Venera-16

„Venera-16” - Stație interplanetară automată  sovietică (AMS), lansată în cadrul programului de explorare a planetei Venus . Lansarea stației interplanetare Venera-16 a fost efectuată pe 7 iunie 1983 la ora 02:32:00 UTC (06:32 ora Moscovei ) din cosmodromul Baikonur , folosind un vehicul de lansare Proton-K cu o treaptă superioară DM . Scopul lansării este cartografierea radar a suprafeței lui Venus . Examinarea suprafeței acestei planete din spațiu este posibilă numai cu ajutorul radarului, deoarece Venus este învăluit constant în nori denși. Regiunea subpolară a planetei, cartografiată de Venera-16, a fost un „punct gol” înainte de zborul său, deoarece, spre deosebire de regiunile mai sudice, este, de asemenea, inaccesibilă pentru radar de pe Pământ și, de asemenea, nu a fost acoperită de cercetările de la satelitul artificial al lui Venus " Pioneer-Venus-1 " [4] . În plus, o parte din suprafața lui Venus, și anume, de la 30 de grade latitudine nordică. la 75 de grade latitudine nordică, filmat de AMS „Pioner-Venus-1” cu o rezoluție de 200 km în teren și o rezoluție de 200 m în înălțime [5] , a fost reîmpușcat de AMS „Venera-15” și „Venera”. -16" cu o rezoluție de 1 - 2 km în teren și 30 m înălțime [3] . Cele mai recente date de la sonda spațială au fost primite pe 13 iunie 1985, când aceasta a răspuns la un semnal trimis de pe Pământ de Vege -1 [6] .

Descrierea dispozitivului

AMS "Venera-16" era un cilindru de 5 metri înălțime și 0,6 metri în diametru . Două antene au fost fixate la un capăt al cilindrului , proiectate pentru sondarea radar a suprafeței lui Venus: o antenă radar cu scanare laterală cu deschidere sintetică [3] , a cărei oglindă era un cilindru parabolic , avea o lungime de 6. m și o lățime de 1,4 m, iar al doilea radioaltimetru de antenă cu o oglindă parabolică cu diametrul de 1 m, pentru a măsura înălțimea deasupra suprafeței lui Venus și proprietățile sale reflectorizante [7] . Pliată și acoperită cu un ecran de protecție în timpul unui zbor interplanetar, la apropierea de Venus, antena radar a scăpat-o și s-a deschis. Antena radio altimetrului a fost fixată pe carena navei. În timpul sesiunilor normale de scanare a suprafeței lui Venus, aceasta a fost îndreptată vertical în jos. Antena radar în timpul procesului de scanare a deviat de la axa navei cu 10 °. Acest sistem de sondare radar a fost dezvoltat de Institutul de Inginerie Energetică din Moscova [8] La celălalt capăt al AMC se aflau rezervoarele de combustibil, motoarele și departamentul de instrumente. [9] . Două panouri solare dreptunghiulare au fost amplasate pe ambele părți ale stației și au fost deschise sub formă de aripi. Pentru a comunica cu Pământul, la stație a fost instalată o antenă radio mobilă cu o oglindă parabolică (diametru 2,6 metri). Viteza de transfer al informațiilor nu depindea de distanța până la stații și era de 100 kbps , iar operatorii de pe Pământ primeau 100 Mb de date pe zi [3] .

AMS a mai fost echipat cu: un spectrometru Fourier cu infraroșu , un detector de raze cosmice (6 senzori) și detectoare cu plasmă solară. Masa stației interplanetare a fost de 5300 kg [2] .

Cu cinci zile înainte de lansarea lui Venera-16, a fost lansată stația interplanetară automată Venera-15 , care avea exact aceleași echipamente și aceleași sarcini ca și Venera-16 AMS. Ambele stații interplanetare au fost o modificare a anterioarelor AMS Venera-13 și Venera-14 . În loc de aterizare pe Venera-15 și Venera-16, au fost instalate echipamente radar pentru a supraveghea topografia suprafeței lui Venus.

Pentru a primi informații de la stațiile Venera-15 și Venera-16, au fost folosite două dintre cele mai mari antene din URSS la acea vreme - antena RT-70 de la Centrul pentru Comunicații în Spațiul Adânc de lângă Evpatoria , cu un diametru al oglinzii primare de 70 de metri. și antena RT-64 de la Lacurile Medvezhiye de lângă Moscova , cu un diametru al oglinzii primare de 64 de metri [7] .

Zborul către Venus a fost efectuat de pe o orbită intermediară a unui satelit artificial de pe Pământ [3] . Aparent, traiectoria de zbor a fost apropiată de cea Hohmann , deoarece durata zborului către Venus de-a lungul traiectoriei Hohmann este de 146 de zile, iar în iunie 1983 a fost sezonul favorabil pentru zborul de-a lungul unei astfel de traiectorii [10] . :386 Pe 15 iunie și 5 octombrie 1983, orbita stației a fost corectată. În drum spre „steaua dimineții”, Venera-16 a efectuat cercetări asupra razelor cosmice de la Soare și galaxii . [9]

Explorarea lui Venus

Intrarea pe orbita WIS

14 octombrie 1983 AMS „Venera-16” a ajuns în vecinătatea lui Venus. Prima sesiune de sondare radio a lui Venus a fost realizată de Venera-16 pe 20 octombrie, când aproximativ aceeași trupă a fost fotografiată ca și de Venera-15 pe 16 octombrie [11] . După corecția din 22 octombrie, Venera-16 a intrat pe o nouă orbită polară în jurul lui Venus [9] . Parametrii orbitali au fost: distanta minima ~ 1000 km deasupra punctului situat la 62° latitudine nordica, distanta maxima ~ 66000 km, inclinatia orbitala ~ 92.5°, perioada orbitala ~ 24 ore. Venera 15 a fost lansată pe orbită în jurul lui Venus pe 10 octombrie. Orbita lui Venera-16 a fost deplasată cu 4° față de orbita lui Venera-15.

Sondaj radar și profilare la altitudine mare

Venera-15 și Venera-16 au lucrat împreună mai mult de opt luni. Lungimea de undă la care a fost efectuat radarul de către dezvoltatorii stației a fost aleasă să fie de 8 cm din motive de atenuare aproape de minimă a semnalului de către atmosfera lui Venus (2,2 decibeli ) [3] . Sesiunea zilnică de fotografiere a durat de obicei 16 minute - în perioada de apropiere maximă a stației de suprafața lui Venus. Radarul în acest timp, pe măsură ce stația se mișca, a filmat o bandă de 120 km lățime și 7500 km lungime, începând de la 80 de grade latitudine nordică. în spatele stâlpului, trecând pe lângă pol și de-a lungul meridianului, mergând până la 30 de grade latitudine nordică. în fața stâlpului [3] . Deoarece Venus s-a rotit într-un anumit unghi în timpul zilei, următoarea bandă s-a rotit și ea, iar zona filmată era deja diferită de cea anterioară. Odată cu funcționarea simultană a radioaltimetrului, radarul a filmat banda din dreapta de-a lungul mișcării stației, în timp ce stâlpul era în stânga. Pentru a filma zona imediat adiacentă Polului, s-a desfășurat o sesiune specială la fiecare 10 zile, timp în care stația s-a rotit cu 20 de grade în sensul acelor de ceasornic în jurul unei axe paralele cu mișcarea și astfel antena radar s-a deplasat spre stânga de-a lungul mișcării de stația, în timp ce radioaltimetrul în același timp, acesta a deviat de la verticală cu 20 de grade și nu s-a efectuat nicio măsurare a înălțimii [4] . În timpul unei rotații complete a lui Venus în jurul axei sale, din 11 noiembrie 1983 până în 10 iulie 1984, Venera-15 și Venera-16 AMS au primit o imagine radar a suprafeței lui Venus în zona de la polul nord la aproximativ 30 ° latitudine nordică [ 8] , adică aproximativ 30% din suprafața lui Venus.

Spectrometrie în infraroșu

Pentru a obține informații despre radiația termică a lui Venus, la stație a fost instalat un spectrometru Fourier în infraroșu fabricat în RDG . A fost principalul instrument de măsurare în experimentul din cadrul programului Interkosmos , condus de oameni de știință din URSS și RDG. Modelul spectrometrului Fourier în infraroșu a fost o versiune îmbunătățită a dispozitivelor utilizate pe sateliții sovietici din seria Meteor . Avantajul său semnificativ față de modelele anterioare a fost capacitatea de a efectua transformarea Fourier inversă peste interferograme direct la bordul AMS și de a transmite pe Pământ, la cererea operatorilor, fie interferograme brute, fie spectre gata făcute, sau ambele [12] . Cu ajutorul acestui instrument, de pe orbita WIS, stațiile Venera-15 și Venera-16 au primit în 1983 1500 de spectre de radiații infraroșii , fiecare în intervalul de lungimi de undă de la 6 la 40 de microni . Centura de latitudini studiată este de la 66 de grade S. până la 87 de grade N De obicei, de-a lungul fiecărei căi, care trecea în direcția meridională în apropierea polului, din partea de noapte a lui Venus până în partea de zi, stația a înregistrat 50-60 de spectre infraroșii [8] .

Prelucrarea și cartografierea informațiilor

Semnalul primit de la AMS a fost procesat folosind un computer CM -4 și echipamente special concepute, care au inclus elemente precum un procesor care a efectuat transformarea Fourier, la Institutul de Inginerie Radio și Electronică (IRE) al Academiei de Științe a URSS , unde s-au construit profile de înălțime a suprafeței și radarul său imagini [8] [3] . Datele IRE au fost prelucrate la Institutul de Geochimie și Chimie Analitică denumit după V.I. V. I. Vernadsky al Academiei de Științe a URSS și în TsNIIGAiK [8] . Parametrii orbitali necesari procesarii informatiilor cartografice au fost precizati de Institutul de Matematica Aplicata al Academiei de Stiinte a URSS [13] . Sistemul de coordonate de puncte de pe suprafața lui Venus utilizat de stație corespundea celui aprobat de IAU în 1982 [14] . Cu ajutorul unor transformări simple - înmulțirea cu o matrice 3x3 , ea poate fi redusă la sistemul adoptat de IAU în 1985 [15] și utilizat, în special, de nava spațială americană Magellan [1] . Pentru o reprezentare mai vizuală a înălțimilor, acestea au fost numărate dintr-o sferă cu o rază de 6051 km, care, conform datelor la acea vreme, era egală cu raza medie a lui Venus [4] .

Datele de măsurare ale radarului și radioaltimetrului au servit drept bază pentru realizarea hărților lui Venus, pentru fiecare dintre cele 27 de părți ale zonei investigate au fost întocmite hărți fotografice și hipsometrice . Această lucrare a fost finalizată de IRE în 1987 [4] . Rezoluția imaginilor radar a fost de 1–2 km și, prin urmare, a fost utilizată o scară de 1:5.000.000 pentru hărțile fotografice. Pentru fragmente de hărți care acoperă latitudini de până la 80 de grade latitudine nordică. a fost utilizată proiecția conică conformă normală Lambert-Gauss și pentru latitudini de la 80 la 90 de grade latitudine nordică. - proiecție stereografică [13] . Pentru alcătuirea hărților hipsometrice, am folosit date radioaltimetre obținute de pe traseele stațiilor, precizia fiecărei măsurători de înălțime a fost de 30 de metri. Valorile înălțimii dintre urme au fost obținute prin interpolare folosind metoda distanțelor ponderate invers [3] . Pe baza acestor hărți a fost publicat primul atlas al reliefului lui Venus [16] . În 1989, pentru „crearea primelor hărți detaliate ale suprafeței lui Venus prin metode digitale și analizarea geologiei lui Venus pe baza lor” lui A. T. Bazilevsky, G. A. Burba, S. F. Zagorodny, A. I. Zakharov, S. P. Ignatov, A. A. Krymov, M. A. A. Pronin, A. L. Sukhanov, A. G. Tuchin, Yu. S. Tyuflin și B. Ya. Feldman au primit Premiul de Stat al URSS [17] . Cartografierea lui Venus a fost continuată mai târziu prin metode similare folosind nava spațială Magellan.

În zona studiată de două AMS, ambele două puncte cu o înălțime maximă și un punct cu o înălțime minimă au fost determinate de radioaltimetrul Venera-16 AMS [1] :

Pe baza spectrelor de radiații infraroșii obținute cu spectrometrele Fourier ale stațiilor Venera-15 și Venera-16, au fost compilate 1500 de profile de temperatură ale atmosferei lui Venus în intervalul de altitudine de la 60 la 90 km deasupra diferitelor puncte de pe suprafața sa, conținutul a fost determinată de diferite substanțe gazoase, densitatea norilor și înălțimea marginii lor superioare. S-a stabilit că cu cât sunt mai aproape de pol, cu atât norii sunt mai denși și cu atât limita lor superioară este mai mică. Două „puncte fierbinți” au fost găsite în apropierea polului, unde înălțimea marginii superioare a norilor este cu 10 km mai mică decât la ecuator, iar fluxul de radiație termică atinge valori maxime pentru întreaga atmosferă venusiană. [opt]

Nume noi pe harta lui Venus

„Venera-15” și „Venera-16” au descoperit două noi tipuri de structuri de relief [18] :14 , care au început să fie denumite termeni generici „ coroană ” (structuri inelare cu dimensiuni cuprinse între 150 și 600 km) [19] și „ Tessera ” (structuri de creste și văi alternate, asemănătoare cu parchetul din imagini) [20] . Detaliile suprafeței lui Venus, descoperite de stațiile Venera-15 și Venera-16, au fost denumite de către MAC în conformitate cu procedura obișnuită în astfel de cazuri. Au fost selectați dintr-o bancă cartografică specială de nume, care, în special, includea numele eroinelor operelor epice ale popoarelor URSS adăugate la propunerea Institutului de Etnografie și aprobate de comisia de nomenclatură din cadrul Astronomiei. Consiliul Academiei de Științe a URSS [21] . Numele pentru detaliile de relief deschise AMS „Venera-15” și „Venera-16” au fost aprobate de Adunarea a XIX-a a IAU din New Delhi (1985) și de a XXI-a Adunare a IAU din Buenos Aires (1991) [22] . Atât de multe dintre aceste nume au apărut pe hărțile regiunii circumpolare a lui Venus.

Vezi și

• Programul Venus

Bibliografie

• V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov , E. L. Akim și colab. Atlasul suprafeței lui Venus . - Moscova, Direcția Principală de Geodezie și Cartografie din cadrul Consiliului de Miniștri al URSS , 1989
• O.N.Rzhiga. O nouă eră în studiul lui Venus (imagini radar folosind nave spațiale „Venera-15” și „Venera-16”) . - M . : Knowledge , 1988. - (Nou în viață, știință, tehnologie. Seria „Cosmonautică, astronomie”; Nr. 3).

Note

1. ↑ 1 2 3 O selecție de date despre Venus obținute de AMS Venera-15 și AMS Venera-16 Copie de arhivă din 25 iulie 2011 la Wayback Machine V. I. Vernadsky RAS și Moscow Power Engineering Institute , pe site-ul NASA
2. ↑ 1 2 Cercetări interne pe Venus  // Știință și viață . - 2006. - Nr. 1 . (Rusă)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 O.N.Rzhiga. O nouă eră în studiul lui Venus (imagini radar folosind nave spațiale „Venera-15” și „Venera-16”) . - M . : Knowledge , 1988. - (Nou în viață, știință, tehnologie. Seria „Cosmonautică, astronomie”; Nr. 3).
4. ↑ 1 2 3 4 Zaharov A.I., Sinilo V.P. Venus: un portret al regiunii polare // Știință și umanitate . - M . : Cunoaşterea , 1989. - S. 308-313 .
5. ↑ Galkin I.N. Seismologie extraterestră. — M .: Nauka , 1988. — S. 164. — 195 p. — ( Planeta Pământ și Universul ). — 15.000 de exemplare.  — ISBN 502005951X .
6. ↑ Venera-15 și Venera-16 (link inaccesibil) . Data accesului: 15 ianuarie 2012. Arhivat din original pe 8 octombrie 2013.  (nedefinit)  pe site-ul web al NPO numit după S. A. Lavochkin
7. ↑ 1 2 Prin norii lui Venus // Știință și umanitate . - M . : Cunoaşterea , 1985. - S. 323-328 .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Venera-15, Venera-16: procesarea rezultatelor continuă // Știință și umanitate . - M . : Cunoaşterea , 1986. - S. 328-332 .
9. ↑ 1 2 3 Anuarul Marii Enciclopedii Sovietice: 1984. Numărul. 28 / Cap. ed. V. G. Panov. - M .: Enciclopedia Sovietică , 1984. - S. 476-477. — 584 p.
10. ↑ Levantovsky V.I. Mecanica zborului spațial într-o prezentare elementară. - Ed. a 3-a. — M .: Nauka , 1980. — 512 p.
11. ↑ O.N.Rzhiga. Privind printre nori // Pământul și Universul . - M . : Nauka , 1984. - Nr. 1 . - S. 2-5 .
12. ↑ Oertel, D., Moroz, VI VENERA-15 și VENERA-16 Infrared Spectrometry - First Results  // Soviet Astronomy Letters  : journal  . - 1984. - Vol. 10 , nr. 2 . - P. 101-105 .
13. ↑ 1 2 O.N.Rzhiga, Yu.S.Tyuflin. Hărți ale planetei Venus // Pământul și Universul . - M . : Nauka , 1989. - Nr 3 . - S. 19-21 .
14. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Raportul Grupului de lucru al IAU privind coordonatele cartografice și elementele de rotație ale planetelor și sateliților: 1982  // Celestial Mechanics  : journal  . - 1983. - Vol. 29 . - P. 309-321 .
15. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Raport al grupului de lucru IAU/IAG/COSPAR privind coordonatele cartografice și elementele de rotație ale planetelor și sateliților: 1985  // Celestial Mechanics  : journal  . - 1986. - Vol. 39 . - P. 103-113 .
16. ↑ V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov, E. L. Akim și colab. Atlasul suprafeței lui Venus . - Moscova, Direcția Principală de Geodezie și Cartografie din cadrul Consiliului de Miniștri al URSS , 1989
17. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Peisaje misterioase ale lui Venus // Pământ și Univers . - M . : Nauka , 1990. - Nr. 3 . - S. 93 .
18. ↑ Burba G.A. Nomenclatura detaliilor reliefului lui Venus. — M .: Nauka , 1988. — 64 p. - 1350 de exemplare.  — ISBN 5020000035 .
19. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Peisaje misterioase ale lui Venus // Pământ și Univers . - M . : Nauka , 1990. - Nr 2 . - S. 91 .
20. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Peisaje misterioase ale lui Venus // Pământ și Univers . - M . : Nauka , 1989. - Nr 6 . - S. 45 .
21. ↑ Geologii explorează Venus  // Știință și viață . - M . : Pravda , 1985. - Nr 2 . - S. 66-69 . (Rusă)
22. ↑ Burba GA Names on the maps of Venus - A pre-Magelan review   // Earth , Moon, and Planets. - Springer , 1990. - Vol. 50-51 . - P. 541-558 . — ISSN 0167-9295 .

Link -uri

• Compilarea datelor despre Venus obținute de AMS Venera-15 și AMS Venera-16 , furnizate de Institutul de Geochimie și Chimie Analitică. V. I. Vernadsky RAS și Moscow Power Engineering Institute , pe site-ul NASA
• Câteva foi de hărți fotografice ale lui Venus emise pe baza rezultatelor studierii suprafeței lui Venus de către AMS „Venera-15” și „Venus-16” ale GUGK al URSS în 1987, cu un tiraj de 2000 de exemplare
• Mark Wade. Venera . astronautix.com. Consultat la 6 iunie 2010. Arhivat din original pe 17 februarie 2012. (nedefinit)
• D. f.-m. n. Rzhiga ON Cum a fost creată prima hartă a lui Venus  // „ Știință și viață ”. - 2008. - Nr. 11 . — ISSN 0028-1263 . (Rusă)
• Venera 16 Arhivat pe 23 septembrie 2008 la Wayback Machine
• Donald Mitchell. Cartografierea radar a lui Venus.