Венера

П Л, А М Є Т, А У Є М Є Р А.

Венера — найближча сусідка Землі, друга усе своєю чергою планета Сонячної системи, її середнє відстань до Сонця 108,2 мільйона кілометрів. Розміри та величезною масою Венери й Землі також дуже близькі: радіус Венери 6051 км (6378 км у Земчи), маса Венери становить 0,815 маси Землі, середня щільність 5240 кг/м, прискорення вільного падіння на экваторі 8,76 м/с, що становить 0,89 земного. Після Сонця і Місяця Венера є яскравим світилом на земній небі: її зоряна величина в максимумі сягає 4,45m, і за благоприятных умов навіть спостерігати тінь від предметів, створювану світлом Венери. Вона робить один оборот по репетуваннябите навколо Сонця за 225 земних діб. Власне обертання Венери незвичайно: тривалість одного обороту перевищує венерианский рік і дорівнює 243 земним діб, напрям вращения протилежно обертанню інших планет. У цьому солнечные добу тривають близько 117 днів. Середня швидкість руху Венери орбітою 34,99 км/с. Кут між площинами екватора і орбіти дорівнює 25о06, орбіта планети кругова, і на Венері немає зміни часів года.

У 1610 року Галілей вперше спостерігав зміну фаз у Відніры, тобто. зміна її видимої форми від диска до вузького сірийпа. У 1761 року Ломоносов, спостерігаючи проходження планети по диску Сонця, виявив у Венери атмосферу. Починаючи з XVII століття астрономи неодноразово намагалися «розгледіти «Венеру, проте через щільного хмарного покриву Венера в видимому диапазоне.

— 2 ;

длин хвиль представляється однородной.

Удосконалення техніки астрономічних спостережень, використання поляриметрических і стереоскопічних измерений, освоєння інфрачервоного і ультрафіолетового діапазонів довжин хвиль дали деяку інформацію про характеристиках атмосфери Венери лише на рівні верхньої межі облаков.

У двадцятих — тридцятих роках нашого століття були проведены перші спостереження Венери в інфрачервоної області 8−13 мікрон, які дозволяли визначити температуру атмосфери у горумежі хмар (Петтит і Нікольсон, 1929 рік), обнарудружини смуги вуглекислого газу (Адамс і Данхэм, 1932 рік), проведено перші поляриметрические виміру (Лио, 1929 рік). Подальший розвиток наземних спектроскопических наблюдений дозволило Конну та інших. в 1969 році одержати прекрасний атлас інфрачервоних спектрів Венери й інших планет зі спектральным дозволом порядку 1055, знайти лінії окису углерода, соляної і фтористо-водородной кислот в спектрі Відніры і оцінити цих компонент. Поруч дослідників в 60-ті роки виявили атмосфері планети пари воды.

До польотів космічних станцій до Венері єдину можливість зондування подоблачной атмосфери планети предоставляли радіоастрономічні спостереження сантиметровом і дециметровому діапазонах довжин хвиль. Ці спостереження, виконаноные наприкінці п’ятдесятих — початку шістдесятих років у СРСР і США, і навіть спільні спостереження з обох країн покизачи, що нижня атмосфера Венери має температуру 500 — 700 ДО чи 250−450оС. Тоді ж у 1961;1962 років у СРСР, США.

— 3 ;

и Великобританії було проведено радіолокація Венери, яка дозволила визначити напрям і швидкість власного обертання, вивчити топографічні характеристики поверхности, уточнити розмір Венеры.

Хоча наземні астрономічні спостереження Венери продолжают розвиватись агресивно та понині, основна інформація про цю планеті протягом останніх через два десятиліття отримали з космических аппаратов.

Першим дослідницьким апаратом, спрямованим землянами в іншу планеті, стала радянська автоматична станция «Венера-1 », що стартувала 12 лютого 1961 року. Три місяці вони минули з відривом близько 100 тисячі кілометрів від Венери й вийшла орбіту супутника Сонця. Основними задучами станції «Венера-1 «були перевірка методів виведення космічних об'єктів на міжпланетну трасу, перевірка понаддальньої радіозв'язку та управління станцією, проведення фізкабінет іческих досліджень, у космосе.

У грудні 1962 року американський зонд «Маринер-2 «пролетів з відривом 35 тисячі кілометрів від Венери, маючи на борту радіометр сантиметрового діапазону, магнітометр і кілька приладів на дослідження заряджених частинок у космічній пилу. Магнітне полі виявлено було; за даними радиометра дійшли висновку, що радіовипромінювання формується у нижній атмосфері Венери, а чи не в іоносфері, як і допускалося ранее.

У 1965 році інтерес до «чудової із зірок небесних », так назвав Венеру Гомер, пішла «Венера-2 », яка привела так звані польотні дослідження. Надійно працювали приборы.

— 4 ;

для виміру космічного проміння, магнітних полів, потоків заряджених частинок і микрометеоритов, радіопередавачі і весь система передачі результатів наукових спостережень. Расправленные крила сонячних батарей живили прилади й апаратуру электроэнергией.

Основна технічна проблема, яка стояла перед конструкторами міжпланетної станції, полягала у забезпечення її досягнення в час спуску у атмосфері Венери за умов огромных температур і тиску, соціальній та період аэродинамического торможения.

І ось настав якісно новий етап: в 1965 року «Венера-3 «вперше досягла поверхні планети, а 1967 року «Венера-4 «вперше здійснила плавний спуск у її атмосфері і провела безпосередні фізико-хімічні дослідження. Перший історії людства сеанс міжпланетної радіозв'язку тривав 93 хвилини. Були обмірювані залежно від висоти щільність, тиск і температура атмосфери, проведено хіміческий аналіз складу атмосфери. Спускний аппрарат був расчитан на тиск до 20 атмосфер, і передачі даних прекратилась перед посадкою на тверду поверхню Венери. Було вустановлено, що вуглекислий газ є основним компонентом атмосфери (щонайменше 95%), отримані межі змісту низки інших компонент, однозначно встановлено існування высоких тисків і температурах атмосфері планети. На пролетном апараті виміряти воднева корона Венери, проведено наблюдения заряджених частинок і микрометеоритов.

Через день посадки «Венеры-4 «повз планети повз планети з відривом 4000 км пролетів «Маринер-5 », з по;

— 5 ;

мощью якого треба було досліджувана проходження радіосигналу чогорез атмосферу і іоносферу (радіопросвічування) і проведено виміру водневої корони. За даними радіопросвічування отримано залежності температури і тиску від висоти в межах 90−35 км і концентрація електронів ионосфере.

Існування менш щільною, ніж земна, водневої дорони у Венери було знайдено вимірами на космічних азпаратах «Венера-4 «і «Маринер-5 ». Для верхніх областей Відніры характерний ряд особливостей, визначених фотохимией CO2 з можливим через участь у комплексі реакцій води та галогенів, в умовах атомних і молекулярних взаємодій і взаимодействия з сонячним ветром.

Основна мета запуску в 1969 року двох станцій «Відніра-5 «і «Венера-6 «- збільшення проникнення атмосферу Венери, підвищення точності вимірів хімічного складу, параметрів атмосфери і лобіювання відповідних їм висот. Корпус спускного апарата був останні кілька зміцнений, що дозволило провести виміру подоблачной атмосфери більш низьких вистільниках (до 19 км від поверхні планеты).

Спускний апарат нової конструкції створений і ввійшов у складі станції «Венера-7 », яка досягла околиць планети у грудні 1970 року. Її апаратура проводила измерения лише у час спуску в усій товщі атмосфери, а й протягом 23 хвилин самісінькому поверхні планети. Умови виявилися надзвичайно суворими: тиск досягало 90 атмосфер, а температура — до 500оС; в хмарному покрові, окутывающем планету, дуже багато вуглекислого газу та мало кислоротак. Отримано дані про характер порід поверхового слоя.

— 6 ;

Венеры.

З допомогою спускного апарата станції «Венера-8 «в 1972 року було проведено різнобічні дослідження атмосферы і поверхні Венери. Крім вимірів атмосферного давшиления, щільності і температури було виміряно освітленість і вертикальна структура аерозольним середовища, зокрема пролачного шару, визначено швидкості вітру в різних висотах у атмосфері по доплеровскому зрушенню частоти радиопередатчика, проведена гамма-спектроскопия поверхневих порід. Фотометричні виміру показали, що хмарний шар простирается до висот близько сорока км, оцінена його оптична товщина і прозорість; освітленість лежить на поверхні денний боку Венери виявилася достатньої для зйомки зображення місця посадки. Вперше отримано висотний профіль швидкості вітру, що характеризується зростанням швидкості від 0,5 м/сек у поверхні до 100 м/сек у верхньої межі хмар. По зітриманню природних радіоактивних елементів (уран, торій, калій) поверхневі породи на Венері займають проміжне становище між базальтами і гранитами.

Вже у лютому 1974 року в відстані 6000 кілометрів від Венери пройшов американський зонд «Маринер-10 », де були вустановлены телевізійна камера, ультрафіолетовий спектрометр і інфрачервоний радіометр. Отримані телевізійні зображення хмарного шару використовувалися на дослідження динаміки атмосферы. З допомогою ультрафіолетового спектрометра виявлено і обмірювані кількості гелію в атмосфере.

Станції нової генерації «Венера-9 «і «Венера-10 », достигшие планети у жовтні 1975 року, стали першими искусс;

— 7 ;

твенными супутниками Венери, які що встановлюють апарати совершили м’яку посадку на освітленої боці планети. Вперше було передано панорамні телевізійні зображення з іншого планети, обмірювані на спущені апаратах щільність, давление, температура атмосфери, кількість водяної пари, проведены нефелометрические виміру частинок хмар, виміру освітленості у різних ділянках спектра. Для вимірів пхерактеристик грунту крім гамма-спектрометра використовувався радіаційний плотнометр. Штучні супутники дозволили отримати телевізійні зображення хмарного шару, распределение температури по верхньої кордоні хмар, спектри ночного світіння планети, провести дослідження водневої короны, багаторазове радіопросвічування атмосфери і іоносфери, вимір магнітних полів і околопланетной плазми. На станциях другого покоління інформація зі спущені апаратів віддавалася на орбітальний апарат, та був ретранслировалася на Землю. Це спричинило значного збільшення количества одержуваної информации.

На панорамах видно виходи корінних порід поруч із эродированным матеріалом; розвали каменів може бути результатом зсувів в корі і бути підтвердженням тектонічної активности на Венері. У цілому нині поверхню Венери — це гаряча суха кам’яниста пустыня.

У 1978 року за міжпланетної трасі минулися, і досягли заданої мети решта 2 посланця — «Венера-11 «і «Венера-12 », основним завданням яких, було детальне дослідження хіміческого складу нижньої атмосфери методами масс-спектрометвдз, газової хроматографії, оптичної і рентгеновской.

— 8 ;

спектроскопии. Були обмірювані кількості азоту, окису углеротак, двоокису сірки, водяної пари, сірки, аргону, неону і впределены ізотопні відносини аргону, неону, кисню, вугілліроду, виявлено хлор і сірка в частинках хмар, отримані детальні дані про поглинання сонячного випромінювання на разособистих висотах у атмосфері, необхідних вивчення його теплового режиму. Спеціальним приймачем були зарегистрированы імпульси електромагнітного випромінювання, що вказують на існування електричних зарядів у атмосфері наподобе земних блискавок. На прогонних апаратах було встановлено ультрафиолетовые спектрометри на дослідження складу верхньої атмосферы.

Основна складова атмосфери Венери — вуглекислий газ (96% за обсягом), азот (4%), окис углеродадвуокись сірки, кисню у тому, зміст водяної пари, по-видимому, колеблетсяот 0,1 — 0,4% під хмарними верствами до 15−30% вище них. Наземними спектроскопическими дослідженнями знайдено також молекули HCl.

Температура атмосфери Венери у поверхні планети (на рівні, відповідному радіусу 6052 км) 735 До, тиск 9 МПа, щільність газу 60 разів більше, ніж у земної атмосфері. Атмосфера Венери до 50 кілометрів від поверхні зберігається близькій до адиабатической, а вище 50 км температурний градієнт уменьшается приблизно вдвічі. Добові коливання температури у поверхні 1 До, але в висоті 50−80 км досягають 15−20 До. Температура верхньої межі хмарного шару в приполярної зоне так на 5−10 До вище, ніж в екватора, що, певне, пов’язано с.

— 9 ;

изменением висоти розташування хмар. Висока температура атмосфери у поверхні пояснюється дією парникового ефекту: за даними прямих вимірів, значна частина сонячного випромінювання (3 — 4%) сягає поверхні, і нагріває її, а сильна непрозорість задля власного інфракрасного випромінювання щільною вуглекислої атмосфери з додатком водяної пари перешкоджає остигання поверхности.

Виявлено висока грозова активність Венери: интенсивность електричних розрядів, регистрировавшаяся по годинутоте прямування низькочастотних імпульсів на спущені аппаратах «Венера-11 «і «Венера-12 », виявилася в багато разів више, ніж Землі. Вочевидь поблизу поверхні Венери метушнікают електричні половіючі жита із напруженістю на сотні кВ/м. Высокая грозова активність може бути пояснюється наличиїм діючих вулканів лежить на поверхні Венеры.

Космічні засвідчили, що власного магнітного поля у Венери нет.

Поруч із «Венерой-11 «і «Венерой-12 «проходила робота американського проекту «Пионер-Венера », який включал супутник і чотири атмосферних зонда з апаратурою для змерения тиску, щільності, температури, оптичної товщини хмар і теплового випромінювання у атмосфері. В одному з зондов були додатково встановлено мас-спектрометр, газовий хроматограф, спектрометр розмірів аерозольних частинок і двоє фотометра. На борту супутника перебували мас-спектрометри нейтрального і іонного складу, ультрафіолетовий спектрометр, інфрачервоний радіометр, поляриметр, магнітометр, анализаторы плазми і електричних полів, радар для исследова;

— 10 ;

ния рельєфу. 4 грудня 1978 року в околопланетную орбіту виведений американський космічний апарат «Пионер-Венера-1 », а 9 грудня на Венері чотири точках планети зробили всадку одну велику і трьох малих зонда (великий і тільки малий на денну бік, 2 інших малих — на нічну поверхню), доставлені космічним апаратом «Пионер-Венера-2 «(сам космічний апарат згорів у атмосфері Венери). Під час цих експериментів було проведено дослідження структури, хімічного складу, оптичних властивостей і теплового режиму атмосфери, властивостей хмар. Проведено також виміру нейтрального і іонного складу верхньої атмосфери; плазмові і магнітні виміру; методом радиовысотометрии досліджений рельєф значній своїй частині планеты.

На спущені апаратах «Венера-13 «і «Венера-14 «(1982 рік) було встановлено вдосконалена апаратура хіміческого аналізу атмосфери (мас-спектрометри, газові фроматографы, оптичні і рентгенівські спектрометри), для исследования частинок хмарного шару. Цими станціях вперше отримано кольорові панорами поверхні планети, проведены буріння й аналіз грунту. Була розв’язано проблему створення і обробки грунтозаборного устрою, взяті зразки грунту доставлені всередину спущені апаратів і піддані рентгеновскому аналізу, що дало зміст основних елементів в досліджених зразках грунта.

Головна мета космічного експерименту на искусственных супутниках Венери автоматичних міжпланетних станціях «Венера-15 «і «Венера-16 «(1983 рік) було радиолокационное картографування поверхні північного півкулі з по;

— 11 ;

мощью радіолокаторів бічного огляду. Вперше отримані зарадиолокационные зображення північної приполярній області Відніры. На зображеннях різняться кратери, гряди, возвышенности, великі розлами, гірські хребти і деталі рельєфу розміром 1−2 км. На супутниках було також встановлено прилади для зондирования поверхні, і атмосфери планети в радіодіапазоні і інфрачервоний Фурье-спектрометр, створений вченими НДР та СРСР на дослідження хімічного складу, будівлі, теплового режиму і динаміки атмосфери на висотах 55−100 км.

Одержання з допомогою розвідників космосу різноманітної інформації про районах далеких і ближніх, Венері, інших кутках Сонячної системи має величезну наукове і познавательное значення. Пізнавши минуле люди зможуть передбачити будущее.

" У Є Р, А «Міжнародний проект «Венера-Галлей «.

Центр Управління Польотом, 1985 год.

" До зіркам — To the stars «.

Шаталов В.А.

Ребров М.Ф.

Баскевич Э.А.

" Планета ", Москва, 1982 год.

" Космонавтика «Энциклопедия.

" Радянська енциклопедія ", Москва, 1985 год.