«Венера-15»




2.06.1983 - старт
10 июня 1983 года - коррекция
1 октября 1983 года - коррекция
10 октября 1983 года - вышла на орбиту ИС
17 октября 1983 года - коррекция
2 ноября 1983 года - коррекция
10 июля 1984 года - завершение миссии
30 декабря 1984 года - кончился азот в системе ориентации
5 января 1985 года - потеря связи

Ежегодник БСЭ 1984 г

АМС «Венера». В соответствии с программой исследования космического пространства и планет Солнечной системы 2 и 7 июня осуществлены запуски двух аналогичных по конструкции и назначению космических аппаратов: АМС «Венера-15» и «Венера-16» (рис. 4). Основная цель запуска станций - продолжение научных исследований поверхности и атмосферы планеты, проводимых с орбит ее искусственных спутников.

Рис. 4. АМС «Венера-15» и «Венера-16»: 1 - антенна радиолокатора, 2 - малонаправленные антенны, 3 - антенна радиовысотомера, 4 - панели солнечной батареи, 5 - радиатор-охладитель, 6 - аппаратура радиолокатора, 7 - остронаправленная антенна, 8 - сопла системы ориентации, 9 - баллоны с азотом, 10 - приборный контейнер, 11 - датчик ориентации на Землю, 12 - радиатор-нагреватель, 13 - блок приборов астроориентации

Полет АМС «Венера-15» и «Венера-16» начался с промежуточной орбиты ИСЗ. В ходе полета по межпланетным трассам на борту станций проводились измерения характеристик космических лучей солнечного и галактического происхождения. 10 июня и 1 октября для АМС «Венера-15» и 15 июня и 5 октября для АМС «Венера-16» проводились коррекции траектории движения. За 130 суток полета станции «Венера-15» и «Венера-16» достигли окрестностей Венеры соответственно 10 и 14 октября. Двигательные установки обеспечили перевод станций на вытянутые эллиптические орбиты искусственных спутников Венеры (ИСВ) с периодом обращения ок. 24 час.

Для формирования рабочих орбит новых ИСВ были проведены две коррекции для АМС «Венера-15» (17 октября и 2 ноября) и одна коррекция для АМС «Венера-16» (22 октября). В результате этого полет станций стал проходить по орбитам с перицентром ок. 1000 км и апоцентром ок. 65 000 км. Наклонение орбиты 87,5°. Период обращения спутников Венеры составляет 24 час. Широта перицентра 62° сев. широты.

В общей программе исследований, осуществлявшейся с помощью данных космических аппаратов, одним из основных являлся эксперимент по радиолокационному картированию поверхности Венеры. Для его осуществления на АМС «Венера-15» и АМС «Венера-16» были установлены радиолокаторы, позволяющие получить разрешение на местности порядка 1-2 км в зависимости от высоты полета 1000-2000 км в районе перицентра. Поскольку практически неизученными областями поверхности Венеры являлись ее полярные области, то при планировании эксперимента было решено осуществлять в первую очередь радиокартирование северной области планеты. Одновременно с радиолокатором работал высотомер с точностью измерения высоты ок. 50 м.

Рис. 5. Фрагмент радиолокационного изображения поверхности Венеры, полученного с помощью станции «Венера-15». На снимке видны кольцевые горные гряды и кратеры ударного происхождения.

Рис. 6. Профиль высот поверхности (изменение радиуса) Венеры вдоль одной из трасс полета искусственного спутника Венеры.

Передатчик системы радиолокатор - высотомер последовательно переключался с антенны радиолокатора на антенну высотомера. Длина волны системы порядка 8 см, на которой атмосфера Венеры практически прозрачна. Мощность передатчика равна 80 вт. Антенна радиолокатора имеет форму параболического цилиндра с размерами 6 X 1,4 м. Электрическая ось радиолокатора отклонена от местной вертикали на угол 10° ортогонально к направлению движения аппарата. Антенна высотомера представляет собой параболическое зеркало диаметром 1 м. Ось антенны направлена в надир. Прием информации со станций осуществлялся двумя станциями: в Крыму с антенной 70 м и под Москвой с антенной 64 м. Обработка отраженного сигнала и построение радиолокационного изображения производилось с помощью специального комплекса аппаратуры, оборудованного электронными вычислительными машинами. При обработке каждый день получалась полоса изображения поверхности Венеры длиной ок. 7000 км и шириной ок. 100 км. На радиолокационных изображениях приполярной области поверхности Венеры можно видеть ударные кратеры, гряды возвышенностей, крупные разломы, уступы, горные хребты (см. рис. 5). На рис. 6 приведен один из профилей высот. Отклонения высоты от среднего радиуса Венеры на данной трассе находятся в пределах от -1,0 до +1,7 км. На основе радиолокационной съемки создаются карты части северного полушария планеты.

Для изучения атмосферы планеты на борту АМС «Венера-15», «Венера-16» установлены инфракрасные фурье-спектрометры, созданные совместно специалистами СССР и ГДР и изготовленные в ГДР. По спектрам теплового излучения Венеры в диапазоне волн 5-30 мкм ученые предполагают определить вертикальный профиль температуры на малоисследованных высотах от 65 до 90 км над поверхностью планеты. Измерялась температура облачного слоя в районе его верхней границы, исследовались распределение малых примесей в атмосфере, в частности водяного пара, а также динамика атмосферы.

Ежегодник БСЭ 1985 г

АМС «Венера». Продолжался полет по орбитам вокруг Венеры автоматических станций «Венера-15» и «Венера-16». За 8 месяцев с 11 ноября 1983 г., когда началась регулярная съемка, по 10 июля 1984 г. станции выполнили радиокартографирование северного полушария планеты Венера от полюса до 30° сев. широты общей площадью 115 млн. км2. На Землю передан большой объем научной информации, позволяющий после соответствующей обработки получить радиолокационные карты поверхности Венеры, построить профили поверхности вдоль трасс полета спутников и гипсометрич. карту отснятой поверхности.

АМС «Венера-15» и «Венера-16» совершали полет по близким к полярным вытянутым эллиптическим орбитам с максимальным удалением до 65 тыс. км и периодом обращения 24 час. Съемка выполнялась в р-не перицентра (ширина подспутниковой точки 62°) с высот от 1000 до 2000 км. Она обычно начиналась на широте 80° за северным полюсом Венеры. Космическая станция пролетала вблизи полюса и, двигаясь примерно вдоль меридиана, заканчивала съемку на широте 30-35°. При этом за 16 мин получали радиолокационное изображение поверхности длиной ок. 8 тыс. км и шириной ок. 160 км. К следующему прохождению станцией р-на перицентра, через 24 часа планета поворачивалась на 1,5° и снималась новая полоса изображения поверхности. Разрешение получаемых изображений 1-2 км при обработке снимка на вычислит, машинах на Земле и 3-4 км при оперативном получении изображения с борта станции. Отдельные полосы объединялись между собой для получения сплошного изображения в определенной картографич. проекции.

На табл. XI приведена радиолокационная панорама северной полярной области Венеры, полученная из изображений поверхности, переданных АМС «Венера-15», «Венера-16». На изображение полярной области нанесена координатная сетка с шагом по параллели ~2°. Эта область недоступна радиолокационным наблюдениям с Земли и не была покрыта съемкой с американского КА «Пионер-Венера». Она представляет собой местность равнинного типа с высотным уровнем, близким к среднему уровню планеты Венера в целом. Поверхность равнины местами осложнена протяженными поясами субпараллельных горных гряд и разделяющих их долин, площадными системами линейно-вытянутых гряд, зияющими бороздами-трещинами, скоплениями куполовидных возвышенностей и кратерами. Окрестности самого северного полюса Венеры ничем не выделяются и не отличаются от окружающей местности.


Северная полярная область Венеры по данным съемки АМС «Венера-15», «Венера-16».

Сиддики:
Научные инструменты:
1. Полюс-V боковой радар
2. Омега-V 4-х канальная радиометрическая система
3. Радиоокклюзионный эксперимент
4. ФС-1/4 инфракрасный спектрометр
5. детекторы космических лучей
6. солнечные детекторы ветра
7. КС-18-6В для измерения галактических и солнечных протонов
Результаты: Венера-15/16 представляла собой пару двух специализированных картографических радаров, предназначенных для расширения исследований, начатых американским "Пионер-Венера-1" при построении подробной карты поверхности с разрешением около 1–2 км. Для этих миссий советские проектировщики удлинили центральную платформу более ранних "Венер" (на 1 метр), установили намного большие солнечные батареи и прикрепили большую боковую радиолокационную антенну вместо модуля спускаемого аппарата на более раннем космическом аппарате. Инфракрасный спектрометр предоставлен Германской Демократической Республикой. «Венера 15» выполнила две коррекции в середине пути 10 июня 1983 года и 1 октября 1983 года, прежде чем успешно выйти на орбиту вокруг Венеры в 03:05 10 октября. Начальные параметры орбиты составляли 904,5 х 64 687 км при наклонении 87,5°, то есть на околополярной орбите. Еще две орбитальные коррекции были выполнены 17 октября и 2 ноября, когда космический аппарат вышел на орбиту размером 873 х 65 000 км. Картирование космический аппарат начал через шесть дней после выхода на орбиту над северным полюсом. Примерно через три месяца после выхода на венерианскую орбиту было обнаружено, что главные всенаправленные антенны как на Венере-15, так и на -16 не были нужным образом направлены в направлении Земли (поскольку они были связаны с тем, что солнечные панели постоянно были направлены в направлении Солнца). Вместо этого солнечные панели были развёрнуты под углом 45° к прямому солнечному свету. Использование специальной команды для переориентации антенны в правильную ориентацию (с использованием пружин) в январе 1984 года оказалось успешным на Венере-16, но не на Венере-15. Последующее включение двигателя 9 апреля 1984 года достаточно встряхнуло Венеру-15, и антенна наконец-то переместилась в правильную ориентацию. Из-за характера орбиты космического аппарата, два орбитальных аппарата нанесли на карту только область от 30°с.ш. до полюса, около 115 миллионов квадратных километров. Официальная миссия обеих аппаратов должна была закончиться 10 марта 1984 года, но была продлена из-за того, что оба космических аппарата были в отличном состоянии. Основная фотографическая миссия была завершена 10 июля 1984 года. После этого «дополнительная программа» научной работы продолжалась до конца года. 30 декабря 1984 года диспетчеры обнаружили, что система ориентации исчерпала свой азот. Последний контакт был установлен с космическим аппаратом 5 января 1985 года.