Планета Венера (стр. 3 из 5)

Основна мета запуску в 1969 році двох станцій "Венера-5" і "Венера-6" - збільшення проникнення в атмосферу Венери, підвищення точності вимірювань хімічного складу, параметрів атмосфери і відповідних ним висот. Корпус апарату, що спускається був декілька зміцнений, що дозволило провести вимірювання підхмарної атмосфери на більш низьких висотах (до 19 км над поверхнею планети).

Апарат нової конструкції, що Спускається був створений і увійшов до складу станції "Венера-7 ", яка досягла околиць планети в грудні 1970 року. Її апаратура проводила вимірювання не тільки під час спуску у всій товщі атмосфери, але і протягом 53 хвилин на самій поверхні планети. Умови виявилися незвичайно суворими: тиск досягав 90 атмосфер, а температура - до 5000 З; в хмарному простирадлі, що закутує планету, дуже багато вуглекислого газу і мало кисня. Отримані дані про характер порід поверхневого шару Венери. Крім вимірювань атмосферного тиску, щільності і температури були виміряні освітленість і вертикальна структура аерозольного середовища, в тому числі і хмарного шару, визначені швидкості вітру на різних висотах в атмосфері по доплерівському зсуву частоти радіопередавача, проведена гамма-спектроскопія поверхневих порід. Фотометричні вимірювання показали, що хмарний шар тягнеться до висот біля 40 км, оцінена його оптична товщина і прозорість; освітленість на поверхні денної сторони Венери виявилася достатньою для зйомки зображення місця посадки. Уперше отриманий висотний профіль швидкості вітру, який характеризується зростанням швидкості від 0,5 м/сікти у поверхні до 100 м/сікти у верхнього кордону хмар. За змістом природних радіоактивних елементів (уран, торій, калій) поверхневі породи на Венері займають проміжне положення між базальтами і гранітами.

У лютому 1974 року на відстані 6000 км від Венери пройшов американський літаючий зонд "Марінер-10", на якому були встановлені телевізійна камера, ультрафіолетовий спектрометр і інфрачервоний радіометр. Отримані телевізійні зображення хмарного шара використовувалися для дослідження динаміки атмосфери. З допомогою ультрафіолетового спектрометра виявлено і виміряно кількість гелію в атмосфері.

АМС другого покоління.

На станціях другого покоління інформація з апаратів, що спускаються передавалася на орбітальний апарат, а потім ретранслювалася на Землю. Це призвело до значного збільшення кількості інформації, що отримується. Уперше були передані панорамні телевізійні зображення з іншої планети, виміряні на апаратах, що спускаються: щільність, тиск, температура атмосфери, кількість водяної пари, проведені нефелометричні вимірювання часток хмар, вимірювання освітленості в різних дільницях спектра. Для вимірювань характеристик грунту крім гамма-спектрометра використовувався радіаційний плотномір. Штучні супутники дозволили отримати телевізійні зображення хмарного шара, розподіл температури вздовж верхньому кордону хмар, спектри нічного свічення планети, провести дослідження водневої корони, багаторазового радиопросвічування атмосфери і іоносфери, вимірювання магнітних полів і навколопланетної плазми. Дані оптичних вимірювань показали, що енергетичні характеристики венеріанських блискавок в 25 раз перевершують параметри земних блискавок.

На панорамах, складених з телевізійних зображень, переданих з апарату "Венери-9" (деталі якого попали на передній план), що спускається, видно виходи корінних порід; розвали каменів можуть бути результатом зміщень в корі і служити підтвердженням тектонічної активності на Венері. Загалом поверхня Венери - це гаряча суха кам'яниста пустеля.

У 1978 році по міжпланетній трасі пройшли і досягли заданої мети ще два посланці - "Венера-11" і "Венера-12", основною задачею яких було детальне дослідження хімічного складу нижньої атмосфери методами маси-спектрометрії, газової хроматографії, оптичної і рентгенівської спектроскопії. Були виміряно кількість азоту, окислу вуглеводню, двоокисі сірки, водяної пари, сірки, аргону, неону, отримані детальні дані по поглинанні сонячного випромінювання на різних висотах в атмосфері, необхідні для вивчення його теплового режиму. Спеціальним приймачем були зареєстровані імпульси електромагнітного випромінювання, вказуючі на існування електричних зарядів в атмосфері на зразок земних блискавок. Налітаючих апаратах були встановлені ультрафіолетові спектрометри для дослідження складу верхньої атмосфери.

Основна складова атмосфери Венери - вуглекислий газ (96% по об'єму), азот (4%), окись вуглеводню, двоокись сірки, кисня практично немає, зміст водяної пари, мабуть, коливається від 0,1 - 0,4% під хмарними шарами до 15-30% вище за них. Наземними спектроскопічними дослідженнями знайдені також молекули HCl.

Температура атмосфери Венери у поверхні планети (на рівні, відповідному радіусу 6052 км) 735 До, тиск 9 МПа, щільність газу в 60 раз більше, ніж в земній атмосфері.

Температура верхнього кордону хмарного шару в приполярній зоні на 5-10 До вище, ніж у екватора, що, видимо, пов'язано із зміною висоти розташування хмар. Висока температура атмосфери у поверхні пояснюється дією парникового ефекту: згідно з даними прямих вимірювань значна частина сонячного випромінювання (3 - 4%) досягає поверхні і нагріває її, а сильна непрозорість для власного інфрачервоного випромінювання щільної вуглекислої атмосфери з домішкою водяної пари перешкоджає охолодженню поверхні.

Виявлена висока грозова активність Венери: інтенсивність електричних розрядів, що реєструвалася по частоті проходження низькочастотних імпульсів на апаратах, що спускаються "Венера-11" і "Венера-12", виявилася у багато разів вище, ніж на Землі. Очевидно поблизу поверхні Венери виникають електричні поля з напруженістю в сотні кВ/м. Висока грозова активність приблизно пояснюється наявністю діючих вулканів на поверхні Венери.

Один з самих складних за всю історію досліджень Венери комплексний експеримент був здійснений з допомогою АМС "Венера-13" і "Венера-14" (1982 рік). На апаратах, що спускаються була встановлена вдосконалена апаратура хімічного аналізу атмосфери (маси-спектрометри, газові хроматографи, оптичні і рентгенівські спектрометри) для дослідження часток хмарного шара. На цих станціях уперше були отримані кольорові панорами поверхні планети. Апарати, що Спускаються провели буріння грунту (при температурі 4700 З і тиску у поверхні 93,5*105 Па!). Розжарений грунт, здобутий буровою установкою, транспортувався за складній системою трубопроводів всередину міцного корпусу апарату, що спускається, де був проведений його хімічний аналіз. Аналіз дозволив визначити вміст в грунті оксидів магнію, алюмінію, кремнію, заліза, калію, кальцію, титану і магнію. Уперше виміряні електропровідність і механічна міцність грунту, а також виконаний найпростіший сейсмічний експеримент. Програма атмосферних вимірювань дозволила провести вимірювання змісту інертних газів - аргону, неону, криптону, ксенону - і більшості їх ізотопів, що дуже важливо для розуміння процесу формування атмосфери Венери. Адже більшість ізотопів є реліктовими, тобто їх зміст не змінювався з часу формування атмосфери. Крім того, був виконаний комплекс вимірювань змісту сірковміщуючих і інших малих компонентів атмосфери. Ці вимірювання підтвердили, що сірка є основним елементом, що визначає склад венерианських хмар.

Головною метою космічного експеримента на штучних супутниках Венери автоматичних міжпланетних станціях "Венера-15" і "Венера-16" (1983 рік) було радіолокаційне картографування поверхні північної півкулі за допомогою радіолокаторів бічного огляду. Уперше отримані радіолокаційні зображення північної приполярної області Венери. На зображеннях розрізняються кратери, гряди, піднесеності, великі розломи, гірські хребти і деталі рельєфу розміром 1-2 км. На супутниках були також встановлені прилади для зондування поверхні і атмосфери планети в радіодіапазоні і інфрачервоний Фурьє-спектрометр, для дослідження хімічного складу, будови, теплового режиму і динаміки атмосфери на висотах 55-100 км.

У грудні 1984 р. з інтервалом в 6 діб були запущені АМС "Вега-1" і "Вега-2". Кожна з цих станцій складалася з літаючого і апаратів, що спускаються . Метою запуску з'явилося дослідження Венери за допомогою апаратів, що спускаються і вивчення комети Галілея літаючими апаратами з відстані біля 10 000 км. Апарат, що спускається складався з аеростатного зонду і посадочного апарату. За двоє діб до входу в атмосферу Венери від літаючого апарату відділився апарат, що спускається, який при вході в атмосферу планети розділився на аеростатный зонд і посадочний апарат. 11 і 15 липня 1985 року уперше в атмосфері Венери наповнилися гелієм оболонки аеростатів діаметром 3,4 м (200 років тому, в 1783 році, подібний експеримент був виконаний на Землі братами Жозефом і Жаком Монгольфьє). Аеростатні зонди, розраховані на роботу на протязі двох земних діб, несли комплекс метеоприборів (датчик тиску, два датчики температури, анемометр для вимірювання вертикального компонента швидкості вітру), нефелометр для вимірювання щільності аерозолю і індикатор наявності світлових спалахів. По сигналах, що передаються аеростатами на літаючі апарати і далі на Землю, за допомогою 17 наземних радіотелескопів, розташованих на територіях Європи, Північної і Південної Америки, Австралії, Африки, визначалися координати і швидкість руху аеростатів. На кожному посадочному апараті був комплекс з дев'яти приладів для дослідження характеристик атмосфери і поверхні Венери. Здійснення програми АМС "Вега 1, 2" дозволило уперше виконати унікальний експеримент по прямому вимірюванню швидкості вітру у верхній частині венерианського хмарного простирадла.