Отечественные станции серии «Венера». 1 страница

Первый старт к Венере состоялся 4 февраля 1961 года. Все шло благополучно до момента схода с орбиты спутника. Но межпланетная станция вместе с последней ступенью весом в 6483 кг. с орбиты спутника Земли так и не сошла – не включилась четвертая, разгонная ступень ракеты-носителя.

12 февраля 1961 года состоялось новое открытие трассы Земля – Венера – в сторону «планеты под чадрой» стартовала станция «Венера-1». Но тогда, в 1961 году, вымпел с гербом СССР на загадочную планету так и не попал – подвела автоматика. Сначала перегрелся солнечный датчик, а перегреваться он не должен. Командный пункт в Крыму, чтобы снизить температуру, выключил аппаратуру станции. Выключили и приемник, понадеявшись, что бортовое программное устройство в запланированное время сеанса связи снова включит и приемник и передатчик. Но «програмник сдох» и «Венера-1» замолчала теперь уже навсегда. По расчетам баллистиков на 97 день своего полета станция прошла примерно в 100 тысячах километров от поверхности таинственной планеты.

В августе – сентябре 1962 г. Королев предпринимает еще три попытки послать станцию к Венере и все они окончились неудачами.

Весной 1964 г. две другие «Венеры» тоже не выполнили свою программу. Одну из станций ТАСС нарек «Космосом-27», другую «Зондом-1». Изданная уже в 1985 г. энциклопедия «Космонавтика» стыдливо сообщила, что этот «Зонд» «по конструкции имел много общего с космическим аппаратом «Венера-2»». Да, общего было немало, а сказать точнее – они были похожи друг на друга как две капли воды.

В 1961 г. человечество приступило к космическим исследованиям ближайшей к Земле планеты Венеры.

Для осуществления исследований Венеры с помощью КА необходимо было решить целый комплекс сложнейших проблем. Остановимся на некоторых из них.

Во-первых, КА необходимо вывести на такую траекторию полета, чтобы он смог в заданной точке космического пространства встретиться с Венерой.

Во-вторых, время полета аппарата должно быть минимальным, так как при увеличении продолжительности полета возрастают потребные ресурсы работы его бортовых систем, а также увеличивается вероятность столкновения с микрометеорами.

И наконец, выбранная траектория должна обеспечить возможно меньшую скорость входа аппарата в атмосферу Венеры, что значительно уменьшает перегрузки и величину аэродинамического нагрева на конструкцию спускаемого аппарата.

Первым исследовательским аппаратом, направленным людьми к другой планете Солнечной системы, была советская автоматическая межпланетная станция «Венера-1», запущенная 12 февраля 1961 г. Основными задачами запуска этой станции являлись: проверка методов вывода КА на межпланетную трассу, проверка сверхдальней радиосвязи и управления космической станцией, проведение ряда физических исследований в межпланетном космическом пространстве и т. д.

Связь со станцией «Венера-1» поддерживалась до расстояния 23 млн. км от Земли, что в то время было рекордом дальности космической связи.

В мае 1961 г. межпланетная станция достигла района Венеры, прошла на расстоянии около 100 тыс. км ее поверхности и вышла на орбиту спутника Солнца.

В ноябре 1965 г. наша страна послала к Венере сразу две автоматические межпланетные станции. Перед каждой из них ставились различные задачи: «Венере-2» предстояло пролететь мимо Венеры на сравнительно близком расстоянии от поверхности, а «Венера-3» должна была достигнуть планеты.

В соответствии с программой 27 февраля 1966 г. «Венера-2» прошла на расстоянии 24 тыс. км от Венеры и, как ее предшественница, стала спутником Солнца, а 1 марта 1966 г. «Венера-3» достигла поверхности планеты Венера и доставила на нее вымпел с Гербом Советского Союза. Впервые в истории человечества аппарат, созданный руками людей, совершил межпланетный перелет и достиг поверхности другой планеты. Начался новый этап исследований Венеры.

Эксперименты, выполненные с помощью станций «Венера-2» и «Венера-3», позволили решить ряд важных задач межпланетных полетов и получить новые научные данные о межпланетном космическом пространстве.

12 июня 1967 г., когда наступил новый благоприятный срок запуска станций к Венере, в дальний космический путь отправилась «Венера-4». Через 4 месяца, преодолев около 350 млн. км пути, станция вошла в верхние разреженные слои атмосферы Венеры. От станции отделился спускаемый аппарат, который затормозился и на парашюте совершил почти полуторачасовой спуск, во время которого велась передача научной информации о давлении, температуре, плотности и химическом составе газовой оболочки Венеры. Эти первые непосредственные измерения установили существование высоких давлений и температур на планете. Важные результаты были получены и по химическому составу атмосферы. «Венера-4» показала, что углекислый газ составляет около 90 % от общего состава атмосферы, азот – меньше 7 %, кислород – меньше 1,5 %, вода – не более 1,6 %. При снижении спускаемого аппарата на участке с перепадом высот порядка 28 км температура среды повышалась от 25° до 270°С, а давление – от 1 до 18,5 атм.

Естественно, что полет станции «Венера-4» не мог дать ответы на все вопросы, волновавшие ученых, но он позволил более уверенно выбрать характеристики аппаратуры, предназначенной для более точных и детальных измерений, проводимых последующими станциями. С этой целью были продолжены исследования Венеры с помощью автоматических станций того же типа. В январе 1969 г. мир узнал о новом научном эксперименте нашей страны. Советские межпланетные станции «Венера-5» и «Венера-6» стартовали к Венере. Благополучно миновав трудности многомесячного космического полета, обе станции в мае того же года прибыли в пункт назначения. Спускаемые аппараты станций «Венера-5» и «Венера-6» совершили спуск на «планету загадок» на ее ночной стороне и провели измерения химического состава, давления, плотности, температуры и освещенности атмосферы. В процессе снижения спускаемых аппаратов с ними поддерживалась устойчивая радиосвязь.

Станции «Венера-5» и «Венера-6» полностью выполнили свои задачи и передали на Землю данные из более глубоких слоев атмосферы, чем «Венера-4». Однако станции «Венера-5» и «Венера-6» завершили измерения, когда до поверхности планеты оставалось еще около 20 км.

Анализ всех переданных станциями «Венера» данных показал, что у поверхности планеты можно было ожидать давлений порядка 100 атм и температур около 500°С.

Для получения ответа на все имевшиеся вопросы 17 августа 1970 г. в Советском Союзе был произведен запуск автоматической межпланетной станции «Венера-7». Основной целью ее запуска было осуществление посадки на планету, изучение параметров атмосферы в процессе спуска и проведение измерений непосредственно на поверхности. 15 декабря 1970 г. спускаемый аппарат советской межпланетной станции «Венера-7» совершил посадку на поверхность Венеры. По характеру изменения температур и скорости во времени была определена зависимость температуры атмосферы по высоте вплоть до поверхности планеты.

Успешное завершение еще одного важного космического эксперимента позволило впервые получить научную информацию непосредственно с поверхности другой планеты Солнечной системы.

Значения атмосферных параметров на поверхности планеты в месте посадки спускаемого аппарата станции «Венера-7» составляли: температура 475±20°С; давление 90±15 атм. Таким образом, окончательно было установлено, что Венера обладает очень разогретой атмосферой, плотность которой у поверхности примерно в 60 раз больше земной.

27 марта 1972 г. был осуществлен запуск автоматической станции «Венера-8».

22 июля 1972 г. АМС, преодолев за 117 суток расстояние более 300 млн. км, достигла окрестностей планеты Венера.

При входе в атмосферу планеты от станции отделился спускаемый аппарат с научной аппаратурой на борту. После аэродинамического торможения спускаемый аппарат совершил плавное снижение на парашюте и произвел мягкую посадку на поверхность. Посадка КА была впервые осуществлена на освещенную сторону планеты.

Во время снижения спускаемого аппарата и в течение 50 мин после мягкой посадки на поверхность планеты осуществлялась передача информации о параметрах атмосферы (температуре, давлении, освещенности, скорости ветра, содержании аммиака) и о характеристиках грунта Венеры.

Очень интересны научные результаты этого полета. Полученная научная информация позволила установить, что основные параметры атмосферы в месте посадки «Венеры-8» очень близки к их значениям, полученным в результате эксперимента на «Венере-7», осуществившей, как известно, посадку на ночной стороне планеты. Замеры освещенности в атмосфере планеты и на ее поверхности говорят о том, что определенная доля солнечных лучей проникает до поверхности Венеры, и там существуют различия по освещенности между днем и ночью, хотя атмосфера существенно ослабляет солнечный свет.

В атмосфере планеты существует зональный (широтный) ветер, направленный от терминатора на дневную сторону планеты. На высотах более 45 км его скорость составляет свыше 50 м/с. Правда, на высотах ниже 10 км она уменьшается до 2 м/с. В месте посадки СА на поверхность планеты было зафиксировано давление в 90 раз выше, чем на Земле, а температура – +470ºС.

И наконец, станция «Венера-8» обнаружила на поверхности планеты породу, относительно богатую калием, ураном и торием, которая напоминает по своим характеристикам состав земных гранитных пород.

АМС «Венера-9» и «Венера-10» были запущены соответственно 8 и 14 июня 1975 г., а 22 и 25 октября того же года их спускаемые аппараты достигли поверхности планеты, а сами станции стали первыми искусственными спутниками Венеры (ИСВ). Телевизионные камеры СА впервые в истории космонавтики передали на Землю панорамные телевизионные изображения поверхности другой планеты. Кроме этого при спуске измерялась плотность, давление и температура атмосферы, количество водяного пара, проведены нефелометрические измерения частиц облаков, измерения освещенности в различных участках спектра. Для измерений характеристик грунта помимо гамма-спектрометра использовался радиационный плотномер. Искусственные спутники позволили получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, многократное радиопросвечивание атмосферы и ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. На станциях второго поколения информация со СА предавалась на орбитальный аппарат, а затем ретранслировалась на Землю. Это привело к значительному увеличению количества получаемой информации.

На телевизионных панорамах поверхности были видны выходы коренных пород наряду с эродированным материалом; развалы камней могут быть результатом смещений в коре и служить подтверждением тектонической активности на Венере. В целом поверхность Венеры – это горячая сухая каменистая пустыня.

9 и 14 сентября 1978 г. соответственно стартовали АМС «Венера-11» и «Венера-12». Спускаемые аппараты этих станций совершили мягкую посадку, зафиксировав в невысоких слоях атмосферы многократные электрические разряды – предположительно вспышки молний. Интенсивность электрических разрядов, регистрировавшаяся по частоте следования низкочастотных импульсов оказалась во много раз выше, чем на Земле. Очевидно вблизи поверхности Венеры возникают электрические поля с напряженностью в сотни кВ/м. Высокая грозовая активность предположительно объясняется наличием действующих вулканов на поверхности Венеры. Отделив СА, станции продолжали всестороннее исследование космического пространства.

30 октября 1981 г. была запущена АМС «Венера-13». Преодолев за 4 месяца расстояние более 300 млн. км, станция 1 марта 1982 г. отделила от себя СА, прошла на расстоянии 36000 км от поверхности Венеры и продолжала полет по гелиоцентрической орбите как искусственная планета вокруг Солнца. Спускаемый аппарат провел цветное фотографирование поверхности и установил базальтовый состав грунта. Температура оказалась равной 457ºС, а давление – 89 атм.

4 ноября 1981 г. произошел запуск «Венеры-14». Она имела такую же программу исследования, что и «Венера-13». Ее спускаемый аппарат регистрировал температуру, давление, состав атмосферы, брал пробы грунта; фиксировались электрические разряды в нижней атмосфере. После отделения СА продолжала исследование космического пространства. Спускаемые аппараты станций были снабжены устройствами для бурения грунта и химического анализа его образцов. В месте посадки спускаемого аппарата станции «Венера-14» температура оказалась 465ºС, а давление 94 атм. Передачи на Землю панорамных изображений окружающей местности осуществлялись через цветные светофильтры. В получаемых изображениях преобладали желтовато-оранжевые, зеленоватые цвета любых предметов на поверхности, оранжеватое небо и такого цвета облака. Дело в том, что синяя часть спектра солнечной радиации поглощается в верхней части атмосферы Венеры, поэтому ее поверхность и нижняя часть атмосферы освещаются не белым, как на Земле, а желтым светом. Таковы законы оптики.

С октября 1983 г. на околопланетной орбите вокруг Венеры начали работу советские искусственные спутники «Венера-15» и «Венера-16, основной научной задачей которых была радиолокационная съемка планеты в масштабе 1:5000000. Космические аппараты были выведены на близкие к полярным сильно вытянутые эллиптические орбиты. За 8 месяцев работы до июля 1984 г. было заснято все северное полушарие Венеры от полюса до 30º с.ш. (около ¼ всей поверхности). Ежедневно передавались радиолокационные изображения полосы шириной около 160 км и длиной до 8 тыс. км. Разрешающая способность по площади составляла 0,9 – 2,5 км, а по высоте около 30 ме. В общей сложности было получено изображение приполярной области Венеры площадью более миллиона квадратных километров. Съемка велась с использованием радиолокатора бокового обзора. На изображении различаются гряды возвышенностей, крупные разломы, горные хребты, ударные кратеры, уступы и детали рельефа размером 1 – 2 км.

В апреле 1984 г. по московскому телевидению передавалось сообщение о продолжающейся радиолокационной съемке северной полярной области Венеры и детальной обработке информации, поступающей с орбитальных станций «Венера -15» и «Венера-16».

По предварительным данным обработки радиояркостных изображений была составлена первая геолого-морфологическая карта Венеры, причем удалось получить изображения той части полушария, которая не могла быть закартирована со спутника «Пионер-Венера». На всей исследованной площади выявлены очень немногочисленные круговые структуры, идентифицируемые как ударные кратеры, что позволило оценить геологический возраст поверхности интервалом 0,5-1,0 млрд. лет. Согласно мнению авторов эксперимента, геологическое строение Венеры характеризуется отсутствием признаков проявления тектоники плит в земном понимании этого термина, в то же время на планете протекали специфические вулканотектонические процессы, приведшие к формированию гигантских кольцевых структур (овоидов), которые считают мантийными диапирами. Кроме того, развиты рифтоподобные структуры. Особенность Венеры заключается еще в том, что на ее поверхности обнаружен тип местности – тессеры, формирование которых определяется широким развитием площадных пластических деформаций, не имеющих аналогов на других планетах. Наконец, оказалось, что на Венере отсутствуют древние сильно кратерированные поверхности, известные на Луне, Марсе и Меркурии и соответствующие полевошпатовым корам этих планет.

Автоматические станции, проникшие в атмосферу и на поверхность Венеры, позволили многое узнать об этой планете.

Рис. 7.34. Автоматическая межпланетная станция «Вега»

Отечественные автоматические станции «Вега». В июне 1985 г. АМС «Вега-1» и «Вега-2» (рис. 7.34) успешно выполнили научные задачи первого этапа исследований. 9 июня 1985 г. от станции «Вега-1» отделился спускаемый аппарат, который 11 июня при входе в атмосферу Венеры разделился на посадочный аппарат и аэростатный зонд.

Оболочка аэростатного зонда (диаметр 3,4 м) после его отделения была наполнена гелием, и зонд в течение 46 часов совершал дрейф в атмосфере на высоте около 50 км. К оболочке зонда была подвешена гондола с передающим радиокомплексом и научной аппаратурой, предназначенной для измерений параметров атмосферы и облачного слоя Венеры. Уникальный эксперимент по аэростатному зондированию атмосферы Венеры проводился впервые в мировой практике. Посадочный аппарат совершил мягкую посадку на поверхность планеты, где выполнил комплекс научных исследований.

В создании научной аппаратуры посадочного аппарата и аэростатного зонда вместе с советскими учеными принимали участие специалисты Франции.

13 июня 1985 г. к Венере подлетела АМС «Вега-2». От нее также отделился спускаемый аппарат, который 15 июня разделился на аэростатный зонд и посадочный аппарат. Аэростатный зонд снизился на парашюте и дрейфовал в атмосфере планеты на высоте 54 км, проводя регулярные измерения метеорологических параметров.

Посадочный аппарат совершил мягкую посадку на ночную сторону Венеры. С помощью установленого на нем грунтозаборного устройства на поверхности планеты проведено бурение поверхностного слоя грунта, взятие проб и их анализ с целью определения элементного состава пород в новом районе планеты.

После отделения спускаемых аппаратов АМС «Вега-1» и «Вега-2» прошли на расстоянии, соответственно, 39 тыс. км и 24,5 тыс. км от поверхности Венеры и продолжили полет к комете Галлея, встреча с которой должна состояться в первой половине марта 1986 г.

«Веги» и комета Галлея двигались на встречных курсах и скорость сближения превышала 70 км/с. Если бы аппараты опоздали хотя бы на час, то отклонение при сближении составило бы порядка 100 тыс. км. Трудность состояла ещё и в том, что заранее невозможно было рассчитать траекторию движения кометы с необходимой точностью. Для наземной астрометрической поддержки в СССР была разработана и реализована программа СоПроГ, в которой приняли участие 22 астрономических учреждения. Уточнение орбиты кометы продолжалось вплоть до прохождения «Вег» мимо её ядра. Благодаря информации, полученной от «Вег», удалось более точно подвести к комете европейский аппарат «Джотто» (на расстояние 596 км).

6 и 9 марта 1986 года «Веги» прошли на расстоянии 8890 и 8030 км от ядра кометы.

«Веги» передали около 1500 снимков внутренних областей кометы Галлея и её ядра, информацию о пылевой обстановке внутри кометы, характеристиках плазмы, измерили темп испарения льдов (40 тонн в секунду в момент пролёта «Вег») и другие данные. Изображения ядра кометы были получены впервые в истории. Кроме того, аппараты обнаружили наличие сложных органических молекул.

Масса научной аппаратуры для исследования кометы Галлея на «Вегах» составляла 253 кг.

Для исследования кометы Галлея были запущены также 2 японских АМС (MS-5T в январе 1985 г. и «Планета-А» – в августе 1985 г.) и АМС «Джотто» (в июле 1985 г.), созданная западно-европейскими учеными. Научные программы всех АМС взаимно дополняли друг друга.

Американские автоматические межпланетные станции. В июле 1962г. был запущен КА «Маринер-1» (Mariner-1), нацеленный на Венеру. В связи с неисправностью системы управления аппарат сразу после старта изменил направление своего полета.

АМС «Маринер-2» была запущена 27 августа 1962 г. с целью изучения Венеры.

Космический аппарат «Маринер-2» являлся «близнецом» «Маринера-1», который был потерян из-за аварии на старте.

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 г. 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» стал первым КА, проведшим непосредственные измерения солнечного ветра, а также измерил количество космической пыли, оказавшееся меньше ожидавшегося. В начале января 1963 года связь со станцией прекратилась.

КА «Маринер-5» был запущен 14 июня 1967 г. с мыса Канаверал, с двенадцатого стартового комплекса. 19 октября 1967 г. КА «Маринер-5» пролетел над Венерой на высоте 3990 км. У «Маринер-5» были более чувствительные приборы, чем его предшественника «Маринер-2». Аппарат провёл исследования атмосферы Венеры. Его целями были измерение межпланетных магнитных полей, заряженных частиц, плазмы, радиорефракции и УФ выбросов в атмосферу планеты.

«Маринер-5» был построен в качестве резерва для аппарата «Маринер-4» (КА для полета к Марсу), но после его успеха, был модифицирован для миссии «Венера». На аппарате были убраны телекамеры, изменены сокращения четырех солнечных панелей, и добавлена дополнительная теплоизоляция.

С помощью аппарата «Маринер-5» было выяснено, что Венера обладает очень горячей поверхностью, а её атмосфера ещё плотнее, чем ожидалось ранее. Операции с «Маринер-5» завершились 5 ноября 1967 г. и он остался на гелеоцентрической орбите без функционирования.

В феврале 1974 г. околопланетное пространство Венеры пересек американский космический аппарат «Маринер-10» (максимальное приближение к планете составило 5784 км). На нем была установлена телевизионная аппаратура, позволившая получить несколько тысяч доброкачественных изображений диска с разрешением 130 км, что вдвое превосходило возможности наземных наблюдений. Анализ этих снимков, выполненных с применением УФ-фильтров, впервые позволил получить представление о циркуляции атмосферы Венеры: выявлена глобальная симметрия структуры облачного покрова относительно экватора и подтверждено четырехсуточное вращение «УФ-деталей» в направлении, противоположном вращению планеты. Радиозатменные эксперименты на КА «Маринер-10» позволили определить электронную плотность дневной и ночной ионосферы и выявить ее структуру, а также получить новые температурные профили нижней атмосферы в интервале 50-100 км. На «Маринер-10» вновь проводились измерения магнитного поля и оценки параметров гравитационного поля Венеры. Последние послужили основой для создания представлений о большой мощности венерианской литосферы.

Маринер-10» (Mariner 10) — американская автоматическая межпланетная станция, запущенная 3 ноября 1973 ракетой-носителем Атлас/Центавр (Atlas SLV-3D/Centaur D-1A) с космодрома на мысе Канаверал. Целью полёта было изучение планет Венера и Меркурий с пролётной траектории. Общая стоимость проекта составила около $100 млн. До 2008 года, «Маринер-10» оставался единственным аппаратом, произведшим исследования и съёмку Меркурия с близкого расстояния. Это был последний аппарат серии «Маринер», поскольку аппараты «Маринер-11» и «Маринер-12» были переименованы в «Вояджер-1» и «Вояджер-2» соответственно.Содержание [убрать]

1 Характеристики аппарата

2 Пролёт у Венеры

3 Пролёт у Меркурия

4 Ссылки

[править]

Характеристики аппарата

Длина корпуса аппарата составляла 1,4 метра, он имел 2 солнечные панели длиной 2,7 метра каждая. Масса аппарата в момент запуска — 503 кг, в том числе на научные приборы приходилось 79,4 кг.

«Маринер-10» был оборудован двумя идентичными камерами, способными работать в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. Кроме того, аппарат нёс ультрафиолетовые спектрометры, инфракрасный радиометр, детектор солнечной плазмы, комплект счётчиков Гейгера-Мюллера для регистрации заряжённых частиц, два магнитометра, вынесенные на штанге длиной 7 метров.

[править]

Пролёт у Венеры

«Маринер-10» был вторым (после Луна-3) аппаратом, использовавшим гравитационный манёвр, опустив с помощью Венеры свой перигелий для сближения с орбитой Меркурия. Максимальное сближение с Венерой составило 5770 км.

Аппарат передал около 3 тыс. снимков планеты в видимых и ультрафиолетовых лучах с максимальным разрешением до 90 метров и 18 метров соответственно. Фотографии показали, что атмосфера планеты находится в постоянном движении; была составлена модель атмосферной динамики Венеры. Аппарат также уточнил массу планеты (которая оказалась несколько меньше расчётной) и подтвердил отсутствие у неё магнитного поля.

[править]

Пролёт у Меркурия

Маринер-10 на почтовой марке Казахстана

«Маринер-10» трижды пролетал мимо Меркурия: 29 марта (на расстоянии 703 км), 21 сентября (48070 км) 1974 года и 16 марта 1975 (327 км). Была составлена карта 40-45 % поверхности планеты. Основываясь на показаниях приборов, было установлено что температура ночью на Меркурии составляет −183 °C, а максимальная дневная температура +187 °C (по современным данным — от −190 до +500 °C). Поверхность Меркурия оказалась сильно кратерированной и схожей с лунной. Но в отличие от Луны на Меркурии обнаружены необычные высокие и очень протяжённые обрывы (эскарпы). По данным «Маринера-10», Меркурий почти лишён атмосферы, имеется крайне разреженная газовая оболочка из гелия. Аппарат впервые измерил магнитное поле планеты.

Новым аппаратом, запущенным для изучения Меркурия, стал «Мессенджер».

Одной из наиболее насыщенных и успешных космических программ был осуществленный в декабре 1978 г. учеными США проект «Пионер-Венера». Его основные результаты были опубликованы в двух выпусках журнала «Science» и «Journal of Geophysical Research». На борту выведенного на околопланетную орбиту ИСВ и орбитального модуля, от которого были отделены и совершили жесткую посадку 4 спускаемых аппарата-зонда, было установлено более 30 различных приборов и устройств, выполнивших исследования структуры и химического состава нижней атмосферы и облаков, теплового баланса и динамики атмосферы. С помощью спутника Венеры впервые осуществлена радиолокационная съемка почти всей (93 %) поверхности планеты с построением топографической карты масштаба 1:50000000 с разрешением по площади 30 км, а по высоте – 200 м. Всего в исследованиях по проекту «Пионер-Венера» приняли участие 114 ученых под руководством Т.М. Донахью, Д.М. Хантена и Л. Колина.

Выполнение программы «Пионер-Венера» расширило и существенно дополнило существовавшие ранее представления о верхней и нижней атмосфере и облаках, полученные прежде всего на основании результатов исследований советских АМС серии «Венера». Принципиально новым вкладом в наши знания о Венере бесспорно стала радарная съемка, на основе которой была построена топографическая карта планеты. Кроме того, создана гравиметрическая карта, получены новые результаты в области изотопной космохимии атмосферы и открыта «криосфера» – зона резкого падения температуры на ночном полушарии Венеры на высотах, превышающих 100 км.

Подведем сравнительные итоги результатов исследований планеты Венера до и после начала ее исследований космическими аппаратами.

Итак, что узнало человечество об этой планете за 250 лет ее изучения оптической астрономией?

1. Планета Венера занимает второе место после Меркурия по своему удалению от солнца.

2. Движется вокруг солнца по слабо вытянутой (близкой к круговой) орбите с эксцентриситетом 0,007.

3. Полный оборот вокруг солнца (венерианский год) совершает за 224,7 земных суток с орбитальной скоростью 35 м/с.

4. Планета всегда закрыта плотным слоем облаков.

5. Планета относится к космическим объектам земной группы, имеет близкие к ней объем и массу.

Развитие радиоастрономии в начале 60-х годов XX века дополнило эти сведения следующими данными:

- планета Венера имеет ярко выраженные радиоконтрастные элементы, т.е. обладает рельефом;

- это позволило установить продолжительность венерианских суток – они оказались равными 243,2 земных;

- в отличии от всех других планет солнечной системы суточное вращение Венеры вокруг своей оси противоположно направлению ее движения по орбите – Солнце на Венере восходит на западе;

- угол наклона оси вращения планеты к плоскости ее орбиты незначителен и составляет всего 3º (наклон земной оси ≈23º). Это значит, что смена времен года на планете не происходит – один день похож на другой, имеет одинаковую продолжительность и одинаковую погоду;

- поверхность планеты имеет довольно высокую температуру – порядка 500º – 700ºК.

Однако ни оптическая ни радиоастрономия не смогли дать ответа на самые главные вопросы:

- химический состав, плотность и давление венерианской атмосферы;

- наличие воды в атмосфере и на поверхности Венеры;

- структура и состояние рельефа поверхности планеты, ее температура;

- возможна ли жизнь на планете?

Двадцатилетняя эпопея исследования планеты Венера с помощью автоматических межпланетных станций позволила дать ответы практически на все поставленные вопросы.

Атмосфера

Загадочная атмосфера Венеры была центральным пунктом программы исследований при помощи автоматический аппаратов за последние два десятилетия. Важнейшими аспектами ее исследований были химический состав, вертикальная структура и динамика воздушной среды. Большое внимание отводилось облачному покрову, играющему роль непреодолимого барьера для проникновения в глубь атмосферы электромагнитных волн оптического диапазона. При телевизионной съемке Венеры удавалось получить изображение только облачного покрова. Непонятными были необычайная сухость воздушной среды и ее феноменальный парниковый эффект, за счет которого фактическая температура поверхности и нижний слоев тропосферы оказалась более чем на 500 выше эффективной (равновесной).