809 (Планета Венера), страница 3

У грудні 1984 р. з інтервалом в 6 діб були запущені АМС "Вега-1" і "Вега-2". Кожна з цих станцій складалася з літаючого і апаратів, що спускаються . Метою запуску з'явилося дослідження Венери за допомогою апаратів, що спускаються і вивчення комети Галілея літаючими апаратами з відстані біля 10 000 км. Апарат, що спускається складався з аеростатного зонду і посадочного апарату. За двоє діб до входу в атмосферу Венери від літаючого апарату відділився апарат, що спускається, який при вході в атмосферу планети розділився на аеростатный зонд і посадочний апарат. 11 і 15 липня 1985 року уперше в атмосфері Венери наповнилися гелієм оболонки аеростатів діаметром 3,4 м (200 років тому, в 1783 році, подібний експеримент був виконаний на Землі братами Жозефом і Жаком Монгольфьє). Аеростатні зонди, розраховані на роботу на протязі двох земних діб, несли комплекс метеоприборів (датчик тиску, два датчики температури, анемометр для вимірювання вертикального компонента швидкості вітру), нефелометр для вимірювання щільності аерозолю і індикатор наявності світлових спалахів. По сигналах, що передаються аеростатами на літаючі апарати і далі на Землю, за допомогою 17 наземних радіотелескопів, розташованих на територіях Європи, Північної і Південної Америки, Австралії, Африки, визначалися координати і швидкість руху аеростатів. На кожному посадочному апараті був комплекс з дев'яти приладів для дослідження характеристик атмосфери і поверхні Венери. Здійснення програми АМС "Вега 1, 2" дозволило уперше виконати унікальний експеримент по прямому вимірюванню швидкості вітру у верхній частині венерианського хмарного простирадла.

У таблиці 2 приведений перелік вимірювань фізичних характеристик планети Венера і її навколопланетного простору.

Таблиця 2. Перелік вимірювань характеристик Венери з АМС.

Дослідження, вимірювання, проведені з АМС	Назва АМС	Рік
Дослідження навколопланетной плазми і магнітного поля поблизу планети	Марінер - 2	1962
Вимірювання радіовипромінювання в см-діапазоні	Марінер - 2	1962
Виявлення вуглекислої атмосфери	Венера - 4	1967
Пряме вимірювання температури і тиску в підхмарній атмосфері	Венера - 4	1967
Вимірювання швидкості вітру в атмосфері	Венера - 4	1967
Виявлення у планети водневої корони	Венера - 4 Марінер - 5	1967
Виявлення у планети іоносфери	Марінер - 5	1967
Пряме вимірювання змісту азоту і водяної пари	Венера - 5, 6	1969
Пряме вимірювання температури поверхні	Венера - 7	1970
Пряме вимірювання тиску у поверхні	Венера - 8	1972
Вивчення хімічного складу поверхні (U, K, Th)	Венера - 8	1972
Радіолокаційне вивчення рельєфу і характеристик грунту в районі посадки	Венера - 8	1972
Вимірювання висоти верхнього кордону хмар	Марінер - 10	1974
Картографування поверхні з АМС	Венера - 9, 10	1975
Вимірювання щільності грунту	Венера - 10	1975
Виявлення пороху на поверхні	Венера - 9, 10	1975
Пряме вимірювання іонного складу верхньої атмосфери	Венера - 1, 2	1978
Визначення теплового балансу в атмосфері	Венера - 1, 2	1978
Доказ відсутності магнітного поля	Венера - 1, 2	1978
Вимірювання змісту малих газових компонентів атмосфери	Венера - 11, 12; Венера - 1, 2	1978
Виявлення електричних розрядів в атмосфері	Венера - 11, 12	1978
Виявлення тектонічної діяльності	Венера - 1	1978
Виявлення кратерів на поверхні	Венера - 1	1978
Отримання топографічної карти 90 % поверхні	Венера - 1	1978 -1979
Отримання кольорового зображення поверхні і венерианського неба	Венера - 13, 14	1982
Визначення елементного складу грунту	Венера - 13, 14	1982
Визначення вмісту водяної пари в атмосфері	Венера - 13, 14	1982
Підтвердження того, що сірка - основний елемент в складі хмарного шара	Венера - 13, 14	1982
Радіолокаційна зйомка поверхні і побудова карт північної півкулі планети	Венера - 15, 16	1984
Дослідження характеристик аерозолю	Вега - 1, 2	1985

Програма "Магеллан"

Хоч наші знання про атмосферу Венери і крупномасштабної характеристики її поверхні, отримані внаслідок досліджень з допомогою АМС, дуже обширні, ми знаємо дуже мало про гори і долини, кратери і потоки лави - про деталі геології Венери. Ми хотіли б знати, як форма венерианської поверхні мінялася під впливом вулканічної і тектонічної діяльності надр планети, під впливом водної і вітрової ерозії. Чи активні досі всі ці процеси? У пошуках відповідей на ці найважливіші питання американськими вченими запланована програма "Магеллан". Ця програма уперше для США буде використовувати супутникові вимірювання характеристик планети Венера. Космічний корабель з апаратурою активної локації "Магеллан", що дозволяє отримувати зображення планети і її підповерхневого шару, буде запущений із земного космічного корабля Шаттл Антлантіс. Через рік і три місяці він вийде на орбіту навколо Венери.

Так буде виглядати "Магеллан" на фоні хмарної Венери. Протягом наступних 243 днів (період обертання Венери) будуть проводитися радіометричні, альтиметричні вимірювання і картографічна зйомка Венери за допомогою радара при кожному обльоті цієї планети за 3,5 години. Від 70 до 90 % венерианської поверхні буде охоплено радарним картуванням з високим дозволом (від 250 до 600 м), тобто з дозволом, який майже в 10 раз краще, ніж всі попередні карти Венери. Той факт, що "Магеллан" буде посилати дані на Землю протягом кожного обльоту планети, дозволить вченим на Землі точно виміряти легкі зміни в орбітальному рушенні АМС, викликані змінами венерианського гравітаційного поля. Дані цих вимірювань внесуть істотний внесок в наші знання про природу внутрішньої структури тіла Венери.

Яка ти, Венерo?

Таємнича планета, завжди прихована жовто-сірчастими хмарами від нашого погляду з поверхні Землі, прочинила простирадло над своїми таємницями завдяки дослідженням за допомогою космічних апаратів.

Яка ж ти, Венерo, найближча наша сусідкo в космосі?

Венера подібна Землі по масі, щільності і прискоренню вільного падіння на планеті, але обертається в зворотну сторону в порівнянні з Землею і іншими планетами. Зміна дня і ночі на Венері відбувається за 117 діб, тому день і ніч продовжуються по 58,5 діб.

Венера прихована щільною атмосферою і хмарним шаром, що закутує планету, що складається з сірчаної кислоти і вуглекислого газу і що обертається набагато швидше, ніж сама планета.

Вуглекислий газ - основний газ її атмосфери (96,5 %), до складу якої входить також біля 3 % азоту і невеликі кількості інертних газів, кисня, окислу вуглеводню, хлороводню і фтороводню. Крім того, в її атмосфері міститься біля 0,1 % водяної пари.

Температура атмосфери Венери у поверхні планети (на рівні, відповідному радіусу 6052 км) 735 До, тиск 90 атм., щільність газу в 60 раз більше, ніж в земній атмосфері.

У атмосфері бушують шторми з швидкістю вітру, що зростають від 0,5 м/сікти у поверхні до 100 м/сікти у верхнього кордону хмар. Блискавки з силою, в 25 раз перевершуючи земні, пронизують щільну атмосферу планети. Висока грозова активність приблизно пояснюється наявністю діючих вулканів на поверхні Венери.

Загалом поверхня Венери - це гаряча суха кам'яниста пустеля з поверхневими породами, що займають проміжне положення між базальтами і гранітами і з температурою поверхні біля 500 До. Однак, на Венері виявлені і кратери, гряди, піднесеності, великі розломи, гірські хребти, деталі рельєфу і порох.

Очевидно, що загадкова Венера не пристосована для життя земних мешканців. Таке досить докладне знання умов "життя" на планеті, самої близької до нас в космосі і найбільш таємничої, дали результати досліджень Венери за допомогою космічних апаратів.

Отримання за допомогою розвідників космосу різноманітної інформації про райони далекі і ближні, про Венеру, і про інші кутки Сонячної системи має величезне наукове і пізнавальне значення.

Венера ближча до Сонця і, отже, молодша нашої планети. Процеси, що проходять в її надрах, колись проходили і на нашій Землі. Венера - це минуле нашої рідної планети. Пізнавши минуле, люди зможуть передбачити майбутнє.

Маса і радіус Венери дуже близькі до земних (0,82 МА і 0,95 RA відповідно). Вже в 1761 р. спостереження проходження Венери по диску Сонця дозволили М. В. Ломоносову встановити, що ця планета, як і Земля, володіє могутньою атмосферою. Таким чином, Венера і Земля багато в чому схожі одна на одну. Ще недавно багато астрономів, , вважали, що фізичні умови на поверхні Венери і Землі не можуть сильно відрізнятися. Однак дослідження, проведені в останні роки, примусили переглянути старі уявлення.

Кутовий діаметр Венери досить великий. Він міняється від 20" поблизу верхнього з'єднання майже до 1' поблизу нижнього. Поблизу найбільшої элонгації можна помітити поступове потемніння видимої поверхні диска від лімба до термінатора. Іноді це потемніння є не цілком регулярним. Досвідчені спостерігачі відмічають на диску наявність туманних плям, вигляд яких міняється від дня до дня. Ці плями можуть бути тільки деталями хмарної структури. Хмари на Венері утворюють могутній суцільний шар, що повністю приховує від нас поверхню планети. Фотографії Венери в ультрафіолетових променях (l " 3500 А) часто показують більш або менш стійкі (протягом декількох днів) деталі, що іноді мають вигляд паралельних смуг, але і вони, безумовно, не пов'язані з твердою поверхнею. Що переховується під хмарним шаром Венери, як високо розташований хмарний шар над її поверхнею, яка температура поверхні і тиск атмосфери? Тільки недавно ми отримали відповідь на ці питання. Навіть період обертання Венери до останнього часу не був відомий. Простіше усього можна визначити період обертання планети по вимірюванню швидкості видимого переміщення деталей, що спостерігаються на диску. Рушення деталей, що спостерігаються на ультрафіолетових фотографіях Венери, дає період обертання біля чотирьох земних діб, тобто набагато менше періоду обертання навколо Сонця (біля 225 діб). Однак в ультрафіолетових променях ми спостерігаємо хмари, плаваючі в досить високих шарах атмосфери, і ці хмари можуть мати систематичні рухи, пов'язані з циркуляцією атмосфери. Швидкість обертання твердого тіла Венери упевнено можна визначити тільки радіолокацією. Уперше радіолокаційне відображення від Венери було отримане в 1957 р. Спочатку радіолокаційні імпульси посилалися на Венеру з метою вимірювання відстані для уточнення астрономічної одиниці. В останні роки в США стали досліджувати розмивання відображеного імпульсу по частоті ( "спектр відображеного імпульсу") і затягнення у часі. Розмивання по частоті пояснюється обертанням планети (ефект Доплера), затягнення у часі - різною відстанню до центра і країв диска. Ці дослідження проводилися головним чином на радіохвилях дециметрового діапазону і показали, що період обертання становить 243,2 земних діб, причому напрям обертання зворотний напряму орбітального рушення. Вісь приблизно перпендикулярна до площини орбіти і, отже, на Венері відсутнє явище зміни часів року. Мабуть, на планеті є дільниці, що краще відображають радіохвилі, ніж інша частина її поверхні, що позначається на спектрі відображеного імпульсу: Він містить мінімуми і максимуми, частота яких повільно змінюється через обертання планети. По швидкості цієї зміни визначається період обертання. Період обертання, визначений з радіолокаційних експериментів, дає швидкість обертання твердого тіла планети, оскільки дециметрові радіохвилі повинні вільно пройти крізь хмарний шар. Період, знайдений по ультрафіолетовим фотографіях, визначається систематичними рухами хмар у відносно високих шарах атмосфери. Оскільки періоди обертання (243 діб) і звертання (225 діб) близькі по величині, а напрям протилежний, то за один оберт навколо Сонця на Венері спостерігаються два схода і два заходи Сонця, тобто тривалість сонячних діб на Венері складає земних 117 діб. Обертання Венери володіє ще однією дуже цікавою особливістю. Швидкість його якраз така, що під час нижнього з'єднання Венера звернена до Землі весь час однією і тією ж стороною. Причини такої узгодженості між обертанням Венери і орбітальним рушенням Землі поки не ясні. Радіолокація дозволила визначити радіус твердої поверхні Венери. Він рівний 6050 км з точністю порядку декількох кілометрів. За допомогою радіолокації виходили також зображення поверхні Венери з розрізнюючою здатністю від декількох сотень до декількох кілометрів. При цьому були виявлені кратери, схожі на місячні і марсіанські, але набагато більш згладжені. У екваторіальному поясі відносна висота різних дільниць поверхні не перевищує 2 км.

У жовтні 1975 р. апарати, що спускаються АМС "Венера-9" і "Венера-10" здійснили м'яку посадку на поверхню планети і передали на Землю зображення місця посадки .Це були перші в світі фотографії, передані з поверхні іншої планети. Зображення виходило у видимих променях з допомогою телефотометра - системи, за принципом дії що нагадує механічне телебачення. Місце посадки "Венери-9" являє собою розсип досить великих каменів. Вік поверхні такого типу не може бути великим (106-107 років) і, отже, Венера є геологічно активною планетою. На АМС "Венера-8 ", "Венера-9" і "Венера-10" були встановлені прилади для вимірювання щільності поверхневих порід і вмісту в них природних радіоактивних елементів. У місцях посадки "Венери-9" і "Венери-10" щільність близька до 2,8 а/см3, а по рівню змісту радіоактивних елементів можна сказати, що ці породи близькі по складу до базальтів - найбільш широко поширених вивержених пород земної кори. Перейдемо до характеристик венерианскої атмосфери. Спектроскопічні спостереження показали, що в атмосфері Венери присутній СО2, а також деякі інші гази (Н2О, ЗІ, НСl, HF), але в набагато менших кількостях, ніж СО2. Не зважаючи на велику кількість спектроскопічних даних, було неможливо визначити повний вміст СО2 в атмосфері Венери через присутність могутнього хмарного шара. Оцінки процентного змісту СО2 також були вельми неточні. Станції "Венера-7 ", "Венера-8 ", "Венера-9" і "Венера-10" вимірювали основні параметри атмосфери і передавали їх на Землю аж до посадки на поверхню планети і продовжували працювати деякий час після посадки. Внаслідок роботи цих станцій встановлено, що температура на поверхні Венери складає біля 750еК, а тиск близький до 100 атм. Вивчення Венери космічними засобами проводиться не тільки за допомогою апаратів, що спускаються. Космічний апарат "Венера-4 ", після відділення відсіку, що спускається, використовувався для досліджень верхньої атмосфери при допомозі ультрафіолетового фотометра з прольотної траєкторії. Американські космічні апарати "Марінер-5" і "Марінер-10" також досліджували Венеру з прольотної траєкторії. Однак