Венера является второй после Меркурия по близости к Солнцу планетой. Вращается по эллиптической орбите с малым эксцентриситетом в перигелии 107,5 миллионов километров и в афелии 109 миллионов километров от Солнца.
По размерам Венера чуть меньше Земли. Ее радиус составляет 6052 км, у Земли для сравнения радиус 6371 км.
Вокруг Солнца Венера совершает оборот за 224 земных суток. А вокруг собственной оси обращается за 243 земных суток. Но в связи с тем, что планета вращается против направления движения по орбите, солнечные сутки длятся 117 земных суток.
Хотя в общем-то не совсем понятно, как она обращается вокруг собственной оси - правильно или неправильно. Правильно - это по направлению движения по орбите как другие нормальные планеты и их спутники.
По первому варианту угол наклона оси вращения составляет 176,6 градусов к плоскости орбиты - в этом случае она перевернута и вращается в направлении хода по орбите. Это означает, что в начале эволюции Венера столкнулась с объектом, сопоставимым по массе, что и перевернуло ее "с ног на голову".
По второму варианту угол наклона равен 3,4 градуса, и планета вращается не как все нормальные планеты, а против направления хода по орбите. В этом случае планета получила мощное гравитационное воздействие, которое не только остановило ее вращение, но еще и немного добавило вращательного момента в обратную сторону. Подробности этого происшествия неизвестны.
Венера отлично наблюдается с Земли как очень яркий объект в ясные утренние часы при восходах Солнца и на его вечерних закатах. Не всегда, конечно.
Профессиональные телескопические наблюдения в начале 17-го века проводил Галилео Галилей.
А Михаил Васильевич Ломоносов первым объявил о наличии атмосферы на Венере в 1761 году.
Наблюдая за соприкосновением проекций поверхностей Венеры и Солнца, он обратил внимание на световой ободок вокруг Венеры. Это явление наблюдали и другие астрономы, но только Михаил Васильевич смог правильно объяснить его: "Планета Венера окружена знатной воздушной атмосферой, таковой (лишь бы не большею), какова обливается около нашего шара земного". Ум светлый и высокий!
Ожидания Ломоносова были подтверждены в начале 60-х годов двадцатого века, когда начались космические исследования окружающего нас пространства и Венеры, в частности.
Советский Союз стал лидером космических исследований Венеры. И до сих пор достижения страны Советов в этой области остались недосягаемыми.
С февраля 1961 года до июня 1986 года работала советская космическая программа "Венера". Это серия автоматических межпланетных станций для изучения Венеры и решения попутных дополнительных задач по исследованию дальнего космоса.
Схема полетов была следующей. Четырехступенчатая ракета серии "Молния" тремя ступенями выводила аппарат на низкую околоземную орбиту, а четвертая ступень разгоняла его до второй космической скорости, отделялась, и АМС летела к Венере. Причем делались парные запуски аппаратов-близнецов с одинаковыми задачами. Их запускали, конечно, не одновременно, а с небольшими временными интервалами.
До космических исследований Венеры предполагалось, что эта планета имеет глубокую атмосферу и крупные водоемы. Поэтому первые попытки были неизбежно неудачными.
Первой автоматической межпланетной станцией стала "Венера-1". Ее запуск был осуществлен 12 февраля 1961 года. Но после того, как аппарат был запущен с околоземной орбиты, связь с ним была прервана.
Попытка американцев была успешной. АМС "Маринер-2" пролетел мимо Венеры на расстоянии 34,7 тысяч километров в декабре 1962 года и впервые в истории исследований планеты передал научные данные о ней на Землю. Мы узнали, что атмосфера Венеры экстремально горячая, у нее отсутствует магнитное поле и была измерена скорость ее вращения вокруг своей оси. Связь с аппаратом удалось держать около месяца. Хорошее достижение.
Как выяснилось, магнитное поле у Венеры имеется в виде магнитосферы, индуцированной столкновением солнечного ветра с атмосферой. А конвективного магнитного поля нет, видимо, из-за слабого вращения и отсутствия конвекции мантии. Солнечный ветер проникает через слабую магнитосферу в атмосферу и прореживает ее, выдувая в космос йоны гелия, водорода и кислорода. Не в этом ли причина малого количества кислорода и воды на Венере?
Надо отметить, что американцы и прочие иностранные партнеры в исследовании Венеры использовали только пролетные и позже орбитальные аппараты, тогда как советская программа была нацелена на разработку и запуск спускаемых и орбитальных станций. Конструирование и производство АМС осуществляло НПО имени С.А. Лавочкина.
АМС "Венера-4" (запуск 12 июня 1967 года), спускаясь на парашюте к поверхности Венеры, передала информацию о температурах и давлении, но была раздавлена атмосферой на высоте 28 км. Дело в том, что предполагалось давление порядка 10 земных атмосфер, и аппарат сконструирован на удержание давления в 20 атмосфер.
На "Венере -7", запущенной 17 августа 1970, было уже предусмотрено удержание давления на 180 атмосфер. Аппарат мягко сел на поверхность Венеры и успел передать информацию, на основе которой впервые были определены точные значения температуры и давления атмосферы планеты на всех высотах и на ее поверхности. Так температура на поверхности Венеры составила 475 градусов Цельсия и давление около 90 земных атмосфер.
27 марта 1972 года запущена АМС "Венера-8", которой также удалось сесть на поверхность планеты. Была передана информация о грунте, он оказался гранитоподобным. Обнаружены мощные атмосферные широтные ветры в направлении собственного вращения Венеры со скоростью 30-50 м/сек.
Были удачные посадки и исследования в июне 1975 года АМС "Венера-9" и "Венера-10", в сентябре 1978 года АМС "Венера-11" и "Венера-12", в ноябре 1981 года АМС "Венера-13" и "Венера-14".
В июне 1983 года были запущены орбитальные АМС "Венера-15" и "Венера-16", которые в состоянии связи сделали по 243 оборота по орбите вокруг Венеры. Ими было осуществлено радиолокационное картографирование поверхности Венеры. Аппараты выдавали информацию с венериальной орбиты с октября 1983 по июнь 1985 года.
В декабре 1985 года стартовали опять же советские АМС "Вега-1" и "Вега-2". Это были уже более сложные системы с задачами исследования атмосферы Венеры и ее грунтов на поверхности. Во время снижения к поверхности планеты посадочных аппаратов были зафиксированы данные об атмосфере.
Верхняя граница венерианской атмосферы находится на уровне 220-350 км. На высотах в районе 50 км давление и температура близки к показателям на поверхности Земли. А нижние 5 км - это океан горячего полужидкого углекислого газа с температурой 460-475 градусов Цельсия и давлением 92 земные атмосферы. Такой здесь парниковый эффект - инфракрасный диапазон солнечного света попадает сквозь плотные облака атмосферы, а обратно не излучается.
Атмосфера вращается вокруг планеты со скоростью от 30-50 м/сек у поверхности до 120-140 м/сек на верхней границе тропосферы (65 км от поверхности).
Аппараты совершили мягкие посадки, "Вега-1" отключилась, а "Вега-2" проработала на поверхности 56 минут с передачей информации. Кроме того, на высоте около 50 км над поверхностью Венеры были выпущены два аэростатных зонда, наполненных гелием и снабженных датчиками для исследования атмосферы и радиопередатчиками. Зонды на высоте 53-55 км дрейфовали по ходу движения атмосферы и в течение 46 часов передали много ценной информации.
Пока дела обстоят так, что других посадок на Венеру не было. Достижения советской космической программы "Венера" остались до сих пор непревзойденными.
Советский и российский ученый главный научный сотрудник Института космических исследований РАН Леонид Васильевич Ксанфомалити (1932-2019) первым обратил внимание на интересные объекты, зафиксированные радиолокационными телекамерами с АМС "Венера-9" и "Венера-13", которые, по его мнению, являются живыми организмами. Его насторожило то, что объекты одинакового размера, формы и экзотипа встречались в разных местах планеты - на месте приземления "Венеры-9" и "Венеры-13". Сравнив снимки разных хронологий, он обнаружил малые и очень медленные перемещения этих объектов, а если откровенно, существ. Эту гипотезу пока не подтвердили, но и не опровергли. Для этого надо вновь приземлять аппарат на Венеру.
В сентябре этого года Леонид Васильевич ушел от нас. Светлая память прекрасному человеку и ученому. Его гипотеза о живых организмах на Венере будет, безусловно, подтверждена в следующей венерианской космической миссии.
Владимир Черевичко