- В 1982 году космический аппарат приземлился на Венере, его приборы усердно работали, собирая бесценные данные. Каждая проходящая секунда была гонкой со временем в суровых условиях. Затем, после рекордных 127 минут, самых продолжительных за всю историю существования посадочного модуля на этой планете, сигнал с Венеры-13 внезапно прекратился, затерявшись в суровом ландшафте Венеры. Смелая миссия Советского Союза, несмотря на то, что он столкнулся с огромными трудностями, позволила нам кратко, но проницательно взглянуть на мир, который озадачивал и ускользал от нашего понимания в течение многих лет. Первые реальные снимки Венеры были поистине удивительными. Венера долгое время оставалась загадочной планетой-сестрой Земли, внешне похожей по размерам, но покрытой облаками серной кислоты, которые выдавали изменчивый мир, скрывающийся под ними. В то время как Марс, Юпитер и даже отдаленный Плутон открыли свои секреты роботизированным космическим аппаратам с Земли, Венера остается наименее изученной из наших планетарных соседей.
- Путешествие по исследованию Венеры началось еще в 1960-х годах. Однако многие из этих миссий столкнулись с неудачами и техническими проблемами еще до того, как они смогли достичь планеты. После провала трех советских миссий и одной американской миссии к Венере 14 декабря 1962 года произошел прорыв: "Маринер-2" НАСА стал первым космическим аппаратом, успешно совершившим облет Венеры. Несмотря на то, что в этой миссии не было камеры для получения изображений нашего земного аналога, она
оснащалась передовыми датчиками, которые давали важную информацию о Венере. Информация, которую мы собрали с "Маринера-2", сыграет центральную роль в планировании следующей миссии к Венере. Одно важное открытие было получено с помощью радиометров, которые собирали инфракрасные и микроволновые данные. Эти измерения выявили наличие плотных облаков, окутывающих Венеру с обжигающе горячей поверхностью. Инфракрасные данные показали, что температура поверхности колебалась от 300 до 400 градусов по Фаренгейту, от 149 до 204 градусов по Цельсию, подтверждая предсказание Карла Сагана о безудержном парниковом эффекте. Кроме того, миссия обнаружила, что атмосферное давление Венеры в 20 раз выше, чем на Земле, в то время как датчики магнитометра указывали на отсутствие существенного магнитного поля. Это отсутствие защиты подвергало Венеру постоянной бомбардировке космическими лучами, делая ее негостеприимной для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Миссия "Маринер" послужила начальными ступеньками для понимания Венеры, но они ознаменовали только начало.
- Вслед за "Маринером" в 1970-х годах были запущены миссии "Пионер", в частности "Пионер Венера" Орбитальный аппарат и миссии с несколькими зондами. Эти проекты значительно расширили наше представление о Венере, подчеркнув ее уникальные характеристики. В частности, "Пионер Венера-1" использовал радар для составления карты поверхности Венеры, предоставив ученым топографическую схему большей части венерианской местности, охватывающей от 73 градусов северной широты до 63 градусов южной широты. Это картографирование было выполнено с разрешением приблизительно 76 км. Объединенные данные показали, что Венера может похвастаться заметно гладкой и сферической поверхностью, отличной от Земной. Но карта также показала, что на ней находится гора, превосходящая по высоте Эверест и пропасть, которая уходит еще глубже, чем Гранд-каньон. Бортовые камеры также зафиксировали проблески почти непрерывных грозовых разрядов в атмосфере.
- Тем временем ультрафиолетовые наблюдения орбитального аппарата выявили элегантные облачные образования, украшающие венерианское небо. Эти открытия сыграли ключевую роль в расширении наших знаний о составе и топографии Венеры, предлагая более сложный портрет этой загадочной планеты. Миссия с несколькими зондами "Пионер Венера", или "Пионер Венера-2", запустила четыре небольших зонда в атмосферу Венеры 9 декабря 1978 года. Все четыре зонда передали данные во время своего спуска. Один из зондов впечатляюще пережил посадку и отправлял данные с поверхности более часа. "Пионер Венеры-1" продолжал передавать информацию до 8 октября 1992 года, когда он в конечном итоге сгорел в атмосфере Венеры. Это ознаменовало завершение замечательной 14-летней миссии, первоначально запланированной всего на 8 месяцев. Но США были
не единственной страной, пытавшейся разгадать секреты Венеры. В дополнение к миссиям "Маринер" и "Пионер", еще одна примечательная серия зондов внесла значительный вклад в наше понимание Венеры - "Венера" Советского Союза. Советский Союз запустил 28 космических аппаратов в рамках миссии "Венера" к Венере в период с 1961 по 1983.
Из них 13 вошли в атмосферу Венеры, а 8 успешно приземлились на поверхность, что стало первым шагом в исследовании планет. Несмотря на ранние неудачи с "Венерой-1" и "Венерой-2" в 1960-х годах, последующие запуски вошли в историю. "Венера-3" и "Венера-6" провели тщательные атмосферные исследования, в то время как "Венера-7" добилась замечательного результата, став первым космическим аппаратом, совершившим посадку на другой планете и передавшим данные обратно на Землю. Более того, "Венера-7" обеспечила первое прямое измерение температуры поверхности Венеры. Но как ему это удалось?
- Что ж, за этим стоит интересная история. Посадочный модуль "Венеры-7" был искусно спроектирован таким образом, чтобы выдерживать огромное давление, достигающее 18 мегапаскалей или 2600 фунтов на квадратный дюйм, а также палящие температуры, достигающие 580 градусов По цельсию. Он был оснащен как небольшим почвенным пенетрометром, так и термометром. Миссия использовала парашютную систему для облегчения спуска спускаемого аппарата. Когда парашют раскрылся, начались атмосферные испытания, которые показали, что атмосфера Венеры в основном состоит на 97 процентов из углекислого газа. Однако всего через шесть минут после раскрытия парашюта началась неисправность, приведшая к неконтролируемому спуску спускаемого аппарата. В результате зонд врезался в поверхность Венеры со скоростью приблизительно 16,5
метров в секунду. Во время этого события термометр измерял температуру почвы и передавал эти ценные данные на Землю. Измерения показали поразительную температуру поверхности - около 475 градусов по Цельсию, 887 градусов по Фаренгейту, что подтвердило более ранние косвенные оценки температуры с помощью инфракрасных исследований. Несмотря на аварию с парашютом, зонд продолжал поддерживать связь с Землей в течение 53 минут, из которых около 20 минут он находился на поверхности Венеры. Это достижение стало важной вехой в исследовании планет и дало беспрецедентное представление об условиях на поверхности другой планеты. Миссии "Венера" не только сыграли важную роль в измерении температуры поверхности Венеры, но и стали первой серией миссий, которые когда-либо возвращали снимки поверхности планеты, отличной от Земли. В 1975 году "Венера-9" впервые показала поверхность Венеры. Это был первый раз, когда мы увидели поверхность другой планеты в Солнечной системе.
- Хотя космический аппарат был хорошо оснащен двумя объективами для съемки 360-градусной панорамы планеты, одна из крышек объектива не открылась после приземления, в результате чего мы получили этот 180-градусный панорамный обзор поверхности планеты. Белый объект, который вы видите внизу этого снимка, является частью самого посадочного модуля. Можно увидеть преобладание горных пород на планете, причем половина из них частично погребена в почве среди таинственного горизонта, пробивающегося в правом верхнем углу. Следуя по стопам "Венеры-9", "Венера-10" также достигла нашей планеты-близнеца в том же году, причем только одна из линз отделилась и обеспечила еще один 180-градусный панорамный обзор поверхности Венеры. Однако вместо того, чтобы обнаруживать небольшие камни, как его предшественник, Venera 10 отображала каменные плиты, аналогичные вулканическим областям, обнаруженным на Земле. Три года спустя Venera 11 и 12 стремились получить цветные изображения планеты. К несчастью для обоих спускаемых аппаратов, крышки объективов не разъединились, что сделало их неспособными получить какое-либо изображение. Это побудило команды миссии разработать альтернативную стратегию, в результате чего Venera 13 и Venera 14, единственные космические аппараты, успешно получившие цветные изображения Венеры. После приземления "Венеры-13" 1 марта 1982 года крышка объектива была успешно снята, что позволило камерам запечатлеть пейзаж Венеры в ярких деталях в течение 127 минут. Возник
замечательный, но в то же время загадочный ландшафт с плоскими, темными, слоистыми скалами с зернистым материалом, заполняющим промежутки. Но четыре дня спустя "Венера-14" также достигла поверхности. Однако она приземлилась в другом месте, где земля казалась еще более изломанной. Вопреки тому, что было видно с "Венеры-13", зернистого материала было очень мало. Желтоватое небо над головой и сильно изрезанная поверхность подчеркивали сложную и суровую природу планеты.
- Миссии "Венера" в первую очередь известны своими измерениями температуры и получением изображений. Но мало кто знает, что "Венера-13" и "Венера-14" также были первыми космическими аппаратами, которые расшифровали, как будет звучать момент в соседнем с нами мире. Оба космических аппарата были оснащены микрофонами для записи звуков
Венеры, и вот что было записано. Единственные звуки, которые можно распознать в аудиозаписи с "Венеры-14", это обычный шум, механический звук, издаваемый космическим аппаратом во время бурения и несколько намеков на венерианский ветер, отдающийся эхом на заднем плане. Дальнейший анализ показал, что скорость ветра составляет около 0,3-0,5 метров в секунду, что означает, что плотная атмосфера планеты на поверхности на удивление спокойна. Когда сигнал "Венеры-13" погас, его рекордные 127 минут данных показались нам сокровищницей и дразнящим обрывом в нашем стремлении раскрыть секреты Венеры. Теперь все глаза были на миссии "Магеллан". Основанные на 4 мая 1989 года, с полезной нагрузкой высокотехнологичных РЛС, Магеллан был готов забрать, где
Венера остановились. Это была не просто очередная миссия, а следующая глава разворачивающегося космического триллера. "Магеллан" использовал методы радиолокационного картографирования для получения изображений поверхности Венеры с высоким разрешением. Он не только запечатлел обширные вулканические равнины, ударные кратеры и свидетельства прошлой тектонической активности, но и предоставил потрясающие снимки некоторых важных особенностей Венеры. На одном из таких снимков, сделанном в ноябре 1990 года во время первоначального обращения "Магеллана" вокруг Венеры, виден регион с землей Афродиты, один из крупнейших высокогорных регионов Венеры, охватывающий значительную часть северного полушария планеты. В центре изображения справа вы можете видеть яркую, похожую на поток область, которая простирается к западу от лучистого разлома. Был сделан вывод, что эта структура могла образоваться в результате землетрясения на Венере.
- Итак, это изображение, сделанное "Магелланом", стало первым свидетельством активной тектоники, происходящей на другой планете Солнечной системы. Кроме того, радар "Магеллана" показал Максвелл Монтес, самую высокую точку на поверхности планеты. Он расположен недалеко от экватора планеты и возвышается примерно на 11 километров
над поверхностью Венеры. Под горами Максвелла находится Мотт-Монс - самый высокий вулкан планеты. Он характеризуется широкой плоской вершиной и пологими склонами, что делает его одним из крупнейших вулканов Солнечной системы. Переходя в 2000-е годы, в 2005 году была запущена важная миссия к Венере, известная как Венера Экспресс. Это ознаменовало первую европейскую экспедицию по глубокому изучению соседней с нами планеты. Этот "Экспресс" был орбитальным аппаратом, который изучал атмосферу Венеры, облака и вулканические явления, а также подтвердил наличие молний, явление, ранее
наблюдавшееся предыдущими миссиями.
- Тем не менее, что отличало Venus Express от других, так это его целенаправленное исследование характерного полярного вихря планеты. История начинается с обнаружения гигантского урагана с двумя темными глазами, расположенного на северном полюсе Венеры космическим аппаратом "Пионер Венера" в 1979 году. Это открытие заставило астрономов предположить наличие аналогичного вихря на южном полюсе Венеры. Поэтому, когда Venus Express обнаружил двойную вихревую структуру на Южном полюсе в апреле 2006 года, это было воспринято как подтверждение того, что эти вихревые образования имеют постоянные характеристики. Однако их ждал сюрприз, они фактически изменили свое положение, трансформировались по форме и в конечном итоге исчезли к 2009 году. Это открытие разрушило представление о стабильности этих вихрей на Венере. Вместо этого они оказались всего лишь одним из многих типов атмосферных образований. Полученные данные также выявили большую разницу в поведении атмосферы на полюсах Венеры по сравнению с остальной частью планеты. Исследование Венеры с помощью космических аппаратов сопряжено со многими серьезными проблемами. Чрезвычайно высокие температуры и давление на поверхности планеты достаточно сильны, чтобы раздавить большинство зондов, пытающихся проникнуть внутрь. Более того, коррозионные свойства атмосферы Венеры создают проблемы для материалов, электроники и приборов космических аппаратов. Эффективность солнечных панелей, распространенного источника энергии, снижается
на Венере из-за ее плотной атмосферы, низкой интенсивности солнечного света и высоких температур. В настоящее время проведение передовых научных исследований на Венере требует специализированных материалов и инженерных решений. Конечно, это сложно, но не невозможно. И именно поэтому в ближайшие годы Венера примет новых гостей из нескольких космических агентств. В июне 2021 года НАСА объявило о планах запустить две миссии к нашей родной планете к 2030 году. Одна из этих миссий, DaVinci Plus, будет включать в себя атмосферный зонд, в то время как другая, Veritas, будет находиться на орбитальном аппарате.
- Veritas намерена использовать радарную технологию для создания 3D-карты поверхности Венеры, раскрывающей геологическую историю планеты, тектонику и вулканическую активность.Тем временем DaVinci Plus планирует отправить зонд в атмосферу Венеры, тщательно изучая ее состав и динамику. Миссия "Венера" обещает понимание эволюции Венеры, включая потенциальное присутствие океанов в ее прошлом. Кроме того, другие космические миссии к Венере включают "Энвижн" Европейского космического агентства, который стартует в начале 2030-х годов. Первая миссия Индии к Венере, "Шукраян-1", будет запущена в 2024 или 2031 году, и Российская миссия Венера D, запуск которой ожидается к ноябрю 2029 года. Эти предстоящие миссии отражают возобновившийся интерес к изучению Венеры и лучшему пониманию ее геологии, атмосферы и потенциальной
обитаемости. Миссии также покажут, как планета, похожая на Землю, стала таким враждебным миром. Несомненно, в ближайшие годы обязательно откроется много неожиданных тайн.