Венера (планета)

2021

Первая со времен СССР миссия к Венере намечена на 11 ноября 2029 года

В частности, в рамках венерианской программы планируется решить задачу доставки на Землю грунта со второй от Солнца планеты

«Роскосмос» выделяет 318 млн рублей на исследование Венеры

17 мая 2021 года стало известно о выделении «Роскосмосом» более 318 млн рублей на исследование Венеры. Эти средства пойдут на реализацию первого этапа проекта, в рамках которого планируется создать российскую автоматическую станции для изучения этой планеты. Подробнее здесь.

2020: Томские ученые уточняют карту Венеры для Роскосмоса и НАСА

Специалисты геолого-географического факультета Томского госуниверситета совместно с коллегами из Карлетонского университета (Канада) составляют детальные карты фрагментов поверхности Венеры. Это поможет при выборе будущего места посадки орбитального аппарата с отбором проб в исследовательской миссии «Венера-Д», которую готовят Роскосмос и НАСА^[1].

Как уточняют в пресс-службе ТГУ, «Венера-Д» — совместный проект Роскосмоса и НАСА по отправке орбитального аппарата и посадочного модуля на Венеру для определения состава материала поверхностных структур и понимания геологических процессов, которые сформировали поверхность этой планеты. Полет запланирован на период между 2026 и 2033 годами.

Задача международной исследовательской группы, в состав которой вошли младший научный сотрудник лаборатории геохронологии и геодинамики ГГФ ТГУ Екатерина Антропова и студент 3 курса ГГФ Карлос Брага, — создать подробные карты фрагментов поверхности Венеры, в 10 раз превосходящие по масштабу более ранние исследования.

Как поясняют ученые ГГФ, в настоящее время большая часть Венеры закартирована в разведывательном масштабе — 1:10 000 000, 1:5 000 000. Планируемое региональное картографирование будет более мелкого масштаба — 1:500 000.

«Полученные результаты станут основой более детального изучения поверхности планеты, в том числе в ходе исследовательских миссий „Венеры-Д`. Для этого необходимо учитывать потенциальную безопасность посадки на конкретной местности; репрезентативность материалов, потенциальную простоту и качество геохимического сигнала на месте посадки; орбитальные ограничения миссии», — говорит Екатерина Антропова.

Исследование также будет иметь значение для разведки месторождений наземных руд, которые связаны с крупными изверженными провинциями (КИП), сформированными в результате внедрения огромных объемов мантийных магм, и для оценки их влияния на изменение климата планеты.

Поскольку Земля и Венера похожи по размерам и некоторым другим характеристикам, то и протекающие там процессы тоже можно сравнивать. В настоящий момент признано, что формирование КИП на Земле оказало значительное влияние на климат, в том числе, например, на массовое вымирание динозавров. Существует предположение, что именно КИПы вызвали резкое изменение климата и на Венере — в результате выброса CO2 и возрастающего парникового эффекта после масштабных извержений вулканов там, возможно, исчезла жизнь.

«Более того, поскольку эрозионные процессы на поверхности Венеры почти отсутствуют, на снимках мы можем наблюдать и анализировать структуры, аналогичные земным, в их первичном виде, когда разрушительная сила ветра, воды и иных агентов еще не нарушила первоначальный облик», — добавляет Екатерина Антропова.

То есть на Венере геологические объекты как бы «законсервированы» из-за отсутствия эрозии и других явлений, их можно изучать — и понять, как именно протекали изменения.

Ученые уже закартировали несколько областей Венеры с разнонаправленными вулканическими потоками, областями полей щитовых вулканов и целых крупных вулканических центров. Например, выяснили, что вулкан Атира Монс, над которым работает Карлос Брага, в диаметре составляет 500 км, это сравнимо с протяженностью Томской области с севера на юг. Следующим этапом работы станет демонстрация материалов на международной отраслевой конференции, которая запланирована на март 2021 года в Техасе, США.

Лаборатория геохронологии и геохимии ТГУ создана при поддержке правительства РФ в рамках мегагранта «Происхождение, металлогения, климатические эффекты и цикличность крупных изверженных провинций (КИП)». Над проектом работают ученые из ТГУ, США, Китая, Канады и Испании. Руководителем является канадский ученый Ричард Эрнст.

1970: Посадочный аппарат «Венера-7» привенерился на поверхность Венеры

17 августа 1970 советский посадочный аппарат «Венера-7» привенерился на поверхность Венеры - человечество получило первую информацию о соседней планете. Первая мягкая посадка земного аппарата на другой планете.

Венера-7

Завлабораторией Института космических исследований РАН Людмила Засова - о посадке «Венеры-7»: До этого миссии шести аппаратов, которые назвались "Венера", оказались неудачными. Станции "Венера-4", -5 и -6 вошли в атмосферу, но их раздавило на высоте 20-25 километров над поверхностью. После посадки "Венеры-7" поняли, какое давление на планете - 90 атмосфер. Это было для всех удивительно. Температура была более-менее известна.

Посадочная станция подарила другие научные открытия: измерила скорость ветра, состав атмосферы, уровень радиации. Информация пригодилась для подготовки посадок следующих аппаратов, в том числе "Венеры-9", которая первой сфотографировала то, что скрывается под густыми облаками атмосферы планеты.

Когда спускалась "Венера-7", не знали даже, жидкая поверхность или твердая. Полагали, что там нефтяные озера могли быть, джунгли. Но когда сели, стало понятно, что поверхность там каменистая, твердая.

По составу основная часть поверхности планеты похожа на земные вулканические базальты - застывшая лава от извержений вулканов, происходивших 700 миллионов лет назад. Только 8% поверхности планеты - горная местность, в которой сохранились древние породы. Там могут быть следы океанов, следы минералов, которые были в океане, может быть, какие-то следы остатков свидетельств, что когда-то в этих океанах была жизнь.

«Венера-7» стартовала 12 августа 1970 года. Через четыре месяца, 15 декабря, ее спускаемый аппарат вошел в атмосферу планеты, во время аэродинамического торможения снизил скорость с 11,5 км/с до 200 м/с, достигнув расчётных перегрузок в 350 единиц, и дальнейшее движение осуществлялось на парашюте из термостойкой ткани.

Наземные средства связи принимали радиосигналы со спускаемого аппарата в течение 53 минут – с момента окончания плазменного участка спуска, и в том числе тогда, когда он опустился на поверхность. К сожалению, при входе в атмосферу отказал телеметрический коммутатор, и станция передавала информацию лишь об окружающей температуре.

Но и по косвенным признакам (времени снижения спускаемого аппарата в атмосфере, длине траектории спуска, скорости и характеру изменения передаваемых с него данных) учёным удалось составить профиль соответствия окружающей температуры высоте до поверхности планеты.

Прежние представления о газовой оболочке Утренней звезды оказались ошибочными. Полёт советского зонда помог установить состояние её атмосферы: на поверхности планеты в месте посадки спускаемого аппарата температура зафиксирована – 475±20°С, давление – 90±15 атм.

По допплеровскому сдвигу радиосигнала, шедшего от спускаемого аппарата до Земли, удалось оценить качество поверхности, на которую села станция. Небольшой «тормозной путь» (глубина, на которую спускаемый аппарат зарылся в почву после его свободного падения в результате преждевременного отстрела парашютных строп) указывал, что венерианский «грунт» напоминает что-то среднее между песком и вулканическим туфом.

Миссия «Венеры-7» стала новым достижением советских инженеров и учёных и продемонстрировала новый уровень их технических возможностей.

Схема межпланетной автоматической станции «Венера-7». Фото из архива РГАНТД

1960е годы

Первая попытка достичь Венеры была предпринята 12 февраля 1961 года: с Байконура ушла в полет межпланетная станция «Венера-1», разработанная в ОКБ-1 под руководством С.П. Королёва. Однако удалившись от Земли на 23 млн км через две недели космический аппарат перестал отвечать. Последние сигналы от него были получены 27 февраля, и на тот момент это был рекорд дальней космической радиосвязи^[2].

Последующие миссии были отправлены к Утренней Звезде в ноябре 1965 года с разницей в четыре дня: «Венера-2» и «Венера-3» оснащались аппаратурой для передачи изображений и исследования основных параметров атмосферы и поверхности планеты. 27 февраля 1966 года «Венера-2» прошла от цели на расстоянии 24 тыс.км, а «Венера-3» даже попала в нее, доставив 1 марта на поверхность второй планеты Солнечной системы вымпел с изображением герба СССР. Задачи полета в полном объеме выполнены не были вследствие отказа ряда систем, тем не менее в ходе перелета на Землю была передана ценная информация о межпланетном пространстве.

Новый этап в исследованиях небесной сестры Земли открыла «Венера-4», стартовавшая 12 июня 1967 года. Это была станция, сделанная по старым чертежам, но уже на новом предприятии: в 1965 году ОКБ-1 передало тематику лунных и межпланетных зондов Машиностроительному заводу им.С.А.Лавочкина, и новые «головники» качественно изменили систему терморегулирования орбитального аппарата и полностью переделали спускаемый аппарат.

18 октября 1967 года, спускаемый аппарат межпланетной станции вошел в верхние слои венерианской атмосферы и совершил полуторачасовой спуск на парашюте, ведя передачу информации о плотности, химическом составе, давлении и температуре газов.

По мере его погружения газовый океан Венеры становился всё горячее и плотнее. На отметке 270℃ и 18 атмосфер оболочка лопнула, и спускаемый аппарат разрушился, озадачив ученых: раньше считалось, что давление на поверхности Венеры не превышает 10 атмосфер. Однако сообщения зонда показали, что ее атмосфера гораздо плотнее и горячее.

Спускаемые аппараты миссий «Венера-5» и «Венера-6», запущенные к Голубой планете в январе 1969 года, были усилены, но и они не смогли преодолеть атмосферу, ограничившись передачей данных о её химическом составе и температуре в широком диапазоне высот. Анализ показал, что для посадки на Венеру аппарат должен иметь прочность батискафа и выдерживать давление в шесть раз выше заложенного в конструкцию ранее.

Новые требования были учтены при разработке «Венеры-7», корпус которой был изготовлен из титанового сплава и рассчитан на внешнее давление до 180 атмосфер и перегрузку свыше 300 единиц. Внутри него размещались измерительная аппаратура, источники электропитания и система терморегулирования. Улучшенная теплоизоляция позволяла спускаемому аппарату активно функционировать на поверхности планеты - при максимальном давлении и внешней температуре до 530°С - в течение не менее 30 минут.

Космос и спутниковые системы

Примечания