| |||||||||||||
| Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы! |
|
Исследование Солнечной Системы - Венера
| |||||
 Исследователи |
|||||
АМС "Венера" |
Страница:
Серия "Венера"
| КА "Венера-1"
| Станции серии 2МВ
| КА "Зонд-1"
| КА "Венера-2,3"
| Кратко о КА "Венера-4"
| КА "Венера-4"
| Кратко КА "Венера-5,6"
| КА "Венера-5,6"
| Кратко о КА "Венера-7,8"
| КА "Венера-7"
| КА "Венера-8"
| Испытания;
|
АМС "Венера-5" и АМС "Венера-6"Новые успешные полеты на Венеру: 1969 годВ 1967 году «Венера-4» отработала так хорошо, как только можно было ожидать в неизвестных условиях атмосферы Венеры. В это окно запуска США осуществили только пролетное исследование Венеры, тогда как первая успешная советская планетная программа блестяще ответила на технологический вызов по созданию спускаемого аппарата и передаче принципиально важных данных об атмосфере. Зная, что США не планируют возвращаться на Венеру, поскольку хотят сосредоточиться на Марсе, СССР продолжил развивать это направление, став безусловным лидером в исследованиях Венеры.
Для окна запуска 1969 года НПО имени Лавочкина изготовило две новые космические станции серии ЗМВ. Поскольку «Венера-4» выдержала 93 минуты спуска и разрушилась, находясь все еще на большой высоте, из-за высокого атмосферного давления, было решено, что новые спускаемые аппараты должны быть прочнее и опускаться быстрее, чтобы за время работы аккумуляторов достичь более глубоких слоев атмосферы. Аппараты были в целом аналогичны «Венере-4», но рассчитаны на несколько более высокое давление окружающей среды и оснащены парашютом меньшей площади для скорейшего спуска. Кроме того, были внесены изменения в конструкцию самих станций, чтобы они могли выдерживать более высокие скорости входа в атмосферу.
На основе всестороннего анализа всей совокупности данных прямых измерений «Венеры-4» и радиозатменных измерений «Маринера-5», а также наземных радиолокационных измерений радиуса Венеры был сделан вывод, что давление атмосферы Венеры на момент прекращения связи с «Венерой-4» значительно превосходило прочностные характеристики спускаемого аппарата и что температура и давление на поверхности значительно выше последних измеренных значений, с чем хорошо согласовывались и данные о радиояркостной температуре планеты. Этому выводу предшествовали почти двухлетние дискуссии ученых о том, достигла ли «Венера-4» поверхности. В марте 1968 года советские и американские ученые впервые встретились в Тусане, США, затем в мае того же года на конференции COSPAR в Токио и в третий раз в октябре на лунно-планетном симпозиуме в Киеве. В итоге пришли к общему согласию в том, что температура на поверхности Венеры составляет 472 °С, а давление 90 бар. Но результат этих продолжительных дискуссий, как и небольшой промежуток времени между окнами запуска, уже не могли повлиять на конструкцию спускаемых аппаратов, подготовленных к запуску в 1969 году. И хотя было ясно, что давление атмосферы сильно превышает 18 бар, НПО имени Лавочкина, не имея времени на принципиальные усовершенствования, смогло увеличить прочность спускаемого аппарата только до 25 бар.
Запуски «Венеры-5» и «Венеры-6» было решено, таким образом, использовать просто как возможность получить данные об атмосфере с помощью более точных приборов, а уже для следующего окна запуска создать новую конструкцию, рассчитанную на большие давления. Обе космические станции успешно совершили спуск в атмосфере до момента их разрушения при давлении выше 25 бар. В советских средствах массовой информации было объективно сказано о том, что посадки в условиях глубокой атмосферы Венеры не ожидалось, но что «Венера-5» и «Венера-6» стали на данной стадии исследований необходимым этапом для достижения поверхности планеты. Подобно «Венере-4», это был 100 %-й успех в чреде многократных планетных запусков и 100 %-й успех выполнения научной программы в многочисленной серии космических станций. Космическая станция
Орбитальный аппарат «Венеры-5» и «Венеры-6» был практически такой же, как у «Венеры-4», а спускаемый аппарат был усилен, с тем чтобы на больших, по сравнению с полетами 1969 года, скоростях выдержать перегрузку 450g и давление 25 бар. При этом был исчерпан запас устойчивости, обусловленный распределением массы, при входе и спуске в атмосфере. Для момента раскрытия вытяжного парашюта была установлена более низкая скорость, 210 м/с, а основные парашюты были уменьшены для скорейшего спуска с целью проведения измерений ближе к поверхности до того, как или разрядятся аккумуляторы, или температура внутри аппарата достигнет предельного значения. Площадь вытяжного парашюта уменьшилась с 2,2 до 1,9 м2, а основного парашюта - с 55 всего до 12 м2. На рис. снизу (справа) показана космическая станция «Венера-6» в стартовой конфигурации. Система входа в атмосферу расположена в нижней части и покрыта темным теплозащитным (абляционным) материалом. Большинство фотографий ЗМВ снято с аппаратом, окрашенным в белый цвет, с надписью «СССР». Антенна и солнечные батареи сложены, чтобы вписаться под обтекатель ракеты-носителя; спиральные трубки газовой системы охлаждения хорошо видны на фоне параболической антенны с высоким коэффициентом усиления, которая направлена в противоположную сторону от солнечных батарей и сама играет также роль радиатора. Космические станции «Венера-5» и «Венера-6» были идентичны. Стартовая масса: 1138 кг (спускаемый аппарат 405 кг).
Полезная нагрузка
Орбитальный аппарат: 1. Детектор заряженных частиц солнечного ветра. 2. Фотометры атомарного водорода в линии Лайман-альфа и атомарного кислорода. 3. Твердотельные и газоразрядные детекторы космических лучей. Эти научные приборы были такими же, как на «Венере-4».
Спускаемый/посадочный аппарат: 1. Датчики температуры, давления и плотности. 2. Атмосферные химические газоанализаторы. 3. Оптический фотометр для измерения собственного свечения атмосферы. 4. Радиовысотомер. Плотность верхней атмосферы измерялась во время входа в атмосферу при помощи акселерометров и путем измерений доплеровского сдвига несущей частоты радиопередатчика. Для определения структуры атмосферы в ходе спуска на парашюте проводились измерения температуры, давления и плотности. Соответствующие приборы были усовершенствованы по сравнению с «Венерой-4» за счет применения трех платиновых термометров сопротивления и мостовой схемы для повышения точности, двух дублированных комплектов барометров-анероидов на диапазоны давлений от 0,13 до 6,6 бар, от 0,66 до 26 бар и от 1 до 39 бар, а также камертонного денситометра с более широким диапазоном от 0,0005 до 0,040 г/см3. Химические газоанализаторы атмосферы были улучшены и перенастроены с учетом опыта «Венеры-4». Был добавлен анализатор инертных газов и молекулярного азота, улучшена методика измерения молекулярного кислорода и воды. Точность измерений была повышена за счет передачи данных о давлении одновременно с данными анализа состава. «Венера-5» должна была проводить измерения состава на больших высотах, а «Венера-6» на меньших высотах. Был усовершенствован радиовысотомер, чтобы избежать проблем кратности отсчетов на «Венере-4»; в новом варианте обеспечивалась выдача трех контрольных сигналов на высотах 45, 35 и 25 км с точностью около 1,3 км. Несмотря на ночное время посадки, в комплект приборов был включен фотометр видимого диапазона для измерения освещенности во время спуска, поскольку, как было известно, на темном полушарии планеты наблюдалось явление свечения атмосферы, источник которого был неизвестен.
Описание миссии
«Венера-5» была запущена 5 января 1969 года, 14 марта на расстоянии 15,5 млн км от Земли был проведен маневр коррекции курса, и она достигла Венеры 16 мая. Спускаемый аппарат был отделен на расстоянии 37000 км от планеты, и в 06:01 по Всемирному времени на скорости 11,17 км/с он вошел в атмосферу под углом атаки 65 градусов. Во время спуска на парашюте на ночной стороне на 3° ю. ш. и 18° в. д. «Венера-5» проводила в течение 53 минут прямые измерения свойств атмосферы, передавая серии считываний показаний приборов с периодом 45 секунд. Передача прервалась на высоте около 18 км, когда давление превысило 27 бар. В этот момент температура за бортом составляла 320 °С, а внутри аппарата она не превысила 28 °С. Было 4:12 по солнечному времени Венеры, зенитный угол Солнца составлял 117°.
«Венера-6» была запущена 10 января 1969 года, 16 марта на расстоянии 15,7 млн км от Земли была проведена коррекция курса, и 17 мая, на следующий день после «Венеры 5», она приблизилась к планете. Спускаемый аппарат был отделен на расстоянии 25000 км, и он вошел в атмосферу в 06:05 по Всемирному времени. Спуск проходил на ночной стороне на 5° ю. ш. и 23° в. д. Передача данных научных измерений продолжалась 51 минуту. Сигнал пропал на высоте около 18 км при давлении 27 бар, подтвердив таким образом данные «Венеры 5». Это произошло в 4:18 по солнечному времени Венеры, зенитный угол Солнца составлял 115°. Орбитальные аппараты «Венеры-5» и «Венеры-6» проводили измерения верхних слоев атмосферы и ионосферы, пока не разрушились при входе в атмосферу. Результаты
Спускаемые аппараты «Венеры-5» и «Венеры-6» передали данные более 70 измерений температуры и 50 измерений давления в ходе снижения высоты от 55 до 18 км, на которой произошло разрушение. Плотность атмосферы рассчитывалась из значений температуры и давления с использованием уравнения гидростатического равновесия при известном химическом составе атмосферы и проверялась также по характеристикам спуска аппарата на парашюте с учетом данных радиовысотомера. Данные измерений доплеровского сдвига несущей частоты бортового передатчика обеспечивали построение высотных профилей скорости и направления (горизонтальной и вертикальной компонент) ветра. Радиовысотомер отработал в штатном режиме, так что температура и давление, измеренные около отметок радиовысотомера, находились в хорошем соответствии с построенной к этому времени моделью атмосферы планеты:
На каждом спускаемом аппарате было проведено по два измерения химического состава атмосферы: на 0,6 и 5 бар («Венера-5») и на 2 и 10 бар («Венера-6»), Полученные результаты оказались взаимосогла-соваными и в полном соответствии с данными «Венеры-4»:
Ни один из фотометров не зарегистрировал никакого свечения атмосферы, хотя фотометр «Венеры-5» зарегистрировал большое значение освещенности непосредственно перед отключением. Это могла быть вспышка молнии, но с учетом момента времени это, скорее всего, был электрический разряд, обусловленный неизбежным разрушением аппарата. Орбитальные аппараты «Венеры-5» и «Венеры-6» передали данные о солнечном ветре в окрестности Венеры и о его взаимодействии с планетой.
ИСТОЧНИК:
М.Я. МАРОВ и У.Т.ХАНТРЕСС, "Советские роботы в Солнечной системе" НПО им. Лавочкина | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|