П Л А Н Е Т А В Е Н Е Р А
Венера - найближча сусідка Землі, другим по порядкупланета Сонячної системи, її середня відстань до Сонця
108,2 мільйона кілометрів. Розміри і маси Венери і Землітакож дуже близькі: радіус Венери 6051 км (6378 км у Зем -Чи), маса Венери складає 0,815 маси Землі, середнящільність 5240 кг/м, прискорення вільного падіння на еква -лихо 8,76 м/с, що становить 0,89 земної. Після Сонця і
Місяця Венера є найяскравішим світилом на земному небі:її зоряна величина в максимумі досягає 4,45 m, і при бла -гопріятних умовах можна навіть спостерігати тінь від предметів,що створюється світлом Венери. Вона робить один оборот по ор -бите навколо Сонця за 225 земних діб. Власне обертання
Венери незвично: тривалість одного обороту перевищує ве -неріанскій рік і дорівнює 243 земній добі, напрямок вращ -ня протилежно обертанню інших планет. При цьому сонячнимные доба триває близько 117 днів. Середня швидкість руху
Венери по орбіті 34,99 км/с. Кут між площинами екватораі орбіти дорівнює 25о06, орбіта планети кругова, і тому на
Венері не відбувається зміни пір року.
У 1610 році Галілей вперше спостерігав зміну фаз у Відні -ри, тобто зміну її видимої форми від диска до вузького сер -па. У 1761 році Ломоносов, спостерігаючи проходження планети подиску Сонця, виявив у Венери атмосферу. Починаючи з XVIIстоліття астрономи не раз намагалися "розгледіти" Венеру, однакчерез щільний хмарного покриву Венера у видимому діапазоні
- 2 -
довжин хвиль є однорідною.
Удосконалення техніки астрономічних спостережень,використання поляриметричними і стереоскопічних вимірюванняний, освоєння інфрачервоного і ультрафіолетового діапазонівдовжин хвиль дозволили отримати деяку інформацію про характе -них характеристик атмосфери Венери на рівні верхньої межі хмар.
У двадцятих - тридцятих роках нашого століття були про -ведены перші спостереження Венери в інфрачервоній області 8-13мікрон, що дозволили визначити температуру атмосфери у верх -ній межі хмар (Петтіт і Нікольсон, 1929 рік), вияв -дружини смуги вуглекислого газу (Адамс та Данхем, 1932 рік),проведені перші поляриметричними виміру (Ліо, 1929рік). Подальший розвиток наземних спектроскопічних спостеріга -деній дозволило Конну та ін в 1969 році отримати прекраснийатлас інфрачервоних спектрів Венери та інших планет з спект -ральних роздільною здатністю близько 1055, виявити лінії окису уг -лерода, соляної та фтористо-водневої кислот у спектрі Відні -ри і оцінити зміст цих компонентів. Поруч дослідниківв шістдесяті роки були виявлені в атмосфері планети париводи.
До польотів космічних станцій до Венери єдинуможливість підхмарними зондування атмосфери планети пре -доставляли Радіоастрономічні спостереження в сантиметровому ідециметровому діапазонах довжин хвиль. Ці спостереження, виконаний -ные в кінці п'ятдесятих - початку шістдесятих років у СРСР і
США, а також спільні спостереження вчених обох країн поки -зали, що нижня атмосфера Венери має температуру 500 -
700 К або 250-450оС. Тоді ж у 1961-1962 роках в СРСР, США
- 3 -
і Великобританії була проведена радіолокація Венери, якадозволила визначити напрямок і швидкість власногообертання, вивчити топографічні характеристики поверхні -ти, уточнити розмір Венери.
Хоча наземні астрономічні спостереження Венери продол -жають розвиватися і понині, основна інформація про цю пла -неті за останні два десятиліття була отримана з космічес -ких апаратів.
Першим дослідницьким апаратом, направленим земля -нами до іншій планеті, стала радянська автоматична стан -ція "Венера-1", яка стартувала 12 лютого 1961. Через тримісяці вона пройшла на відстані близько 100 тисяч кілометріввід Венери і вийшла на орбіту супутника Сонця. Основними зада -чамі станції "Венера-1" були перевірка методів виведеннякосмічних об'єктів на міжпланетну трасу, перевірка над -дальнього радіозв'язку і управління станцією, проведення фізичних чи -чеських досліджень в космосі.
У грудні 1962 року американський зонд "Маринер-2" про -летів на відстані 35 тисяч кілометрів від Венери, маючи наборту радіометр сантиметрового діапазону, магнітометр і рядприладів для дослідження заряджених часток в космічнійпилу. Магнітне поле не було виявлено; за даними радіомет -ра було зроблено висновок, що радіовипромінювання формується в нижнійатмосфері Венери, а не в іоносфері, як це допускалосяраніше.
У 1965 році до "найгарнішою із зірок небесних", такназвав Венеру Гомер, пішла "Венера-2", яка провела такзвані польотні дослідження. Надійно працювали прилади
- 4 -
для вимірювання космічних променів, магнітних полів, потоківзаряджених частинок і мікрометеоритів, радіопередавачі і всясистема передачі результатів наукових спостережень. Розправлені -ные крила сонячних батарей живили прилади і апаратуруелектроенергією.
Основна технічна проблема, що стояла перед конструк -торамі міжпланетної станції, полягала в забезпеченні їїроботи під час спуску в атмосфері Венери в умовах величезніних температур і тиску, а також у період аеродинамічній -го гальмування.
І ось настав якісно новий етап: у 1965 році "Ве -нера-3 "уперше досягла поверхні планети, а 1967
"Венера-4" уперше здійснила плавний спуск в її атмосферіі провела безпосередні фізико-хімічні дослідження.
Перший в історії людства сеанс міжпланетної радіозв'язкутривав 93 хвилини. Були виміряні в залежності від висотищільність, тиск і температура атмосфери, проведений хі -ний аналіз складу атмосфери. Спусковий аппрарат буврозрахований на тиск до 20 атмосфер, і передача даних Прека -ратілась до посадки на тверду поверхню Венери. Було ус -тановлено, що вуглекислий газ є основною компонентоюатмосфери (не менше 95%), отримані межі змісту рядуінших компонентів, однозначно встановлено існування висо -ких тисків і температур в атмосфері планети. На пролітнаапараті виміряна воднева корона Венери, проведені спостеріга -дення заряджених частинок і мікрометеоритів.
Через день після посадки "Венери-4" повз планети мимопланети на відстані 4000 км пролетів "Маринер-5", з по-
- 5 -
міццю якого було досліджене проходження радіосигналу че -рез атмосферу і іоносферу (радіопросвечіваніе) і проведенівимірювання водневої корони. За даними радіопросвечіваніябули отримані залежності температури і тиску від висоти вмежах 90-35 км і концентрація електронів іоносфері.
Існування менш щільної, ніж земна, водневої ко -ку у Венери було виявлено вимірюваннями на космічних ап -Параті "Венера-4" і "Маринер-5". Для верхніх областей Відні -ри характерний ряд особливостей, що визначаються фотохімії CO2c можливою участю в комплексі реакцій води і галогенів, вумовах атомних і молекулярних взаємодій і взаємодією -твія з сонячним вітром.
Основна мета запуску в 1969 році двох станцій "Вене -ра-5 "і" Венера-6 "- збільшення проникнення в атмосферу
Венери, підвищення точності вимірювань хімічного складу,параметрів атмосфери і відповідних ним висот. Корпусспускається апарата був кілька зміцнена, що дозволилопровести вимірювання підхмарними атмосфери на більш низьких ви -сотах (до 19 км над поверхнею планети).
Спусковий апарат нової конструкції був створений і увійшовдо складу станції "Венера-7", яка досягла околицьпланети в грудні 1970 року. Її апаратура проводила вимірюванняня не тільки під час спуску у всій товщі атмосфери, а йпротягом 23 хвилин на самій поверхні планети. Умовивиявилися незвичайно суворими: тиск досягав 90 ат -мосфер, а температура - до 500оС; у стовпі покриві, окути -БЕЗПЕЧУЮТЬ планету, дуже багато вуглекислого газу та мало кіслоро -так. Отримані дані про характер порід поверхневого шару
- 6 -
Венери.
За допомогою спускається апарату станції "Венера-8" в
1972 році були проведені різнобічні дослідження Атмос -Фери і поверхні Венери. Крім вимірювань атмосферного дав -лення, щільності і температури були виміряні освітленість івертикальна структура аерозольного середовища, в тому числі і про -лачного шару, визначені швидкості вітру на різних висотахв атмосфері за доплерівського зсуву частоти радіопередатчі -ка, проведена гамма-спектроскопія поверхневих порід. Фото -метричні вимірювання показали, що хмарний шар простягаючи -ється до висот близько 40 км, оцінена його оптична товщина іпрозорість; освітленість на поверхні денної сторони
Венери виявилася достатньою для зйомки зображення місцяпосадки. Вперше отримано висотний профіль швидкості вітру,який характеризується зростанням швидкості від 0,5 м/сек уповерхні до 100 м/сек біля верхньої межі хмар. За со -підтримання природних радіоактивних елементів (уран, торій,калій) поверхневі породи на Венері займають проміжнеположення між базальтами і гранітами.
У лютому 1974 року на відстані 6000 км від Венерипройшов американський зонд "Маринер-10", на якому були уста -новлено телевізійна камера, ультрафіолетовий спектрометр іінфрачервоний радіометр. Отримані телевізійні зображенняхмарного шару використовувалися для дослідження динаміки ат -мосфери. За допомогою ультрафіолетового спектрометра виявленоі виміряні кількості гелію в атмосфері.
Станції нового покоління "Венера-9" і "Венера-10", дос -тігшіе планети в жовтні 1975 року, стали першими искусії-
- 7 -
ничих супутниками Венери, а їх спусковий апарат вдосконалення -шили м'яку посадку на освітленому боці планети. Впершебули передані панорамні телевізійні зображення з іншогопланети, виміряні на апаратах спускаються, щільність, тиском -ня, температура атмосфери, кількість водяної пари, прове -дени нефелометріческіе вимірювання часток хмар, вимірюванняосвітленості в різних ділянках спектру. Для вимірювань ха -рактерістік грунту крім гамма-спектрометра використовувавсярадіаційний плотнометр. Штучні супутники дозволилиотримати телевізійні зображення хмарного шару, розподі -ня температури по верхній межі хмар, спектри нічного -го світіння планети, провести дослідження водневої коро -ни, багаторазове радіопросвечіваніе атмосфери і іоносфери,вимірювання магнітних полів і навколопланетному плазми. На стан -ціях другого покоління інформація з апаратів, що спускаютьсявдавалася на орбітальний апарат, а потім ретранслірова -лась на Землю. Це призвело до значного збільшення коли -пра ці одержуваної інформації.
На панорамах видно виходи корінних порід разом з еро -ліквідувати матеріалом; розвали каменів можуть бути результатомзміщень в корі і служити підтвердженням тектонічної ак -тивності на Венері. В цілому поверхня Венери - це гарячасуха кам'яниста пустеля.
У 1978 році за міжпланетної трасі пройшли і досяглизаданої мети ще два посланця - "Венера-11" і "Венера-12",основним завданням яких було детальне дослідження хі -тичного складу нижньої атмосфери методами мас-спектромет -рії, газової хроматографії, оптичної і рентгенівської
- 8 -
спектроскопії. Були виміряні кількості азоту, оксиду вуглецю -так, двоокису сірки, водяної пари, сірки, аргону, неону і оп -рідшали ізотопні відносини аргону, неону, кисню, вугле -роду, виявлені хлор і сірка в частинках хмар, отриманідетальні дані з поглинання сонячного випромінювання на раз -особистих висотах в атмосфері, необхідні для вивчення йоготеплового режиму. Спеціальним приймачем були зареєструю -ваны імпульси електромагнітного випромінювання, що вказують наіснування електричних зарядів в атмосфері на зразокземних блискавок. На прогонових апаратах були встановлені уль -трафіолетовие спектрометри для дослідження складу верхньоїатмосфери.
Основна складова атмосфери Венери - вуглекислий газ
(96% за обсягом), азот (4%), окис углеродадвуокісь сірки,кисню практично немає, зміст водяної пари, по-ви -дімому, колеблетсяот 0,1 - 0,4% під хмарним шарами до
15-30% вище за них. Наземними спектроскопічними дослідження -ми знайдені також молекули HCl.
Температура атмосфери Венери у поверхні планети (нарівні, відповідному радіусу 6052 км) 735 До, тиск 9
МПа, щільність газу в 60 разів більше, ніж у земній атмосфері.
Атмосфера Венери до 50 км від поверхні зберігається близькоюдо адіабатичне, а вище 50 км температурний градієнт змен -щує приблизно вдвічі. Добові коливання температурибіля поверхні 1 К, а на висоті 50-80 км сягають 15-20 К.
Температура верхньої межі хмарного шару в приполярної зо -НЕ на 5-10 До вище, ніж у екватора, що, мабуть, пов'язано з
- 9 -
зміною висоти розташування хмар. Висока температураатмосфери у поверхні пояснюється дією парниковогоефекту: згідно з даними прямих вимірювань, значначастина сонячного випромінювання (3 - 4%) досягає поверхні інагріває її, а сильна непрозорість для власного інф -ракрасного випромінювання щільної вуглекислої атмосфери з домішкоюводяної пари перешкоджає охолодженню поверхні.
Виявлена висока грозова активність Венери: інтенсивність -сівность електричних розрядів, реєструватися за годину -тоте проходження низькочастотних імпульсів на спускаються апарат -ратах "Венера-11" і "Венера-12", виявилася у багато разів ви -ше, ніж на Землі. Очевидно поблизу поверхні Венери метушні -кают електричні поля з напруженістю в сотні кВ/м. Висо -кая грозова активність приблизно пояснюється наявність -ем діючих вулканів на поверхні Венери.
Космічні дослідження показали, що власногомагнітного поля у Венери немає.
Одночасно з "Венерою-11" і "Венера-12" проходиларобота американського проекту "Піонер-Венера", який вклю -Чал супутник і чотири атмосферних зонда з апаратурою для ви -Мерень тиску, щільності, температури, оптичної товщинихмар і теплового випромінювання в атмосфері. На одному із зон -дів були додатково встановлені мас-спектрометр, газовийхроматограф, спектрометр розмірів аерозольних часток і двафотометра. На борту супутника знаходилися мас-спектрометринейтрального й іонного складу, ультрафіолетовий спектро -метр, інфрачервоний радіометр, поляриметр, магнітометр, ана -лізатори плазми і електричних полів, радар для досліджень-
- 10 -
ня рельєфу. 4 грудня 1978 на навколопланетному орбітувиведений американський космічний апарат "Піонер-Венера-1",а 9 грудня на Венери в чотирьох точках планети зробили по -садку один великий і три малі зонда (великий і один малийна денну бік, 2 інших малих - на нічну поверхню),доставлені космічним апаратом "Піонер-Венера-2" (самкосмічний апарат згорів в атмосфері Венери). Під часцих експериментів були проведені дослідження структури,хімічного складу, оптичних властивостей і теплового режимуатмосфери, властивостей хмар. Проведено також вимірювання Нейт -рального і іонного складу верхньої атмосфери; плазмові ймагнітні вимірювання; методом радіовисотометріі дослідженорельєф значної частини планети.
На що спускаються апаратах "Венера-13" і "Венера-14" (1982рік) була встановлена вдосконалена апаратура хі -тичного аналізу атмосфери (мас-спектрометри, газові фром -тографи, оптичні і рентгенівські спектрометри), для допоміжні -ледованія часток хмарного шару. На цих станціях упершебули отримані кольорові панорами поверхні планети, провед -Гени буріння та аналіз грунту. Була вирішена проблема створення таобробки грунтозабірний пристрої, взяті зразки грунтудоставлені всередину апаратів, що спускаються і піддані рентген -ського аналізу, який дав вміст основних елементівв досліджених зразках грунту.
Головною метою космічного експерименту на штучніних супутниках Венери автоматичних міжпланетних станціях
"Венера-15" і "Венера-16" (1983 рік) було радіолокаційна -ве картографування поверхні північної півкулі з по-
- 11 -
міццю радіолокаторів бічного огляду. Вперше отримані ради -олокаціонние зображення північної приполярної області Відні -ри. На зображеннях розрізняються кратери, гряди, возвишеннос -ти, великі розломи, гірські хребти і деталі рельєфу розміром
1-2 км. На супутниках були також встановлені прилади для зон -дірованія поверхні і атмосфери планети в радіодіапазоні іінфрачервоний Фур'є-спектрометр, створений вченими НДР та СРСРдля дослідження хімічного складу, будови, тепловогорежиму і динаміки атмосфери на висотах 55-100 км.
Отримання за допомогою розвідників космосу різноманітноїінформації про райони далеких і ближніх, Венери, інших кут -ках Сонячної системи має величезне наукове і пізнавальний -ве значення. Пізнавши минуле люди зможуть передбачити майбутнє.
Література.
"В Е Г А" Міжнародний проект "Венера-Галлей"
Центр Управління Польотом, 1985 рік
"До зірок - To the stars"
Шаталов В.А.
Ребров М.Ф.
Баскевич Е.А.
"Планета", Москва, 1982 рік
"Космонавтика" Енциклопедія
"Радянська енциклопедія", Москва, 1985 рік
