Исследования планеты Венера Космическими аппаратами
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
Реферат по дисциплине:
«Введение в ракетно-космическую технику»
на тему:
«Исследования планеты Венера
Космическими аппаратами»
ГРУППА: 06 – 104.
ВЫПОЛНИЛ: Мильяненко Григорий.
ПРОВЕРИЛ:_____________________
2000
СОДЕРЖАНИЕ (ПЛАН)
- Вступление____________________
______________________________ ______2
- Краткие сведения (история) развития ракетно-космической техники________3
- Первый опыт исследования ближайших небесных тел космическими аппаратами____________________
______________________________ _______3
- Данные о планете Венера до начала космических исследований___________5
- Исследования планеты Венера автоматическими межпланетными станциями____7
- Обобщения и выводы по результатам исследований__________________
__14
- Заключение____________________
______________________________ ____26
Исследование планеты Венера космическими аппаратами.
Земля – колыбель человечества, но человек
не может оставаться в колыбели вечно.
Константин Циолковский.
Исследование ближайших
к Земле планет солнечной
И двинулась довольно резво. Достаточно взглянуть на хронологию основных событий ранней космической эпопеи, чтобы почувствовать весь драматизм того времени.
Да, это была драма. А иначе
и быть не могло, ведь начало
стремительного развития
- выведет на орбиту первый искусственный спутник Земли;
- запустит в космос человека;
- дотронется до Луны;
- достигнет ближайших планет солнечной системы.
Считалось, что первенство в этих достижениях демонстрирует преимущество той или иной социально-политической системы. Поэтому средств на достижение этих целей не жалели. Это позже придет понимание той простой истины, что изучение и освоение Космоса – очень дорогостоящая и обременительная задача даже для таких сверхдержав, как СССР и США, и что освоение космоса – задача интернациональная. Появятся программы совместных полетов «Аполлон – Союз», международные экипажи отправятся на советскую станцию «Мир», полетят на американских космических челноках, и, наконец, усилия большинства передовых стран объединятся в создании международной космической станции «Альфа». Но это будет потом.
А тогда, в самый разгар
«холодной войны», политики и
власть имущие для
20 февраля 1956 года в СССР
были успешно проведены
21 августа 1957 года была успешно испытана новая баллистическая ракета Р-7 – будущий носитель первых и многих последующих космических аппаратов. Стрельнули из казахстанских пустынь и достали до Камчатки. Дальность полета этой ракеты позволяла преодолевать океаны и достигать других континентов. Ракета была названа межконтинентальной. Чуть позже, в 1960 году, местом падения головных частей этого носителя был объявлен малопосещаемый район в центральной части Тихого океана на удалении 12500 километров от места старта. Этим достигались две цели: перенести районы падения головных частей ракет подальше от населенных мест и продемонстрировать «вероятному противнику» дальность и точность ракетных стрельб. Время пуска и точные координаты района падения головных частей сообщались заранее, чтобы оттуда успели уйти (если они там были) случайные рыбаки или другие суда, на смену которым спешили снаряженные всевозможной аппаратурой американские наблюдатели в надежде что-нибудь разглядеть, запеленговать, сфотографировать, а если повезет – и выловить. К концу пятидесятых создание ракетно-ядерных щитов («дубинок») у обеих сверхдержав в основном было отработано.
4 октября 1957 года Советский Союз вывел на орбиту первый искусственный Спутник Земли. Человечество «робко выглянуло» за атмосферу, наступило время «дотронуться» до других небесных тел.
Первой, как и следовало
ожидать, была Луна – ближайшая
соседка и естественный
Второй Лунник стартовал 12 сентября 1959 года с отклонением от расчетного времени старта менее одной секунды и достиг Луны 14 сентября в 0 ч. 2 мин. 24 сек. с отклонением от центра лунного диска на 800 километров. С учетом преодоленного расстояния (350 тыс. км.) ни одна ракета в мире никогда не летала с такой точностью. В Луну попали и довольно точно.
На очереди стоял ответ
на извечно мучивший всех
Экспедиция, которая должна была дать ответ на этот вопрос, была подготовлена в рекордно короткие сроки – 4 октября 1959 года «Луна-3» начала свой полет. Старт прошел без замечаний. Через два дня, проходя над невидимой частью Луны, автоматическая станция сориентировалась по небесным светилам и направила объективы своих фотоаппаратов на лунный затылок. Передача изображения невидимой стороны Луны была выполнена при подлете станции к Земле. 7 октября 1959 года человечество получило «снимок века» – фотографию обратной стороны загадочного ночного светила.
На очереди были Марс и Венера. Что мы знали об этих планетах за всю предыдущую историю их наблюдения?
Ближайший сосед Земли
со стороны, противоположной Солнцу,
выделяется своим красным
Диаметр Марса невелик, почти вдвое меньше диаметра Земли. Так как атмосфера на Марсе очень разрежена и в ней мало воды, облака в ней отсутствуют и он очень удобен для оптических наблюдений. В телескопы виден довольно крупный диск с красноватым оттенком, большая часть поверхности покрыта пятнами желтого или красноватого цвета названных материками. На фоне материков довольно четко выделяются темные пятна названные морями. Позже выяснилось, что воды в этих морях нет, но названия «моря» и «заливы» на картах Марса сохранились, только теперь их понимают также условно, как и «моря» на Луне.
Марс, как и Земной шар, вращается вокруг своей оси и наклон его оси такой же, как и у Земли. Продолжительность суток на Марсе тоже близка к Земным и составляет 24 ч. 37 мин. Из-за наклона марсианской оси на нем также бывает смена времен года и таяния полярных белых шапок. Поскольку Марс находится гораздо дальше от Солнца, чем Земля, солнечные лучи там светят и греют в 2,5 раза слабее, чем на Земле. Поэтому даже на экваторе Марса в самый жаркий полдень почва нагревается лишь до 10º – 20º тепла, а по ночам там всегда бывают очень сильные морозы. Зимой на Марсе температура доходит до 60º – 70º ниже нуля.
Ввиду того, что Земля и Марс движутся вокруг Солнца не по окружности, а по эллипсу и с разными скоростями, они то удаляются, то приближаются друг к другу. Минимальное расстояние от Земли до Марса равное всего 55 млн. км. называется великим противостоянием и повторяется каждые 15 – 17 лет.
Взаимное расположение планет
очень важно с точки зрения
энергетических и временных
10 октября 1960 года к Марсу стартовала первая ракета с научной аппаратурой. Но... до Марса не долетела, а упала где-то в Сибири.
14 октября 1960 года – повторный старт к Марсу – и опять неудача, ракета не вышла на орбиту.
А к началу нового 1961 года
уже были готовы два первых
межпланетных автомата для
А что было известно человечеству до начала космической эры об этой второй по порядку от Солнца планете, именуемой еще «вечерней или утренней звездой»?
Красавица неба, «вечерняя
и утренняя звезда» не раз
была воспета поэтами и
За 250 лет визуальных и
оптических наблюдений за
А что же находится под этим облачным покровом на самой поверхности Венеры? Есть ли там материки, моря, океаны, горы, реки – ответа на эти вопросы оптическая астрономия дать не могла.
Кое-что прояснила
Первый старт к Венере состоялся 4 февраля 1961 года. Все шло благополучно до момента схода с орбиты спутника. Но межпланетная станция вместе с последней ступенью весом в 6483 кг. с орбиты спутника Земли так и не сошла – не включилась четвертая, разгонная ступень ракеты-носителя.
12 февраля 1961 года состоялось новое открытие трассы Земля – Венера – в сторону «планеты под чадрой» стартовала станция «Венера-1». Но тогда, в 1961 году, вымпел с гербом СССР на загадочную планету так и не попал – подвела автоматика. Сначала перегрелся солнечный датчик, а перегреваться он не должен. Командный пункт в Крыму, чтобы снизить температуру, выключил аппаратуру станции. Выключили и приемник, понадеявшись, что бортовое программное устройство в запланированное время сеанса связи снова включит и приемник и передатчик. Но «програмник сдох» и «Венера-1» замолчала теперь уже навсегда. По расчетам баллистиков на 97 день своего полета станция прошла примерно в 100 тысячах километров от поверхности таинственной планеты.
Неудачи преследовали и американцев. В июле 1962 года их «Маринер-1», нацеленный на Венеру, сразу после старта стал забирать куда-то вбок: неисправимый отказ системы управления.
Но второй «Маринер» в декабре того же года сработал хорошо. Он пролетел всего в 35 тысячах километров от Венеры и передал данные о ее магнитном поле, температуре, отсутствии радиационных поясов. Это был первый опыт непосредственного изучения другой планеты космическим автоматом.
В первые годы межпланетных стартов удач было немного. После запуска «Маринера-1» в августе – сентябре 1962 года Королев предпринимает еще три попытки послать станцию к Венере и все они окончились неудачами. Весной 1964 года две другие «Венеры» тоже не выполнили свою программу. Одну из станций ТАСС нарек «Космосом-27», другую «Зондом-1». Изданная уже в 1985 году энциклопедия «Космонавтика» стыдливо сообщила, что этот «Зонд» «по конструкции имел много общего с космическим аппаратом «Венера-2»». Да, общего было немало, а сказать точнее – они были похожи друг на друга как две капли воды.
И все-таки, несмотря на все эти печальные старты, забегая вперед, надо сказать, что в исследованиях Венеры Советский Союз в конце концов добился замечательных успехов. Специалисты отмечали, что именно с Венерой нам везет больше, в то время как американцы получили отличные результаты в полетах к Марсу. Эта необъяснимая закономерность прослеживается вплоть до девяностых годов XX века.
В межпланетных полетах
автоматов Королева видится
О чем же поведали своим
создателям космические
С 1967 года начинается регулярное исследование Венеры с помощью спускаемых аппаратов. 12 июня 1967 года стартовала автоматическая межпланетная станция (АМС) «Венера-4» неся на борту спускаемый аппарат. 18 октября 1967 года АМС «Венера-4» достигла окрестностей Венеры, было выполнено разделение орбитального отсека и спускаемого аппарата и парашютный спуск последнего в венерианскую атмосферу. Впервые на Землю была передана информация с другой планеты. С помощью специально разработанных газоанализаторов, смонтированных на спускаемом аппарате «Венера-4», впервые были отобраны и проанализированы пробы атмосферных газов и установлено, что главным компонентом атмосферы является углекислый газ (≈ 90%). Помимо этого аппарат составил высотный профиль температуры, в значительной мере подтверждавший данные радиоастрономии. На орбитальном отсеке с помощью УФ-фотометра были проведены измерения состава солнечного спектра, позволившие установить существование водородной короны в атмосфере Венеры. Продолжалось изучение магнитного поля Венеры. На высоте 23 км над поверхностью планеты, где температура была 325ºС, а давление 17,6 кг/см2, спускаемый аппарат разрушился.
Через сутки после «Венеры-4»
в околопланетном пространстве
Венеры появился американский
космический аппарат «Маринер-
5 января 1969 г. стартовала «Венера-5»,
а 10 января - «Венера -6». 16 и 17 мая того
же года они вошли в атмосферу
Венеры и провели исследование
ее глубоких слоев. Были уточнены
данные о параметрах атмосферы,
полученные станцией «Венера-4»
Лишь спускаемому аппарату
следующей советской
Автоматическая станция «Венера-8» стартовала 27 марта 1972 года с промежуточной околоземной орбиты. Через 117 суток полета, 22 июля 1972 года, станция достигла окрестностей Венеры и отделила от себя спускаемый аппарат. На всех траектории спуска и на поверхности планеты были выполнены замеры скорости ветра. Была зафиксирована сложная динамика атмосферы и движения облаков. Наиболее интенсивные ветры были отмечены на высотах более 40 км (до 100 м/с). На поверхности планеты ветры очень слабые и не превышают 1-2м/с. В месте посадки СА на поверхность планеты было зафиксировано давление в 90 раз выше, чем на Земле, а температура – +470ºС.
В феврале 1974 года
околопланетное пространство
АМС «Венера-9» и «Венера-10» были запущены соответственно 8 и 14 июня 1975 года, а 22 и 25 октября того же года их спускаемые аппараты достигли поверхности планеты, а сами станции стали первыми искусственными спутниками Венеры. Телевизионные камеры спускаемых аппаратов впервые в истории космонавтики передали на Землю панорамные телевизионные изображения поверхности другой планеты. Кроме этого при спуске измерялась плотность, давление и температура атмосферы, количество водяного пара, проведены нефелометрические измерения частиц облаков, измерения освещенности в различных участках спектра. Для измерений характеристик грунта помимо гамма-спектрометра использовался радиационный плотномер. Искусственные спутники позволили получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, многократное радиопросвечивание атмосферы и ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. На станциях второго поколения информация со спускаемых аппаратов предавалась на орбитальный аппарат, а затем ретранслировалась на Землю. Это привело к значительному увеличению количества получаемой информации.
На телевизионных панорамах поверхности были видны выходы коренных пород наряду с эродированным материалом; развалы камней могут быть результатом смещений в коре и служить подтверждением тектонической активности на Венере. В целом поверхность Венеры - это горячая сухая каменистая пустыня.
9 и 14 сентября 1978 г. соответственно стартовали межпланетные космические станции «Венера-11» и «Венера-12». Спускаемые аппараты этих станций совершили мягкую посадку, зафиксировав в невысоких слоях атмосферы многократные электрические разряды - предположительно вспышки молний. Интенсивность электрических разрядов, регистрировавшаяся по частоте следования низкочастотных импульсов оказалась во много раз выше, чем на Земле. Очевидно вблизи поверхности Венеры возникают электрические поля с напряженностью в сотни кВ/м. Высокая грозовая активность предположительно объясняется наличием действующих вулканов на поверхности Венеры. Отделив спускаемые аппараты, станции продолжали всестороннее исследование космического пространства.
Одной из наиболее насыщенных
и успешных космических
Выполнение программы «Пионер-
30 октября 1981 г. была запущена
автоматическая межпланетная
4 ноября 1981 г. произошел запуск «Венеры-14». Она имела такую же программу исследования, что и «Венера-13». Ее спускаемый аппарат регистрировал температуру, давление, состав атмосферы, брал пробы грунта; фиксировались электрические разряды в нижней атмосфере. После отделения спускаемого аппарата станция продолжала исследование космического пространства. Спускаемые аппараты станций были снабжены устройствами для бурения грунта и химического анализа его образцов. В месте посадки спускаемого аппарата станции «Венера-14» температура оказалась 465ºС, а давление 94 атмосферы. Передачи на Землю панорамных изображений окружающей местности осуществлялись через цветные светофильтры. В получаемых изображениях преобладали желтовато-оранжевые, зеленоватые цвета любых предметов на поверхности, оранжеватое небо и такого цвета облака над головой. Дело в том, что синяя часть спектра солнечной радиации поглощается в верхней части атмосферы Венеры, поэтому ее поверхность и нижняя часть атмосферы освещаются не белым, как на Земле, а желтым светом. Таковы законы оптики.
С октября 1983 года на околопланетной
орбите вокруг Венеры начали
работу советские
В апреле 1984 г. по московскому
телевидению передавалось

- Исследования практической реализации продготовки учащейся молодежи к занятости
- Исследования процесса развития фирменного наименования, а также законодательства о фирменных наименованиях
- Исследования рынка аутсорсинга в Украине
- Исследования рынка шампуня
- Исследования Саймона Кузнеца и эмпирически обоснованное истолкование экономического роста
- Исследования сердца и сосудов в детском возрасте. Гистология сердца и сосудов
- Исследования систем линейных уравнений
- Исследования маркетингового рынка
- Исследования межличностных отношений в работах психологов
- Исследования межличностных супружеских отношений
- Исследования мотивации в рамках когнитивного направления
- Исследования о природе и причинах богатства народов
- Исследования о природе и причинах богатства народов
- Исследования параметров качества легкового автомобиля