Полеты на венеру доклад
Обновлено: 30.06.2024
Венера — не только ближайшая соседка Земли. Из девяти планет нашей солнечной системы она наиболее похожа на Землю. Её размеры и масса только немного меньше, чем размеры и масса нашей планеты. Поэтому путешественники, высадившиеся на поверхность Венеры, будут чувствовать себя почти привычно в отношении веса.
Ещё в 1761 году М. В. Ломоносов обнаружил на Венере при помощи телескопа атмосферу, освещённую Солнцем.
Долгое время предполагали, что облака на Венере образованы водяными парами, которые хорошо отражают солнечные лучи. Но новые исследования верхних слоев атмосферы, окружающей Венеру, показали, что в них нет ни водяного пара, ни кислорода и что они содержат большое количество углекислого газа. Поэтому астронавты должны будут захватить с собой необходимые для дыхания запасы кислорода.
Судя по наблюдениям, производимым во время сумерек на Венере, атмосферное давление у её поверхности должно быть в два-три раза больше, чем на Земле. Это облегчит торможение корабля при его спуске на поверхность планеты.
О периоде обращения Венеры вокруг своей оси (то есть о времени одного полного поворота) ещё нет окончательно установившегося мнения: одни исследователи считают, что он составляет 68 часов; иные принимают его равным периоду вращения Земли вокруг своей оси; согласно другим данным он равен периоду обращения планеты вокруг Солнца, то есть 225 суткам. Не установлена также величина угла наклона экватора Венеры к её орбите, а от этого зависит изменение длительности дня и ночи в течение года. Возможно, что только будущим исследователям, которые совершат полёт вокруг Венеры, удастся решить эти вопросы со всей точностью. Располагая такими данными, можно будет также установить, на какой высоте и в каком направлении космические корабли должны будут погрузиться в атмосферу Венеры, чтобы произвести наиболее безопасную посадку. В самом деле, чем меньше скорость корабля относительно газовой оболочки планеты, тем легче и безопаснее осуществить посадку. А эта скорость весьма различна в зависимости от того, погружается ли ракета в атмосферу планеты в направлении её движения вокруг оси или же против этого движения.
Первым разведывательным экспедициям предстоит подробно исследовать строение коры Венеры, выяснить, существует ли там растительный и животный мир, и т. д. Эти наблюдения значительно затруднены густым покровом облаков, которыми окружена Венера. Однако с помощью новых методов фотографирования в невидимых инфракрасных лучах можно будет с борта космического корабля заснять поверхность Венеры сквозь облака.
Представим себе, что мы находимся на борту корабля, взявшего курс на Венеру (рис. 13). После взлёта с Земли со скоростью 11,5 километра в секунду пилот выключил ракетный двигатель, и корабль, как брошенный из пращи камень, полетел по инерции. Ощущение тяжести исчезло, пассажиры устремились к иллюминаторам. Совсем недалеко, в чёрном пространстве, висит зеленовато-голубой, медленно поворачивающийся шар — наша планета. В прорывах между облаками на освещённой Солнцем части земного диска отчётливо вырисовываются
Рис. 13. Полёт на Венеру по эллиптическим траекториям.
Очертания материков. Корабль вырвался из поля тяготения Земли; расстояние между планетой и космическим кораблём постепенно увеличивается.
Проходят месяцы. Давно превратилась в яркое голубое светило далёкая Земля. Стало более ощутимо горячее лучистое дыхание Солнца. И за окнами, стремительно вырастая, возник новый неведомый мир — сверкающая голубовато-снежным отливом Венера. Её стремительно приближающийся диск закрывает всё больше и больше звёзд. Надо уравнять скорости и затормозить падение, иначе корабль, подобно гигантскому метеориту, врежется в кору Венеры. При этом энергия движения, перейдёт в тепловую, и взрыв испарит металл, так что не останется и следа от корабля — ничего, кроме гигантской воронки.
Но пилот корабля применил всё своё искусство, чтобы избежать удара о планету. Он вошёл в атмосферу Венеры почти параллельно её поверхности и, пользуясь сопротивлением воздуха., постепенно снизил скорость корабля. Окончательно скорость полёта гасит небольшой ракетный двигатель, расположенный перед носом корабля. Ещё несколько мгновений, замедленный плавный спуск, и земной корабль садится на почву ближайшей к нам планеты.
Стремительно бегут дни, заполненные наблюдениями, опытами, сборами разных коллекций и другими научными работами. И вот настал день отлёта на Землю. При взлёте корабль развил скорость 10,7 километра в секунду и полетел по полуэллипсу, касательному к орбитам Венеры и Земли. В земную атмосферу корабль влетел со скоростью
11, 5 километра в секунду. Планирующий полёт сначала в высоких, разреженных слоях атмосферы, а затем в более плотных погасил эту~ скорость.
Космический корабль благополучно доставил на родную Землю путешественников по вселенной.
Полёт на Венеру по описанной выше траектории продлится 146 суток. Можно сократить срок этого перелёта, например, до 81 или 60 суток и даже больше. Как известно, в земных условиях для этой цели следовало бы увеличить скорость; действительно, чем с большей скоростью бросить камень, тем быстрее он полетит. Но для межпланетных полётов это не всегда так. В данном случае чем больше будет начальная скорость корабля по отношению к Земле, тем медленнее он будет двигаться в межпланетном пространстве по отношению к Солнцу, так как разгон его производится в направлении, противоположном движению Земли. Так, чем быстрее человек перемещается внутри поезда в направлении, обратном его движению, тем медленнее он движется относительно Земли.
Почему же, несмотря на меньшую скорость движения ракеты в межпланетном пространстве, сокращается длительность перелёта?
Разгадку даёт рис. 13. Как видим, путь корабля в каждом из следующих вариантов маршрута перелёта значительно короче предыдущего. 3т0‘ позволяет сократить длительность путешествия, несмотря на меньшую скорость полёта.
Венера — ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Она известна людям с глубокой древности. Однако поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, что мешает ее изучению. К концу 1950-х годов стало ясно, что наземные методы исследования Венеры не могут дать существенно новой информации.
До начала космических исследований этой планеты ученые надеялись найти на ней природные условия, очень близкие к земным, или, точнее говоря, к тем, которые Земля проходила в процессе своей эволюции.
Космические исследования Венеры начались в 1961 году с полета советской автоматической межпланетной станции (АМС) "Венера-1". Она была запущена с помощью ракеты-носителя 12 февраля 1961 года. "Венера-1" с разгонным блоком вышла на околоземную орбиту, а затем была выведена на траекторию полета к планете Венера. АМС была оборудована приборами для измерения интенсивности космических лучей, напряженности межпланетных магнитных полей, регистрации микрометеоритов и т.п. Передача данных "Венерой-1" проводилась в течение семи суток. На расстоянии 1,9 миллиона километров от Земли связь с космическим аппаратом была потеряна. Исходя из баллистических расчетов, АМС "Венера-1" 19-20 мая 1961 года прошла на расстоянии, примерно, 100 тысяч километров от Венеры и продолжила свой полет вокруг Солнца. В результате успешного запуска "Венеры-1" ученые получили первые данные о научных измерениях на значительном удалении от Земли, в той области пространства, которую называют дальним космосом.
После этого были полеты еще нескольких "Венер" и американских "Маринеров" (Mariner). В 1970 году космический аппарат (КА) "Венера-7" впервые совершил на планету мягкую посадку.
В 1972 году КА "Венера-8" также совершил мягкую посадку на поверхность планеты, причем впервые на дневной стороне. От него впервые стали известны данные по характеру поверхностных пород, об освещенности: оказалось, что даже на дневной стороне планеты царят сумерки из-за рассеяния солнечного света в облаках и плотной атмосферы.
В 1975 году стартовали два аппарата следующего поколения — "Венера-9" и "Венера-10". Каждая станция состояла из орбитального модуля и спускаемого аппарата, которые несли расширенный по сравнению с предыдущими миссиями комплекс научных приборов. Автоматическая межпланетная станция "Венера-9" была запущена 8 июня 1975 года ракетой-носителем "Протон-К" с космодрома Байконур, а "Венера-10" — 14 июня 1975 года. Масса автоматической станции "Венера-9" — 4936 килограмм, "Венеры-10" — 5033 килограмм. Масса спускаемого аппарата – 1560 килограмм.
В полете с "Венерой-9" и "Венерой-10" было проведено две коррекции траектории. За двое суток до подлета к Венере от космических станций были отделены спускаемые аппараты.
22 октября 1975 года спускаемый аппарат станции "Венера-9" вошел в атмосферу планеты. После спуска — сначала на парашюте, а затем с помощью тормозного аэродинамического щитка — он совершил мягкую посадку на освещенной Солнцем, но невидимой с Земли стороне Венеры. В ходе спуска проводились научные измерения атмосферы, в том числе облачного слоя, которые сразу же передавались на орбитальный аппарат. Выяснилось, что до поверхности Венеры в основном доходят красный и оранжевый диапазоны, так что венерианский день представляет собой на самом деле оранжевые сумерки.
Спустя две минуты после посадки спускаемого аппарата началась передача телевизионной панорамы. Это были первые в мире фотографии, переданные с поверхности другой планеты. Изображение получалось в видимых лучах с помощью телефотометра — системы, по принципу действия напоминающей механическое телевидение. На станции "Венера-9" были установлены приборы для измерения плотности поверхностных пород и содержания в них естественных радиоактивных элементов. Передача информации со спускаемого аппарата длилась 53 минуты. Орбитальный аппарат "Венеры-9" вышел на орбиту искусственного спутника Венеры. 23 октября 1975 года произошло разделение орбитального и спускаемого аппарата станции "Венера-10" и увод орбитального отсека на пролетную траекторию. 25 октября 1975 года спускаемый аппарат автоматической станции "Венера-10" совершил мягкую посадку на освещенной стороне планеты в 2200 километрах от точки посадки "Венеры-9". Время его работы на поверхности Венеры составило 65 минут. Орбитальный отсек станции "Венера-10" тем временем также вышел на орбиту вокруг Венеры.
Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой орбитальный модуль, ставший к этому времени искусственным спутником Венеры, и ретранслировалась на Землю. Оба орбитальных аппарата после завершения работы со спускаемыми аппаратами провели комплексные исследования планеты Венера и околопланетного пространства, включая фотографирование облачного покрова.
Главными достижениями межпланетных станций "Венера-9" и "Венера-10" стали первая в мире съемка панорамы поверхности Венеры и первые в мире искусственные спутники Венеры.
В 1978 году на планету совершили посадку спускаемые аппараты "Венера-11" и "Венера-12", изучившие в том числе и электрическую активность атмосферы Венеры. В том же году был запущен американский проект "Пионер–Венера" (Pioneer-Venus), результатом которого стала топографическая карта, созданная на основе радарной съемки.
В 1982 году "Венера- 13" и "Венера-14" передали первые цветные снимки поверхности планеты. Были также впервые получены данные об элементном составе поверхностных пород. КА "Венера-15" и "Венера-16", запущенные в 1983 году, с помощью радиолокации картографировали с орбиты северное полушарие планеты, что позволило оценить структуру (морфологию) поверхности.
Дальнейшим продолжением программы "Венера" в СССР стал международный проект "Вега" по исследованию Венеры (зондами в атмосфере), а также кометы Галлея.
По программе "Вега" в создании научных приборов и обслуживающих их систем вместе с советскими специалистами принимали участие представители Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии. В проекте участвовали Европейское космическое агентство, Япония, США.
В рамках программы были созданы две идентичные станции – "Вега-1" и "Вега-2". Каждая из них состояла из пролетного модуля и спускаемого аппарата, который в свою очередь подразделялся на посадочный модуль и аэростатный атмосферный зонд.
15 декабря 1984 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель "Протон-К", которая вывела на траекторию полета к Венере автоматическую межпланетную станцию "Вега-1". Впервые в СССР запуск межпланетной станции был показан по телевидению, и впервые о нем было известно заранее. Следующая станция "Вега-2" была отправлена в полет 21 декабря 1984 года.
Через шесть месяцев полета аппараты приблизились к Венере. 9 и 13 июня 1985 года от "Веги-1" и "Веги-2" были отделены спускаемые аппараты, которые 11 и 15 июня доставили на Венеру посадочные аппараты и аэростатные зонды. Данные с посадочных аппаратов ретранслировались на Землю через пролетные аппараты, а с аэростатных зондов — непосредственно на 60-70-метровые антенны, расположенные на территории ряда государств, в том числе СССР и США.
Посадочные аппараты совершили мягкую посадку на ночную сторону Венеры. В ходе спуска в атмосфере досрочно включилась аппаратура первого посадочного аппарата, предназначенная для исследований на поверхности, в том числе грунтозаборное устройство. Из-за этого после посадки от него не было никакой пользы, но другие научные приборы все-таки передали ценную информацию. Продолжительность приема информации со спускаемого аппарата после посадки составила 20 минут.
Второй посадочный аппарат успешно выполнил программу исследований на поверхности, передача сигнала продолжалась 56 минут. Посадочный аппарат "Веги-2" впервые совершил посадку в высокогорном районе, поэтому анализ грунта в этом месте представлял особый интерес. После посадки были осуществлены заборы грунта и проведены измерения рентгенофлюоресцентных спектров венерианской породы.
С помощью аэростатных зондов КА "Вега-1, —2" было осуществлено изучение циркуляции атмосферы Венеры, ее метеорологических параметров и облачного слоя.
Пролетные аппараты обеих станций продолжили полет к комете Галлея. "Вега-1" встретилась с ней 6 марта 1986 года, а "Вега-2" – 9 марта. С их помощью впервые была исследована комета Галлея с близкого расстояния, были получены уникальные научные результаты, в том числе около 1500 снимков.
Это были последние отечественные космические миссии к Венере.
В 1989 году США запустили к Венере автоматическую межпланетную станцию "Магеллан" (Magellan), которая в течение нескольких лет провела глобальное картографирование планеты.
Позже межпланетные станции "Галилео" (Galileo), Cassini ("Кассини") и Messenger ("Мессенджер") прошли мимо Венеры по дороге к своим целям (соответственно, Юпитеру, Сатурну и Меркурию) и передали на Землю немало ценных сведений.
9 ноября 2005 года ракетой-носителем "Союз-ФГ" с космодрома Байконур был запущен европейский корабль "Венера-Экспресс" (Venus Express), предназначенный для изучения поверхности Венеры и ее атмосферы. В апреле 2006 года аппарат встал на орбиту планеты и проработал до декабря 2014 года, передав на Землю тысячи уникальных снимков и множество интереснейшей информации о Венере. Станция впервые сделала изображение южного полюса планеты.
В 2010 году для изучения атмосферы Венеры к ней был направлен японский космический аппарат "Акацуки" (Akatsuki), но ему не удалось выйти на орбиту вокруг планеты. Очередная попытка вывести его на эту орбиту будет предпринята в 2016 году, когда "Акацуки" снова приблизится к Венере.
Запуск российского зонда для исследования Венеры — аппарата "Венера-Д", был включен в Федеральную космическую программу на 2006-2015 годы. В 2009 году срок запуска сдвинулся на 2018 год. В настоящее время он планируется не ранее 2024 года.
Лекция Владимира Сурдина о Венере. На экране карта Венеры. Желтые ярлыки - места посадок советских космических станций. И только одна внизу - не советская. Было чем гордится!
Лекция Владимира Сурдина о Венере. На экране карта Венеры. Желтые ярлыки - места посадок советских космических станций. И только одна внизу - не советская. Было чем гордится!
При составлении хронологии запусков межпланетных станций на Венеру передо мной встал вопрос - какие запуски помещать в список. Если мы откроем русскоязычную Википедию, то в "Списке успешных запусков космических аппаратов, передавших сведения о Венере" первым оказалась " Венера-1 ", стартовавшая 12 февраля 1961 года. Но . связь с АМС была потеряна уже через 7 дней после старта. Научная программа полета выполнена не была. Тогда почему кто-то поставил АМС "Венера-1" в этот список? Если уж ставить корабль, связь с которым была утеряна в категорию успешных, то надо отмечать и все запуски космических кораблей к первой планете. А таких было много, и список был бы очень обширен. Поэтому я убрал " Венеру-1 " из списка.
А как дело обстоит в англоязычной Википедии? " Венера-1 " там есть! Но она не на первом месте. На первом месте там помещен советский " Тяжелый спутник ", запущенный на 8 дней раньше "Венеры-1" 4 февраля 1961 года. На третьем месте стоит " Маринер-1 ", отсутствующий в русскоязычной Википедии, - неудача на старте. То есть, в англоязычной Вике отмечены все запуски к Венере, удачные и неудачные. Мы ограничимся удачными, теми, которые смогли расширить наши знания о Венере.
Я сократил до минимума иллюстративный материал (газетные вырезки, обложки книг, журналов, цитаты из мемуаров, фотографии космических кораблей. Хотя было интересно читать, что писали газеты в те годы.
1. "Маринер-2" (США)
2. "Венера-3" (СССР)
3. "Венера-4" (СССР)
12 июня 1967 года. 18 октября 1967 года станция достигла орбиты Венеры. При входе в атмосферу, на скорости 11 км/с, от станции отделился спускаемый аппарат. Орбитальный отсек передавал на Землю телеметрическую информацию, пока не разрушился в атмосфере. Во время торможения перегрузки на спускаемом аппарате достигали 300 g. После снижения скорости была введена в действие парашютная система, введены в действие радиопередатчик и включились измерительные приборы. Началась передача информации со скоростью 1 бит/с. Радиовысотомер передал значение 26 км, но после того, как данные были тщательно проанализированы, это значение было исправлено на 61—65 км. Значения давления передавались вплоть до значения, на которое был рассчитан манометр — 7,3 атмосферы. Значения температур передавались в течение 93 минут, пока продолжался парашютный спуск, приблизительно до высоты 28 км над поверхностью. За это время температура менялась от 33 °C до 262 °C.
А что американцы писали? У американцев был шок номер три. Первый - полет Спутника в 1957 году, второй Гагарин. А третий посадки на Венеру. Вот целая подборка статей в Нью-Йорк Таймс 19 октября 1967 года:
Слова восхищения и шока я выделил рамкой
4. "Маринер-5" (США)
14 июня 1967 года (через 2 дня после старта Венеры-4). 19 октября того же года на расстоянии 3990 км. С более чувствительными приборами, чем его предшественник Маринер-2, Маринеру-5 провёл исследования атмосферы Венеры. Его целями были измерение межпланетных магнитных полей, заряженных частиц, плазмы, радио рефракции и излучения атмосферы планеты в УФ диапазоне. С помощью аппарата Маринер-5 было выяснено, что Венера обладает очень горячей поверхностью, а её атмосфера ещё плотнее, чем ожидалось ранее. 12-21 августа 1967 года проводился круглосуточный прием данных с Маринера-4 и Маринера-5. В это время Маринер-5, Земля и Маринер-4 располагались вдоль прямой, идущей радиально от Солнца. Наибольший интерес представляли сведения о солнечном ветре и магнитном поле. Программа полета Маринер-5 завершилась в ноябре 1967 года.
5. "Венера-5" (СССР)
6. "Венера-6" (СССР)
7. "Венера-7" (СССР). Мягкая посадка
Роскосмос нас немного порадовал. Выложил немного рассекреченных документов! А ведь 50 лет прошло, могли бы не несколько бумажек, а весь пакет документации выложить в открытый доступ. Короче, все интересующиеся историей полетов на Венеру - идите на сайт Роскосмоса и ищите в "рассекреченных документах":
8. "Венера-8" (СССР)
9. "Маринер-10" (США)
10. "Венера-9" (СССР). Первые снимки
8 июня 1975 года. После отделения СА космический аппарат был выведен на орбиту искусственного спутника Венеры с периодом ~ 48 часов. Это позволило получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. Большое внимание привлекло обнаружение гроз и молний в слое облачности на планете. После аэродинамического торможения осуществлялся спуск на парашюте в течение 20 мин (для проведения исследования облачного слоя), затем парашют был сброшен и осуществлён быстрый спуск. СА совершил мягкую посадку 22 октября 1975. Связь со спускаемым аппаратом поддерживалась 53 минуты. В ходе спуска проводились измерения атмосферы, которые сразу же передавались на орбитальный аппарат. Высокая плотность нижних слоёв атмосферы планеты позволяла осуществить относительно мягкую посадку, с сохранением работоспособности аппарата, используя в качестве тормоза только жёстко закрепленное коническое аэродинамическое тормозное устройство и сопротивление самой конструкции. Через 2 минуты после посадки начиналась передача телевизионной панорамы. Это были первые в мире изображения, переданные с поверхности другой планеты.
Изображение получалось в видимых лучах. Место посадки представляло собой россыпь довольно крупных камней.
11. "Венера-10" (СССР)
14 июня 1975 года. После отделения СА космический аппарат был переведен на пролётные траектории, а затем выведен на орбиту искусственного спутника Венеры. Это позволило получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. Большое внимание привлекло обнаружение гроз и молний в слое облачности на планете. После аэродинамического торможения осуществлялся спуск на парашюте в течение 20 мин (для проведения исследования облачного слоя), затем парашют был сброшен и осуществлён быстрый спуск. В ходе спуска проводились измерения атмосферы, которые сразу же передавались на орбитальный аппарат. Высокая плотность нижних слоёв атмосферы планеты позволяла осуществить относительно мягкую посадку, с сохранением работоспособности аппарата, используя в качестве тормоза только жестко закрепленное коническое аэродинамическое тормозное устройство и сопротивление самой конструкции. Аппарат совершил мягкую посадку 25 октября 1975 на невидимую в это время с Земли освещенную сторону Венеры. Время работы на поверхности 65 минут. Измерены плотность, давление, 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. Измерение освещенности у поверхности показали, что 5-10% солнечной энергии достигает поверхности планеты в виде излучения, рассеянного облаками.
12. "Пионер-Венера-1" (США)
Это небольшой документ в 30 страниц был издан за 5 лет до старта АМС.
13. "Пионер-Венера-2" (США)
Обратите внимание - "станции работали в течении нескольких минут". тогда как на самом деле больше часа. Какие станции, как называются, когда вылетели, что делали - большая загадка для советского читателя.
14. "Венера-11" (СССР)
15. "Венера-12" (СССР)
16. "Венера-13" (СССР)
17. "Венера-14" (СССР)
В римской мифологии Венера — богиня красоты, любви и плодородия, но планета, носящая ее имя, — сущая преисподняя. Это сейчас мы знаем, что на Венере технике сложно выдержать хотя бы сутки (рекорд пока составляет 127 минут и принадлежит "Венере-13"), а людям лучше вообще не соваться. Но самые первые аппараты проектировались в расчете на гораздо менее суровые условия. Советский "Зонд-1", построенный в 1964 году, даже был способен приводниться, поэтому имел датчик для определения периода волн в гипотетическом венерианском океане. А шкала барометра на "Зонде-1" заканчивалась на отметке 6,9 атмосферы — давление больше 7 атмосфер казалось конструкторам совершенно невероятным.
Первые аппараты отправляли в надежде найти пригодные для жизни условия, перед стартом их стерилизовали, чтобы не занести на Венеру земную жизнь. О том, что эта жизнь погибнет сама еще до посадки, ученые не догадывались вплоть до полета "Венеры-4". Та впервые смогла мягко войти в атмосферу, начала спуск с передачей данных о давлении. И ее рассчитанный на 20 атмосфер корпус треснул задолго до посадки.
Атмосфера Венеры на 96,5% состоит из углекислого газа, на 3,47% — из азота, остальное — незначительные примеси, а кислорода вообще нет. Давление на поверхности равно давлению на глубине около 910 метров под водой в земных океанах: фактически "воздух" над Венерой представляет собой полужидкий-полугазообразный океан.
На высоте 50–65 км атмосферное давление и температура практически такие же, как на поверхности Земли. Условия в этой области больше всего напоминают привычные для людей, даже больше, чем в пустынях Марса. Некоторые ученые даже предлагали колонизировать верхние слои венерианской атмосферы.
Селфи спустя месяц не снимешь
Если "Венеру-4" раздавило неожиданно, то "Венеру-5" и "Венеру-6" ровно полвека назад расплющило в строгом соответствии с планом полета. Было ясно, что давление слишком велико. На основе данных с предшествующих аппаратов ученые придерживались оценки "около 90 атмосфер и 470 °С".
Этим станциям не успевали сделать особо прочный корпус, но он и не требовался. Ученые оборудовали оба аппарата только приборами для изучения атмосферы. Кроме барометра, термометра и газоанализатора на борту стоял также фотометр для измерения уровня освещенности. Из-за сплошной многоуровневой облачности там оказалось довольно мрачно, несмотря на относительную близость к Солнцу. "Венеру-5" и однотипную "Венеру-6" раздавило, когда давление выросло примерно до 25 атмосфер.
Добраться до поверхности целой удалось только "Венере-7". Когда 15 декабря 1970 года она совершила посадку, предварительные оценки блестяще подтвердились. Аппарат получил титановый корпус, рассчитанный уже не на 25, а на 180 атмосфер, чтобы уж наверняка выдержать самое высокое давление на планетах земной группы (на Юпитере и других планетах-гигантах оно еще выше, но там нет твердой поверхности).
Обеспечить сколь-нибудь длительное выживание электроники на Венере было нереально, поэтому конструкторы ограничились установкой теплоизоляции из стекловаты. Та позволила "Венере-7" выстоять целых 20 минут после посадки и почти час с момента входа в атмосферу.
Человек может жить при температурах до 40 °С и на короткое время заходить в места, где сухой воздух нагрет до сотни с небольшим, как в бане. Обычные потребительские процессоры для компьютеров не любят перегрева свыше 70 °С. Промышленная электроника самого живучего класса Military обычно работает при 125 °С, но достигается это за счет строгого контроля качества и улучшенного теплоотвода, а не из-за радикального усовершенствования. Дальнейшего повышения температуры никакие полупроводниковые компоненты не выдерживают.
Повышение температуры заставляет молекулы двигаться быстрее — в результате тонкая структура внутри кремниевого кристалла разрушается. Даже экспериментальные образцы микросхем рассчитаны максимум на 300 °С, а для венерианских условий пока удалось изготовить лишь сравнительно простые чипы с несколькими десятками транзисторов. Это уже неплохо, но от современного аппарата все-таки хочется большего: десятками транзисторов можно было ограничиться на рубеже 1970-х, а сейчас в типичных чипах насчитывают от десятков миллионов транзисторов. Кроме того, нужны столь же термостойкие аккумуляторы. Даже изоляция для проводов в венерианских условиях должна быть из специальных материалов: привычный ПВХ плавится уже при 200 °С.
Возможным решением проблемы перегрева могли бы стать холодильные установки. Но сделать компактный, легкий и способный работать при таких температурах холодильник тоже непросто. Масса "Венеры-7" из-за более прочного корпуса и дополнительной теплозащиты оказалась столь велика, что от многих приборов пришлось отказаться, а разгонный блок ракеты "Молния-М" специально доработали, увеличив его топливные баки.
Не нужно забывать о давлении. Люди давно умеют создавать сосуды, которые выдерживают повышенное давление, — на первый взгляд, проблемы нет. Обычный кислородный баллон для газосварки выдерживает (правда, изнутри) 150 атмосфер — только вот такие стальные баллоны при объеме 40 л весят 65 кг; чуть лучше соотношение у баллонов для аквалангов. Замена стали на композиционные материалы снижает вес, но прочность стеклопластика при нагреве до венерианских значений снижается в несколько раз. Словом, и тут есть инженерные задачи без простого решения.
На Марс сложно сесть из-за разреженной атмосферы, зато после посадки некоторые аппараты проработали на Красной планете свыше десяти лет. Венера такого не допускает: там нельзя провести месяц за работой, а потом выставить перед собой манипулятор, сделать селфи и передать его на Землю. Экспедиции на Венеру до сих пор остаются уделом роботов-самоубийц — автоматов, которые проработают считаные часы и погибнут без особых шансов на обнаружение экспедициями будущего.
Вернемся не раньше 2026-го
После того как ученые получили общее представление об условиях на Венере, интерес к планете упал. Искать жизнь земного типа оказалось напрасной затеей. Облака из капелек серной кислоты и ураганные ветра, давление и температура — все это несовместимо даже с самыми экстремальными земными организмами. Гипотетически некие бактерии могли бы обитать высоко в венерианском небе, где температура не превышает сотни градусов при давлении в несколько атмосфер, но в пользу этой гипотезы аргументов довольно мало.
Оригинальные документы можно посмотреть по ссылке.
Комментарии
По теме
Космические проекты: смерть до рождения
Богиня в пыли
Популярное
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Западные страны могут блокировать значительную часть валютных резервов Центробанка в надежде опрокинуть этим рубль. Крайне серьезные ограничения коснутся и электроники с самолетами. Но самые серьезные последствия происходящего лежат в возможной полной дестабилизации мировой экономики в случае чрезмерной ответной реакции России. Разбираемся в деталях.
NASA рассматривает варианты использования МКС без участия России
Специалисты NASA изучают способы удержания Международной космической станции на орбите без участия России. Тем не менее в ведомстве не видят никаких непосредственных признаков того, что Москва отказывается от сотрудничества по проекту.
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Западные страны могут блокировать значительную часть валютных резервов Центробанка в надежде опрокинуть этим рубль. Крайне серьезные ограничения коснутся и электроники с самолетами. Но самые серьезные последствия происходящего лежат в возможной полной дестабилизации мировой экономики в случае чрезмерной ответной реакции России. Разбираемся в деталях.
ССС переведены в особый режим боевого дежурства. Объясняем, что это значит
Владимир Путин приказал перевести российские силы сдерживания в особый режим боевого дежурства. Эти термины не общеприняты и не совсем понятны даже военнослужащим. Naked Science решил попробовать разобраться, что же имел в виду в своем приказе верховный главнокомандующий.
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Западные страны могут блокировать значительную часть валютных резервов Центробанка в надежде опрокинуть этим рубль. Крайне серьезные ограничения коснутся и электроники с самолетами. Но самые серьезные последствия происходящего лежат в возможной полной дестабилизации мировой экономики в случае чрезмерной ответной реакции России. Разбираемся в деталях.
Опубликованы фотографии новых Су-57
В Сеть выложили фотографии новых самолетов Су-57, переданных российскому Минобороны. Это третий и четвертый серийный истребители пятого поколения.
Апатитские ученые узнали, почему запад Российской Арктики богат алмазами
Исследователи из Кольского научного центра обосновали алмазоностность западной части Российской Арктики. Для этого они изучили геодинамическую эволюцию региона.
Растения использовали гены бактерий и грибов для колонизации суши
Самый краткий курс: как перестать беспокоиться и пережить взрыв ядерной бомбы
Рогозин пригрозил отменить запуск спутников OneWeb, если их хотят использовать в военных целях
Самый краткий курс: как перестать беспокоиться и пережить взрыв ядерной бомбы
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
С точки зрения истории: может ли война на территории Украины вернуть мир в стагфляцию семидесятых?
Последние комментарии
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нобелевские лауреаты подписали открытое письмо против российской спецоперации на территории Украины
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Рогозин пригрозил отменить запуск спутников OneWeb, если их хотят использовать в военных целях
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
Самые обсуждаемые
Нам отключат SWIFT, самолеты, банковские карточки и резервы Центробанка. Что не так с массовыми представлениями о новых западных санкциях?
С точки зрения истории: может ли война на территории Украины вернуть мир в стагфляцию семидесятых?
Электричество от ветряков и солнца дешевле угольного — почему же в Азии начали массово строить угольные ТЭС?
Илон Маск активировал Starlink на Украине
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Броня крепка: Мощь и сила экзоскелетов Fallout 4
Памятники людским порокам и добродетелям
Научное исследование как искусство. Или наоборот!
Таймырские мамонты дожили до бронзового века. Но почему не до наших дней?
Разгром Наполеона на Березине: французская катастрофа, русская неудача?
Московский автосалон. Топ 15 новинок
10 культовых телефонов прошлого десятилетия
Вопросы читателей (ч. 2)
10 загадок Солнечной системы
Семь ступенек до Луны: обзор значимых высот и орбит
5 лекарств, спасших человечество
Детство и юность великих ученых. Тест
Инопланетяне: добрые, злые, равнодушные?
Животные-экстремалы
Десять самых важных научных событий 2018 года
Искусственный интеллект и будущее дизайна: что будет с дизайнерами к 2025 году?
Скачайте наше новое приложение!
Для лиц 16+
Читайте также: