Ежегодник БСЭ 1979 г

АМС «Венера». 9 и 14 сентября для продолжения научных исследований планеты Венера были запущены две одинаковые космические станции: АМС «Венера-11» и «Венера-12». По конструкции АМС «Венера-11» и «Венера-12» близки к АМС «Венера-9» и «Венера-10».

Полет станций к Венере начался с промежуточной орбиты ИСЗ. В ходе полета по межпланетным трассам на борту станций проводились исследования солнечного ветра и космических источников гамма-излучения. 16 сентября и 17 декабря для АМС «Венера-11» и 21 сентября и 14 декабря для АМС «Венера-12» проводились коррекции траектории движения.

АМС «Венера-12» приблизилась к цели полета первой. 19 декабря за двое суток до входа в атмосферу Венеры от станции отделился СА, а станция была переведена на пролетную траекторию. СА вошел в атмосферу Венеры со скоростью 11,2 км/сек. После аэродинамического торможения в атмосфере и снижения на парашюте до высоты 40 км аппарат продолжал спуск с использованием тормозного устройства. Во время спуска аппарата с высоты 62 км до поверхности планеты с помощью установленных на борту научных приборов проводились эксперименты по тонкому химическому анализу состава атмосферы и облаков, спектральному анализу рассеянного в атмосфере солнечного излучения, изучению электрических разрядов в атмосфере планеты. Кроме того, проводились измерения температуры, давления и аэродинамических перегрузок.

21 декабря в 6 час 30 мин московского времени СА станции «Венера-12» совершил мягкую посадку и в течение 110 мин передавал научную информацию с поверхности планеты, которая ретранслировалась на Землю станцией «Венера-12», пролетавшей вблизи Венеры. АМС «Венера-12» прошла над планетой на высоте около 34 000 км и продолжила полет в космическом пространстве.

23 декабря приблизилась к цели АМС «Венера-11». От нее отделился СА с научной аппаратурой на борту, а станция была переведена на пролетную траекторию. Во время спуска аппарата в атмосфере Венеры проводились комплексные исследования по программе, аналогичной программе исследований СА станции «Венера-12».

25 декабря в 6 час 24 мин СА станции «Венера-11» совершил мягкую посадку на поверхность планеты на расстоянии ок. 800 км от места посадки СА станции «Венера-12». Научно-технические эксперименты и исследования на поверхности проводились в течение 95 мин. Информация с СА принималась АМС «Венера-11», пролетавшей вблизи планеты (минимальная высота пролета около 34 000 км), и ретранслировалась станцией на Землю. После ухода из зоны радиовидимости и завершения приема информации с СА станция «Венера-11» продолжала движение по гелиоцентрической орбите.

На станциях «Венера-11» и «Венера-12» были установлены следующие научные приборы: масс-спектрометр для измерения химического и изотопного состава атмосферы; газовый хроматограф для анализа химического состава атмосферы; оптический спектрометр для спектрофотометрического исследования рассеивания и поглощения солнечного излучения в атмосфере; нефелометр для исследования аэрозольной компоненты атмосферы; рентгеновский флюоресцентный спектрометр для оценки химического и элементного состава частиц облачного слоя; прибор для измерения электрической активности атмосферы; датчики перегрузки; датчики давления и температуры.

Все приборы СА работали в соответствии с программой. Масс-спектрометры были включены на высоте ~ 24 км и функционировали вплоть до самой посадки. За время спуска было взято 22 пробы газа, передано на Землю 220 масс-спектров. Их сопоставление показывает полное тождество результатов с обоих СА.

Измерениями установлено, что наряду с основной составляющей CO₂ в атмосфере Венеры имеется значительное количество азота (около 5%). Масс-спектрометр обнаружил также в незначительных количествах водяной пар, хлор, серу и их соединения. Изотопный состав углерода примерно соответствует земному. Зарегистрированы изотопы аргона, неона и криптона. Суммарное содержание изотопов аргона (36, 38 и 40) - около 10^-2%, содержание неона 20 - около 10^-3% , криптона 84-5·10^-5%. Изотопный состав аргона атмосферы Венеры обнаруживает сильную аномалию по сравнению с изотопным составом аргона атмосферы Земли.

С помощью газового хроматографа было проведено 9 анализов проб из атмосферы Венеры. Они свидетельствуют о присутствии в атмосфере, кроме СО₂ (основная составляющая), целого ряда газов - азота (несколько % ), аргона (~10^-2%), угарного газа (несколько тысячных долей %). Присутствуют также сернистые соединения.

На СА после раскрытия парашюта с помощью оптического спектрометра каждые 10 сек регистрировался спектр дневного неба Венеры в диапазоне 4500-12 000 Ằ и угловое распределение яркости рассеянного излучения в четырех фильтрах λ = 4900, 7100, 10 200 и 13 300 Ằ). Полученный материал демонстрирует постепенное изменение распределения энергии в спектре рассеянного солнечного излучения по мере погружения аппаратов в глубь атмосферы. Анализ и интерпретация материала позволяют получить данные о химическом составе, строении облачного слоя и тепловом балансе атмосферы.

Анализ информации, полученной с помощью нефелометра, подтверждает вывод, сделанный по результатам нефелометрических измерений СА «Венера-9» и «Венера-10», о расположении нижней границы облаков на высоте около 48-49 км.

Анализ некоторых результатов, полученных в эксперименте по исследованию электрической активности атмосферы Венеры, дал следующие сведения: электрические разряды происходят в облачном слое; их энергия примерно такая же, как у молний в атмосфере Земли, но частота следования разрядов намного выше и достигает 30 с^-1.

В местах посадки СА «Венера-11» и «Венера-12» температура и давление у поверхности соответственно составили 735°К, 92 атм и 743°К, 90 атм.

При пролете планеты АМС «Венера-11» и «Венера-12» провели исследования рассеянного ультрафиолетового излучения в атмосфере Венеры (с помощью многоканальных дифракционных спектрометров). В ходе дальнейшего полета в космическом пространстве станции продолжили исследования солнечного ветра и космических источников гамма-излучения.

Сиддики:
Научные инструменты:
Перелётный модуль:
1. плазменный спектрометр
2. Конус гамма-детектор
3. Детектор гамма- и рентгеновского всплесков Signe-2MZ1
4. Ультрафиолетовый спектрометр ДУМС-1
5. магнитометр
6. солнечные детекторы ветра
7. детекторы космических лучей
Результаты: КА «Венера-11» был одним из двух идентичных зондов (другим был «Венера-12»), который последовал за весьма успешными советскими миссиями на Венеру в 1975 году. «Венера-11» и 12 отличались от своих предшественников в основном тем, что в каждом из них была комбинация перелётный модуль + посадочный аппарат вместо предыдущей комбинации орбитер + посадка. Инженеры вернулись к комбинации пролета частично из-за ограничений по массе стартового окна 1978 года, а также из-за того, что это было лучшее время для приземления. Некоторые из научных инструментов были также изменены и добавлены новые. Во время перелёта на Венеру «Венера-11» столкнулась с техническими проблемами. Во время самого первого сеанса связи с космическим аппаратом стало очевидно, что система ориентации на Солнце вышла из строя (одновременно с развертыванием антенн ОВЧ и УВЧ). Правильная ориентация была восстановлена достаточно скоро, «Венера-11» осталась в номинальном режиме постоянной солнечно-звездной ориентации, хотя это поддерживалось только периодически. Были также сбои основного и резервного вентиляторов системы охлаждения на СА, обнаруженные сразу после запуска. 17 октября «занавес» на радиационном обогревателе на посадочной платформе был закрыт на месяц раньше, чем планировалось, для устранения обогрева, превышающего ожидаемый. Эти меры, по-видимому, частично сработали, чтобы снизить температуру на СА. «Венера-11» прибыла на Венеру после двух коррекций 16 сентября и 17 декабря 1978 года.
Пролётный модуль «Венера-11» вышел на гелиоцентрическую орбиту, пролетев мимо планеты на расстоянии 35 000 километров. Коррекция основного курса 7 февраля 1979 г. (около 350 м/с, дельта-V) была сделана для обеспечения идеальных условий для использования советско-французского эксперимента Signe-2MZ1 для изучения локализации гамма-всплесков, но он исчерпал почти всё всё своё топливо. По мере увеличения расстояния от Солнца КА зависел от своих гироскопов для ориентации. Последний контакт был 1 февраля 1980 года, вероятно, из-за неправильной ориентации. Орбита КА варьировалась 1,715 х 1,116 а.е.

Сиддики:
Лэндер:
1. система визуализации
2. Сигма газовый хроматограф
3. масс-спектрометр
4. гамма-спектрометр
5. Грозовой молниезащитный детектор
6. датчики температуры и давления
7. нефелометр
8. анемометр
9. оптический спектрофотометр
10. выносной почвенный коллектор
11. рентгеновский флуоресцентный облачный аэрозольный анализатор
12. рентгеновский флуоресцентный спектрометр + дрель
13. Пенетрометр ПрОП-В

23 декабря 1978 года СА отделился от пролетного модуля и через два дня вошел в атмосферу Венеры со скоростью 11,2 км/с. Спускаемый зонд спускался через атмосферу с помощью системы из трех постепенно увеличивающихся парашютов (площадью 1,4 м², 6 м² и 24 м²). На высоте 46 километров последний парашют был сброшен, и спускаемый аппарат прошёл оставшуюся часть пути - за 52 минуты 58 секунд - только с круговым аэротормозом (с закрылками). Во время этой фазы аппарат провел химический анализ состава атмосферы и облаков, спектральный анализ рассеянного солнечного излучения в атмосфере, изучил электрические разряды в атмосфере и измерил температуру, давление и скорость ветра. Спускаемый аппарат благополучно приземлился на Венере в 03:24 15 декабря 1978 года, со скоростью примерно 8 метров в секунду. Координаты посадки были 14° южной широты / 299°. В течение 32 секунд система визуализации и система отбора проб почвы начали работать одновременно. Последний собирал грунт для химического и физического анализа, но анализ почвы оказался безуспешным, потому что почва не была должным образом помещена в исследовательский контейнер для анализа (возможно, из-за утечки воздуха, который нарушил грунт). Спускаемый аппарат также не смог получить цветную панораму поверхности Венеры из-за неоткрытия крышек объектива системы камеры. Спускаемый аппарат передавал информацию в течение 95 минут, причем точка отключения передачи была функцией диапазона видимости пролетного зонда. Спектрофотометр на «Венера-11» показал, что только 3-6% солнечного света действительно достигают поверхности Венеры. Одним из странных выводов была запись громкого шума через 32 минуты после приземления.