Американское космическое агентство NASA активно исследует Марс с помощью своих АМС и марсоходов на протяжении десятков лет. Но изучение этой планеты у СССР не получалось. Единственный аппарат, совершивший мягкую посадку на красную планеты был аппарат «Марс-3». Это произошло 2 декабря 1971 года, но через 14 секунд после начала работы на поверхности трансляция прекратилась. Аппарат успел передать только первые 79 строк фототелевизионного сигнала.
У СССР были огромные достижения в исследовании другой планеты земной группы – Венеры. Конечно, не все запуски аппаратов и их посадка на эту планету были успешными. Запоминающиеся номера, как Венера-1, 7 или 10 давали только успешно запущенным аппаратам с хотя бы частично выполненной программой полета. Хронология изучения утренней звезды такая:
04.02.1961 года с помощью ракетоносителя «Молния» к Венере была запущена первая АМС, но из-за аварии разгонного блока и схода с орбиты осталась с названием «Тяжёлый спутник 01» (1ВА № 1). Спускаемый аппарат упал в Сибири.
Т.к. аппараты в СССР делали парно, то 21.02.1961 года была успешно запущена вторая АМС - Венера-1 (1ВА № 2). Но на десятый день полёта станция перестала отвечать на сигналы и была потеряна. Стала искусственным спутником Солнца.
Масса АМС Венера-1 составляла 643,5 кг. Размеры: высота 2,035 м, диаметр 1,05 м
Второе поколение аппаратов, подготовленных к полету к Венере носили индекс 2МВ.
- 2МВ-1 № 3 (Спутник-19). Запуск 25.08.1962 г.
- 2МВ-1 № 4 (Спутник-20). Запуск 01.09.1962 г.
- 2МВ-2 № 1 (Спутник-21). Запуск 12.09.1962 г.
У всех случился сход с орбиты и потеря АМС из-за аварии разгонного блока.
Неудача постигла и все аппараты третьего поколения, 3МВ.
- 3МВ-1А № 4А. Запуск 19.02.1964 г.
- Космос-27 (3МВ-1А № 5). Запуск 27.03.1964
- Зонд-1 (3МВ-1 № 4). Запуск 02.04.1964 г.
- Венера-2 (3МВ-4 № 4). Запуск 12.11.1965 г.
- Венера-3 (3МВ-3 № 1). Запуск 16.11.1965 г.
- Космос-96 (3МВ-4 № 6). Запуск 23.11.1965 г.
У всех этих АМС произошли либо проблемы с разгонным блоком и ступенями ракетоносителя. Либо АМС в полете к Венере теряла связь с центром управления. Какие-то АМС пролетали мимо Венеры. Венера-3 упала на ее поверхность.
Первым успешным аппаратом, добравшимся до поверхности Венеры в штатном режиме была «Венера-4», запущенная 18 октября 1967 года. На Венеру за 94 минуты с помощью парашютной системы опустился спускаемый аппарат сферической формы.
Масса АМС Венера-4 - 1106 кг, масса спускаемого аппарата - 377 кг. Спускаемый аппарат имел сферическую форму диаметром 103 см. Внутри он был герметичен с внутренним давлением 2 атмосферы.
Была получена информация о том, что на высоте 25 км температура атмосферы Венеры составляет 271 °C, а давление – 17-20 атмосфер. Так же было установлено, что атмосфера Венеры на 90% состоит из углекислого газа. Приборы «Венера-4» показали отсутствие у Венеры радиационных поясов, а магнитное поле планеты оказалось в 3000 раз слабее магнитного поля Земли. Кроме того, с помощью индикатора ультрафиолетового излучения Солнца была обнаружена водородная корона Венеры, содержащая в 1000 раз меньше водорода, чем верхняя атмосфера Земли.
Предполагалось, что на поверхности Венеры давление может достигать 10 атмосфер, поэтому спускаемый аппарат был рассчитан лишь на давление с двойным запасом прочности - на 20 атмосфер. Но оказалось, что специалисты ошиблись почти в 5 раз – давление на поверхности Венеры 90 атмосфер. В результате спускаемый аппарат был раздавлен давлением на высоте 28 км от поверхности.
Спускаемые аппараты переделывать на АМС Венера-5 и 6 не стали, не было времени. Уменьшили лишь площадь парашютов для более быстрого спуска.
АМС «Венера-5» была запущена с космодрома Байконур 5 января 1969 года. Спуск к поверхности Венеры начался 16 мая 1969 года.
Спускаемый аппарат перестал передавать информацию на Землю, когда давление достигло значения 27 атмосфер. Это произошло на высоте 18 км над поверхностью. Анализ состава атмосферы показал, что она состоит на 97% из углекислого газа, 2% азота, не более 0,1% кислорода, и незначительного количества водяного пара.
АМС «Венера-6» запустили 10 января 1969 года. 17 мая 1969 года начался спуск к поверхности Венеры.
Спускаемый аппарат перестал передавать информацию на Землю, когда давление достигло значения 27 атмосфер, это произошло на высоте 18 км над поверхностью. За время спуска было проведено более 70 измерений давления и более 50 измерений температуры.
Спускаемый аппарат АМС Венера-7 переделали на порядок большее давление - 180 атмосфер. Корпус изготовили не из не из алюминиево-магниевого сплава, как и у предыдущих аппаратов, а из титана. Масса спускаемого аппарата составила уже 500 кг.
Запустили АМС Венера-7 17 августа 1970 года. 15 декабря 1970 года станция достигла орбиты Венеры, начался спуск спускаемого аппарата.
Информация с аппарата поступала в течение 53 минут, в том числе 20 минут, когда он уже был на поверхности. Во время спуска были проведены замеры лишь температуры атмосферы, которые менялись от 25 до 475 °C. Основная задача полёта, первая мягкая посадка на поверхность Венеры - была выполнена. Но из-за отказа части оборудования не все измерения были проведены.
Удалось установить, что давление у поверхности планеты составляет 90 ±15 атмосфер, а температура 475 ±20 °C.
22 августа 1970 года был запуск двойника АМС Венера-7 - АМС 3МВ-4 «Венера-70A» («Космос-359»). Но запуск не удался.
Спускаемый аппарат АМС Венера-8 переделали с учетом полученных четких данных о давлении. Сейчас его спроектировали на 105 атмосфер. Масса уменьшилась на 40 кг и это позволило разместить дополнительные приборы.
Аппарат запустили 27 марта 1972 года, а 22 июля 1972 года он достиг Венеры и спускаемый аппарат совершил мягкую посадку.
Во время спуска впервые была измерена освещённость на поверхности планеты во время восхода Солнца. Она оказалась такой же, как на Земле в пасмурный день. Была измерена концентрация аммиака на высотах 33 и 46 км, с помощью гамма-спектрометра было впервые проведено исследование грунта другой планеты. Грунт оказался рыхлым, с плотностью 1,4 г/см3.Во время спуска была измерена скорость ветра на разных высотах. Значения оказались такими: 50-60 м/с на высоте 50 км и 0-2 м/с на высотах 0-11 км.
Спускаемый аппарат в жестких условиях на поверхности Венеры проработал всего 50 минут, но выполнил всю программу исследований.
31 марта 1972 г. запускали дубликат АМС Венера-8 - АМС 3МВ-4 «Венера-72A» («Космос-482»). Запуск не удался.
Новое поколение тяжелых АМС к Венере были запущены 8 июня 1975 года и 14 июня 1975 года с помощью ракетоносителя Протон-К. Масса АМС Венера-9 - 4936 кг, спускаемый аппарат 1560 кг. Масса АМС Венера-10 - 5033 кг, спускаемый аппарат 1560 кг.
В октябре 1975 года они совершили мягкую посадку на дневной стороне планеты на расстоянии около 2000 км друг от друга. Упор в исследования был сделан на фотометрические исследования. Впервые была получена фотография с поверхности Венеры в дневное время.
Так же передавался телевизионный сигнал с поверхности. Были зафиксированы странные объекты. Например, сотрудник Института космических исследований РАН Л.В.Ксанфомалити на фотоснимках аппарата «Венера-9» рассмотрел необычные объекты, увиденные и предположил наличие на Венере внеземной жизни.
АМС Венера-9 проработала на поверхности планеты 53 минуты.. АМС Венера-10 – 65 минут.
Измерены плотность, давление, температура атмосферы, количество водяного пара, проведены измерения частиц облаков, измерена освещенность в различных участках спектра. Измерена радиационное излучение от грунта (оно оказалось как земных базальтов). Аппарат провел измерение освещенности у поверхности. Данные показали что 5-10% солнечной энергии достигает поверхности планеты в виде излучения, рассеянного облаками.
АМС «Венера-11» была запущена 9 сентября 1978 года. 25 декабря этого же года начался спуск к поверхности. Но спускаемый аппарат «Венеры-11» не смог передать изображения с поверхности, так как не открылись защитные крышки камеры.
АМС «Венера-12» была осуществлен 14 сентября 1978 года. 21 декабря произведен спуск спускаемого аппарата на парашютной системе. Произведена успешная мягкая посадка. Информация во время спуска и с поверхности Венеры передавалась через орбитальный модуль, который оставался на орбите. Но передача изображений так же не удалась из-за неоткрытия крышки камеры АМС. Вероятно, была допущена ошибка в конструкции этих аппаратов.
Следующий аппарат советской программы по изучению Венеры, АМС «Венера-13», был осуществлён 30 октября 1981 года И его дублер – Венера-14 запущена 14 ноября 1981 годы.
Общая масса КА «Венера-13» составляла около 4398 кг. Масса спускаемого аппарата - 1643,72 кг, масса посадочного аппарата на поверхности Венеры - 750 кг. Примерно такие же массы и у Венера-14.
Аппараты уже обладали большим набором научного оборудования, включая цветную камеру для снимков при высокой температуре. Камерой аппарата было сделано 14 цветных и 8 черно-белых снимков поверхности планеты. Столько успели до момента потери связи.
Во время спуска спускаемого аппарата прибор «Гроза-2» зафиксировал многочисленные электрические разряды. Подтвердилось, что на Венере есть грозы. Спускаемый аппарат проработал на поверхности в течение 127 минут.
С помощью автоматического бура были взяты образцы грунта и помещённые для исследования в специальную камеру внутри аппарата. В ней поддерживалось давление 0,05 атмосферы и температура 30°C. Впервые в мировой космонавтике химический состав образцов грунта исследовался рентгеновским флуоресцентным спектрометром.
АМС «Венера-14» передал панорамное изображение окружающего венерианского пейзажа и так же изучал грунт. Анализ показал, что базальты на Венере из щелочной группы. Аппарат проработал на поверхности 57 минут из 32 расчетных.
На этом программа изучения поверхности Венеры спускаемыми аппаратами была окончена. Но не окончено изучение Венеры. Следующей успешной программой полета стала АМС «Венера-15». Запуск осуществлен 2 июня 1983 года. Дублер, АМС «Венера-16» была запущена 7 июня 1983 года.
Эти АМС создавались для картографирования поверхности планеты с помощью Радиолокационной съёмки и инфракрасной спектрометрии. Было открыто множество необычных структур, которые стали называть терминами «венец» (кольцевые структуры размером от 150 до 600 км) и «тессера» (структуры из чередующихся хребтов и долин, на снимках напоминающие паркет).
Данные измерений радиолокатора и радиовысотомера служили основой при создании карт Венеры. Была составлена фотографическая и гипсометрическая карты. Разрешение радиолокационных изображений составляло 1-2 км
Дальнейшим продолжением программы «Венера» в СССР стала программа «Вега». Два аппарата («Вега-1» и «Вега-2») для изучения Венеры и кометы Галлея.
Посадочный аппарат имел массу 680 кг и плюс аэростатный атмосферный зонд, масса которого вместе с парашютами и системой наполнения гелием была около 120 кг.
«Вега-1» и «Вега-2» стартовали 15 и 21 декабря 1984 года и лишь 11 и 15 июня доставили на Венеру посадочные аппараты и аэростатные зонды. Новые газоанализаторы обнаружили в атмосфере присутствие серы, хлора и, вероятно, фосфора.
Аэростатные модули АМС Вега - это сферы 3,4 м в диаметре и с грузом массой 5 кг, висевшим в 12 метрах ниже. Они дрейфовали на высоте около 54 км и передавали данные в течении 2 суток. Аэростатные зонды дрейфовали в атмосфере Венеры примерно 9000 км каждый, пока не вышли на освещенную солнцем сторону планеты, где лопнули и упали на поверхность.
Аппараты после отделения спускаемых на Венеру модулей полетели исследовать комету Галлея. Тогда впервые в истории сделали снимок ядра кометы (сделано около 1500 снимков внутренних областей кометы Галлея, в том числе около 70 изображений её ядра), аппараты установили размер ядра (8×8×16 км) и период вращения (53 часа).
К Венере в 2024 г. должны были отправить АМС «Венера-Д». Но старт перенесен на 2029 год.
Как видно из этой информации, неудачных запусков АМС к Венере было примерно столько же, сколько удачных. У американцев они почти всегда успешные, но они так и не взялись за изучение Венеры, как за Марс. Хотя, исследования Венеры все же они вели. Можно отметить такие аппараты NASA:
АМС "Mariner 2" в 1962 г, "Mariner 5" в 1967 г. и "Mariner 10" в 1974 г. пролетели около Венеры и подтвердили отсутствие магнитного поля на планете.
Картографией Венеры NASA занимались лишь в 1978 году, запустив АМС "Pioneer Venus 1" и "Pioneer Venus 2". Второй аппарат передал данные по атмосфере в процессе падения.
В мае 1989 годы NASA отправили к Венере АМС "Magellan". Проводилась радиолокационная съемка в течении нескольких лет. АМС получил карты рельефа поверхности Венеры с разрешением менее 100 м. Но ни один американский аппарат не исследовал поверхность Венеры и не передавал оттуда снимки.
Результат исследования Венеры такие: отсутствие тектоники плит на планете, 85% поверхности покрыты вулканическими потоками, 15% поверхности – это горы. Там очень медленный процесс эрозии горных пород. Предполагаемый средний возраст пород – всего 500 млн лет.
Ну, и в заключении статьи, немного таинственного. Некоторые исследователи на немногочисленных снимках с АМС Венера рассмотрели странные элементы. Или, как они утверждают, инопланетную жизнь:
Если и есть на Венере сложная жизнь, то в таких условиях высоких температур и давлении она не может быть на основе углерода и воды. Возможно, на основе кремния и чего-то менее летучего, чем вода.
