Съветският щурм на Венера
Венера – серия от съветски междупланетни космически апарати за изучаване на планетата Венера и космическото пространство.
Тежките условия на Венера, а също така първоначалната липса на достоверна информация за такива параметри като температура и налягане силно усложнявали процеса на изследване на планетата.
Спускаемите апарати от първата серия имали даже възможност за плаване. Първите им полети не минали успешно, но все пак това са били първите в историята на човечеството автоматични междупланетни полети.
Първите стартове към далечната планета се състояли през февруари 1961 година. Тогава още не е било традиция, но пусковете били по двойки. На 4 февруари се отправила в полет първата венерианска станция, направена в ОКБ-1 на Сергей Павлович Корольов. Ракетата-носител „Мълния“ успяла да изведе Космическият апарат (КА) в орбита, но ускоряващият модул не сработил и станцията, водена по документи като „Обект 1ВА“, не успяла да полети към Венера. Ако излитането е било аварийно за него не биха съобщили – Съветското правителство не обичало да си признава неуспехите – но все пак е имало спътник! И тогава, в съобщение на ТАСС на целият свят е било обявено за изстрелването на тежък спътник с тегло 6488 кг и успешно изпълнените при това научно-технически задачи. Никакво друго име не е и имало (срещащото се в някои източници име „Спутник-7“ е дадено по-късно от западните аналитици, както са казали – ‘за спецификация’)
Всъщност, именно неоправданата в много случаи завеса на секретност, обкръжаваща съветската космическа програма, пораждала и огромното количество слухове и измислици. И след изстрелването на „тежкият спътник“ на 4 февруари, мнозина на запад смятали, че руснаците са направили неуспешен опит за изстрелване на човек в космоса.
А на 12 февруари в полет се оправила и втората станция от типа 1ВА. На нея й провървяло повече – ракетата извела станцията успешно в орбита, ускорителният блок също сработил и съветските вестници излезли с огромни заглавия за стартирането на първата в света автоматична междупланетна станция до Венера (По-късно, със задна дата и дали името „Венера-1„)
По това време, представите на учените за Венер били доста оскъдни и противоречиви. Сериозно се разглеждала хипотезата, че повърхността е покрита с океан и затова първите съветски КА били изчислени за приводняване. В тези конструкции влизал „захарна ключалка“ – захарта трябвало да се разтвори във водата и след това да се отворят антената на спускаемият апарат, а съветският вимпел бил във вид на сфера, способна да плува в океана. Както се оказало, тези представи били погрешни.
Но „Венера-1“ така и не долетяла до своята цел. Втория и последен сеанс за връзка с нея се състоял на 17 февруари, на разстояние 1.9 милиона километра от Земята, а на 3 март апаратът бил обявен за загинал. На 19 май, мълчащата и неуправляема станция минала на разстояние 100 хиляди километра от Венера.
Новите автоматични междупланетни станции се отправяли към Венера на всеки астрономически прозорец за стартиране (т.е благоприятно взаиморазположение на Земята и Венера, за да премине полета при най-малка загуба на енергия, за Венера този период е около 19 месеца), но венерианската програма била преследвана от редица неуспехи:
Три апарата от семейството 2МВ, два спускаеми и един орбитален били изгубени при аварии през есента на 1962 година, 25 август, 1 и 12 септември. При всичките 3 случая не сработил ускорителният модул, четвъртата степен на „Мълния“. Никакво съобщение за пусковете не било публикувано, а американските и британските каталози попълнили „Спутник“ с номера 19,20 и 21. Затова пък в този астрономически прозорец провървяло на американците – Mariner-2 през декември минал покрай Венера и предал снимки и данни от дистанционните измервания.
Първият апарат от типа 3МВ било решено да се изстреля извън астрономическият прозорец, на 11 ноември 1963 г., с цел тестване на самата станция и технологията на полета към Венера. Уви, станцията отново останала на околоземна орбитя. Тя получила официалното название „Космос-21“, но в съобщението на ТАСС не се казвало, както обикновено, че всички системи на апарата работят нормално, а програмата се изпълнява успешно.
Вторият експериментален апарат загинал заради авария в ракетата „Мълния“ на 19 февруари 1964 г. Първата успешна станция от серията 3МВ се оказала на околоземна орбита на 27 март 1964 година под името „Космос-27“. Но този път маскировката била пълна – ТАСС съобщила, че цялата монтирана на борда апаратура работи нормално и програмата се изпълнява успешно.
Относителен успех бил постигнат на 2 април 2964 година, когато към Венера излетял КА „Зонд-1“. В самото начало било зарегистрирано разхерметизиране на орбиталният отсек на КА и затова апарата бил обречен. Затова и не му дали име „Венера“. Въпреки това, почти 2 месеца връзката с него била успешно поддържана чрез предавателя на спускаемият апарат, а на 14 май даже била проведена корекция на траекторията. Свръзката прекъснала на 25 май 1964 година и станцията минала покрай Венера вече мъртва.
Четвъртият на брой космически прозорец се „отворило“ в края на 1965 година. Изглеждало, че най-после идва дългоочакваният успех! АМС „Венера-2“ и „Венера-3“ благополучно се отправили на път на 12 и 16 ноември 1965 година, за да могат през пролетта на следващата година да достигнат далечната планета. Не провървяло само на третата станция, която останала в таблицата на стартиранията под името „Космос-96“.
Но съдбата отново обърнала гръб на руската станция. „Венера-2“ независимо от прегряването на приемника и лошото приемане на командите, с 26 сеанса за връзка била закарана почти до Венера. На 27 февруари 1966 г тя трябвало да премине покрай планетата и да я заснеме от разстояние 24 хиляди километра. Но изпратената и програма за работа не била приета и станцията не предала никаква данни от Венера.
Още по-обидна била загубата на „Венера-3“. Да, първият в историята на човечеството космически апарат, създаден на Земята, достигнал друга планета и влязъл в атмосферата и. При приземяването на „Венера-3“ се отделил сферическият спускаем апарат с диаметър 0.9 м с термозащитно покритие, снабден със система за радиовръзка и научни инструменти. Той също така носел специален вимпел, който трябвало да остави на планетата. Спускаемият апарат навлязъл в атмосферата на Венера на 1 март 1966 година – но последният и най-важен сеанс за връзка не се състоял и никаква информация за неговата съдба така и не била получена.
Накрая, първият истински голям успех на СССП се оказала междупланетната станция „Венера-4“ (нейният спускаем апарат може да видите на снимката в ляво)
, стартиран на 12 юни 1967 година. За разлика от предишните станции, „Венера-4“ и нейният нещастен близнак „Космос-167“ (предполагам се сещате какво се е случило с него) били изработени от колектива на Георги Николаевич Банкин в Машиностроителния завод „С.А.Лавочкин“.
„Венера-4“ достигнала целта на 18 октомври. Спускаемият апарат с набор от научна апаратура благополучно се отделил и за първи път в историята на космонавтиката направил директни измервания на състава на атмосферата на Венера при спускането си с парашут. Спускаемият апарат можел да работи при температура до +425°C при налягане до 10 атмосфери, а и за да се увеличат шансовете му за успех, кацането било предприето от нощната страна на планетата. Преди старта модула бил подложен на стерилизация, за да се предотврати пренасянето до Венера на земни микроорганизми.
Сигнала прекъснал внезапно 95 минути след началото на спускането, на 25-26 километра под началната точка, когато на борда било +280°C и 15 атмосфери. Отначало на всички им се струвало, че това е момента на кацане и че на „Венера-4“ и се удало да достигне повърхността на планетата в работно състояние. И едва след няколко седмици, обработвайки данните от „Венера-4“ и измерените от американската станция Mariner-5, която минала покрай планетата на 19 октомври, станало ясно- това е грешка. В действителност на височина 28 километра апарата бил смачкан от атмосферното налягане, което се оказало доста по-голямо от предвиденото при конструирането.
През следващият прозорец, на 5 и 10 януари 1969 година, в полет се отправили две станции „Венера-5“ и „Венера-6“. За първи път и двата старта минали успешно и две АМС тръгнали по курса към Венера. По своята конструкция те били аналогични на „Венера-4“ с изключение на спускаемият апарат, който бил пресметнат за работа при налягане до 25 атмосфери. Това било малко, но за по-сериозна модерницация не стигнало времето.
И двете станции достигнали планетата и изстреляли спускаемите апарати: „Венера-5“ достигнала целта на 16 май 1969 година, а „Венера-6“ – на 17 май. След отварянето на парашутите на спускаемите апарати, се включили научните прибори и започнало предавана на научна информация на Земята. Цялото спускане на парашутите отнело около 50 минути, след което, на височина 18 километра и налягане около 27 атмосфери и двата спускаеми апарата(СА) били смачкани.
За провеждане на измервания в ниските слоеве на атмосферата и на повърхността на Венера били необходими спускаеми апарати, способни да издържа на външно налягане над 100 атмосфери и да имат термоизолация, обезпечава работа на бордовата апаратура при температура на окръжаващата среда до +475°С..
„Венера-7“ била изстреляна на 17 август 1970 година (втората станция, изстреляна на 22 август останала на околоземна орбита и получила официалното наименование „Космос-359“), била разработена и построена отчитайки опита на предишните АМС. Спускаемият апарат (вижте разреза му в дясно) бил конструиран наново и той трябвало да работи не по-малко от 30 минути на повърхността при температура +540°С 0 налягане до 160 атмосфери. Теоретически показатели, изчислени за повърхността на планетата били такива: 500°С и 100 атмосфери, така че СА бил построен със запас. За всеки случай.
120 дни след старта, на 15 декември 1970 година, станцията „Венера-7“ достигнала планетата. При навлизането в атмосферата станало разделянето на орбиталния и спускаемият апарати. По време на аеродинамичното забавяне на скоростта на апарата, скоростта на апарата спрямо планетата се намалило от 11.5 км/с до 200 м/с. При това максималното претоварване достигнало 350 единици. На височина около 55 км от повърхността а Венера, при външно налягане от порядъка на 0.7 атмосфери автоматичната система осъществила отваряне на парашута.
На 15 декември, в 8 часа, 34 минути и 10 секунди, спускаемият апарат на станция „Венера-7“ за първи път в света осъществила меко кацане на повърхността на Венера. Той предавал на Земята информация в продължение на 53 минути, в това число около 20 минути от повърхността на Венера. Измерената температура на повърхността на Венера била 475°±20°С и налягане 90±15 атмосфери.
През следващият астрономически прозорец за далечен път отново се отправили две станции. „Венера-8“ била изстреляна на 27 март 1972 годна, а нейното копие на 31 март. Вторият старт, по печална Венерианска „традиция“ бил неуспешен. Първите три степени на ракетата-носител се задействали правилно, обезпечавайки на главния блок околоземна орбира, но междупланетна траектория станцията не могла да достигне заради авария в ускорителния блок. Апарата получил име „Космос-482“ и останал на околоземна орбита.
Автоматичната станция „Венера-8“ като цели и задачи на полета практически напълно повтаря тези на станция „Венера-7“. Като резултат от полета на предишната станция били коригирани модела на атмосферата на планетата, което позволило новият спускаем апарат да е с по-малки запаси по отношение на изискванията. Вместо планираното налягане от 150 атмосфери били планирани 105 атмосфери, а вместо 540° – 493°С. Намаляването на максималните значения на температурата и атмосферното налягане позволило да се намали дебелината на стените на приборният отсек на СА, което позволило да се намали теглото на спускаемият апарат на 38.5 кг.
В една от лабораториите на 601-ва катедра запазено копие на АМС „Венера-8“.
1. След 117 дни полет, на 22 юли 1972 година, станция „Венера-8“ достига планетата. При навлизане в атмосферата на Венера от станцията се отделил спускаемият апарат. В процеса на аеродинамичното забавяне в атмосферата, апарата понесъл натоварване от 335 g, неговата скорост намаляла от 11,6 км/с до 250 м/с, след което, на височина ~55 км в действие била приведена парашутната система. С отварянето на парашута започнало и предаването на научната и служебна информация.
2. След 55 минути плавно спускане с парашута в атмосферата, апаратът извършил кацане на осветената страна на Венера на 500 км от екватора, като вертикалната скорост при кацането била 8.3 м/с. Приемането на телеметрическа информация продължило в течение на още 50 минути след кацането. През цялото това време бордовите системи и научна апаратура работели нормално, което позволило да се получи пълна информация не само за атмоферата на Венера, но и за условията на нейната повърхност. Програмата на полета на станция „Венера-8“ била напълно изпълнена.
3. С цел определяне осветеността на повърхността на планетата, необходими за осъществяването на снимки от следващите спускаеми апарати, комплекса от научна апаратура на СА бил допълнен с фотометър ИОВ 72.
4. АМС бил сложна електронна схема, където много операции били взаимосвързани и автоматизирани. Всичко било реализирано без каквито и да е компютри само с помощта на програмно-времеви устройства.
5. ПВУ – монтираният на борда на космическият апарат електронен прибор, осъществяващ предаването на командите за управление на бордовите системи в зададеният момент от време. Програмата за подаване на команди (с последователности и временни интервали между тях) можело да бъдат зададени предварително (например при подготовката за полета) или да се задават при полета от Земята с команди по радиото, в последният случай, устройството за запомняне на въведената програма. ПВУ позволявало да се осъществява управление на КА при отсъствие на радиовръзка или в промеждутъците на радиосеансите.
6. Коригираща двигателна установка за корекция на орбитата на АМС и за спиране преди влизане в атмосферата на Венера
7. Уникалната информация, предадена от спускаемият апарат „Венера-8“ съществено разширали познанията за планетата Венера, в това число и за условията на нейната повърхност.
8. А ето така „Венера-8“ изглеждала в лабораторията. От ляво на дясно: Спускаемият апарат, разрез на приборният отсек и двигателния отсек с КДУ. Отгоре – голяма антена
9. Оборудването
10. Още тръби, оборудване, прибори.
11. Спускаемият апарат АМС от семейство „Венера“. Предполагаемо – „Венера-7“
12. Схема на работа на спускаемия апарат „Венера-8“ на повърхността на планетата.
Установеният фотометър показал, че осветеността на повърхността на венера при ъгъл на Слънцето 5,5° е 350±150 лукса, което свидетелства за това, че до повърхността на планетата достига само малка част от слънчевото излъчване. Ако Слънцето се намира в зенита, то осветеността би трябвало да е на по-малко от 1000-3000 лукса, което е напълно достатъчно за получаване на фотоизображение. Затова следващите мисии до Венера вече имали задача да направят фотоснимка на нейната повърхност.
„Венера-8“ била и последната станция от първо поколение, изчислена за извеждане в орбита от РН „Мълния“. Следващите апарати се проектирали вече за „Протон“. Заради това, в астрономическият прозорец през 1973 година не е имало изстрелвания, а през юни 1975 година към Венера се отправили два съвършено нови апарата „Венера-9“ и „Венера-10“. И двата полета минали нормално и през октомври апаратите достигнали повърхността на планетата от където за първи път предали и радиотелевизионно изображение- панорама.
Изображението от „Венера-9“
Изображението от „Венера-10“
Съветските изследвания на Венера продължили до 1985 година, когато кацане на нейната повърхност осъществили спускаемите апарати АМС „Вега-1“ и „Вега-2“. Заедно със спускаемите апарати били пуснати и аеростатни сонди, които летели на височина 50-60 километра. Всяка сонда проработило колко 46 часа, изминавайки при това 12 000 км със средна скорост от 250 км/ч.
А в промеждутъка между „Венера-9“ и „Веги-те“ били изстреляни и АМС с поредни номера 11-6 (при което аварийни стартове вече нямало). Цветни панорамни снимки за първи път били получени от „Венера-13“ и „Венера-14“, от тях с помощта на сонда били взети и изследвани образци от грунда. На „Венера-13“ също така за първи път бил осъществен и запис на звук от друга планета – това се оказали гръмотевици. Две станции – „Венера-15“ и „Венера-16“ провели успешна радиолокационна снимка на Венера от орбита с по-високо качество отколкото преди тях американската Pioneer Venus Orbiter.
След 1985 година СССP и Русия не са правили никакви стартове за изследване на Венера. Дали ще има занапред – не се знае. Всичко на всичко, от СССР са били направени 30 старта по посока на Венера от които за успешни могат да се смятат 15.
Източник: http://russos.livejournal.com/771143.html
Допълнителна информация:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Программа_Венера
http://galspace.spb.ru/index33.html
http://znaniya-sila.narod.ru/solarsis/venus/ven_051.htm
http://www.laspace.ru/rus/venera.php
http://mentallandscape.com/V_DigitalImages.htm