » и « Вега-2 » запущены в июне 1985 г.

В постсоветской России есть проекты по запуску к Венере в 2024 г. АМС « Венера-Д » и позже АМС « Венера-Глоб ».

См. также

Примечания

  1. (англ.) . Gazetteer of Planetary Nomenclature . IAU Working Group for Planetary System Nomenclature.
  2. . Дата обращения: 13 сентября 2019. Архивировано из 21 октября 2019 года.
  3. Борис Черток . . — 2-е издание. — М. : Машиностроение, 1999. — ISBN 5-217-02935-8 . 19 сентября 2020 года.
  4. Екатерина Шутова. . Газета.ру (1 марта 2016). Дата обращения: 30 ноября 2019. 28 декабря 2019 года.
  5. Борис Черток . . — 2-е издание. — М. : Машиностроение, 1999. — ISBN 5-217-02935-8 . 27 ноября 2019 года.
  6. . Дата обращения: 2 октября 2017. 6 октября 2016 года.
  7. от 23 февраля 2007 на Wayback Machine
  8. (9 апреля 2012). Дата обращения: 23 июня 2012. 16 октября 2012 года.

Ссылки

  • Получена новая обработка изображений Венеры с советских аппаратов
Источник —

Same as Венера (космическая программа)