Миссия «Венера-4» доставила зонд в атмосферу Венеры, но неизвестно, действительно ли космический аппарат пережил посадку.
После запуска «Спутника» в 1957 году космическая гонка быстро набирала обороты. Десятилетие спустя первый космический зонд, который войдет в атмосферу другой планеты, добился такого же успеха — 55 лет назад, 18 октября 1967 года. «Венера-4» прибыла к «сестре» Земли и начала передавать данные об атмосфере планеты, пока с ней не потеряли связь, что также сделало ее первым космическим зондом, отправившим данные с другой планеты.
«Венера-4» приземлилась на Венере всего за день до прибытия «Маринера-5», американского космического корабля, первоначально предназначенного для Марса, который был модифицирован и отправлен на нашу планету-сестру для сбора данных о ее атмосфере, но без спускаемого аппарата, что ознаменовало очередную победу СССР в космической гонке.
«Интересно, хотя вы могли подумать, что русские сосредоточатся на Марсе, поскольку это Красная планета, на самом деле они нацеливались на Венеру бо́льшую часть советской эпохи», — вспоминал Джонатан Макдауэлл, астрофизик Гарвард-Смитсоновского института, и член команды рентгеновского телескопа Чандра.
Планетарные амбиции СССР
Хотя СССР нацелился в первую очередь на Венеру, он не совсем забыл о Марсе.
По словам Макдауэлла,
«американцы сосредоточились на Марсе, и [Советы] знали, что они не смогут обогнать американцев. Но, если подумать, они несколько раз пытались попасть на Марс, [но] постоянно терпели неудачу. Они продолжали терпеть неудачи и на Венере, но достаточно старались с Венерой, чтобы в конце концов добиться определенного успеха».
В СССР действительно была марсианская программа, в которой, подобно подходу НАСА к космическому кораблю «Маринер-5», одна и та же конструкция зонда использовалась как для Марса, так и для Венеры.
«Они [СССР] запустили их кучу, и многие из них потерпели неудачу, даже не покинув орбиту Земли. Поэтому они получали кодовые имена, такие как «Космос 21». Перевод: он добрался до околоземной орбиты, а затем погиб», — говорит Макдауэлл.
Первоначально были сконструированы и запущены две версии «Венеры-4». Второй аппарат стартовал всего через пять дней после первого, но так и не покинул околоземную орбиту из-за неисправности двигателя. Неудивительно, учитывая особенности СССР, что эта миссия получила название «Космос 167».
Что отличало «Венеру-4» от своих предшественников, не только то, что она прибыла благополучно — без перегрева, прежде чем войти в атмосферу, как «Венера-3», — но также и то, что космический зонд был спроектирован так, чтобы выжить в течение относительно длительного времени внутри горячей атмосферы планеты с высоким давлением.
Поверхностное давление Венеры в 75 раз превышает земное на уровне моря (измеряется в барах), а температура может достигать 500 градусов по Цельсию.
«Пытаться создать аппаратное обеспечение, способное выдержать сокрушительное давление и все эти температуры, непросто. Особенно, если вы хотите, чтобы стропы парашюта не плавились», — объясняет Макдауэлл. «Идея состоит в том, что как только зонд опускается на определенную высоту, он выпускает парашют, спускается вниз и приземляется на поверхность, а затем измеряет температуру и давление на поверхности. Но на самом деле он передает данные о температуре и давлении на пути вниз».
Советская космическая тайна
Несмотря на то, что после входа в атмосферу с «Венерой-4» быстро потеряли связь, в СССР были уверены, что зонд приземлился на поверхность планеты.
«Они [Советы] изначально утверждали, что он приземлился. Но позже они поняли, что это не так. Считалось, что он приземлился на вершине очень высокой горы», — говорит Макдауэлл. «А потом они поняли, что нет, на самом деле он был раздавлен в атмосфере до того, как упал на поверхность. Прошло много времени, прежде чем Советы вернулись к этому. Как только «Венера-7» успешно приземлилась, как бы незаметно, знаете ли, [СССР] начал причислять «Венеру-4» к числу не приземлившихся».
Неверные данные о посадке «Венеры-4» в конечном итоге были приписаны радиовысотомеру. Он якобы давал одинаковую сигнатуру радиосигнала каждые 30 км. Этот эффект называется сглаживанием и делает неразличимыми высоты, находящиеся на определенном расстоянии друг от друга. Первоначально советские ученые интерпретировали первый сигнал, пришедший с высоты 25 км, которая, как считалось, находилась примерно на вершине облаков по отношению к поверхности (хотя это не было подтверждено).
Если бы это было так, «Венера-4» успешно приземлилась. Однако из-за несоответствия с другими данными позже стало ясно, что реальная высота первого сигнала была на высоте 50 км над поверхностью и что корабль так и не добрался до земли в целости и сохранности.
Наследие «Венеры 4»
Несмотря на спорную посадку «Венеры-4» на Венеру, она дала важные научные выводы.
«Венера-4» несла на борту ряд приборов, предназначенных для сбора данных, относящихся к характеристике атмосферы Венеры, включая газоанализаторы, высотомер, термометры, барометр, датчик плотности атмосферы и радиопередатчики. Все они находились внутри посадочного модуля.
Спускаемый аппарат, который отделился от посадочного модуля перед спуском в атмосфере Венеры, определил, что планета имеет слабое магнитное поле, но не обнаружил радиационных поясов.
До «Венеры-4» температура, давление и состав атмосферы обсуждались. Хотя в основном считалось, что планета горячая, в одной статье было высказано предположение, что Венера переживает ледниковый период. Оценки поверхностного давления варьировались от нескольких до тысяч атмосфер.
Наконец, 18 октября 1967 года спускаемый аппарат «Венеры-4» вошел в атмосферу Венеры. Кабина космического зонда замедлилась на 300 G при спуске, а его теплозащитный экран достиг температуры 11 тысяч градусов Цельсия. Но зонд предоставил ценную информацию для будущих советских миссий на Венеру, включая успешные посадки.
«Подводя итог, можно сказать, что это было первое подтверждение на месте того, что нижние слои атмосферы Венеры действительно очень горячие (что было доказано предыдущими дистанционными микроволновыми наблюдениями)», — говорит Эммануэль Марк, профессор в Версальском университете Сен-Кантен-ан-Ивелин (UVSQ) и в Лаборатории атмосферы, Милье (LATMOS), специализирующийся на теллурических атмосферах, в частности, на атмосфере Венеры.
«Это проложило путь для более поздних миссий, которые достигли и работали на поверхности, такие как «Венера-9» и «10» в 1975 году (на мой взгляд, более исторически значимые: первые снимки, сделанные с поверхности другой планеты, за несколько месяцев до снимков НАСА «Викинг» с Марса)», — говорит Марк.
Данные были полезны в 1967 году для проверки атмосферных моделей, которые ученые уже предсказали для планеты, но в том же смысле, в каком геологические данные с «Венеры-8» до сих пор используются для исследований, могут ли данные с «Венеры-4» быть полезными для нас так же?
«Тот факт, что это была миссия, которой более 50 лет, не помогает в этом отношении (даже некоторые данные из миссий «Аполлон» или более поздних миссий «Викинг» больше не могут быть прочитаны, потому что форматы файлов, использовавшиеся тогда, не были переведены в цифру, а действующие тогда ученые/инженеры уже давно на пенсии и/или мертвы…)», — считает Марк.
В то время «Венера-4» была прорывом, предоставляя важные данные для ученых и означала большие успехи в космической технике. Пятьдесят пять лет спустя она по-прежнему занимает важное место в истории освоения космоса и служит напоминанием об истории освоения космического пространства.
- Чтобы не пропустить новые публикации канала, подписывайтесь на нашу страницу в Телеграм. Там мы публикуем всё самое необычное, таинственное и загадочное.