Венера - утренняя и вечерняя звезда
Заходите к нам на форум: задавайте вопросы - получайте ответы!
Исследование Солнечной Системы - Венера
 Исследователи
АС серии "Венера"
Венера - кривое зеркало Земли
Исследователи Венеры

Итоги работы станции "Венера-7"

    Дата старта: 17 августа 1970 г., 08 часов 38 минут 21,745 секунды МСК. Ракета-носитель: "Молния-М" с разгонным блоком НВЛ. Масса КА: 1180 кг. Масса спускаемого аппарата: 500 кг. Космический аппарат "Венера-7" был предназначен для доставки на поверхность Венеры спускаемого аппарата. Автоматическая станция "Венера-7" явилась дальнейшим развитием станций "Венера-4-6". По результатам полета станций "Венера-5 и 6", которые завершили измерения на высоте 20 км над уровнем поверхности, расчетным путем были получены оценки давления и температуры на уровне средней поверхности Венеры, которые составили Т=500°С и Р=100 атмосфер.

    Для проектирования спускаемого аппарата следующей экспедиции к Венере были заданы давление 150 атмосфер, а температура 540°С. В отличие от предыдущих экспедиций основной целью при запуске в 1970 году ставилась уже посадка на поверхность планеты. Поэтому в состав исходных данных вошла и скорость ветра у поверхности Венеры, которая по расчетам составила 1,5 м/с. Исходя из принятых условий, был спроектирован принципиально новый спускаемый аппарат. Он должен был выдержать давление, которое в 6 раз превышало расчетное давление для станций "Венера-5" и Венера-6". При этом требовалось проработать на поверхности, то есть при максимальном давлении, не менее 30 минут. Чтобы выдержать такое давление, корпус спускаемого аппарата изготовили не из алюминиево-магниевого сплава АМГ 6, как у предыдущих "Венер", а из титана с обеспечением его прочности при разрушающем внешнем давлении 180 атмосфер.
    Тепловая изоляция нижней полусферы была выполнена из стеклопласта, а верхней полусферы - из стекловаты, которая заполняла ячейки стеклосот. Для уменьшения перегрузок, воздействующих на аппаратуру при соприкосновении аппарата с поверхностью планеты, было установлено амортизационное устройство. Высокое атмосферное давление позволило заменить двухкаскадную парашютную систему на однокаскадную с рифленым парашютом конусной формы площадью 2,8 м2. Это чуть больше, чем площадь купола тормозного парашюта на "Венере-4". Изготовлен парашют был из отечественного материала стеклонитрон. Для обеспечения достаточной прочности купол парашюта изготавливался из 4 слоев ткани. После выгорания нитрона обеспечивалась воздухопроницаемость купола, гарантирующая его надежное функционирование. Соответственно была изменена и автоматика ввода парашютной системы.
    Полностью был изменен состав научной аппаратуры. Кроме того, для измерения высот в диапазоне 25-1 км был установлен новый радиовысотомер. В связи с изменением состава научной аппаратуры в спускаемом аппарате и циклограммы её функционирования потребовалось увеличить и емкость аккумуляторной батареи. Вместо кадмий-никелевой была установлена свинцово-цинковая батарея. За 15 суток до подлета к Венере по команде с Земли производился ее заряд от солнечных батарей. В связи с увеличением почти на 100 кг массы спускаемого аппарата по сравнению со спускаемыми аппаратами "Венеры-5,6" пришлось максимально облегчить орбитальный отсек. С него была снята вся научная аппаратура за исключением счетчика космических частиц КС 18 4М.

Межпланетная станция 'Венера-7'
Межпланетная автоматическая станция "Венера-7"
    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-7"
    1 – передающая антенна;
    2 – радиопередатчик;
    3 – опорное кольцо;
    4 – демпфер;
    5 – силовой корпус;
    6 – блок коммутации;
    7 – теплоизоляция;
    8 – теплообменник;
    9 – крышка парашютного отсека;
    10 – парашют
Состав аппаратуры спускаемого аппарата "Венера-7"
Межпланетная станция 'Венера-7'

    Но даже после этого масса всего аппарата (1180 кг) оказалась на 50 кг больше массы "Венеры-5,6", а значит, превышала возможности носителя "Молния-М". Грузоподъемность носителя удалось увеличить доработкой баков разгонного блока (он получил обозначение НВЛ), что дало возможность добавить 140 кг топлива. Автоматическая межпланетная станция "Венера-7" была запущена с космодрома Байконур 17 августа 1970 года ракетой-носителем "Молния-М" с задержкой в 2,5 секунды. Примечание: 22 августа 1970 года в 8 часов 6 минут 8 секунд был произведен запуск ракеты-носителя "Молния-М" со второй станцией, которая по конструкции, составу бортовых систем и научной аппаратуре была аналогична станции "Венера-7". Первые три ступени ракеты-носителя отработали штатно, обеспечив выведение головного блока на опорную околоземную орбиту. Однако из-за сбоя программного устройства произошел взрыв двигателя разгонного блока НВЛ, в результате чего автоматическая станция осталась на околоземной орбите под названием "Космос-359". Весь процесс развития аварийной ситуации был зафиксирован телеметрией, полученной и с разгонного блока, и с космического аппарата.
    На трассе перелета к Венере 27 и 30 сентября были предприняты попытки проведения звездной коррекции, которые не прошли вследствие незахвата опорный звезды (Сириус) звездным датчиком. 2 октября и 17 ноября были проведены солнечные коррекции траектории, которые обеспечили попадание в Венеру. За четыре месяца полета станции к Венере было проведено 124 сеанса радиосвязи. Спустя 120 суток после старта, 15 декабря 1970 года станция "Венера-7" достигла планеты. Общая схема полета была аналогичной полетам "Венер-4,5,6". При входе в атмосферу произошло разделение орбитального и спускаемого аппаратов. Во время аэродинамического торможения скорость аппарата относительно планеты уменьшилась с 11,5 км/с до 200 м/с. При этом максимальные перегрузки достигали 350 единиц.
    На высоте около 55 км от поверхности Венеры, при внешнем давлении порядка 0,7 атмосферы система автоматики осуществила ввод в действие парашюта, и 15 декабря в 8 часов 34 минут 10 секунд спускаемый аппарат стации "Венера-7" впервые в мире совершил посадку на поверхность Венеры в 2000 км от утреннего терминатора на ночной стороне. В общей сложности, аппарат в течение 53 минут передавал на Землю информацию, в том числе, около 20 минут с поверхности планеты. При входе СА в атмосферу произошел отказ телеметрического коммутатора, в результате чего на Землю передавалась только температура окружающей среды, которая изменялась от 25 до 475 градусов Цельсия, в течение всего спуска в атмосфере и нахождения аппарата на поверхности.
    Одновременно проводились радиоизмерения доплеровского изменения сигнала, принимаемого на Земле от спускаемого аппарата. Именно эти измерения позволили вычислить пройденный путь, "привязать" значения температуры к определенной высоте и зафиксировать момент касания поверхности Венеры. Они же позволили зафиксировать скачок по скорости снижения в середине спуска с 14 до 26 м/с, а затем и скорость в момент касания поверхности (16 м/с), превышающую расчетную. Вероятной причиной этого могло быть самопроизвольное срабатывание пирочеки, вызванное статическим электричеством, и отстрел парашютных стренг. Постоянные измерения соотношения сигнал/шум принимаемого на Земле сигнала позволили зафиксировать уменьшение в момент посадки уровня сигнала почти в 30 раз. Это могло означать влияние ветра на спускаемый аппарат во время посадки или его опрокидывание.
    Задача достижения поверхности планеты Венера была достигнута, однако программа полета станции "Венера-7" выполнена частично. Главным результатом полета станции "Венера-7" стало достижение впервые в мире поверхности планеты Венера. При этом аппарат совершил посадку на ночной стороне Венеры. Из-за отказа телеметрического коммутатора была получена лишь информация о температуре атмосферы Венеры на участке спуска и у ее поверхности. По полученным данным был выявлен адиабатический характер изменения температуры. Это позволило, используя уравнения гидростатического равновесия и газового состояния и данные измерений предыдущих станций, рассчитать распределение давления и плотности в атмосфере Венеры по высоте вплоть до поверхности. Оказалось, что давление у поверхности Венеры составляет 90±15 атмосфер, а температура - 475°±20°С.

Межпланетный аппарат "Венера-8"

    Дата старта: 27 марта 1972 года 7 часов 15 минут 6,231 секунды МСК. Ракета-носитель: "Молния-М" с разгонным блоком НВЛ. Масса КА: 1184 кг. Масса спускаемого аппарата: 495 кг. Автоматическая станция "Венера-8" по целям и задачам полета практически полностью повторяла станцию "Венера-7". По результатам полета станции "Венера-7" была скорректирована модель атмосферы Венеры, что позволило проектировать спускаемый аппарат "Венеры-72" под реальные условия с небольшим запасом. Вместо расчетного давления 150 атмосфер было принято 105 атмосфер, а вместо 540° - 493°С. Снижение максимальных значений температуры и давления атмосферы Венеры позволило уменьшить толщину стенки приборного отсека СА станции "Венера-8" по сравнению с "Венерой-7".
    В нижней части отсека толщина стенки была уменьшена с 25 до 12 мм, в верхней - с 8,7 до 5,7 мм, что дало возможность снизить вес спускаемого аппарата на 38,5 кг. Для улучшения теплового режима оборудования на внутренней стороне титанового корпуса спускаемого аппарата были установлены бериллиевые оболочки - аккумуляторы тепла, а в узлах крепления рамы к корпусу приборного отсека были введены стеклотекстолитовые прокладки. Поскольку после посадки СА "Венеры-7" наблюдались сильные колебания сигнала, вызванные отсутствием фиксации СА на поверхности и относительно узкой диаграммой направленности антенны (±45°), а посадка на освещенную сторону вызывает трудности с радиосвязью (угол между направлением на Землю и местной вертикалью составит 30-50°), была доработана антенно-фидерная система. Основная спиральная антенна работала только на участке снижения, а после посадки из спускаемого аппарата "выбрасывалась" дополнительная антенна. Корпус этой антенны был изготовлен в виде плоской шайбы с четырьмя складывающимися лепестками, так что одной из своих плоских сторон он должен лежать на поверхности Венеры. Это должно было обеспечить достаточно хорошую ориентацию воронкообразной диаграммы направленности антенны относительно местной вертикали. После посадки она выбрасывается из парашютного отсека. Лепестки открываются и не позволяют антенне стать на ребро. Торцы диска являются излучателями, а установленный внутри него гравитационный переключатель после фиксации антенны включает на излучение верхнюю сторону.

Межпланетная станция 'Венера-8'
Состав аппаратуры аппарата "Венера-8"
    Гамма-спектрометр ГС-4 для определения типа поверхностных пород планеты; ИАВ-72 для измерения содержания аммиака в атмосфере;
    Фотометр ИОВ-72 для определения освещенности на поверхности планеты; прибор ДОУ-1М для измерения максимального ускорения на участке торможения СА; комплект ИТД для определения температуры и давления атмосферы.
Состав аппаратуры спускаемого аппарата
Межпланетная станция 'Венера-8'

    С целью определения освещенности поверхности планеты, необходимой для проведения фотосъемки поверхности планеты на спускаемых аппаратах следующего поколения, комплекс научной аппаратуры спускаемого аппарата был дополнен фотометром ИОВ 72. С учетом новых задач изменилась баллистическая схема полета станции "Венера-8". В отличие от станций "Венера-4, 5, 6, 7" спускаемый аппарат должен был совершить посадку на дневную сторону планеты. Орбитальный аппарат станции "Венера-8" остался без изменений.
    Автоматическая межпланетная станция "Венера-8" была запущена с космодрома Байконур 27 марта 1972 года ракетой-носителем "Молния-М". Примечание: 31 марта 1972 года в 7 часов 2 минуты 33 секунды был произведен запуск ракеты-носителя "Молния-М" со второй станцией, которая по конструкции, составу бортовых систем и научной аппаратуре была аналогична станции "Венера-8". Первые три ступени ракеты-носителя отработали штатно, обеспечив выведение головного блока на опорную околоземную орбиту. Однако на межпланетную траекторию станция не вышла вследствие аварии разгонного блока НВЛ. Аппарат, получивший название "Космос-482", остался на околоземной орбите. В ходе перелета 6 апреля 1972 года была проведена коррекция траектории движения станции "Венера-8".
    Спустя 117 суток после старта, 22 июля 1972 года станция "Венера-8" достигла планеты. При входе в атмосферу Венеры от станции отделился спускаемый аппарат. В процессе аэродинамического торможения в атмосфере, при котором аппарат испытывал перегрузки до 335 g, его скорость снизилась с 11,6 км/с до 250 м/с, после чего на высоте 55 км в действие была введена парашютная система. С раскрытием парашюта началась передача научной и служебной информации. После 55 минут плавного спуска на парашюте в атмосфере аппарат совершил посадку на освещенной стороне Венеры в 500 км от утреннего терминатора вблизи экватора, причем вертикальная скорость в момент касания составила 8,3 м/с. Прием радиосигнала и телеметрической информации продолжался еще в течение 50 минут после посадки. Все это время бортовые системы и научные приборы работали нормально, что позволило получить полную информацию не только об атмосфере Венеры, но и об условиях на ее поверхности. Программа полета станции "Венера-8" была выполнена полностью.
    Уникальная информация, переданная со спускаемого аппарата "Венеры-8", существенно расширила наши знания о планете Венера, в том числе об условиях на ее поверхности. Температура и давление атмосферы у поверхности в месте посадки "Венеры-8" составили 470±8°С и 90±1,5 атмосферы, что очень близко к значениям, полученным в результате эксперимента на станции "Венера-7", совершившей посадку на ночной стороне планеты. Вновь установленный фотометр показал, что освещенность поверхности Венеры при угле Солнца 5,5° составляет 350&plusm;150 люкс, что свидетельствует о том, что поверхности планеты достигает лишь небольшая часть солнечного излучения. Если же Солнце находится в зените, то освещенность должна составить не менее 1000-3000 люкс, что вполне достаточно для получения фото.
    В ходе спуска на высотах около 46 и 33 км с помощью прибора ИАВ-72 были выполнены измерения, позволившие установить содержание аммиака в атмосфере: объемное содержание аммиака находится в пределах 0,01-0,1%. Проводились также измерения радиальной составляющей скорости по доплеровскому изменению сигнала. По ее изменениям проведены оценки скорости ветра в атмосфере Венеры: 50-60 м/с на высоте 50 км и 0-2 м/с на высотах 0-11 км. Измерения свидетельствуют о наличии широтного ветра, направленного от терминатора на дневную сторону, то есть в направлении собственного вращения планеты.
Источник и авторство: НПО им. С.А. Лавочкина 
    По измерениям мощности отраженных от поверхности радиоволн, излучавшихся бортовым радиовысотомером, получены оценки диэлектрической проницаемости и плотности грунта. Результаты измерений позволяют сделать вывод, что в районе места посадки СА поверхностный слой планеты является достаточно рыхлым, с плотностью грунта 1,4 г/см3. С помощью гамма-спектрометра, регистрировавшего интенсивность естественного гамма-излучения, были проведены первые определения характера пород планеты Венера по содержанию в них естественных радиоактивных элементов (калия, урана, тория), как на этапе спуска, так и после посадки. По содержанию радиоактивных элементов и по их соотношению венерианский грунт напоминает земные гранитные породы.

Стабилизатор напряжения для дома и самые надежные стабилизаторы напряжения для дома.
2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru