«Венера-10»


14 июня 1975 03:00:31 - старт
21 июня 1975 года - коррекция
18 октября 1975 года - коррекция
23 октября 1975 года - отделился СА
23 октября 1975 года - маневр уклонения от столкновения с Венерой
25 октября 1975 года - вышла на орбиту ИС Венеры
июнь 1976 ? - конец связи

Вики:
В полёте «Венера-10» было проведено две коррекции траектории. За двое суток до подлёта к Венере от КА были отделён СА.
После отделения СА космический аппарат был переведен на пролётные траектории, а затем выведен на орбиту искусственного спутника спутника Венеры. Для передачи научной информации была реализована необходимая баллистическая схема, обеспечившая требуемое пространство, взаимное положение КА и СА. Информация, полученная СА, передавалась на свой КА, ставший к этому времени искусственным спутником Венеры, и ретранслировалась на Землю. Искусственные спутники позволили получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, многократное радиопросвечивание атмосферы и ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. Большое внимание привлекло обнаружение гроз и молний в слое облачности на планете.
Исследования динамики облаков, с 26.10 по 25.12 1975 г. Панорамы (одним или двумя сканерами) снимались в 17 проходах близ перицентра.

Маров:
Орбитальный аппарат «Венера-10». После запуска 14 июня 1975 года космическая станция «Венера-10» совершила перелет практически по той же траектории, что и «Венера-9», осуществив две коррекции 21 июня и 18 октября. Ее посадочный аппарат отделился от станции 23 октября, после чего станция выполнила маневр перевода на траекторию выхода на орбиту спутника Венеры за счет придания ей характеристической скорости 242,2 м/с. 25 октября был повторно включен тормозной двигатель, сообщивший станции скорость 976,5 м/с, и она вышла на орбиту вокруг Венеры. Первоначальная орбита спутника была 1 500x114000 км с наклоном к экватору на 29,50 и периодом 49,38 ч. Позднее орбиту изменили на 1651x113 923 км при угле наклона 29,10°. После ретрансляции данных с посадочного аппарата на этапах его входа в атмосферу, спуска и посадки начались научные наблюдения на орбите, которые продолжались 3 месяца, пока связь со спутником не прекратилась по той же причине, что и с «Венерой-9».
Посадочный аппарат «Венера-10». Посадочный аппарат вошел в атмосферу Венеры под углом 22,5° 25 октября в 01:02 по Всемирному времени и в 02:17 коснулся поверхности на скорости около 8 м/с на 15,42° с. ш. и 291,51° в. д., на расстоянии около 2200 км от места посадки «Венеры-9». Посадка также произошла на дневной стороне Венеры в 13:42 по венерианскому солнечному времени, когда зенитный угол Солнца составлял 27°. Поверхность в месте посадки оказалась довольно плоской, но посадочный аппарат сел на неровный скальный массив, отчего наклонился на 8°. Посадочный аппарат все еще продолжал передавать данные, когда спутник уже вышел из зоны приема, сократив время связи до 65 минут. Сам аппарат функционировал дольше.
Результаты. Посадочный аппарат «Венера-9»
Данные научных измерений на этапе входа в атмосферу и спуска. По измерениям акселерометра были получены данные о плотности атмосферы на высотах от 110 до 76 км. Были проведены прямые in siti-измерения температуры и давления атмосферы от 62 км и до поверхности с высокой точностью, что позволило выявить зоны неустойчивости в нижней атмосфере, в которых профиль температуры отклонялся от адиабатического. Данные светорассеяния, полученные при помощи нефелометра, позволили впервые выявить структуру и свойства облаков - их распределение по высоте, микрофизические характеристики (наличие нескольких мод частиц), их агрегатное состояние и вероятный химический состав. Оказалось, что основные протяженные облака расположены на высотах от 65 до 49 км. Были обнаружены различные облачные слои в атмосфере на высотах от 62 до 57 км, от 57 до 52 км и от 52 до 49 км, содержащие три различные моды частиц размером от 0,5-1 до 5-6 мкм, и переходные зоны между ними. Облака были подобны легкому туману, поскольку содержали капли гораздо меньших размеров, чем обычно на Земле, а дальность видимости достигала примерно километра. Измеренный коэффициент преломления составил 1,46, что гораздо больше, чем у водяных капель и льда, и он согласовывался с каплями серной кислоты, предположение о наличии которых подкреплялось и высокой сухостью атмосферы. Ниже 49 км и примерно до 25 ± 5 км простирался существенно менее плотный слой аэрозолей, а от этой высоты и до поверхности атмосфера была в основном прозрачной. С такой структурой атмосферы и облаков согласовывались данные спектрофотометрических измерений, по которым четко определялись области аэрозольного рассеяния и ослабление освещенности с уменьшением высоты в различных областях солнечного спектра. Было обнаружено, что наибольшее поглощение происходит в синей части спектра, поэтому красный свет проникает к поверхности лучше, чем синий, сдвигая спектр в длинноволновую область и окрашивая в оранжевый цвет и небо, и поверхность в отраженном свете. Другими словами, по мере приближения к поверхности планеты, небо становится все более оранжевым. По данным измерений допплеровского сдвига высокостабильной несущей частоты передатчика были построены высотные профили горизонтальной скорости и направления ветра, хорошо согласующиеся с результатами предыдущих аналогичных измерений, и получены оценки турбулентности в атмосфере. Детальные исследования химического состава атмосферы на первых посадочных аппаратах, к сожалению, не принесли ожидаемых результатов. Масс-спектрометры не работали в штатном режиме из-за малопригодной процедуры очистки перед запуском и вероятного загрязнения впускной системы облачными частицами. Было определено отношение концентраций молекулярного водорода и двуокиси углерода. Был обнаружен аргон и измерено большое отношение концентраций аргона-36 к аргону-40 и, хотя этот результат был подтвержден в ходе последующих исследований, в то время, из-за сомнения в надежности работы прибора, этот результат не был опубликован. Результаты фотометрии в ближней инфракрасной области, предназначенные для определения относительного содержания в атмосфере водяных паров, оказались ошибочными, что было доказано последующими спектральными исследованиями.
Данные научных измерений на поверхности. Температура на поверхности составила 455 ± 5 °С, давление 85 ± 3 бар, а измеренная скорость ветра изменялась от 0,4 до 0,7 м/с. Фотометры зарегистрировали подъем пыли во время посадки, но она быстро осела. Была снята 180-градусная панорама (рис. 14.10) только с одной стороны аппарата, поскольку крышка, закрывавшая другую камеру с противоположной стороны, не отделилась. Это черно-белое изображение было первым изображением, переданным с поверхности другой планеты. На снимке хорошо виден ровный пейзаж с различными Рис. 14.10. Первое в мире 180-градусное панорамное изображение поверхности Венеры, полученное посадочным аппаратом «Венера-9» (с учетом обработки Тедом Стрыком) плоскими, очевидно, молодыми угловатыми каменистыми породами без значительных следов эрозии. Часть изображения достигала горизонта, а следов пыли не наблюдалось. По характеру снимка можно было предположить, что «Венера-9» села на крутую осыпь. Освещенность была похожа на земную в средних широтах в облачный летний день, а рассеянный свет не давал тени. Включать лампы подсветки для камер не потребовалось, и они были исключены из дальнейших программ. Видимость стала приятным сюрпризом для ученых, которые, после изучения данных «Венеры-8», предсказывали наличие довольно темной, мрачной и пыльной атмосферы у поверхности, в которой для исследований доступно только ближнее поле. Нечеткость и очевидная близость горизонта на всех изображениях посадочных аппаратов «Венера» была обусловлена большим коэффициентом преломления плотной атмосферы, из-за которой Венера казалась сферическим телом маленького диаметра с горизонтом гораздо ближе 1 километра. Этот феномен аналогичен земным миражам и, вероятно, зависит от высоты положения наблюдателя над поверхностью. Гамма-спектрометр для определения характера поверхностных пород обнаружил содержания калия, урана и тория, характерное, скорее, для земного базальта, чем для метеоритов. Тот факт, что породы на поверхности отличались от примитивных метеоритов и были более похожи на земные горные породы, указывал на произошедшую тепловую дифференциацию Венеры на ядро, мантию и кору. Отражающая способность поверхности Венеры на пяти длинах волн также согласовывалась с материалом базальтовой природы. По данным измерений при помощи пенетрометра плотность поверхностной породы оказалась в пределах от 2,7 до 2,9 г/см3. Посадочный аппарат «Венера-10». Данные научных измерений на этапе входа в атмосферу и спуска. По данным измерений при помощи акселерометра на посадочном аппарате «Венера-10» была определена плотность атмосферы в диапазоне высот от 110 до 63 км. Данные прямых измерений давления и температуры при спуске позволили уточнить высотные профили давления и температуры, согласно которым их значения составили 33 бар и 158 °С на высоте 42 км, 37 бар и 363 °С на высоте 15 км и 91 ± 3 бар и 464 °С на поверхности. Были проведены измерения состава на двух уровнях в атмосфере, получены высотные профили уровня освещенности в пяти спектральных интервалах от высоты 62 км до поверхности, исследована структура, микрофизические свойства и состав облаков. Все эти измерения оказались в отличном согласии с данными измерений на посадочном аппарате «Венера-9». Было подтверждено существование трех слоев облачности и переходных зон между ними, наличие в облаках трех мод частиц микронных размеров, вероятность сернокислотного состава частиц, протяженность облаков по высоте свыше 15 км с нижней границей на высоте 49 км и наличие подоблачной дымки до высоты 25 км. По данным доплеровских измерений был построен высотный профиль горизонтальной скорости и направления ветра во время спуска, а анемометр измерил скорость ветра на поверхности. Результаты, полученные разными методами, полностью совпали. Отличное согласие данных всех измерений, выполненных обоими посадочными аппаратами «Венера-9» и «Венера-10», позволили сделать вывод о стабильности атмосферы и облаков и, в частности, устойчивого характера атмосферной конвекции и турбулентности. 398 Гл. 14. От Луны и Марса к Венере Данные научных измерений на поверхности. Как и в случае «Венеры-9», крышка одной из камер не отделилась, поэтому посадочный аппарат «Венера-10» также передал только одно черно-белое панорамное изображение поверхности в месте посадки, охватывающее 180° (рис. 14.11) 0. Поверхность на панораме «Венеры-10» оказалась Рис. 14.11. 180-градусное панорамное изображение, полученное посадочным аппаратом «Венера-10» (с учетом обработки Тедом Стрыком) более гладкой с большим числом сильно эродированных камней в форме блинов, с внедренными в них следами лавы или других выветренных пород. Хорошо просматривался горизонт, в атмосфере не наблюдалось следов пыли. Как и на «Венере-9», фотометры зарегистрировали некоторое количество пыли, поднятой при посадке, но она быстро осела. По данным панорамной съемки и измерений фотометров на обоих посадочных аппаратах было определено альбедо поверхности, которое оказалось равным 0,06. Скорость ветра у поверхности планеты составила от 0,8 до 1,3 м/с. Данные гамма-спектрометра и отражательная способность поверхности позволили предположить, что она сложена базальтами. Очевидно, оба посадочных аппарата оказались на молодых вулканических щитах с лавой, близкой по составу к толеитовым базальтам, которые характерны для зон спрединга на океаническом ложе Земли. Пенетрометр измерил плотность поверхности в пределах от 2,7 до 2,9 г/см3, как и в месте посадки «Венеры-9». Породы поверхности Венеры оказались плотнее, чем на Луне или Марсе. Спутники «Венера-9» и «Венера-lO». После завершения работы со спускаемыми аппаратами, орбитальные модули совершили еще более ста витков вокруг Венеры, проведя обширную программу исследований. Панорамные камеры орбитальных аппаратов передали х) Оба аппарата «Венера-9», -10» реально проработали на поверхности около часа и передача прекратилась из-за выхода ретранслятора из зоны приема, а не из-за отказа оборудования. Каждый из аппаратов передал одну полную панораму и фрагмент (около половины) второй в режиме обратного хода. Передача телеметрии от остальных приборов шла по тому же каналу, что и передача изображения (периодические телеметрические врезки). Часть врезок устранялась наложением панорам. Современные методы обработки позволили несколько увеличить разрешение съемки, особенно в перекрывающихся частях панорам. 14.1. Космический аппарат нового поколения для исследований Венеры 399 Рис. 14.12. Изображение планеты Венера, смонтированное на основе снимков орбитального аппарата «Венера-9» (обработка Теда Стрыка) изображения Венеры (рис. 14.12) общей протяженностью 1200 км, с использованием различных светофильтров, чтобы можно было обнаружить структуру облаков и некоторые особенности поверхности, хотя последние плохо различимы 0. Помимо получения изображений облаков в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах, исследования включали в себя также радиометрические, фотометрические, фотополяриметрические и спектрометрические измерения на ночной х) Панорамные камеры (сканеры) включались при прохождении перицентра (высоты более 1 500 км) на 40 мин. Частота сканирования - 2 строки в секунду, т.е., характерная длина панорамы около 4000 пикселей. Вертикальное разрешение - 256 или 512 точек, в зависимости от режима передачи. В исходном виде, таким образом, панорамы сильно анизотропны: курсовое разрешение порядка сотен метров на пиксель, вертикальное - 3 км на пиксель и более. Всего панорамы снимались в 17 проходах. Режим высокого разрешения (512 точек) использовался только один раз - при повторной передаче панорамы 26.10.1975. Использовался преимущественно только УФ-сканер, так как оказалось, что передача панорамы, снятой с фиолетовым фильтром, не дает существенной дополнительной информации. Съемка производилась с интервалами 2-4 суток. 400 Гл. 14. От Луны и Марса к Венере и дневной сторонах планеты 0. Данные орбитальных измерений позволили предположить, что основание облаков находится на высоте от 30 до 35 км, а облака разделяются на три слоя, в согласии с прямыми измерениями. Однако более полные данные со спутников были получены о надоблачной дымке, расположенной выше основных облаков на уровне 64 км, с которого начались измерения при спуске посадочных аппаратов. В дневное время температура верхнего слоя облаков была -35 °С, а ночью примерно на 10 °С выше. Было обнаружено, что в ночное время атмосфера светилась в видимом диапазоне в полосах, которые, как показали дальнейшие исследования, оказались системой полос молекулярного кислорода. Эта система не возбуждается в земной атмосфере благодаря низкой концентрации двуокиси углерода. Спектрометр собственного свечения атмосферы на «Венере-9» обнаружил свидетельства молний на ночной стороне, что не было, однако, подтверждено измерениями «Венеры-10». Измерения спектра отражения облаков в инфракрасном диапазоне от 1,7 до 2,8 мкм дали информацию об аэрозольной шкале высот около их верхней границы, а данные широкополосной интерферометрии в инфракрасном диапазоне от 8 до 28 мкм позволили сделать вывод о том, что поток уходящего излучения систематически выше на ночной, чем на дневной стороне планеты. Измерения солнечного излучения, рассеянного водородной короной, окружающей Венеру, в линии Лайман-альфа, включая анализ ширины линии, дал оценку температуры атмосферы в основании экзо- сферы 450 °С. Штатная радиоаппаратура использовалась в экспериментах по радиопросвечиванию атмосферы. В октябре-ноябре 1975 и в марте 1976 года было выполнено 50 сеансов измерений на двух длинах волн, 8 и 32 см, и были получены высотные профили температуры и давления атмосферы на высотах от 40 до 80 км. Были выявлены детали ионосферы на ночной стороне и обнаружено существование суточных вариаций электронной плотности. Проводилось изучение плазменного окружения вокруг Венеры. Было обнаружено много особенностей взаимодействия солнечного ветра с ионосферой. Собственного магнитного поля у планеты найдено не было. Тем не менее, взаимодействие солнечного ветра с ионосферой порождало магнитный плазменный хвост. Эксперимент по бистатической радиолокации позволил построить карту пятидесяти пяти полос на поверхности Венеры от 100 до 200 км в ширину и от 400 до 1200 км в длину вблизи краев видимого диска, при горизонтальном разрешении порядка 10 км. Предварительно были получены одномерные профили рельефа с разрешением от 20 до 80 км, а дальнейшая обработка х) Оси визирования большинства оптических приборов были совмещены, и их данные обрабатывались совместно, что существенно повысило научную ценность измерений. 14.1. Космический аппарат нового поколения для исследований Венеры 401 данных «Венеры-10» выявила двумерную локальную топографию пяти регионов с разрешением от 5 до 20 км. Таким образом, первые космические станции «Венера-9» и «Венера- 10», вышедшие на орбиту Венеры и ставшие первыми спутниками этой планеты, оснащенными разнообразным комплексом научных приборов, смогли провести долговременные наблюдения венерианской атмосферы и околопланетного пространства. Их посадочные аппараты отработали просто великолепно, передав первые изображения поверхности планеты и выполнив обширный комплекс уникальных научных измерений в атмосфере, облаках и на поверхности планеты. Эти программы продолжили непрерывную цепочку успехов по исследованию Венеры, начатую «Венерой-4» в 1967 году, протянувшуюся вплоть до «Венеры-16» в 1983 году и завершившуюся двумя пролетными программами «Вега» в 1985 году. В мировой истории планетных исследований прямыми методами это, вероятно, самая успешная и самая результативная исследовательская программа.

Сиддики:
Научные инструменты:
Орбитальный аппарат:
1. система визуализации
2. инфракрасный радиометр
3. инфракрасный радиометр
4. фотометр
5. фотополяриметр
6. ультрафиолетовый спектрометр
7. радиофизический эксперимент
8. магнитометр
9. плазменный электростатический спектрометр
10. ловушки заряженных частиц
Венера-10, как и её родственница Венера-9, полностью выполнила свою миссию по мягкому приземлению на Венере и доставки данных с поверхности. Космический аппарат выполнил ту же миссию, что и его близнец, и прибыл к Венере через несколько дней после двух коррекций траектории 21 июня и 18 октября 1975 года.
Орбитальный аппарат Венера-10 тем временем вышел на орбиту 1 620 х 113 000 км вокруг Венеры, наклонение 29°30', передавал данные, по крайней мере, до июня 1976 года. В отличие от орбитального аппарата Венера-9, фотографии, сделанные орбитальным аппаратом Венера-10, никогда не публиковались, и остается неясным, имел ли он на самом деле камеру.

СА «Венера-10»


8 июня 1975 02:38:00 - старт
23 октября 1975 - отделён от АМС "Венера-9"
25 октября 1975 - посадка на Венеру
связь с аппаратом во время работы на поверхности - 65 мин

Вики:
СА совершил мягкую посадку 25 октября 1975 на невидимую в это время с Земли освещенную сторону Венеры в точке с координатами: 15°25' с. ш. 291°31' в. д.. 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.
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.
Сиддики:
СА:
1. система панорамного изображения
2. 5 термометров
3. 6 барометров
4. масс-спектрометр
5. анемометр (ISV)
6. Фотометры ИОВ-75
7. Нефелометры МНВ-75
8. гамма-спектрометр
9. денситометр излучения
10. акселерометры
Результаты: Лэндер высотой 1560 килограмм отделилось от АМС 23 октября и вошол в атмосферу двумя днями позже в 01:02. Во время повторного входа спускаемый аппарат выдержал нагрузки до 168 g и температуры до 12 000°C. Он выполнил свои сложные процедуры посадки без ошибок (подробности см. в «Венера-9») и приземлился без проблем в 05:17:06 примерно в 2200 км от места посадки «Венера-9». (Время было объявлено только для приема посадочного сигнала на Земле). Координаты посадки очерчены 150-километровым радиусом 15,42°с.ш. / 291,51°в.д. СА Венера-10 передавал в течение рекордных 65 минут с поверхности, хотя она была рассчитана всего на 30 минут. Фотография посадочной площадки Венеры-10 показала более гладкую поверхность, чем у её близнеца. Небольшой размер изображения был частью первоначального плана и определялся медленной скоростью телеметрии и предполагаемой продолжительностью 30 минут. Как и Венера-9, спускаемый аппарат Венера-10 должен был снимать панораму 360°, но снял только 180° окружения из-за застрявшей крышки объектива. Позднее советские специалисты выяснили, что прекращение приема данных с обоих кораблей «Венера-9» и «10-й» произошло не из-за неблагоприятных условий на поверхности, а из-за того, что ретрансляторы обоих космических аппаратов вышли из зоны приёма. Данные спектрометра гамма-излучения и денситометра (по форме напоминающие валик с краской, наносимый на поверхность) показывают, что поверхностный слой похож на базальт, а не на гранит, как намекала информация с Венеры-8.