17 августа 1970 года была запущена автоматическая межпланетная станция (АМС) "Венера-7", спускаемый аппарат (СА) которой впервые в истории человечества достиг поверхности Венеры и передал оттуда информацию на Землю.

Работа на адской планете

Автоматическая научно-исследовательская космическая станция "Венера-7" была запущена с космодрома Байконур 17 августа 1970 года. В полете станция постоянно поддерживала радиосвязь с Землей (проведено 124 сеанса связи). 2 октября и 17 ноября состоялись две успешные коррекции орбиты АМС с ориентацией по Солнцу. Через 120 суток станция достигла планеты Венера.

Во время аэродинамического торможения скорость аппарата относительно планеты уменьшилась с 11,5 км/с до 200 м/с, а максимальные перегрузки достигали 350 g. Тормозной парашют автоматика раскрыла на высоте 55 км над поверхностью. Спускаемый аппарат нес гамма-спектрометр для определения типа поверхностных пород планеты, комплект для определения температуры и давления атмосферы, прибор измерения максимального ускорения на участке торможения.

Исследование планеты Венера космическими аппаратами Тридцать лет назад, 11 июня 1985 года автоматическая межпланетная станция "Вега-1" достигла окрестностей планеты Венера. Подробно об исследовании ближайшей к Земле планеты космическими аппаратами читайте в справке РИА Новости.

15 декабря 1970 года СА "Венера-7" впервые в мире совершил посадку на поверхность Венеры в 2000 км от утреннего терминатора на ночной стороне, и 53 минуты передавал информацию о составе и температуре атмосферы, о температуре поверхности (до + 475°C), об изменении давления (до 90 атмосфер на поверхности планеты). Непосредственно с поверхности планеты информация поступала на Землю 23 минуты.

Цель перелета была достигнута, радиосвязь с далекой планетой установлена, однако свою программу станция "Венера-7" выполнила частично. Скорость в момент касания поверхности — 16 м/с — значительно превысила расчетную. Из-за отказа телеметрического коммутатора Земля получила лишь информацию о температуре атмосферы Венеры на участке спуска и на поверхности.

Благодаря этому в 1972 году спускаемый аппарат очередной АМС "Венера-8" успешно опустился на освещенную поверхность Венеры и проработал на ней 50 минут, полностью выполнив поставленные задачи.

Технические особенности

Для межпланетного путешествия АМС необходимо преодолеть притяжение Земли и, двигаясь по собственной орбите под воздействием притяжения Солнца, встретиться с планетой Венера. Взаимное расположение Земли и Венеры непрерывно меняется из-за различия периодов их обращения вокруг Солнца. Перелет на Венеру с минимальными скоростями разгона возможен только в строго определенные периоды взаимного расположения планет, которое повторяется каждые 584 суток. Это и определяет возможную периодичность запусков космических станций к Венере.

АМС "Венера-7" продолжила серию сложнейших исследований, начатых в 1961 году. И, если считать посадкой на Венеру простое попадание, без передачи данных с поверхности, то Венеру еще раньше, в марте 1966 года покорила АМС "Венера-3". В те времена ученые и конструкторы не предполагали, насколько суровой окажется венерианский нрав — АМС "Венера-4", "Венера-5" и "Венера-6" на высоте около 20 км над поверхностью были раздавлены адской атмосферой (в 1967 и 1969 годах).

Создавая "Венеру-7", специалисты Научно-производственного объединения имени С. А. Лавочкина учли данные, полученные станциями-предшественниками. Спускаемый аппарат "Венеры-7" проектировали для работы под давлением 150 атмосфер, при температуре + 540°С. В отличие от предыдущих экспедиций, основной целью в 1970 году ставилась именно посадка на поверхность Венеры.

СА "Венеры-7" получил принципиально новый титановый корпус, способный выдержать давление до 180 атмосфер (предыдущие аппараты изготавливали из алюминиево-магниевого сплава). Тепловую изоляцию нижней полусферы выполнили из стеклопласта, а верхней полусферы — из стекловаты. Для уменьшения перегрузок на приборы при соприкосновении СА с поверхностью планеты установили амортизационное устройство. Высокое атмосферное давление позволило применить однокаскадную парашютную систему с рифленым парашютом конусной формы площадью 2,8 кв. м из отечественного материала стеклонитрон (основной парашют на "Венере-4" имел площадь в 20 раз больше).

С увеличением почти на 100 кг массы спускаемого аппарата по сравнению предыдущими пришлось максимально облегчить орбитальный отсек. И все же масса аппарата (1180 кг) оказалась на 50 кг больше массы "Венеры-5", "Венеры-6". Пришлось дорабатывать возможности носителя "Молния-М". (В дальнейшем АМС второго поколения "Венера-10" имела массу 5033 кг, и это зримое свидетельство прогресса космической техники).

Тайны космоса и "Космоса-359"

Со времен Галилея и Ломоносова люди пытались приоткрыть тайны планеты, сияющей по утрам на земном небосклоне. И немало преуспели.

Венера — вторая планета Солнечной системы (среднее расстояние до Солнца — 108 млн км, кратчайшее расстояние до Земли — 40 млн км).

Совершает один оборот по орбите вокруг Солнца за 225 земных суток. Венера подобна Земле по массе, плотности и ускорению свободного падения, однако по сравнению с большинством других планет Солнечной системы вращается в обратную сторону. Смена дня и ночи на Венере происходит за 117 суток.

В облачном покрове планеты много углекислого газа и мало кислорода. Орбита Венеры расположена к Земле ближе, чем орбиты других планет, однако ее плотная облачная атмосфера надежно скрывает поверхность. Рельеф поверхности много лет изучали с Земли с помощью радаров и автоматических межпланетных станций. До того, как удалось заглянуть под толщу облаков, некоторые ученые полагали, что планета полностью покрыта океаном, и не исключали существование венерианской жизни. В дальнейшем отечественные АМС активно исследовали Венеру до 1985 года и обнаружили на поверхности безжизненную, горячую, сухую, каменистую пустыню, а также кратеры, разломы, следы метеоритных дождей, поверхностные породы, схожие по составу с земными породами.

В наших знаниях о Венере еще много пробелов. Ученые спорят о структуре и составе венерианских облаков. Недостаточно данных о физических процессах в верхней атмосфере планеты. Нет объяснений причины аномального вращения Венеры вокруг своей оси и вместе с тем циркуляции венерианских облаков с периодом около четырех земных суток в сторону, обратную вращению планеты.

И еще одна тайна Венеры, о которой не писали в советских газетах. Через пять суток после запуска АМС "Венера-7", 22 августа 1970 года, с космодрома Байконур произвели запуск ракеты-носителя "Молния-М" со второй, конструктивно аналогичной станцией. Первые три ступени ракеты-носителя отработали штатно, вывели головной блок на опорную околоземную орбиту. А потом сбой программного устройства привел к взрыву двигателя разгонного блока, автоматическая станция осталась на околоземной орбите под названием "Космос-359".

Однако неудачи никогда не останавливали людей на пути изучения и освоения космического пространства, даже если освоение иных планет — дело отдаленного будущего. И не случайно американцы также потратили на изучение Венеры много сил и средств в рамках космических миссий "Маринер", "Пионер-Венера" и "Магеллан" в 60-х, 70-х и 80-х годах прошлого века.

Дата старта: 17 августа 1970 г., 08 часов 38 минут 21,745 секунды МСК
Ракета-носитель: "Молния-М" с разгонным блоком НВЛ.
Масса КА: 1180 кг
Масса спускаемого аппарата: 500 кг

Назначение
Космический аппарат "Венера-7" был предназначен для доставки на поверхность Венеры спускаемого аппарата.

Космический аппарат

Автоматическая станция "Венера-7" явилась дальнейшим развитием станций "Венера-4", "Венера-5" и Венера-6".

По результатам полета станций "Венера-5" и Венера-6", которые завершили измерения на высоте около 20 км над средним уровнем поверхности, расчетным путем были получены оценки давления и температуры на уровне средней поверхности Венеры, которые составили Т=500°С и Р =100 атмосфер. Для проектирования спускаемого аппарата следующей экспедиции к Венере были заданы давление 150 атмосфер, а температура 540°С.

В отличие от предыдущих экспедиций основной целью при запуске в 1970 году ставилась уже посадка на поверхность планеты. Поэтому в состав исходных данных вошла и скорость ветра у поверхности Венеры, которая по расчетам составила 1,5 м/с .
Исходя из принятых условий, был спроектирован принципиально новый спускаемый аппарат. Он должен был выдержать давление, которое в 6 раз превышало расчетное давление для станций "Венера-5" и Венера-6". При этом требовалось проработать на поверхности, то есть при максимальном давлении, не менее 30 минут.

Чтобы выдержать такое давление, корпус спускаемого аппарата изготовили не из алюминиево-магниевого сплава АМГ 6, как у предыдущих "Венер", а из титана с обеспечением его прочности при разрушающем внешнем давлении 180 атмосфер.

Тепловая изоляция нижней полусферы была выполнена из стеклопласта, а верхней полусферы - из стекловаты, которая заполняла ячейки стеклосот . Для уменьшения перегрузок, воздействующих на аппаратуру при соприкосновении аппарата с поверхностью планеты, было установлено амортизационное устройство.

Высокое атмосферное давление позволило заменить двухкаскадную парашютную систему на однокаскадную с рифленым парашютом конусной формы площадью 2,8 м² . Это чуть больше, чем площадь купола тормозного парашюта на "Венере-4". Изготовлен парашют был из отечественного материала стеклонитрон . Для обеспечения достаточной прочности купол парашюта изготавливался из 4 слоев ткани. После выгорания нитрона обеспечивалась воздухопроницаемость купола, гарантирующая его надежное функционирование. Соответственно была изменена и автоматика ввода парашютной системы.

Полностью был изменен состав научной аппаратуры. Кроме того, для измерения высот в диапазоне 25- 1 км был установлен новый радиовысотомер.
В связи с изменением состава научной аппаратуры в спускаемом аппарате и циклограммы её функционирования потребовалось увеличить и емкость аккумуляторной батареи. Вместо кадмий-никелевой была установлена свинцово-цинковая батарея. За 15 суток до подлета к Венере по команде с Земли производился ее заряд от солнечных батарей.

В связи с увеличением почти на 100 кг массы спускаемого аппарата по сравнению со спускаемыми аппаратами "Венеры-5,6" пришлось максимально облегчить орбитальный отсек. С него была снята вся научная аппаратура за исключением счетчика космических частиц КС 18 4М.

Но даже после этого масса всего аппарата (1180 кг) оказалась на 50 кг больше массы "Венеры-5,6", а значит, превышала возможности носителя "Молния-М". Грузоподъемность носителя удалось увеличить доработкой баков разгонного блока (он получил обозначение НВЛ), что дало возможность добавить 140 кг топлива.

Состав научной аппаратуры орбитального аппарата

• прибор КС-18-4М для изучения потоков космических частиц.

Состав научной аппаратуры спускаемого аппарата

• гамма-спектрометр ГС-4 для определения типа поверхностных пород планеты;
• комплект ИТД для определения температуры и давления атмосферы;
• прибор ДОУ-1М для измерения максимального ускорения на участке торможения СА.

Выполнение программы полета

Автоматическая межпланетная станция "Венера-7" была запущена с космодрома Байконур 17 августа 1970 года ракетой-носителем "Молния-М" с задержкой в 2,5 секунды.

Примечание : 22 августа 1970 года в 8 часов 6 минут 8 секунд был произведен запуск ракеты-носителя "Молния-М" со второй станцией, которая по конструкции, составу бортовых систем и научной аппаратуре была аналогична станции "Венера-7". Первые три ступени ракеты-носителя отработали штатно, обеспечив выведение головного блока на опорную околоземную орбиту. Однако из-за сбоя программного устройства произошел взрыв двигателя разгонного блока НВЛ, в результате чего автоматическая станция осталась на околоземной орбите под названием "Космос-359 ". Весь процесс развития аварийной ситуации был зафиксирован телеметрией, полученной и с разгонного блока, и с космического аппарата.

На трассе перелета к Венере 27 и 30 сентября были предприняты попытки проведения звездной коррекции, которые не прошли вследствие незахвата опорный звезды (Сириус) звездным датчиком. 2 октября и 17 ноября были проведены солнечные коррекции траектории, которые обеспечили попадание в Венеру.

За четыре месяца полета станции к Венере было проведено 124 сеанса радиосвязи. Спустя 120 суток после старта, 15 декабря 1970 года станция "Венера-7" достигла планеты. Общая схема полета была аналогичной полетам "Венер-4,5,6". При входе в атмосферу произошло разделение орбитального и спускаемого аппаратов.

Во время аэродинамического торможения скорость аппарата относительно планеты уменьшилась с 11,5 км/с до 200 м/с . При этом максимальные перегрузки достигали 350 единиц.

На высоте около 55 км от поверхности Венеры, при внешнем давлении порядка 0,7 атмосферы система автоматики осуществила ввод в действие парашюта, и 15 декабря в 8 часов 34 минут 10 секунд спускаемый аппарат стации "Венера-7" впервые в мире совершил посадку на поверхность Венеры в 2000 км от утреннего терминатора на ночной стороне.

В общей сложности, аппарат в течение 53 минут передавал на Землю информацию, в том числе, около 20 минут с поверхности планеты.

При входе СА в атмосферу произошел отказ телеметрического коммутатора, в результате чего на Землю передавалась только температура окружающей среды, которая изменялась от 25 до 475 градусов Цельсия, в течение всего спуска в атмосфере и нахождения аппарата на поверхности.

Одновременно проводились радиоизмерения доплеровского изменения сигнала, принимаемого на Земле от спускаемого аппарата. Именно эти измерения позволили вычислить пройденный путь, "привязать" значения температуры к определенной высоте и зафиксировать момент касания поверхности Венеры. Они же позволили зафиксировать скачок по скорости снижения в середине спуска с 14 до 26 м/с, а затем и скорость в момент касания поверхности (16 м/с), превышающую расчетную. Вероятной причиной этого могло быть самопроизвольное срабатывание пирочеки , вызванное статическим электричеством, и отстрел парашютных стренг.

Постоянные измерения соотношения сигнал/шум принимаемого на Земле сигнала позволили зафиксировать уменьшение в момент посадки уровня сигнала почти в 30 раз. Это могло означать влияние ветра на спускаемый аппарат во время посадки или его опрокидывание.

Задача достижения поверхности планеты Венера была достигнута, однако программа полета станции "Венера-7" выполнена частично.

Результаты полета

Главным результатом полета станции "Венера-7" стало достижение впервые в мире поверхности планеты Венера. При этом аппарат совершил посадку на ночной стороне Венеры.

Из-за отказа телеметрического коммутатора была получена лишь информация о температуре атмосферы Венеры на участке спуска и у ее поверхности. По полученным данным был выявлен адиабатический характер изменения температуры. Это позволило, используя уравнения гидростатического равновесия и газового состояния и данные измерений предыдущих станций, рассчитать распределение давления и плотности в атмосфере Венеры по высоте вплоть до поверхности. Оказалось, что давление у поверхности Венеры составляет 90±15 атмосфер, а температура - 475°±20°С.

"Венера-7"

"Венера-7" - автоматическая научно-исследовательская космическая станция, предназначенная для исследования планеты Венера .

1. Технические характеристики

2. История создания

Парашют торможения аппарата спуска был запущен в действие на высоте 55 км над поверхньоею планеты. Внешнее давление на этой высоте составил 0,7 атмосфер. 15 декабря 1970 в 8 часов 34 минуте 10 секунде аппарат приземления станции "Венера-7" впервые в мире совершил посадку на поверхности Венеры за 2000 км от утреннего терминатора с ночной стороны.

Информация из аппарата передавалась в течение 53 минут, в том числе - 20 минут с поверхности. Во время спуска были проведены замеры температуры атмосферы, которые менялись от 25 до 475 ? C на поверхности планеты.

При входе аппарата приземления в атмосферу отказал телеметрический мультиплексор , в результате чего на Землю передавалась только температура окружающей среды в течение всего спуска в атмосфере и нахождения аппарата на поверхности.

Одновременно проводились радиовимирювання доплеровский изменения сигнала, принимаемого на Земле от аппарата на Венере. Именно эти измерения позволили вычислить пройденный путь, "привязать" значения температуры указанной высоты и зафиксировать момент касания поверхности Венеры. Они позволили зафиксировать скачок по скорости снижения в середине спуска с 14 до 26 м / с, а впоследствии и скорость в момент прикосновения к поверхности (16 м / с), которая превышала расчетную. Вероятной причиной этого могло быть самопроизвольное срабатывание пирочекы, вызванное статическим электрическим током, и отстрел парашютных строп.

Постоянный измерения отношения сигнала / шум принимаемого на Земле сигнала позволили зафиксировать уменьшение в момент посадки уровня сигнала почти в 30 раз. Это могло означать влияние ветра на аппарат приземления во время посадки или его опрокидывание.

Основная задача космической экспедиции, мягкая посадка на поверхность Венеры, была выполнена. Но не все запланированные измерения были проведены.

По результатам измерений, проведенных на аппарате станции "Венера-7", были рассчитаны значения давления и температуры на поверхности планеты Венера, они составили 90 ? 15 атмосфер и 475 ? 20 ? C.

17 августа 1970 года в 8 часов 38 минут по Москве с Байконура стартовал автоматическая научно-исследовательская космическая станция «Венера-7». В декабре того же года спускаемый аппарат сел на и передал данные на Землю. Это была первая посадка работоспособного космического аппарата на другой планете.

Пуски аппаратов «Венера», предшествовавшие удачной посадке, позволили учёным сконструировать аппарат с учётом полученных данных о температуре, давлении, скорости ветра и других характеристиках планеты. Корпус «Венеры-7» выполнили из титана, в корпус спускаемого аппарата добавили теплоизоляцию из стекловаты и стеклопласта, а для защиты от перегрузок при соприкосновении с землёй установили амортизационное устройство.

Первой попыткой исследовать Венеру советскими учёными был аппарат «Спутник 7» в 1961 году. Станция осталась на земной орбите. Вторая попытка была более удачной: спустя несколько дней на к планете отправили «Венеру 1» - она прошла на расстоянии в сто тысяч километров от планеты. Станцию «Венера 1» оборудовали магнитомером, датчиками радиации, а в купол поместили советский вымпел. Связь со станцией потеряли через неделю после запуска.

Следующие несколько пусков приводили к авариям, отказам при запусках, неполадках на земной орбите, пока в 1965 году не запустили «Венеру 2» с научными приборами и телевизионной системой на борту. 27 февраля 1966 года станция пролетела на расстоянии двадцати четырёх тысяч километров от Венеры.

Венера 1

«Венера 3», запущенная через четыре дня после предыдущей станции, стала первой станцией, достигшей поверхность другой планеты. Но она не смогла передать данных после приземления. В спускаемый аппарат - сферу диаметром девяносто сантиметров - поместили металлический глобус Земли с вымпелом с изображением герба Советского Союза внутри.

«Венера 4» в 1967 году была раздавлена атмосферой, но успела передать данные о давлении, температуре и составе атмосферы планеты. «Венера 5» также была раздавлена, но станция вместе с «Венерой 6» сумела передать множество измерений давления и температуры.

Спускаемый аппарат «Венера 4»

«Венеру 7» строили для того, чтобы посадить спускаемый аппарат на поверхность планеты. Его построили так, чтобы он смог выдержать давление в шесть раз большее, чем предыдущие два аппарата. Станцию запустили с космодрома Байконур 17 августа 1970 года. Корпус спускаемого аппарата построили из титана - с расчётом, что он выдержит давление до ста восьмидесяти атмосфер. Теплоизоляцию нижней полусферы сделали из стеклопласта, верхней - из стекловаты. Амортизационное устройство должно было уменьшить перегрузки при соприкосновении с поверхностью. Аппарат оснастили рифлёным парашютом конусной формы площадью 2,8 квадратных метра. Парашют изготовили из четырёх слоёв стеклонитрона. Для обеспечения энергией станции установили свинцово-цинковую батарею, которую за пятнадцать суток до подлёта к планете заряжали от солнечных батарей.

Спускаемый аппарат передавал данные на Землю в течение пятидесяти трёх минут, из них двадцать минут - уже после того, как оказался на поверхности Венеры. По результатам измерений учёные рассчитали значения давления - 90 ±15 атмосфер, и температуры - 475 ±20 °C.

1 – спускаемый аппарат;
2 – панели солнечных батарей;
3 – датчик астроориентации;
4 – защитная панель;
5 – корректирующая двигательная установка;
6 – коллекторы пневмосистемы с управляющими соплами;
7 – счетчик космических частиц;
8 – орбитальный отсек;
9 – радиатор-охладитель;
10 – малонаправленная антенна;
11 – остронаправленная антенна;
12 – блок автоматики пневмосистемы;
13 – баллон сжатого азота

Через несколько лет, в 1975 году, «Венера-9, 10» сумели передать изображения с поверхности Венеры -

17 августа 1970 года в 8 часов 38 минут по Москве с Байконура стартовал автоматическая научно-исследовательская космическая станция «Венера-7». В декабре того же года спускаемый аппарат сел на поверхность планеты и передал данные на Землю. Это была первая посадка работоспособного космического аппарата на другой планете.

Пуски аппаратов «Венера», предшествовавшие удачной посадке, позволили учёным сконструировать аппарат с учётом полученных данных о температуре, давлении, скорости ветра и других характеристиках планеты. Корпус «Венеры-7» выполнили из титана, в корпус спускаемого аппарата добавили теплоизоляцию из стекловаты и стеклопласта, а для защиты от перегрузок при соприкосновении с землёй установили амортизационное устройство.

Первой попыткой исследовать Венеру советскими учёными был аппарат «Спутник 7» в 1961 году. Станция осталась на земной орбите. Вторая попытка была более удачной: спустя несколько дней на к планете отправили «Венеру 1» - она прошла на расстоянии в сто тысяч километров от планеты. Станцию «Венера 1» оборудовали магнитомером, датчиками радиации, а в купол поместили советский вымпел. Связь со станцией потеряли через неделю после запуска.

Следующие несколько пусков приводили к авариям, отказам при запусках, неполадках на земной орбите, пока в 1965 году не запустили «Венеру 2» с научными приборами и телевизионной системой на борту. 27 февраля 1966 года станция пролетела на расстоянии двадцати четырёх тысяч километров от Венеры.

Венера 1

«Венера 3», запущенная через четыре дня после предыдущей станции, стала первой станцией, достигшей поверхность другой планеты. Но она не смогла передать данных после приземления. В спускаемый аппарат - сферу диаметром девяносто сантиметров - поместили металлический глобус Земли с вымпелом с изображением герба Советского Союза внутри.

«Венера 4» в 1967 году была раздавлена атмосферой, но успела передать данные о давлении, температуре и составе атмосферы планеты. «Венера 5» также была раздавлена, но станция вместе с «Венерой 6» сумела передать множество измерений давления и температуры.

Спускаемый аппарат «Венера 4»

«Венеру 7» строили для того, чтобы посадить спускаемый аппарат на поверхность планеты. Его построили так, чтобы он смог выдержать давление в шесть раз большее, чем предыдущие два аппарата. Станцию запустили с космодрома Байконур 17 августа 1970 года. Корпус спускаемого аппарата построили из титана - с расчётом, что он выдержит давление до ста восьмидесяти атмосфер. Теплоизоляцию нижней полусферы сделали из стеклопласта, верхней - из стекловаты. Амортизационное устройство должно было уменьшить перегрузки при соприкосновении с поверхностью. Аппарат оснастили рифлёным парашютом конусной формы площадью 2,8 квадратных метра. Парашют изготовили из четырёх слоёв стеклонитрона. Для обеспечения энергией станции установили свинцово-цинковую батарею, которую за пятнадцать суток до подлёта к планете заряжали от солнечных батарей.

Спускаемый аппарат передавал данные на Землю в течение пятидесяти трёх минут, из них двадцать минут - уже после того, как оказался на поверхности Венеры. По результатам измерений учёные рассчитали значения давления - 90 ±15 атмосфер, и температуры - 475 ±20 °C.

1 – спускаемый аппарат;
2 – панели солнечных батарей;
3 – датчик астроориентации;
4 – защитная панель;
5 – корректирующая двигательная установка;
6 – коллекторы пневмосистемы с управляющими соплами;
7 – счетчик космических частиц;
8 – орбитальный отсек;
9 – радиатор-охладитель;
10 – малонаправленная антенна;
11 – остронаправленная антенна;
12 – блок автоматики пневмосистемы;
13 – баллон сжатого азота