Найти тему
Space girl

"Венера-1" Первый полет на Венеру

Приветствую Вас мои уважаемые читатели!

На протяжении большей части человеческой истории, планеты были далекими телами, которые можно было изучать только издалека. Но с началом космической эры технология, которая сделала бы возможным достижение этих миров, наконец-то стала доступной. Почти сразу же группы ученых и инженеров по всему миру, подпитываемые соперничеством времен "холодной войны", начали свои программы по достижению ближайших планет, которыми стали Венера и Марс. В Советском Союзе этой работой руководило опытно-конструкторское бюро ОКБ-1 под руководством Сергея Павловича Королева.

После двух неудачных попыток Советского Союза запустить два зонда к Марсу, которые были совершены 10 и 14 октября 1960 года, все усилия были сосредоточены на подготовке к запуску первого космического аппарата к Венере, получившего обозначение 1ВА. С открытием стартового окна к Венере 15 января 1961 года, у инженеров ОКБ-1 было всего три месяца, чтобы не только подготовить космический зонд 1ВА к запуску, но и диагностировать и исправить проблемы с новой ракетой 8К78 - "Молния".

Целью полета зонда 1ВА было столкновение с планетой Венера. Космический аппарат представлял собой цилиндр поперечником 105 сантиметров и имел высоту 203,5 сантиметра. Внутренняя часть корпуса была герметична и заполнялась азотом под давлением 1,2 атмосферы, чтобы обеспечить относительно мягкую лабораторную среду для большей части оборудования и научных приборов. Термоконтроль, для поддержания приемлемой температуры внутри аппарата, обеспечивался системой жалюзи с электрическим приводом, которая был аналогична той, что использовалась на зонде "Луна-3", который сфотографировал обратную сторону Луны в октябре 1959 года. Питание для подзарядки аккумуляторов зонда обеспечивали две солнечные панели, каждая размером примерно 1 на 1,6 метра и общей площадью около двух квадратных метров. 1ВА был оснащен набором инструментов, аналогичным тому, который несли более ранние зонды 1М, они должны были определять характеристику частиц около Венеры, а также во время межпланетного полета. Инфракрасный радиометр был включен для определения температуры Венеры.

Также внутри космического корабля было несколько памятных вымпелов внутри термочехла для их защиты во время входа в атмосферу Венеры. Там же находился диск с советским гербом на одной стороне, и схемой внутренней Солнечной системы на другой, который был помещенный внутрь герметичного металлического глобуса диаметром 7 сантиметров. Этот глобус был спроектирован так, чтобы плавать в случае, если он упадет в венерианский океан, который, как считали некоторые астрономы в то время, мог существовать на Венере. Некоторые источники предполагают, что эти памятные предметы должны были быть доставлены внутри небольшого посадочного модуля с некоторыми научными приборами. Но такой сценарий кажется маловероятным.

Памятные предметы, которые находились на борту космического аппарата 1ВА: 7 сантиметровый глобус (крайний справа),  был предназначен для плавания в венерианском океане. Внутри него был медальон с советским гербом с одной стороны (слева) и схемой внутренней Солнечной системы с другой (в центре).
Памятные предметы, которые находились на борту космического аппарата 1ВА: 7 сантиметровый глобус (крайний справа), был предназначен для плавания в венерианском океане. Внутри него был медальон с советским гербом с одной стороны (слева) и схемой внутренней Солнечной системы с другой (в центре).

Зонд 1ВА нес три комплекта антенн для связи с Землей. Всенаправленная антенна длиной 2,4 метра обеспечивала связь в УКВ диапазоне на ранних этапах полета. Т-образная антенна, развернутая после отлета, передавала данные в диапазоне УВЧ со скоростью один бит в секунду. Когда аппарат приблизится к Венере, антенна диаметром два метра будет развернута для передачи данных в диапазонах УКВ и СВЧ. Команды передавались на космический аппарат со скоростью 1,6 бита в секунду. На ранних этапах полета, сеансы связи с аппаратом происходили с интервалом день-два, но во время трехмесячного межпланетного путешествия время между сеансами связи обычно составляло пять дней. Интервалы связи регулировались бортовым таймером, который устанавливался диспетчерами полета.

Зонд стабилизировался таким образом, чтобы его солнечные панели были направлены к Солнцу. Тем не менее, космический аппарат мог быть стабилизирован по трем осям, для наблюдения за Венерой или для связи с Землей через направленные антенны, с помощью системы ориентации. Набор солнечных и звездных датчиков вместе с гироскопами использовался для определения ориентации космического аппарата. Управление ориентацией обеспечивалось с помощью струй сжатого азота. Космический аппарат также нес двигательную установку для обеспечения возможности коррекции. Он оснащался двигателем КДУ-414. Несмотря на возможность коррекции, было маловероятно, что 1ВА действительно столкнется с Венерой.

Ракета-носителем для запуска зонда 1ВА, как и ранее при запуске зондов 1М, была четырехступенчатая ракета 8К78, позже известная как "Молния". Первые три ступени этой ракеты в конечном итоге послужили основой для ракеты-носителя "Союз", которая используется до сих пор. Эта ранняя версия ракеты 8К78 имела высоту 41,7 метра и массу чуть менее 306 тонн. В то время ракета 8К78 была самой мощной ракетой в мире.

Первый запуск зонда 1ВА был отложен из-за множества проблем, возникших во время его окончательной сборки, испытаний и стыковки с ракетой-носителем. После нескольких недель задержек зонд 1ВА №1, установленный на ракете 8К78, был вывезен на стартовую площадку, утром 1 февраля 1961 года. Наконец, ранним утром 4 февраля 1961 года в 4:18:04 по московскому времени, первый зонд к Венере стартовал. Ракета-носитель успешно вывела разгонный "Блок Л" и зонд 1ВА на опорную орбиту параметром 224 на 328 километров, с наклонением 65 градусов. С заявленной массой 6483 килограмма, на то время это был самый тяжелый объект, выведенный на орбиту.

Однако, сбой в электроснабжении, вызванный ранее неизвестным конструктивным недостатком в системе управления "Блока Л", не позволил повторно запустить разгонную ступень, в результате чего космический аппарат застрял на околоземной орбите. Советский Союз называл его "Тяжелый спутник-4", на западе он неофициально назывался "Спутник-7". Советские власти утверждали, что целью этого полета была проверка способности ракеты-носителя вывести на орбиту тяжелую полезную нагрузку, и что полет был успешно завершен после одного витка.

В то время как слухи о неудачной попытке вывести космонавта на орбиту широко распространялись в европейской прессе, эксперты пришли к выводу что это была неудачная попытка достичь Венеры. Орбита " Тяжелого спутника-4" в течении следующих дней после запуска снизилась, и он упал на Землю 26 февраля. Два года спустя обломки 1ВА №1, в том числе памятный диск, были найдены мальчиком на берегу одной из сибирских рек. По-видимому, термочехол, в котором находились памятные предметы, защитил их во время входа в атмосферу.

Причина сбоя в работе разгонного "Блока-Л" была быстро выявлена. Второй зонд к Венере стартовал 12 февраля 1961 года в 3:34:35 утра по московскому времени. Двигатели разгонного "Блока-Л" был запущен по графику. Он успешно вывел 643 килограммовый зонд 1ВА на траекторию полета к Венере. Советский Союз назвал этот зонд второй автоматической межпланетной станцией - АМС (первой была "Луна-3", запущенная в 1959 году). Только несколько лет спустя, после того, как Советский Союз запустит новые зонды к Венере, этот аппарат будет называться "Венера-1".

Первый сеанс связи с "Венерой-1" состоялся в первый день после запуска, когда зонд находился в 126 300 километрах от Земли. Второй сеанс состоялся 13 февраля, когда зонд преодолел расстояние 488 900 километров. Слежение показало, что "Венера-1" пройдет на расстоянии 100 000 километров от поверхности Венеры 19 мая 1961 года. В ходе второго сеанса связи с приборов зонда были переданы данные о солнечном ветре.

Зонд "Венера-1" (1ВА).
Зонд "Венера-1" (1ВА).

Но по мере того, как "Венера-1" продолжала полет в межпланетном пространстве, все начало идти не по плану. Система терморегуляции не справлялась со своей задачей. Солнечный датчик перегревался и функционировал с перебоями. Чтобы обойти эту проблему, "Венера-1" была переведена в режим медленного вращения вдоль своей оси, которая была направленна на Солнце, чтобы солнечные панели оставались освещенными. Только когда срабатывал таймер, космический аппарат стабилизировал свое положение по всем трем осям и ориентировался на Землю. В перерывах между сеансами связи приемник зонда вместе с большей частью бортовой аппаратуры отключался. Третий сеанс прошел в соответствии с программой, он состоялся 17 февраля на дальности 1,889 миллиона километров от Земли.

22 февраля, когда "Венера-1" находилась в 3,2 миллионах километров от Земли, диспетчеры отправили на космический корабль команды, которые, по-видимому, были подтверждены, но никаких инженерных или научных данных от аппарата передано не было. Во время сеанса связи, который был запланирован пять дней спустя, высокочастотный передатчик зонда не отреагировал должным образом, и сообщалось о затуханиях передачи. Сеанс связи, запланированный на 4 марта на дальности в 7,5 миллионов километров, не состоялся. "Венера-1" замолчала навсегда. Советский зонд не только не смог добраться до Венеры, но даже не побил рекорда дальности связи в 36,2 миллиона километров, установленный восемью месяцами ранее американским зондом "Пионер-5".

Расследование аварии зонда было начато незамедлительно. Инженеры ОКБ-1 выяснили причину аварии, ей оказалась неисправность таймера. Надеясь спасти миссию, Советский Союз обратился за помощью к британскому радиоастроному Бернарду Ловеллу, и его команде в обсерватории Джодрелл Бэнк расположенной недалеко от Манчестера. Имевшийся там 76-метровый радиотелескоп использовался для наблюдения за первыми советскими зондами "Луна" в 1959 году. Была надежда что с помощью этого радиотелескопа удастся установить контакт с "Венерой-1" . К сожалению, этого не произошло.

76-метровый радиотелескоп обсерватории Джодрелл-Бэнк, который был использован для восстановления связи с "Венерой-1".
76-метровый радиотелескоп обсерватории Джодрелл-Бэнк, который был использован для восстановления связи с "Венерой-1".

17 мая, когда "Венера-1" приблизилась к Венере и должна была развернуть свою антенну, советская станция слежения расположенная в Евпатории отправила команды космическому кораблю, в последней попытке активировать его. И снова от аппарата не было получено никаких сигналов. Попытки связаться с "Венерой-1" из обсерватории Джодрелл Бэнк, при непосредственном содействии советских инженеров, продолжались до 20 июня 1961 года, но также были безуспешными.

Хотя зонд не передал никаких данных с Венеры, это был первый объект, успешно запущенный к другой планете. Инженеры ОКБ-1 также извлекли много уроков из этого полета, которые были применены в будущих полетах. В конструкцию будущих межпланетных космических аппаратов были внесены изменения. Таймер космического зонда был полностью переработан вместе с системой терморегуляции. В будущих полетах приемники зондов будут оставаться включенным, чтобы диспетчеры могли связываться с космическими аппаратами, даже между запланированными сеансами связи. Эти и многие другие усовершенствования будут включены в следующее поколение зондов, которые будут запущены к Венере в августе 1962 года. Но на этот раз Советскому Союзу предстояло составить конкуренцию американскому космическому зонду "Маринер", который уже находился в стадии разработки.

Об этой битве за Венеру читайте тут👇

Ну а на сегодня всё! Спасибо за внимание!

Наука
7 млн интересуются