К тайнам Венеры
Январь 29, 2009
Юрий Зайцев, эксперт Института космических исследований, для РИА Новости.
Исполнилось 40 лет со дня знаменательного полета «Венеры-4», ставшей первой в мире автоматической станцией, пославшей на Землю сигналы с другой планеты. С этого времени начался новый этап в исследованиях ближайшей к нам соседки в Солнечной системе - Венеры, ее изучение с помощью космических аппаратов.
За «Венерой-4» последовали «Венера-6» (1969 г.), «Венера-7» (1970 г.), «Венера-8» (1972 г.). Выполненные ими исследования позволили установить главные параметры атмосферы планеты. Стало очевидным, что, несмотря на казалось бы, сходство Земли и Венеры по основным планетным характеристикам - массе, размерам, получаемому от Солнца теплу, венерианская атмосфера совсем не похожа на земную.
В атмосферах планет все взаимосвязано. Например, химический состав нижних слоев зависит от того, какие газы могут «убегать» в межпланетное пространство из верхней атмосферы. Плотность и химический состав частиц в облаках - от присутствия в атмосфере газовых составляющих, способных конденсироваться. Таких составляющих может быть очень мало - сотые и тысячные доли процента, но и этого достаточно для образования частиц.
REGNUM
Путин раскрыл секрет победы Сочи Министр юстиции Эстонии свастикой “украсил” свой день рождения США не хотят ни портить отношения с Россией, ни отказываться от планов по ПРО
Малые составляющие способны повысить температуру атмосферы на сотни градусов, если они сильно поглощают излучение в инфракрасной области. Скорость и направление ветра зависят от разных температур в различных областях планеты. Однако эти разницы, в свою очередь, сглаживаются атмосферными движениями. Понять, как устроена и «работает» конкретная атмосферная «машина», можно только на основании комплексных исследований. Поэтому возможности первых автоматических станций «Венера» вскоре перестали удовлетворять требованиям ученых: не хватало места и полезной массы для размещения сложных научных приборов и слишком мало передавалось информации по каналам связи.
С 1975 г. стали запускаться станции второго поколения (начиная с «Венеры-9») с посадкой спускаемых аппаратов на поверхность планеты и работой там в течение достаточно продолжительного времени. После отделения спускаемых аппаратов исследования продолжались с орбиты искусственных спутников планеты и с пролетных траекторий.
«Венера-15» и «Венера-16» выполнили с близкого расстояния радиолокационную съемку поверхности планеты.
Самая сложная задача в исследованиях Венеры выпала на долю автоматических станций «Вега-1» и «Вега-2». Прежде чем отправиться на встречу с кометой Галлея, они взяли курс на Венеру. Спускаемые аппараты станций состояли из двух частей: «классического» посадочного аппарата и аэростатного зонда - совершенно нового средства планетных исследований. В отличие от посадочных аппаратов, дающих вертикальный профиль (разрез) метеорологических характеристик атмосферы, аэростатный зонд, плывущий на той или иной высоте, перемещаясь со скоростью ветра, позволял получить горизонтальный профиль и одновременно изучить атмосферную динамику. Выяснилось, что вся Венера охвачена мощной зональной, т.е. направленной вдоль широты, циркуляцией. На высотах 60-70 км скорость ветра составляет порядка 100 м/с. По мере приближения к поверхности планеты она уменьшается и ниже 10 км становится около 1 м/с.
Такая интенсивная циркуляция на медленно вращающейся планете - явление трудно объяснимое, как и многие другие открытия, сделанные на Венере с помощью космических аппаратов. Единственным реальным способом найти ответы на возникшие вопросы было дальнейшее накопление информации, проведение более тонких экспериментов. Однако как отечественная, так и мировая космическая наука решили обратить свои взоры на Марс. Европейская станция «Венера-Экспресс» стала первым в последние два десятилетия космическим аппаратом, предназначенным для исследований Венеры.
Российские ученые были привлечены к проекту на самых ранних стадиях его подготовки, внесли значительный вклад в разработку научной программы и аппаратуры и стали полноправными участниками миссии. Возврат к «забытой планете» с использованием современного космического аппарата, оснащенного мощным комплексом научной аппаратуры, позволил провести глобальный обзор физических и химических процессов в атмосфере, существенно уточнить результаты первого этапа изучения нашей «соседки» космическими средствами, дополнить их новыми данными.
REGNUM
Путин раскрыл секрет победы Сочи Министр юстиции Эстонии свастикой “украсил” свой день рождения США не хотят ни портить отношения с Россией, ни отказываться от планов по ПРО
В частности, если на Марсе вода обнаружена в виде подповерхностного льда, то на Венере она, вероятно, улетучилась в межпланетное пространство. Об этом свидетельствуют полученные с «Венеры-Экспресс» данные о содержании дейтерия и водорода в верхней атмосфере планеты, превышающем в 150 раз аналогичный показатель для атмосферы Земли. Однако ограниченность методов дистанционного зондирования, т.е. с орбиты искусственного спутника планеты, не позволило этой миссии закрыть все неясности в понимании природы Венеры. Так, малоисследованной осталась проблема минералогии поверхности и ее взаимодействия с атмосферой, геологической эволюции и, особенно, внутреннего строения. Решение этих и других задач требует контактных исследований в атмосфере и на поверхности, и важно, чтобы они были длительными.
В Федеральную космическую программу на 2006-2015 гг. включен проект «Венера-Д» (Венера Долгоживущая) с началом научно-исследовательских работ в 2007 г. и запуском станции в период 2016-2018 гг. Научная аппаратура десантируемого на поверхность планеты модуля должна будет сохранять работоспособность в условиях высоких температур (около 735 К) и давления (порядка 90 атм.) в течение примерно месяца. Для сравнения, посадочные аппараты предыдущих венерианских станций «жили» на поверхности Венеры не более полутора часов.
Рассматривается возможность совместить российскую миссию «Венера-Д» с европейской программой планетных исследований. Один из обсуждаемых вариантов предусматривает запуск космического аппарата с космодрома Куру ракетой-носителем «Союз-2» с разгонным блоком «Фрегат». В состав межпланетной станции войдут: европейский орбитальный модуль, созданный на базе «Венеры-Экспресс», российский посадочный аппарат новой, оригинальной конструкции; европейский аэростат для исследований в атмосфере планеты и, возможно, со сбрасываемыми в разных ее районах небольшими зондами с исследовательской аппаратурой.
Поскольку миссия станет совместной, во всех сегментах предусмотрен обмен посадочными местами для научной аппаратуры. Европейские приборы могут быть установлены на российском спускаемом аппарате, а российские - на европейском орбитальном модуле и в гондоле аэростата. Также возможно участие в миссии небольшого японского аэростата, который в отличие от европейского высотного, будет работать в 35 км от поверхности. Сочетание измерений на разных уровнях даст много дополнительной информации.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции