Исследование венеры с помощью космических аппаратов: Как исследовали Венеру

Как исследовали Венеру

8 июня 1975 года состоялся запуск советского космического аппарата «Венера-9», который сделал первые в мире фотографии поверхности этой планеты. Кабели и провода для всей серии аппаратов «Венера» разрабатывали специалисты ОКБ кабельной промышленности, ныне входящего в КРЭТ.

Исследование Венеры советские ученые начали в далеком 1961 году. Ровно за два месяца до полета первого космонавта в СССР был запущен аппарат «Венера-1». Он стал не только первопроходцем Венеры, но и самым первым в истории человечества аппаратом для исследования других планет. 

Почему Венера

Изучение Венеры всегда занимало важное место в программе исследования планет Солнечной системы. Считается, что Венера по размерам, массе, плотности и другим характеристикам близка Земле. 

Диаметр Венеры всего на пять процентов меньше диаметра Земли и составляет 6051 км, а ее масса лишь на 20% меньше земной. Венерианский пейзаж чем-то напоминает земной: здесь и холмистые равнины, низменности, и горные районы, среди которых есть и очень крупные массивы. Самый крупный из них – Максвелл, в центре которого на 14 км над средним уровнем поверхности возвышается вулканический конус, который почти в полтора раза превосходит Эверест – высочайшую вершину Земли.

Поверхность Венеры со своей сильно изрытой кратерами корой во многом напоминает дно Мирового океана на Земле. Все это говорит о том, что история Венеры сходна с земной, но в отличие от нашей планеты ее поверхность не закрыта океаном и первичные породы на ней не перекрыты осадочными образованиями. Поэтому на Венере можно изучать начальные типы пород, аналогичные или близкие к самым ранним первичным породам на нашей планете.

На сегодняшний день ученые достаточно хорошо представляют геологическую историю Земли в течение последних 1,6 млрд лет из 4,6 млрд лет ее существования. А вот о первом миллиарде лет практически ничего не известно, так как пород древнее 3,8 млрд лет на Земле не найдено. Таким образом, данные истории Венеры могут помочь в этом и использоваться при построении моделей «молодой» Земли.

Космические исследователи Венеры                                          

С тех пор как стали изучать планеты с помощью космических аппаратов, наши знания о Венере несравненно выросли. Советскими учеными была создана целая серия аппаратов «Венера», которые открыли один из наиболее интересных миров в нашей Солнечной системе.

Фото: Vitaly V. Kuzmin

Автоматическая межпланетная станция «Венера-1», которая стартовала 12 февраля 1961 года, была первой попыткой проникнуть в дальний космос и разведать условия работы земной техники в межпланетном пространстве. «Венера-1» была оснащена аппаратурой для измерения интенсивности космического излучения, напряженности межпланетных магнитных полей, потоков заряженных частиц межпланетного газа и потоков Солнца. Были даже установлены приборы для регистрации микрометеоров. В мае 1961 года станция «Венера-1» достигла окрестностей планеты и передала на Землю первичную информацию о дальнем космосе.

Спустя всего четыре года ушли в космос еще две советские станции – «Венера-2» и «Венера-3». По сравнению с первым аппаратом они имели в полтора раза большую массу – 960 кг, что позволило установить на них больше научной аппаратуры, а на «Венере-3» установить спускаемый аппарат. И в марте 1966 года впервые в истории человечества космический аппарат, созданный на Земле, «Венера-3» достиг другой планеты и вошел в ее атмосферу.

С такой же целью изучить атмосферу таинственной планеты чуть позже была запущена и «Венера-4». Аппарату удалось совершить парашютный спуск в атмосфере, и он прекратил существование на высоте 22 км. Хоть «Венера-4» и не достигла поверхности планеты, но свою задачу она выполнила. В течение полутора часов аппарат передавал на Землю информацию, которая по своему значению превзошла все, что было известно о Венере за многовековую историю человечества. Самым значительным достижением явилось доказательство наличия у планеты атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа.

Фото: Vitaly V. Kuzmin

Результаты полетов всех последующих станций серии «Венера» подтвердили эти данные о составе атмосферы планеты. В частности, измерения показали, что температура у поверхности Венеры близка к +475 °С. Также стало известно, что, несмотря на сплошной облачный покров, освещенность у поверхности достаточно высока для фотографирования места посадки спускаемого аппарата без искусственной подсветки. Это дало толчок для реализации новой задачи: было решено разработать межпланетные станции нового поколения, способные показать «таинственную соседку» Земли на фотографиях.

Первый снимок с другой планеты

Итак, у советских ученых уже было достаточно информации о тех условиях, в которых предстояло вести фотосъемку: в первую очередь, это параметры температуры и давления, необходимые для правильного расчета инженерных конструкций, а также параметры освещенности для настройки фотоаппаратуры. Эти знания и накопленный опыт исследования Венеры позволили создать совершенно новый тип конструкции автоматических межпланетных станций. Ими стали «Венера-9» и «Венера-10».

Для получения изображения поверхности Венеры в месте посадки спускаемого аппарата панорамная камера устанавливалась в герметичном приборном отсеке, в котором были нормальные условия по температуре и давлению. Нужно было учесть суровые венерианские условия работы техники: давление до 100 атм и температура до +500 °С. Это требовало целого ряда оригинальных технических и конструкторских решений. В частности, специальные термостойкие кабели и провода для аппаратов «Венера» были разработаны в ОКБ кабельной промышленности, ныне входящем в КРЭТ.

«Венера-9» и «Венера-10» были запущены соответственно 8 и 14 июня 1975 года. Достигнув планеты в октябре того же года, они стали первыми искусственными спутниками Венеры, а их спускаемые аппараты впервые совершили мягкую посадку на планету. Искусственные спутники передали телевизионные изображения облачного слоя и даже грозы и молнии в слое облачности на планете. Данные оптических измерений показали, что венерианские молнии по мощности в 25 раз превосходят земные. Эти панорамные телевизионные изображения Венеры – первые в истории человечества изображения с другой планеты.

Телевизионные камеры спускаемых аппаратов «Венера-13» и «Венера-14», которые достигли Венеры в 1982 году, были значительно усовершенствованы. Их возможность различать мелкие детали поверхности была увеличена вдвое и составила несколько миллиметров на переднем плане панорамы. Также в два раза сократилось время передачи одной панорамы. До сих пор эти черно-белые пленки будоражат умы космических исследователей. Некоторые из них самостоятельно проводят реконструкции этих изображений. Наиболее известна работа американского астронома-любителя Дона Митчелла.

Продолжение венерианской одиссеи

Можно сказать, что станции серии «Венера» дали очень много неожиданных, сенсационных результатов. Дальнейшим продолжением программы «Венера» в СССР стала программа «Вега» по исследованию Венеры, а также кометы Галлея. Автоматические межпланетные станции «Вега-1» и «Вега-2» были запущены в июне 1985 года.

Несмотря на то, что сегодня ученые в первую очередь планируют заняться Луной и Марсом, венерианская одиссея еще не завершена. Исследования нашей «соседки» будут продолжены, и это просто необходимо для понимания происхождения и эволюции всей Солнечной системы, а возможно, и будущего человечества.

В частности, в России есть проекты по запуску к Венере в 2024 году автоматической межпланетной станции «Венера-Д» (Венера Долгоживущая). А в будущем планируется создание комплексной станции «Венера-Глоб», в состав которой войдут: орбитальный аппарат, долгоживущая венерианская станция, аэростатные зонды, возможно, венероход.

Таким образом, можно надеяться, что накопленный нашими учеными уникальный опыт исследования Венеры не забудется и новое поколение российских космических аппаратов внесет не меньший вклад в изучение таинственной планеты.

По материалам официального сайта КРЭТ

История исследования Венеры — РИА Новости, 01.03.2021

https://ria.ru/20210301/venera-1599095643.html

История исследования Венеры

История исследования Венеры — РИА Новости, 01.03.2021

История исследования Венеры

Венера – вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Она известна людям с глубокой древности. Однако поверхность Венеры… РИА Новости, 01.03.2021

2021-03-01T02:01

2021-03-01T02:01

2021-03-01T02:01

космос

земля

венера

астрономия

справки

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn21.img.ria.ru/images/07e5/02/0d/1597362601_0:240:1096:857_1920x0_80_0_0_9563c945c115c05023e30e91aa8214ad.jpg

Венера – вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Она известна людям с глубокой древности. Однако поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, что мешает ее изучению. К концу 1950-х годов стало ясно, что наземные методы исследования Венеры не могут дать существенно новой информации.До начала космических исследований этой планеты ученые надеялись найти на ней природные условия, очень близкие к земным, или, точнее говоря, к тем, которые Земля проходила в процессе своей эволюции.Космические исследования Венеры начались в 1961 году с полета советской автоматической межпланетной станции (АМС) «Венера-1», которая была запущена с помощью ракеты-носителя 12 февраля 1961 года. «Венера-1» с разгонным блоком вышла на околоземную орбиту, а затем была выведена на траекторию полета к планете Венера. АМС была оборудована приборами для измерения интенсивности космических лучей, напряженности межпланетных магнитных полей, регистрации микрометеоритов и т.п. Передача данных «Венерой-1» проводилась в течение семи суток. На расстоянии 1,9 миллиона километров от Земли связь с космическим аппаратом была потеряна. Исходя из баллистических расчетов, АМС «Венера-1» 19-20 мая 1961 года прошла на расстоянии, примерно, 100 тысяч километров от Венеры и продолжила свой полет вокруг Солнца.После этого в советской программе исследования Венеры было несколько неудачных пусков. Новым этапом изучения планеты стали запуски автоматических межпланетных станций «Венера-2» и «Венера-3», осуществленные 12 и 16 ноября 1965 года. Однако система терморегулирования на «Венере-2» работала не очень хорошо, и с приближением к цели космическая станция начала перегреваться, вследствие чего возникли проблемы в системе связи. 28 февраля 1966 года аппарат пролетел на расстоянии 24 тысячи километров от планеты, но никаких данных о Венере от него получено не было.Станция «Венера-3» вполне удовлетворительно функционировала в ходе полета. В ее состав был включен спускаемый на Венеру космический аппарат. 26 декабря 1965 года станция вышла на траекторию столкновения с планетой на расстоянии 800 километров от ее центра. Однако связь с ней прекратилась незадолго до подлета к Венере. Причиной этого стал перегрев бортовой аппаратуры. Космическая станция могла автоматически отделить спускаемый аппарат, но это не было подтверждено данными телеметрии. Как стало понятно позднее, 1 марта 1966 года спускаемый космический аппарат «Венера-3» достиг планеты Венера и врезался в ее твердую поверхность. Он стал первым в истории космическим аппаратом, который достиг другой планеты и вошел в ее атмосферу. Следующая станция, «Венера-4», запущенная 12 июня 1967 года, также долетела до Венеры. При входе ее в атмосферу планеты был отделен спускаемый аппарат. Какое-то время орбитальный аппарат еще передавал телеметрию и научную информацию, пока не разрушился. Спускаемый аппарат при входе в атмосферу Венеры испытал перегрузки в 300 единиц, но его приборы включились в работу и начали передавать научную информацию. Давление и плотность измерялись вплоть до зашкаливания приборов, поскольку верхний предел манометра составлял 7,3 атмосферы. Только измерение температуры проводилось в течение всего спуска аппарата на парашюте в течение 93 минут до момента пропадания связи. За это время температура изменялась от 33 до 262°С. Программа полета станции «Венера-4» была выполнена полностью. Главным результатом полета станции стало проведение первых прямых измерений температуры, плотности, давления и химического состава атмосферы Венеры. Станция «Венера-5», запущенная 5 января 1969 года и достигшая Венеры 16 мая 1969 года, а также станция «Венера-6», запущенная 10 января 1969 года и долетевшая до планеты 17 мая 1969 года, продолжили исследования атмосферы планеты. Их спускаемые аппараты в ходе снижения проводили измерения температуры, давления, освещенности и химического состава атмосферы планеты на участках, где температура изменялась от 25 до 320°С, а давление от 0,5 до 27 атмосфер, что соответствует диапазону высот от 55 до 18 километров над поверхностью. Прием сигнала со спускаемых аппаратов прекратился при внешнем давлении 27 атмосфер. Впервые в мире достиг поверхности планеты Венера спускаемый аппарат станции «Венера-7», запущенной 17 августа 1970 года. Он совершил посадку на ночной стороне планеты 15 декабря 1970 года. Из-за отказа телеметрического коммутатора от аппарата была получена лишь информация о температуре атмосферы Венеры на участке спуска и у ее поверхности. По полученным данным было установлено, что давление у поверхности Венеры составляет 90±15 атмосфер, а температура – 475°±20°С.22 июля 1972 году «Венера-8» также совершила мягкую посадку на поверхность планеты, причем впервые на дневной стороне. Прием радиосигнала и телеметрической информации от ее спускаемого аппарата продолжался еще в течение 50 минут после посадки. Все это время бортовые системы и научные приборы работали нормально, что позволило получить полную информацию не только об атмосфере Венеры, но и впервые в мире об условиях на ее поверхности.22 октября 1975 года спускаемый аппарат станции «Венера-9» совершил мягкую посадку на освещенной Солнцем, но невидимой с Земли стороне Венеры. Спустя две минуты после посадки с него началась передача телевизионной панорамы. Это были первые в мире фотографии, переданные с поверхности другой планеты. Передача информации со спускаемого аппарата длилась 53 минуты. 25 октября 1975 года спускаемый аппарат автоматической станции «Венера-10» также совершил мягкую посадку на освещенной стороне планеты в 2200 километрах от точки посадки «Венеры-9». Время его работы на поверхности Венеры составило 65 минут.Орбитальные аппараты «Венеры-9» и «Венеры-10» после отделения спускаемых аппаратов были переведены на пролетные траектории, а затем выведены на орбиты искусственных спутников планеты. Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой орбитальный модуль и затем ретранслировалась на Землю.Оба орбитальных аппарата после завершения работы со спускаемыми аппаратами провели комплексные исследования планеты Венера и околопланетного пространства, включая фотографирование облачного покрова. Главными достижениями межпланетных станций «Венера-9» и «Венера-10» стали первая в мире съемка и передача на Землю панорамы поверхности Венеры и первые в мире искусственные спутники Венеры.В 1978 году на планету совершили посадку спускаемые аппараты «Венера-11» и «Венера-12», изучившие в том числе и электрическую активность атмосферы Венеры. В 1982 году «Венера- 13» и «Венера-14» передали первые цветные снимки поверхности планеты. На этих станциях был проведен забор грунта с поверхности Венеры и анализ его химического состава. В результате было установлено, что Венера покрыта разновидностями базальтов.Космические аппараты «Венера-15» и «Венера-16», запущенные в 1983 году, с помощью радиолокации картографировали с орбиты северное полушарие планеты, что позволило оценить структуру (морфологию) поверхности. Определенный вклад в знания о Венере внесли и полеты американских космических аппаратов. В 1962 году американская межпланетная станция «Маринер-2» (Mariner-2), пролетев на расстоянии 35 тысяч километров от поверхности Венеры, не обнаружила у планеты собственного магнитного поля. В 1974 году межпланетная станция «Маринер-10» (Mariner-10), пролетев около Венеры на пути к Меркурию, подтвердила вращение надоблачной части венерианской атмосферы с периодом четверо суток, обнаруженное ранее с Земли при наблюдении в ультрафиолетовых лучах. В 1978 году были запущены две американские станции – орбитальная Pioneer Venus («Пионер-Венера»), начавшая радиолокационное картографирование планеты, и Pioneer Venus Multiprobe, которая «отстрелила» четыре атмосферных зонда для анализа состава и параметров атмосферы. Они произвели измерения химического состава и физических параметров в диаметрально противоположных областях венерианской атмосферы. При этом было установлено, что верхний слой венерианских облаков состоит из мельчайших капелек концентрированной серной кислоты. Благодаря этому слою в верхней атмосфере Венеры почти не содержится водяного пара. В декабре 1984 года с интервалом в шесть суток в Советском Союзе запустили идентичные АМС «Вега-1» и «Вега-2», каждая из которых состояла из пролетного и спускаемого аппаратов. АМС «Вега» были созданы в рамках международного проекта «Венера-Галлея» и предназначались для исследования в пролетном сближении двух небесных объектов – планеты Венера (с десантированием на ее поверхность посадочных аппаратов и внедрением в ее атмосферу аэростатных зондов) и кометы Галлея. За двое суток до входа в атмосферу Венеры от пролетных аппаратов отделились спускаемые аппараты. 11 июня 1985 года спускаемый аппарат станции «Вега-1» вошел в атмосферу Венеры, где разделился на аэростатный зонд и посадочный аппарат. 15 июня 1985 года тоже самое произошло со спускаемым аппаратом «Веги-2».Аэростатные зонды, рассчитанные на работу в течение двух земных суток, несли комплекс метеоприборов (датчик давления, два датчика температуры, анемометр для измерения вертикального компонента скорости ветра), нефелометр для измерения плотности аэрозоля и индикатор наличия световых вспышек. По сигналам, передаваемым аэростатами на пролетные аппараты и далее на Землю, с помощью 17 наземных радиотелескопов, расположенных на территории СССР, Европы, Северной и Южной Америки, Австралии, Африки, определялись координаты и скорость движения аэростатов. На каждом посадочном аппарате имелся комплекс из девяти приборов для исследования характеристик атмосферы и поверхности Венеры. Спускаемые аппараты совершили мягкую посадку на поверхность Венеры, но на аппарате «Вега-1» из-за того, что раньше времени сработал сигнализатор посадки, запустилось грунтозаборное устройство. Получилось, что бур сверлил воздух, а не грунт Венеры. На «Веге-2» произошло своевременное срабатывание сигнализатора посадки в момент касания поверхности. В результате грунтозаборное устройство отработало штатно, что дало возможность провести анализ грунта в месте посадки, расположенном в предгорьях земли Афродиты.Осуществление программы АМС «Вега 1, 2» позволило впервые выполнить уникальный эксперимент по прямому измерению скорости ветра в верхней части венерианского облачного покрова.После «Вег» на поверхность Венеры космические аппараты не садились, но ее изучение не прерывалось, правда, сейчас это делают только со спутников.В 1989 году США запустили к Венере автоматическую межпланетную станцию «Магеллан» (Magellan), которая в течение нескольких лет провела глобальное картографирование планеты. С ее помощью были получены наиболее подробные снимки всей поверхности Венеры. Когда почти весь запас горючего был израсходован по команде с Земли 12 октября 1994 года станция вошла в плотные слои атмосферы и передала данные о ее верхних слоях.Позже межпланетные станции «Галилео» (Galileo), «Кассини» (Cassini) и «Мессенджер» (Messenger) прошли мимо Венеры по дороге к своим целям (соответственно, Юпитеру, Сатурну и Меркурию) и передали на Землю немало ценных сведений. 9 ноября 2005 года ракетой-носителем «Союз-ФГ» с космодрома Байконур был запущен европейский корабль «Венера-Экспресс» (Venus Express), предназначенный для изучения поверхности Венеры и ее атмосферы. В апреле 2006 года аппарат встал на орбиту планеты и проработал до декабря 2014 года, передав на Землю тысячи уникальных снимков и множество интереснейшей информации о Венере. Станция впервые сделала изображение южного полюса планеты.В 2010 году для изучения атмосферы Венеры к ней был направлен японский космический аппарат «Акацуки» (Akatsuki), но ему не удалось выйти на орбиту вокруг планеты. Через пять лет, когда «Акацуки» вернулся к Венере, сделав круг вокруг Солнца, инженеры смогли затормозить зонд и вывести его на стабильную орбиту вокруг планеты, фактически воскресив миссию, уже считавшуюся потерянной. За последующие годы японскому аппарату удалось получить массу информации по устройству атмосферы Венеры, ее климату и другим ее тайнам.В 2018 году был запущен для изучения внешней короны Солнца зонд NASA Parker. По плану, в течение семи лет своей работы космический корабль в общей сложности должен семь раз пролететь около Венеры, используя ее гравитацию для корректировки своей орбиты. Параллельно миссия Parker использует эти приближения, чтобы выполнить дополнительные наблюдения за Венерой. Так, во время третьего гравитационного маневра 11 июля 2020 года бортовой широкоугольный тепловизор WISPR (Wide-field Imager for Parker Solar Probe) сделал уникальные по качеству и научной ценности изображения ночной стороны планеты с расстояния 12380 километров.Российские ученые задумали возобновить изучение Венеры в начале 2000-х годов. Новую миссию назвали «Венерой-Д» – долгоживущей. В 2015 году к работе над проектом привлекли коллег из NASA, но в сентябре 2020 года «Роскосмос» сообщил, что решил реализовать миссию «Венера-Д» как национальную, а не как совместную с США.Российская программа исследования Венеры включает три миссии. Первая – «Венера-Д» с запуском в ноябре 2029 года нацелена на изучение поверхности, атмосферы, внутреннего строения и окружающей плазмы Венеры. Задачей второй миссии, которая отправится в июне 2031 года, является продолжение исследования атмосферы планеты, третья, которая стартует в июне 2034 года, должна доставить на Землю образцы атмосферы, аэрозолей и, возможно, грунта с Венеры. Кроме того, программу могут дополнить срочной отправкой в 2027 году станции для изучения возможных признаков жизни в атмосфере Венеры.Американское Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства в 2020 году сообщило о старте четырех новых проектов в рамках программы Discovery, два из которых касаются исследования Венеры. Программа DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging Plus) предполагает отправку к Венере космического аппарата нового поколения. Все его инструменты будут заключены в специальную сферу, представляющую из себя спусковой зонд, который, падая сквозь горячую и плотную атмосферу Венеры, проанализирует состав воздушной оболочки планеты от самых верхних ее слоев до поверхности.В рамках второй миссии, названной учеными VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy), планируется отправить на орбиту Венеры аппарат, оснащенный мощными радиолокационными приборами, позволяющими наблюдать сквозь плотную атмосферу, картировать поверхность планеты и искать признаки активных процессов – тектоники плит или вулканизма. Приборы на борту аппарата также смогут определить состав пород поверхности Венеры.Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

космос

земля

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn24.img.ria.ru/images/07e5/02/0d/1597362601_0:137:1096:959_1920x0_80_0_0_71dfb623cca077c62be2b1805c2d357a.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

космос, земля, венера, астрономия, справки

Венера – вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Она известна людям с глубокой древности. Однако поверхность Венеры постоянно скрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, что мешает ее изучению. К концу 1950-х годов стало ясно, что наземные методы исследования Венеры не могут дать существенно новой информации.До начала космических исследований этой планеты ученые надеялись найти на ней природные условия, очень близкие к земным, или, точнее говоря, к тем, которые Земля проходила в процессе своей эволюции.Космические исследования Венеры начались в 1961 году с полета советской автоматической межпланетной станции (АМС) «Венера-1», которая была запущена с помощью ракеты-носителя 12 февраля 1961 года. «Венера-1» с разгонным блоком вышла на околоземную орбиту, а затем была выведена на траекторию полета к планете Венера. АМС была оборудована приборами для измерения интенсивности космических лучей, напряженности межпланетных магнитных полей, регистрации микрометеоритов и т.п. Передача данных «Венерой-1» проводилась в течение семи суток. На расстоянии 1,9 миллиона километров от Земли связь с космическим аппаратом была потеряна. Исходя из баллистических расчетов, АМС «Венера-1» 19-20 мая 1961 года прошла на расстоянии, примерно, 100 тысяч километров от Венеры и продолжила свой полет вокруг Солнца.После этого в советской программе исследования Венеры было несколько неудачных пусков. Новым этапом изучения планеты стали запуски автоматических межпланетных станций «Венера-2» и «Венера-3», осуществленные 12 и 16 ноября 1965 года. Однако система терморегулирования на «Венере-2» работала не очень хорошо, и с приближением к цели космическая станция начала перегреваться, вследствие чего возникли проблемы в системе связи. 28 февраля 1966 года аппарат пролетел на расстоянии 24 тысячи километров от планеты, но никаких данных о Венере от него получено не было.Станция «Венера-3» вполне удовлетворительно функционировала в ходе полета. В ее состав был включен спускаемый на Венеру космический аппарат. 26 декабря 1965 года станция вышла на траекторию столкновения с планетой на расстоянии 800 километров от ее центра. Однако связь с ней прекратилась незадолго до подлета к Венере. Причиной этого стал перегрев бортовой аппаратуры. Космическая станция могла автоматически отделить спускаемый аппарат, но это не было подтверждено данными телеметрии. Как стало понятно позднее, 1 марта 1966 года спускаемый космический аппарат «Венера-3» достиг планеты Венера и врезался в ее твердую поверхность. Он стал первым в истории космическим аппаратом, который достиг другой планеты и вошел в ее атмосферу.

Следующая станция, «Венера-4», запущенная 12 июня 1967 года, также долетела до Венеры. При входе ее в атмосферу планеты был отделен спускаемый аппарат. Какое-то время орбитальный аппарат еще передавал телеметрию и научную информацию, пока не разрушился. Спускаемый аппарат при входе в атмосферу Венеры испытал перегрузки в 300 единиц, но его приборы включились в работу и начали передавать научную информацию. Давление и плотность измерялись вплоть до зашкаливания приборов, поскольку верхний предел манометра составлял 7,3 атмосферы. Только измерение температуры проводилось в течение всего спуска аппарата на парашюте в течение 93 минут до момента пропадания связи. За это время температура изменялась от 33 до 262°С.

Программа полета станции «Венера-4» была выполнена полностью. Главным результатом полета станции стало проведение первых прямых измерений температуры, плотности, давления и химического состава атмосферы Венеры. Станция «Венера-5», запущенная 5 января 1969 года и достигшая Венеры 16 мая 1969 года, а также станция «Венера-6», запущенная 10 января 1969 года и долетевшая до планеты 17 мая 1969 года, продолжили исследования атмосферы планеты. Их спускаемые аппараты в ходе снижения проводили измерения температуры, давления, освещенности и химического состава атмосферы планеты на участках, где температура изменялась от 25 до 320°С, а давление от 0,5 до 27 атмосфер, что соответствует диапазону высот от 55 до 18 километров над поверхностью. Прием сигнала со спускаемых аппаратов прекратился при внешнем давлении 27 атмосфер. Впервые в мире достиг поверхности планеты Венера спускаемый аппарат станции «Венера-7», запущенной 17 августа 1970 года. Он совершил посадку на ночной стороне планеты 15 декабря 1970 года. Из-за отказа телеметрического коммутатора от аппарата была получена лишь информация о температуре атмосферы Венеры на участке спуска и у ее поверхности. По полученным данным было установлено, что давление у поверхности Венеры составляет 90±15 атмосфер, а температура – 475°±20°С.22 июля 1972 году «Венера-8» также совершила мягкую посадку на поверхность планеты, причем впервые на дневной стороне. Прием радиосигнала и телеметрической информации от ее спускаемого аппарата продолжался еще в течение 50 минут после посадки. Все это время бортовые системы и научные приборы работали нормально, что позволило получить полную информацию не только об атмосфере Венеры, но и впервые в мире об условиях на ее поверхности.

22 октября 1975 года спускаемый аппарат станции «Венера-9» совершил мягкую посадку на освещенной Солнцем, но невидимой с Земли стороне Венеры. Спустя две минуты после посадки с него началась передача телевизионной панорамы. Это были первые в мире фотографии, переданные с поверхности другой планеты. Передача информации со спускаемого аппарата длилась 53 минуты. 25 октября 1975 года спускаемый аппарат автоматической станции «Венера-10» также совершил мягкую посадку на освещенной стороне планеты в 2200 километрах от точки посадки «Венеры-9». Время его работы на поверхности Венеры составило 65 минут.

Орбитальные аппараты «Венеры-9» и «Венеры-10» после отделения спускаемых аппаратов были переведены на пролетные траектории, а затем выведены на орбиты искусственных спутников планеты. Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой орбитальный модуль и затем ретранслировалась на Землю.

Оба орбитальных аппарата после завершения работы со спускаемыми аппаратами провели комплексные исследования планеты Венера и околопланетного пространства, включая фотографирование облачного покрова.

Главными достижениями межпланетных станций «Венера-9» и «Венера-10» стали первая в мире съемка и передача на Землю панорамы поверхности Венеры и первые в мире искусственные спутники Венеры.В 1978 году на планету совершили посадку спускаемые аппараты «Венера-11» и «Венера-12», изучившие в том числе и электрическую активность атмосферы Венеры. В 1982 году «Венера- 13» и «Венера-14» передали первые цветные снимки поверхности планеты. На этих станциях был проведен забор грунта с поверхности Венеры и анализ его химического состава. В результате было установлено, что Венера покрыта разновидностями базальтов.

Космические аппараты «Венера-15» и «Венера-16», запущенные в 1983 году, с помощью радиолокации картографировали с орбиты северное полушарие планеты, что позволило оценить структуру (морфологию) поверхности.

Определенный вклад в знания о Венере внесли и полеты американских космических аппаратов. В 1962 году американская межпланетная станция «Маринер-2» (Mariner-2), пролетев на расстоянии 35 тысяч километров от поверхности Венеры, не обнаружила у планеты собственного магнитного поля. В 1974 году межпланетная станция «Маринер-10» (Mariner-10), пролетев около Венеры на пути к Меркурию, подтвердила вращение надоблачной части венерианской атмосферы с периодом четверо суток, обнаруженное ранее с Земли при наблюдении в ультрафиолетовых лучах. В 1978 году были запущены две американские станции – орбитальная Pioneer Venus («Пионер-Венера»), начавшая радиолокационное картографирование планеты, и Pioneer Venus Multiprobe, которая «отстрелила» четыре атмосферных зонда для анализа состава и параметров атмосферы. Они произвели измерения химического состава и физических параметров в диаметрально противоположных областях венерианской атмосферы. При этом было установлено, что верхний слой венерианских облаков состоит из мельчайших капелек концентрированной серной кислоты. Благодаря этому слою в верхней атмосфере Венеры почти не содержится водяного пара. В декабре 1984 года с интервалом в шесть суток в Советском Союзе запустили идентичные АМС «Вега-1» и «Вега-2», каждая из которых состояла из пролетного и спускаемого аппаратов. АМС «Вега» были созданы в рамках международного проекта «Венера-Галлея» и предназначались для исследования в пролетном сближении двух небесных объектов – планеты Венера (с десантированием на ее поверхность посадочных аппаратов и внедрением в ее атмосферу аэростатных зондов) и кометы Галлея. За двое суток до входа в атмосферу Венеры от пролетных аппаратов отделились спускаемые аппараты. 11 июня 1985 года спускаемый аппарат станции «Вега-1» вошел в атмосферу Венеры, где разделился на аэростатный зонд и посадочный аппарат. 15 июня 1985 года тоже самое произошло со спускаемым аппаратом «Веги-2».

Аэростатные зонды, рассчитанные на работу в течение двух земных суток, несли комплекс метеоприборов (датчик давления, два датчика температуры, анемометр для измерения вертикального компонента скорости ветра), нефелометр для измерения плотности аэрозоля и индикатор наличия световых вспышек. По сигналам, передаваемым аэростатами на пролетные аппараты и далее на Землю, с помощью 17 наземных радиотелескопов, расположенных на территории СССР, Европы, Северной и Южной Америки, Австралии, Африки, определялись координаты и скорость движения аэростатов. На каждом посадочном аппарате имелся комплекс из девяти приборов для исследования характеристик атмосферы и поверхности Венеры. Спускаемые аппараты совершили мягкую посадку на поверхность Венеры, но на аппарате «Вега-1» из-за того, что раньше времени сработал сигнализатор посадки, запустилось грунтозаборное устройство. Получилось, что бур сверлил воздух, а не грунт Венеры. На «Веге-2» произошло своевременное срабатывание сигнализатора посадки в момент касания поверхности. В результате грунтозаборное устройство отработало штатно, что дало возможность провести анализ грунта в месте посадки, расположенном в предгорьях земли Афродиты.

Осуществление программы АМС «Вега 1, 2» позволило впервые выполнить уникальный эксперимент по прямому измерению скорости ветра в верхней части венерианского облачного покрова.

После «Вег» на поверхность Венеры космические аппараты не садились, но ее изучение не прерывалось, правда, сейчас это делают только со спутников.В 1989 году США запустили к Венере автоматическую межпланетную станцию «Магеллан» (Magellan), которая в течение нескольких лет провела глобальное картографирование планеты. С ее помощью были получены наиболее подробные снимки всей поверхности Венеры. Когда почти весь запас горючего был израсходован по команде с Земли 12 октября 1994 года станция вошла в плотные слои атмосферы и передала данные о ее верхних слоях.Позже межпланетные станции «Галилео» (Galileo), «Кассини» (Cassini) и «Мессенджер» (Messenger) прошли мимо Венеры по дороге к своим целям (соответственно, Юпитеру, Сатурну и Меркурию) и передали на Землю немало ценных сведений. 9 ноября 2005 года ракетой-носителем «Союз-ФГ» с космодрома Байконур был запущен европейский корабль «Венера-Экспресс» (Venus Express), предназначенный для изучения поверхности Венеры и ее атмосферы. В апреле 2006 года аппарат встал на орбиту планеты и проработал до декабря 2014 года, передав на Землю тысячи уникальных снимков и множество интереснейшей информации о Венере. Станция впервые сделала изображение южного полюса планеты.В 2010 году для изучения атмосферы Венеры к ней был направлен японский космический аппарат «Акацуки» (Akatsuki), но ему не удалось выйти на орбиту вокруг планеты. Через пять лет, когда «Акацуки» вернулся к Венере, сделав круг вокруг Солнца, инженеры смогли затормозить зонд и вывести его на стабильную орбиту вокруг планеты, фактически воскресив миссию, уже считавшуюся потерянной. За последующие годы японскому аппарату удалось получить массу информации по устройству атмосферы Венеры, ее климату и другим ее тайнам.В 2018 году был запущен для изучения внешней короны Солнца зонд NASA Parker. По плану, в течение семи лет своей работы космический корабль в общей сложности должен семь раз пролететь около Венеры, используя ее гравитацию для корректировки своей орбиты. Параллельно миссия Parker использует эти приближения, чтобы выполнить дополнительные наблюдения за Венерой. Так, во время третьего гравитационного маневра 11 июля 2020 года бортовой широкоугольный тепловизор WISPR (Wide-field Imager for Parker Solar Probe) сделал уникальные по качеству и научной ценности изображения ночной стороны планеты с расстояния 12380 километров.Российские ученые задумали возобновить изучение Венеры в начале 2000-х годов. Новую миссию назвали «Венерой-Д» – долгоживущей. В 2015 году к работе над проектом привлекли коллег из NASA, но в сентябре 2020 года «Роскосмос» сообщил, что решил реализовать миссию «Венера-Д» как национальную, а не как совместную с США.Российская программа исследования Венеры включает три миссии. Первая – «Венера-Д» с запуском в ноябре 2029 года нацелена на изучение поверхности, атмосферы, внутреннего строения и окружающей плазмы Венеры. Задачей второй миссии, которая отправится в июне 2031 года, является продолжение исследования атмосферы планеты, третья, которая стартует в июне 2034 года, должна доставить на Землю образцы атмосферы, аэрозолей и, возможно, грунта с Венеры. Кроме того, программу могут дополнить срочной отправкой в 2027 году станции для изучения возможных признаков жизни в атмосфере Венеры.

Американское Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства в 2020 году сообщило о старте четырех новых проектов в рамках программы Discovery, два из которых касаются исследования Венеры. Программа DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging Plus) предполагает отправку к Венере космического аппарата нового поколения. Все его инструменты будут заключены в специальную сферу, представляющую из себя спусковой зонд, который, падая сквозь горячую и плотную атмосферу Венеры, проанализирует состав воздушной оболочки планеты от самых верхних ее слоев до поверхности.

В рамках второй миссии, названной учеными VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy), планируется отправить на орбиту Венеры аппарат, оснащенный мощными радиолокационными приборами, позволяющими наблюдать сквозь плотную атмосферу, картировать поверхность планеты и искать признаки активных процессов – тектоники плит или вулканизма. Приборы на борту аппарата также смогут определить состав пород поверхности Венеры.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Исследование планеты Венера космическими аппаратами

В 1978 году на планету совершили посадку спускаемые аппараты «Венера-11» и «Венера-12», изучившие в том числе и электрическую активность атмосферы Венеры. В том же году был запущен американский проект «Пионер–Венера» (Pioneer-Venus), результатом которого стала топографическая карта, созданная на основе радарной съемки.

В 1982 году «Венера- 13» и «Венера-14» передали первые цветные снимки поверхности планеты. Были также впервые получены данные об элементном составе поверхностных пород. КА «Венера-15» и «Венера-16», запущенные в 1983 году, с помощью радиолокации картографировали с орбиты северное полушарие планеты, что позволило оценить структуру (морфологию) поверхности.

КА «Венера-9, —10, —11, —12, —13, —14» внесли значительный вклад в исследование Венеры. Они передали на Землю панорамы поверхности планеты, результаты химического анализа атмосферы и грунта, измерения температуры и давления в процессе спуска в атмосфере, скорости ветра на поверхности.

Дальнейшим продолжением программы «Венера» в СССР стал международный проект «Вега» по исследованию Венеры (зондами в атмосфере), а также кометы Галлея.

По программе «Вега» в создании научных приборов и обслуживающих их систем вместе с советскими специалистами принимали участие представители Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии. В проекте участвовали Европейское космическое агентство, Япония, США.

В рамках программы были созданы две идентичные станции – «Вега-1» и «Вега-2». Каждая из них состояла из пролётного модуля и спускаемого аппарата, который в свою очередь подразделялся на посадочный модуль и аэростатный атмосферный зонд. Аэростат, вес которого вместе с системой наполнения не превышал 110 килограмм, был разработан в Научно-производственного объединения имени С.А. Лавочкина.

Аэростатный атмосферный зонд состоял из оболочки аэростата диаметром 3,4 метра и подвешенной на капроновом фале длиной 12 метров гондолы, состоящей из метеокомплекта, радиосистемы и блока питания, установленных на несущей конструкции. Общая масса гондолы — 6,7 килограмм.

Посадочный модуль во многом повторял посадочные аппараты межпланетных станций «Венера 9-14», но в связи с тем, что по баллистическим условиям посадка совершалась на ночной стороне Венеры, с него были сняты телефотометры, а также плотномер. Грунтозаборные устройства и аппаратуру «Арахис» для определения содержания в грунте породообразующих элементов оставили. Кроме того, из-за установки новых научных приборов и для предотвращения колебаний посадочного аппарата в набегающем потоке при спуске на аэродинамическом щитке между ним и посадочной опорой был установлен конический экран — стабилизирующий конус.

15 декабря 1984 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-К», которая вывела на траекторию полета к Венере автоматическую межпланетную станцию «Вега-1». Впервые в СССР запуск межпланетной станции был показан по телевидению, и впервые о нем было известно заранее. Следующая станция «Вега-2» была отправлена в полет 21 декабря 1984 года.

Перелет от Земли до Венеры обеих станций «Вега» практически полностью повторял баллистику станций «Венера 11» – «Венера-14».

Единственным отличием являлся пролет не над дневной, а над ночной стороной планеты. Ночная сторона Венеры была выбрана по причине более стабильного температурного режима в атмосфере.

На трассе перелета проводились научные исследования, включающие в себя изучение межпланетных магнитных полей, солнечных и космических лучей, рентгеновского излучения в космосе, распределение компонент нейтрального газа, а также регистрацию пылевых частиц.

Продолжительность перелета от Земли к Венере составила для станции «Вега-1» 178 суток, а для «Веги-2» — 176 суток.

За двое суток до подлета от автоматической станции «Вега-1» был отделен спускаемый аппарат, при этом сам космический аппарат ушел на пролетную траекторию.

11 июня 1985 года спускаемый аппарат станции «Вега-1» вошел в атмосферу Венеры на ночной стороне. После отделения от него верхней полусферы, в которой в сложенном состоянии находился аэростатный зонд, каждая часть совершала автономный спуск. Через несколько минут началось наполнение аэростата гелием, по мере прогрева гелия зонд всплыл на расчетную высоту (53-55 километров), начался дрейф.

В это же время посадочный аппарат также совершал спуск на парашюте и одновременно передавал научную информацию на космический аппарат «Вега-1» с последующей ретрансляцией информации на Землю. Через 10 минут после входа в атмосферу на высоте 46 километров произошел сброс тормозного парашюта, после чего спуск проходил уже на аэродинамическом тормозном щитке.

На высоте 17 километров сработал сигнализатор посадки (возможно, из-за внезапного сильного вихревого потока). Из-за этого запустилась циклограмма работы приборов на поверхности планеты, в том числе грунтозаборного устройства (ГЗУ). Бур начал сверлить атмосферу, а не грунт Венеры. После 63 минут спуска аппарат плавно опустился на поверхность, на равнину Русалки в северном полушарии. Кроме ГЗУ, другие научные приборы зонда передали ценную информацию. Продолжительность приема информации со спускаемого аппарата «Веги-1» после посадки составила около 20 минут. Аэростатный зонд проработал в атмосфере 46 часов. За это время под действием ветра он продрейфовал вдоль экватора примерно 11,5 тысячи километров со средней скоростью 69 метров в секунду.

Полет зонда начался из полуночного района, а закончил он свою работу на дневной стороне. Гондола измеряла температуру атмосферы, давление, вертикальные порывы ветра, а также среднюю освещенность. В связи с отсутствием спутника-ретранслятора (пролетный аппарат для этого не годился) передача информации с зонда шла непосредственно на Землю. Для обеспечения приема научной информации от венерианского аэростата были созданы две сети радиотелескопов: советская, координируемая Институтом космических исследований Академии наук СССР (ИКИ АН СССР), и международная, координируемая французским Национальным центром космических исследований (CNES).

У межпланетной станции «Вега-2» 13 июня 1985 года произошло разделение спускаемого и пролетного аппаратов, с уводом последнего с помощью собственной двигательной установки на пролетную траекторию. 15 июня 1985 года прошли операции по входу ее спускаемого аппарата в атмосферу Венеры и приему информации с него. Посадка спускаемого аппарата произошла без сбоев. В результате, грунтозаборное устройство отработало штатно, что позволило провести анализ грунта в месте посадки, в предгорьях Земли Афродиты в южном полушарии, примерно в 1600 километрах от места посадки спускаемого аппарата «Веги-1».

Второй аэростатный зонд дрейфовал на высоте 54 километра и за 46 часов преодолел путь в 11 тысяч километров.

Пролетные аппараты обеих станций продолжили полет к комете Галлея. «Вега-1» встретилась с ней 6 марта 1986 года, а «Вега-2» – 9 марта. В результате их исследования кометы Галлея были получены уникальные научные результаты, в том числе около 1500 снимков.

Это были последние отечественные космические миссии к Венере.

В 1989 году США запустили к Венере автоматическую межпланетную станцию «Магеллан» (Magellan), которая в течение нескольких лет провела глобальное картографирование планеты.

Позже межпланетные станции «Галилео» (Galileo), Cassini («Кассини») и Messenger («Мессенджер») прошли мимо Венеры по дороге к своим целям (соответственно, Юпитеру, Сатурну и Меркурию) и передали на Землю немало ценных сведений.

9 ноября 2005 года ракетой-носителем «Союз-ФГ» с космодрома Байконур был запущен европейский корабль «Венера-Экспресс» (Venus Express), предназначенный для изучения поверхности Венеры и ее атмосферы. В апреле 2006 года аппарат встал на орбиту планеты и проработал до декабря 2014 года, передав на Землю тысячи уникальных снимков и множество интереснейшей информации о Венере. Станция впервые сделала изображение южного полюса планеты.

В 2010 году для изучения атмосферы Венеры к ней был направлен японский космический аппарат «Акацуки» (Akatsuki), но ему не удалось выйти на орбиту вокруг планеты. Очередная попытка вывести его на эту орбиту будет предпринята в 2016 году, когда «Акацуки» снова приблизится к Венере.

Запуск российского зонда для исследования Венеры — аппарата «Венера-Д», был включен в Федеральную космическую программу на 2006-2015 годы. В 2009 году срок запуска сдвинулся на 2018 год. В настоящее время он планируется не ранее 2024 года.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Космический аппарат, способный выжить в аду Венеры

• Джесс Эмспак
• BBC Future

25 июля 2016

Автор фото, RICHARD KAIL/SCIENCE PHOTO LIBRARY

При создании аппарата, подходящего для исследования поверхности Венеры, потребуются новые материалы и технология XIX века. Обозреватель BBC Future решил изучить этот вопрос поподробнее.

Вот уже несколько десятилетий человечество не предпринимает попыток исследовать Венеру при помощи межпланетных станций.

Условия на поверхности этой планеты по праву считаются одними из самых агрессивных в Солнечной системе.

Визуальные наблюдения затруднены, поскольку Венера окутана облаками из серной кислоты.

Свинец, цинк и олово находятся там в жидком состоянии, поскольку температура венерианской атмосферы, состоящей преимущественно из углекислого газа, достигает +460°C, а атмосферное давление в 90 раз превышает земное и примерно соответствует давлению на километровой глубине земного океана — достаточно для того, чтобы раздавить корпус подводной лодки.

Однако сейчас, после длительного перерыва, мы снова начинаем проявлять интерес к нашей космической соседке — в декабре прошлого года японская автоматическая станция «Акацуки» успешно достигла венерианской орбиты.

На 2020-е запланированы аналогичные экспедиции американского и европейского космических агентств.

Россия также намерена исследовать Венеру — в продолжение успешных советских автоматических программ «Венера» (1970-е гг.) и «Вега» (1980-е гг.).

Во всех этих проектах предусмотрено использование орбитальных станций, которые будут изучать атмосферу, магнитное поле и рельеф Венеры.

Однако для того, чтобы проникнуть в сокровенные тайны второй планеты от Солнца, потребуются посадочные модули, способные исследовать химический состав атмосферы и грунта, а также ставить сейсмические эксперименты для изучения внутреннего строения планеты.

У российской программы «Венера-Д» (где «Д» означает «долгоживущая») посадочный модуль предусмотрен, но аккумуляторов на его борту хватит всего на три часа работы.

Предыдущий рекорд продолжительности функционирования на поверхности Венеры был установлен советским спускаемым аппаратом «Венера-13» в 1982 г. — прежде чем выйти из строя, он проработал в токсичной и опасной среде планеты всего 127 минут.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Температура венерианской атмосферы слишком высока для того, чтобы применять обычные микросхемы в электронном оборудовании посадочного модуля

Чтобы создать аппарат, способный проработать на венерианской поверхности хотя бы сутки, потребуется электронное оборудование, устойчивое к воздействию высоких температур, эффективная система охлаждения — или сочетание того и другого.

От использования в качестве источника питания солнечных батарей придется отказаться: на планете, постоянно окутанной плотной облачностью, их эффективность окажется слишком низкой. А заряда и выходной мощности нынешних аккумуляторных батарей будет недостаточно для обеспечения работы бортового оборудования.

В попытке решить первую из этих двух проблем американское космическое агентство НАСА ищет новые термостойкие материалы для использования в компьютерных микросхемах.

«Температуры, достигающие 500°C, требуют новых подходов, — говорит научный сотрудник НАСА Гари Хантер. — Придется создавать новые изоляционные материалы и контактные элементы. Фактически придется пересмотреть всю технологию сборки микросхем».

По его словам, проблема заключается в том, что при высоких температурах поведение многих материалов меняется.

Например, кремний является полупроводником, но при нагревании примерно до 300°C его электропроводность повышается, что делает его менее пригодным для применения в качестве подложки для микросхем.

Кроме того, даже если микросхемы с кремниевой подложкой и выдержат воздействие высоких температур, найти термопрочные материалы для изготовления контактов между ними будет непросто.

НАСА рассматривает возможность использования микросхем с применением карбидокремниевой керамики, обеспечивающей более длительную работоспособность при температурах, с которыми столкнется на поверхности Венеры посадочный модуль, говорит Хантер.

Минусом данного решения является то, что при нынешнем уровне развития данной технологии производительность таких микросхем будет ниже, чем у современных персональных компьютеров.

Согласно презентации, представленной в 2014 г. Аналитической группой НАСА по исследованию Венеры (VEXAS), по вычислительной мощности их можно сравнить с ЭВМ 1960-х гг.

«Речи о мощности процессоров Pentium в данном случае не идет», — отмечает Хантер.

Однако и этого может оказаться достаточно для передачи с посадочного модуля на орбитальную станцию необходимых ученым данных, включая изображения, и их последующей отправки на Землю.

По словам Хантера, задача-максимум НАСА — создать аппарат, способный проработать несколько тысяч часов.

В идеале агентство хотело бы достичь уровня, при котором модуль сохранял бы работоспособность в течение венерианских суток, соответствующих 117 земным.

Параллельно идут исследования перспективных источников питания модуля. Тимоти Миллер и Майкл Пол из Университета штата Пенсильвания вместе со Стивеном Олсоном из Исследовательского центра НАСА имени Джона Гленна предлагают использовать для этой цели так называемый двигатель Стирлинга.

Двигатель Стирлинга представляет собой тепловую машину, в которой разница температур периодически нагреваемого и охлаждаемого рабочего тела (жидкости или газа) преобразуется в работу.

Он состоит из двух камер (цилиндров) — «холодной» и «горячей». Из «холодной» камеры рабочее тело вытесняется поршнем в «горячую», где происходит его нагревание.

В результате рабочее тело расширяется, за счет чего перемещается второй поршень, соединенный с первым при помощи маховика или рычага.

При этом рабочее тело вытесняется назад в «холодную» камеру, где происходит его охлаждение, и цикл повторяется снова.

Двигатель продолжает работу, пока к нему подведен источник тепла для нагревания рабочего тела.

Сегодня двигатели Стирлинга используются в некоторых типах холодильных установок.

Кроме того, подводные лодки класса «Готланд» ВМС Швеции используют силовую установку, основанную на этом принципе работы, для перемещения в погруженном состоянии.

Концепция двигателя была предложена шотландским священником Робертом Стирлингом еще в 1816 г., но Миллер и Пол уверены, что ее можно использовать в космических аппаратах.

Ученые опубликовали материал на эту тему в журнале Acta Astronautica и уже провели серию предварительных практических исследований при финансовой поддержке НАСА.

По словам Миллера, двигатель Стирлинга способен вырабатывать достаточно энергии для охлаждения и питания бортового электронного оборудования и обеспечит более продолжительную работу посадочного модуля по сравнению с аккумуляторными батареями.

В качестве рабочего тела, скорее всего, выберут гелий, который обладает более высокой теплопроводностью по сравнению с другими газами и при этом не является химически активным.

Но для того, чтобы вырабатывать электричество, двигателю Стирлинга потребуется топливо.

Команда Миллера остановилась на литии, который хорошо горит в смеси двуокиси углерода и водорода (доля последнего в венерианской атмосфере достигает 4%).

Кроме того, литий плавится при температуре 180°C — в венерианских условиях он превратится фактически в жидкое топливо, которое гораздо проще использовать, чем твердое.

Одним из аргументов в пользу выбора лития станет и уменьшение стартовой массы космического корабля.

По словам Миллера, сам двигатель и запас топлива, необходимый для обеспечения работы модуля в течение двух земных суток, в совокупности будут весить не более 50 кг.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Дополнительные проблемы инженерам создает изменение электропроводности материалов при нагревании

Конструкция двигателя может быть однопоршневой, с одной «холодной» камерой и одной «горячей». Поршень будет перемещаться между ними, вырабатывая в процессе электрический ток.

Сейчас команда Миллера проводит испытания опытного образца при давлении в 4-5 атмосфер, параллельно изыскивая дополнительное финансирование на тесты в условиях, приближенных к венерианским.

Помимо всего прочего, литий — экологически чистый вид топлива. Это соображение может показаться странным, ведь речь идет о необитаемой планете, но для ученых это важный фактор.

«Нам нужно создать такую систему, которая не будет загрязнять окружающее пространство при работе на поверхности Венеры», — объясняет Миллер.

При сгорании лития в атмосфере, преимущественно состоящей из двуокиси углерода, образуется карбонат лития.

Таким образом, загрязнение отработавшими газами не скажется на точности измерений атмосферных проб, отбираемых посадочным модулем.

Если Миллеру с коллегами удастся показать, что двигатель способен работать на литии при давлении в 90 атмосфер, шансы на успех программы существенно увеличатся.

«При условии, что мы сможем представить двигатель, способный проработать в таких условиях в течение недели», — уточняет ученый.

Венера во многом похожа на Землю. Диаметр планет сопоставим, а масса Венеры составляет 81% от земной.

Формирование обоих небесных тел происходило вблизи солнечной туманности, так что и по составу они должны быть сходными.

Технологии, способные продлить жизнь спускаемого модуля на венерианской поверхности, могут оказаться ключевым фактором при ответе на вопрос, почему, в таком случае, на Земле зародилась жизнь, а Венера являет собой, по выражению американского астрофизика Карла Сагана, место, больше всего напоминающее ад.

Исследование Венеры космическими аппаратами

Так, в представлении художника, выглядит Венера

Венера может выглядеть как двойник Земли, с точки зрения размера и массы, но ее температура и атмосфера делают ее очень отличной от Земли.

Температура может достигать почти 500 °C, а атмосферное давление почти в 100 раз больше чем на Земле. Исследование Венеры, это весьма сложный процесс.

КА BepiColombo

Венера была известна человечеству, как только мы впервые подняли свой взор в небо, это самый яркий объект на ночном небе после Солнца и Луны, так что ее довольно трудно не заметить. Но плодотворное изучение началась с изобретения телескопа.

Галилей был первым кто в 1610 году обнаружил, что планета проходит через фазы, как Луна.

Это потому, что Венера находится ближе к Солнцу, чем Земля. Это дало больше доказательств того, что Солнечная система вращается вокруг Солнца, а не Земли.

Но даже большие и самые лучше телескопы, не смогли проникнуть в густые облака «утренней звезды».

Начало изучения

Исследование Венеры космическими аппаратами началось приблизившимся к ней зондом NASA Маринер-2, который пролетел мимо нее в 1962 году. За ним последовал космический корабль Советского Союза – “Венера”, в том числе несколько кораблей приземлились на поверхность и проработали до нескольких часов при чудовищной температуре.

Космический корабль НАСА Магеллан был оснащен радаром, инструментом который смог проникнуть сквозь атмосферу и показать нам ее местность.

Магеллан показал, что поверхность имеет следы вулканизма, и кратеры, но отсутствует тектоника плит. Это способствует появлению ее парникового эффекта.

Космические аппараты исследовавшие планету с поверхности

Первый космический корабль, который вошел в ее атмосферу был Венера-3, он совершил аварийную посадку 1 марта 1966 года. Венера-3 был полностью разрушен в верхних слоях атмосферы, так как не был предназначен для работы в столь жестких условиях.

Следующий космический корабль Венера-4, вошел в атмосферу 18 октября 1967 года.

Венера-4 был в состоянии провести несколько научных экспериментов. Но ученые не знали, что атмосфера  была настолько толстой, и поэтому батарея космического аппарата разрядилась на высоте около 25 км над поверхностью. Но эта неудача помогла спланировать следующие миссии.

Венера-7 мог выдержать давление в 180 раз больше Земного, и использовал специальный парашют. Считается, что парашют частично не открылся, и поэтому он проработал на поверхности мало. Венера-7 передавал данные на Землю в течение примерно 20 минут.

Венера-8 выжил в течение 50 минут на поверхности, и также отправил данные обратно на Землю.

Снимки космических аппаратов Венера-9 вверху и Венера-10 внизу

Но первые фотографии поверхности, были сделаны Венера-9 и 10.

Венера-9 совершил посадку на поверхность , 22 октября 1975 года, и проработал  в течение 53 минут. Он отправил обратно первые изображения, когда-либо полученные с поверхности.

Венера-10 приземлился 25 октября и проработал в течение 65 минут.

Но наиболее успешной посадкой, на столь негостеприимную планету, могут похвастаться Венера-13 и 14, которые приземлились 1 и 5 марта 1982 года. Оба зонда выжили в течение часа, и передали первые цветные изображения поверхности.

Ситуация с исследованиями сегодня

Самый последний корабль, направленный к планете, это зонд Европейского космического агентства «Венера Экспресс». Он прибыл к планете в 2006 году, и закончил свою миссию в 2015 году, сгорев в плотных слоях атмосферы.

Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!

Просмотров записи: 10703

Запись опубликована: 21.03.2013
Автор: Максим Заболоцкий

Удивительная планета. Что мы узнали о Венере в XX веке и как планируется исследовать ее сейчас

Как проходила работа над советской программой исследования Венеры, возможна ли на ней жизнь и планируются ли в обозримом будущем новые полеты к этой планете, корреспонденту «Чердака» рассказал заведующий отделом Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского РАН академик РАН Михаил Яковлевич Маров.

— Какова была ваша роль в программе исследований Венеры?

— Всей программой руководил Мстислав Всеволодович Келдыш. А я, начиная с «Венеры-4», был тем, кого американцы называют project scientist, — человек, который, с одной стороны, хорошо понимает научные задачи, стоящие перед космическим аппаратом, а с другой — разбирается в технике и может обеспечить связь между учеными и инженерами.

Я попал в  программу случайно — изначально я занимался физикой верхней атмосферы Земли и другими земными проблемами. Но в 1966 году Мстислав Всеволодович меня вызвал и сообщил, что я должен заняться планетной тематикой. Я ответил, что ничего в этом не понимаю, на что он сказал просто: «Научитесь».

— Как ученые представляли себе Венеру до того, как ее начали исследовать космические аппараты?

— По бытовавшим тогда в астрономии представлениям, Венера считалась двойником Земли. Однако, хотя по космическим масштабам она находится совсем рядом, условия на ней очень сильно отличаются от земных: ее «чуть» большая близость к Солнцу привела к необратимым климатическим изменениям. Вероятно, изначально Венера действительно была похожа на Землю, но сейчас, по меркам земных жителей, условия на ней просто кошмарные.

Венера в естественном цвете. Фото: NASA

Впервые это стало понятно после полета нашей станции «Венера-4» в 1967 году. Прежде всего, оказалось, что на планете совершенно иное давление, чем мы рассчитывали. В те времена теоретические модели предсказывали значения давления, отличающиеся почти в тысячу раз: от половины давления земной атмосферы до сотен атмосфер. И тогда Георгий Николаевич Бабакин, главный конструктор конструкторского бюро им. Лавочкина, занимавшегося разработкой автоматических космических аппаратов, принял решение: делать аппарат в расчете на предельное давление в 15 атмосфер. У аппарата был небольшой запас прочности, но его не хватило, и в результате он был раздавлен, когда до поверхности оставалось еще 23 километра, и, как показали расчеты, давление у поверхности достигает почти 100 атмосфер.

Но мы не сразу поняли, каковы реальные значения, наши расчетные оценки были подтверждены при последующих пусках аппаратов того же класса. Оказалось, что давление у поверхности Венеры составляет 92 атмосферы, и это при температуре 475 градусов по  Цельсию, в оценках которой до полетов наших космических аппаратов также существовала большая неопределенность. В общем, мало кто ожидал, что наша космическая соседка столь горячая, негостеприимная планета! При такой температуре начинают плавиться металлы. В дальнейшем выяснилось, что этот кошмарный климат дополняется плотным слоем облаков из концентрированной серной кислоты.

— Что еще удалось выяснить при последующих запусках?

— «Венера-7» стала первым аппаратом, совершившим мягкую посадку на поверхность планеты. Не все прошло удачно: порвался парашют. Мы тогда еще не знали о сернокислотных облаках, которые могли оказать неблагоприятное воздействие. Миссия «Венеры-8» оказалась гораздо более удачной: тогда удалось провести целую серию важных научных экспериментов, в частности впервые измерить, насколько светло на поверхности Венеры. Оказалось, что там освещенность примерно как на Земле в сумерках. Это было необходимым этапом подготовки к передаче изображений поверхности Венеры.

Космический аппарата «Венера-9». Фото: Wikipedia

К 1975-му году, к запуску «Венеры-9» и «Венеры-10», мы подошли с достаточно большим объемом знаний. На посадочных аппаратах был установлен большой комплекс научной аппаратуры, в частности телефотометры, которые могли производить съемку поверхности. Мы хотели подробно исследовать облачный слой и одновременно провести большой объем измерений в нижней атмосфере и на поверхности. Поэтому была предложена и реализована остроумная схема посадки: на высоте 70 километров раскрывались парашюты, и аппараты плавно спускались, проводя детальные измерения в облачном слое, толщина которого, как установила «Венера-8», составляет почти 20 километров. А на нижней границе облаков, на высоте 49 км, что также определила «Венера-8», парашюты отцеплялись и аппараты быстро опускались на специальном аэродинамическом щитке («юбке»). Это было нужно, чтобы аппарат не успел нагреться в нижней горячей атмосфере сохранил работоспособность на поверхности.

Нам действительно удалось добиться того, что аппараты выживали в суровых венерианских условиях почти два часа. За это время они успевали передать панораму поверхности, исследовать состав пород и провести целый ряд других измерений. Это выдающееся научно-техническое достижение нашей страны, не повторенное больше никем в мире, как, впрочем, и сама посадка космических роботов на Венеру. При этом космические аппараты, которые доставляли спускаемые модули, стали первыми искусственными спутниками Венеры. Они служили ретрансляторами радиосигналов с посадочных аппаратов и одновременно проводили обширный комплекс научных измерений. До этого информацию передавали на Землю космические аппараты, которые после сброса спускаемых модулей пролетали мимо Венеры.

— Как аппараты записывали и передавали информацию? Ведь в те годы не было современных цифровых носителей.

— Сигнал от спутников принимал Центр дальней космической связи в Евпатории. Мы с Арнольдом Сергеевичем Селивановым, который разрабатывал аппаратуру для телевизионной съемки, установленную на «Венерах», стояли возле самописца, который жужжал и выпускал влажную бумагу с трудно различимыми поначалу контурами. Это была первая панорама поверхности Венеры. Конечно, это были не самые совершенные приборы, но они позволили нам решить фантастическую задачу! Я очень хорошо помню, как Арнольд меня толкнул плечом и сказал: «Слушай, а ты знаешь, ведь до нас этого в мире никто не видел». Трудно передать переполнявшие нас тогда чувства. То, что я тогда испытал, можно действительно назвать счастьем. Спустя несколько дней были получены снимки с «Венеры-10».

Панорама Венеры

Запуски «Венеры-9» и «Венеры-10» послужили основой для дальнейших успешных полетов на Венеру, в том числе миссий «Венера-13» и «Венера-14», которые передали цветные панорамы поверхности. За «Венерой-14» последовали запуски двух космических аппаратов, снабженных радиолокаторами, необходимыми для съемки поверхности планеты, поскольку плотная атмосфера и облака непрозрачны для видимого света. С их помощью мы изучили практически все северное полушарие Венеры, и опять такие исследования, были проведены первые в мире. За ними последовали более детальные измерения американских аппаратов.

Нужно отдать должное нашим американским коллегам, которые провели успешные исследования атмосферы на аппарате «Пионер-Венера», а после этого — глобальную радиолокационную съемку поверхности Венеры с орбиты аппаратом «Магеллан». В ходе миссии «Пионер-Венере» американцы тоже пытались сесть на поверхность. У них было четыре модуля: один основной и три зонда, опускавшихся в разных районах планеты, но все они прекратили существование на высоте 13 километров. Так что задачу мягкой посадки они выполнить не смогли. И мы до сих пор гордимся тем, что были первыми и единственными на поверхности Венеры.

— Есть ли планы по дальнейшему исследованию Венеры?

— Это болезненный вопрос. Перестроечные годы нас сильно поломали — мы до сих пор не можем прийти в себя. Как ни прискорбно это звучит, но то, что мы умели делать в 70-х годах, сегодня мы повторить не можем.

Попытка возродить прежние достижения была предпринята в 2011 году, когда мы запустили аппарат «Фобос-Грунт», предназначенный для исследования марсианского спутника Фобоса, включая фундаментальную научную задачу забора и возврата на Землю образцов пород. Но  аппарат, созданию которому было отдано много лет жизни, в том числе и моей, не вышел на траекторию полета к Марсу. Мы решили как-то компенсировать эту неудачу запусками аппаратов на Луну, но сроки их запуска постоянно переносятся. Сейчас вроде бы планируется запустить первый из этих аппаратов, «Луна-Глоб», в 2019 году. А в 2016 году мы выходим на совместный с европейцами проект «ЭкзоМарс», основной этап реализации которого планируется на 2020 год. Кроме того, мы снова собираемся к Фобосу — теперь этот проект называется «Бумеранг».

К большому сожалению, Венера пока остается за пределами готовящейся Федеральной космической программы, хотя и по ней есть целый ряд интересных наработок. Не следует думать, что на Венере все сделано, — мы еще только в самом начале ее изучения. У нас есть проект «Венера-Д», в рамках которого планируется запустить два спутника для подробного изучения околопланетного пространства: плазмы, магнитных полей, взаимодействия между натекающим солнечным ветром и ионосферой Венеры. Эти исследования были начаты еще «Венерой-9».

Также планируется посадочный аппарат, и есть интересные идеи, как сделать так, чтобы он мог выжить на поверхности сутки и даже месяц. Хотя насчет месяца я лично сомневаюсь, а вот проработать на Венере сутки аппарат вполне сможет. Это позволит, в частности, изучить очень интересную динамику атмосферы Венеры, которая на высотах расположения облаков быстро вращается относительно поверхности планеты.

— Может ли на Венере существовать жизнь?

— В принципе, идея поиска жизни на Венере существует, но, конечно, не на поверхности. У нас, правда, есть энтузиасты, которые даже «видят» следы жизни в горячей атмосфере на поверхности планеты, но, с моей точки зрения, более вероятна жизнь на верхнем слое облаков, где гораздо более благоприятные температура и давление. Однако нужно заметить, что пока жизнь не найдена в Солнечной системе и на гораздо более климатически умеренных небесных телах.

 Екатерина Боровикова

НАСА отправит к Венере две новые исследовательские миссии

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) планирует вернуться на Венеру, которая является ближайшим, но, возможно, наиболее недооцененным соседом Земли, после десятилетий, посвященных исследованию других миров.

Новый руководитель НАСА Билл Нельсон объявил об отправке сразу двух роботизированных миссий на Венеру во время своего первого официального обращения к сотрудникам агентства в среду.

«Цель этих двух связанных друг с другом миссий – понять, каким образом Венера превратилась в столь адский мир, где свинец плавится на поверхности планеты», — сказал Нельсон.

Миссия под названием «ДаВинчи Плюс» займется анализом плотной облачной атмосферы Венеры, чтобы определить, существовали ли в прошлом здесь океаны и органическая жизнь. Небольшой космический аппарат погрузится в атмосферу, чтобы сделать анализ газов, входящих в ее состав.

Это будет первая миссия США по изучению атмосферы Венеры с 1978 года.

Другая миссия под названием «Веритас» будет изучать геологическую историю Венеры, составляя карту каменистой поверхности планеты.

«Мы поразительно мало знаем о Венере, поэтому новые миссии позволят заново взглянуть на атмосферу планеты, состоящую в основном из углекислого газа, и изучить поверхность вплоть до ее ядра, — заявил Том Вагнер, научный исследователь НАСА, — Это будет так, как если бы мы заново открывали эту планету».

Старший научный сотрудник НАСА Томас Зурбухен назвал грядущую декаду «новым десятилетием, посвященным Венере». На разработку каждой из миссий, запуск которых планируется в 2028 – 2030 годах, будет потрачено по 500 миллионов долларов в рамках программы NASA Discovery.

Миссии на Венеру получили приоритет в сравнении с двумя другими предложенными НАСА проектами по изучению Ио, спутника Юпитера, и Тритона, ледяного спутника Нептуна.

На заре космической эры США и СССР отправили к Венере несколько космических аппаратов. Космический зонд НАСА «Маринер-2» совершил первый успешный облет планеты в 1962 году, а советская автоматическая межпланетная станция «Венера-7» совершила первую успешную посадку на поверхность планеты в 1970 году.

В 1989 году НАСА с помощью космического шаттла отправило к венерианской орбите космическую станцию «Магеллан».

Европейское космическое агентство запустило космический корабль на орбиту Венеры в 2006 году.

Венера — НАСА Исследование солнечной системы

Вступление

Венера стала первой планетой, которую исследовал космический корабль, когда 14 декабря 1962 года космический корабль NASA Mariner 2 успешно пролетел над планетой на расстоянии 21 660 миль (34 854 километра). Во время 42-минутного сканирования космический корабль собрал важные данные. в атмосфере и на поверхности перед выходом на гелиоцентрическую орбиту.

Начиная с Mariner 2, Венеру исследовали многочисленные космические аппараты из США и других космических агентств, включая Magellan НАСА.Magellan вышел на орбиту 10 августа 1990 года, и в течение следующих четырех лет он использовал радар, чтобы пронзить облака планеты, обеспечивая первые четкие изображения большей части поверхности планеты. Он обнаружил вулканы, длинные лавовые каналы, купола в форме блинов и свидетельства горячих мантийных шлейфов на глубине (например, того, что привело к созданию Гавайских островов).

Совсем недавно корабль ЕКА Venus Express находился на орбите с 2006 по 2014 год. Японский климатический орбитальный аппарат Akatsuki Venus Climate Orbiter находится на орбите Венеры с 2016 года.

Солнечный зонд НАСА Parker Solar Probe совершил несколько облетов Венеры 11 июля 2020 года на расстояние около 830 километров от поверхности.Во время этой короткой встречи Паркер обнаружил естественный радиосигнал, который показал, что космический корабль пролетел через верхние слои атмосферы планеты. Это было первое прямое измерение атмосферы Венеры почти за 30 лет, и оно сильно отличалось от прошлого Венеры. Исследование данных миссии Паркера подтвердило, что верхние слои атмосферы Венеры претерпевают загадочные изменения в течение солнечного цикла, 11-летнего цикла активности Солнца. Это исследование стало последним ключом к разгадке того, как и почему Венера и Земля такие разные.

2 июня 2021 года НАСА объявило, что выбрало две новые миссии к Венере в рамках программы Discovery. Выбранные миссии: DAVINCI (Исследование благородных газов на Венере в глубокой атмосфере, химия и визуализация) и VERITAS (Коэффициент излучения Венеры, радиология, InSAR, топография и спектроскопия). Ожидается, что каждая из них будет запущена в период 2028-2030 годов.

10 июня 2021 года Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило о выборе EnVision для проведения подробных наблюдений Венеры.В качестве ключевого партнера в миссии НАСА предоставляет радар с синтезированной апертурой, называемый VenSAR, для измерения характеристик поверхности планеты с высоким разрешением.

Исследование поверхности Венеры затруднено из-за сильной жары и давящего давления воздуха. Самый длинный из всех космических аппаратов, оставшихся на поверхности, — немногим более двух часов — рекорд, установленный советским зондом «Венера-13» в 1981 году. Зонд дал первые цветные изображения поверхности Венеры. Последним космическим кораблем, совершившим посадку на Венеру, была советская миссия Вега-2 в 1985 году.Он продержался всего 52 минуты.

Земные радиотелескопы

также изучают Венеру, включая радар Солнечной системы Голдстоуна в Калифорнии, обсерваторию Аресибо в Пуэрто-Рико и обсерваторию Грин-Бэнк в Западной Вирджинии.

Конечно, для наблюдения Венеры не нужен космический корабль или телескоп. Это третий по яркости объект на нашем небе после Солнца и Луны. Его легко увидеть в вечернем или утреннем небе, и люди с древних времен наблюдали за Венерой собственными глазами.

Как одно из двух тел между Землей и Солнцем, Венера периодически проходит через поверхность Солнца — явление, называемое транзитом. Самый последний транзит произошел в 2012 году, а следующий — только в декабре 2117 года. (Транзиты — это один из нескольких методов, которые астрономы используют для обнаружения экзопланет или планет за пределами нашей солнечной системы.)

Важные события Известные исследователи

Вики Хансен

Профессор

«Профессор — это тот, кто постоянно учится.Они учат, исследуют, ломают голову, делают предположения, они ошибаются, они открывают и, надеюсь, защищают студентов и процессы обучения и открытий ».

Сьюзан Нибур (1973-2012)

Астрофизик

Я решил, что мечтаю работать в НАСА, даже если там еще не было девушек. Когда-нибудь это произойдет, и я собирался им стать.

Сью Смрекар

Ученый

Исследования — моя страсть.Мне нравится пытаться понять, как работают планеты.

Стив Скуайрес

Профессор физических наук

«Нет заменителя настойчивости. Вы должны пройти все необходимое обучение, и вы должны преуспеть в этом … это само собой разумеющееся».

Мамта Патель Нагараджа

Научные коммуникации

«Вы должны найти то, в чем вы хороши и что вам действительно нравится делать».

Линнэй Квик

Ученый

Быть смелым.Найдите людей, которые работают в интересующей вас области.

Луиза Проктер

Главный исследователь, Trident Mission

«Будьте настойчивы. Если вы знаете, что хотите что-то сделать, идите и найдите кого-нибудь, кто поможет вам в этом».

Джордан МакКейг

Докторант

Я очень рад продолжить участие в исследованиях, направленных на понимание жизни на Земле и ее места во Вселенной.

Джон Дженкинс

Соисследователь по обработке данных

«Я помогаю открывать маленькие каменистые потенциально обитаемые планеты, вращающиеся вокруг других звезд в нашем галактическом районе.»

Джим Бриденстайн

Бывший администратор НАСА

Джим Бриденстайн был 13-м администратором НАСА.

Джим Адамс

Ученый и инженер на пенсии

«Наука и инженерия — одни из самых успешных профессий».

Джим Кастинг

Эван Пью, профессор наук о Земле

«Работайте усердно на бакалавриате, но не ограничивайте себя только технической подготовкой.«

Джеймс Грин

Главный научный сотрудник НАСА

«Моя работа — быть главным защитником планетарной науки в федеральном правительстве».

Джада Арни

Научный сотрудник

«К тому времени, когда я поступил в колледж, в какой-то момент я подумал:« Это круто, может быть, я смогу сделать это для своей работы ». Многие мои друзья прыгали по разным специальностям, но я знал, что хочу заниматься астрономией ».

Эрик Де Йонг (1947-2017)

Планетарный ученый

Эрик первым применил технологии стерео HDTV, IMAX и цифрового кино для визуализации поверхностей и атмосфер планет.

Чарльз Холл (1920 — 1999)

Руководитель проекта

Чарльз (Чарли) Ф. Холл руководил несколькими самыми смелыми и захватывающими ранними научными космическими полетами НАСА.

Кэтрин Нейш

Доцент

«В душе я исследователь. Я люблю исследовать новые миры, будь то в нашей солнечной системе или здесь, на Земле».

Эми Ловелл

Профессор

«Примите своего внутреннего ботаника и ищите тех, кто говорит на вашем языке и любит то, что вы любите.«

Аль Хиббс (1924-2003)

Ученый «Голос реактивного движения»

«Я хотел покорить космос. И мой сосед по комнате, Рой Уолфорд, решил, что он победит смерть. Вместе мы тогда победим время».

Адриана Окампо

Ученый

Я люблю исследовать и жить так, как будто это грандиозное приключение.

Вики Хансен

Профессор

«Профессор — это тот, кто постоянно учится.Они учат, исследуют, ломают голову, делают предположения, они ошибаются, они открывают и, надеюсь, защищают студентов и процессы обучения и открытий ».

Миссии Карьера

10 профессий, открывающих космос

1

Космонавт

Астронавты открывают путь для исследования человеком за пределами нашей Земли. Это пилоты, ученые, инженеры, учителя и многие другие.

2

Руководитель проекта

Руководители проектов направляют миссии от концепции до завершения, тесно сотрудничая с членами команды, чтобы выполнить то, что они намеревались сделать.

3

Оператор камеры вездехода

Кабель восходящей линии связи полезной нагрузки камеры записывает программные команды, которые сообщают роверу, какие снимки делать.

Первое, что разбудило мое воображение в области планетологии, было, когда космический корабль НАСА «Вояджер» обнаружил действующие вулканы на спутнике Юпитера Ио.

— Эшли Дэвис, вулканолог

4

Художник

Объединяя науку и дизайн, художники создают все, от крупномасштабных инсталляций до плакатов НАСА, висящих в вашей спальне.

5

Специалист по СМИ

Специалисты по СМИ рассказывают истории в социальных сетях и помогают показывать миссии и людей на телевидении, в фильмах, книгах, журналах и новостных сайтах.

6

Сценарист / Продюсер

Сценаристы / продюсеры запечатлевают невероятные истории миссий НАСА и людей и делятся ими со всем миром.

7

Администратор / Директор

Администраторы и директора работают в штаб-квартире НАСА, уделяя приоритетное внимание вопросам науки и стремясь расширить границы открытий.

8

Педагог

Будь то знакомство детей с космосом или преподавание физики соискателям докторской степени, педагоги помогают делиться своими знаниями с общественностью.

9

Инженер

Инженеры проектируют и создают все типы машин, от того, как выглядит космический корабль, до программного обеспечения, которое каждый день направляет марсоход.

10

Ученый

От астрофизика до вулканолога, ученые всех профессий задают вопросы и помогают найти ответы на загадки нашей Вселенной.

В том, чтобы быть ученым или инженером, важно научиться критически мыслить, научиться быть творческим, научиться решать проблемы и научиться учиться.

— Трейси Дрэйн, инженер по бортовым системам

Исследуй в 3D

Исследуйте в 3D — взгляд на Солнечную систему

Eyes on the Solar System позволяет вам исследовать планеты, их луны, астероиды, кометы и космические корабли, исследующие их с 1950 по 2050 год. Совершите посадку на Марсе на марсоходе Curiosity или пролетите мимо Плутона на космическом корабле New Horizons. комфорт домашнего компьютера.

Взгляд на Солнечную систему ›

Миссии на Венеру | Изучение планет

с высоким разрешением

Космический корабль	Дата выпуска	Тип миссии
Маринер 2	1962	Flyby; первым полететь на Венеру
Венера 4	1967	Hard-lander; первым спуститься через атмосферу
Маринер 5	1967	Облет
Венера 5	1969	Хард-лендер
Венера 6	1969	Хард-лендер
Венера 7	1970	Софт-посадочный модуль; первая мягкая земля на поверхности
Венера 8	1972	Софт-посадочный модуль
Маринер 10	1973	Облет на пути к Меркурию
Венера 9	1975	Орбитальный аппарат, мягкий посадочный модуль; первым вернул фотографии поверхности
Венера 10	1975	Орбитальный аппарат, мягкий посадочный модуль
Пионер-Венера 1	1978	Орбитальный аппарат с радиовысотомером; первое детальное радиолокационное картирование поверхности
Пионер-Венера 2	1978	Четыре терминала с жесткой рамой
Венера 11	1978	Облет, мягкий посадочный модуль
Венера 12	1978	Облет, мягкий посадочный модуль
Венера 13	1981	Орбитальный аппарат, мягкий посадочный модуль; первые цветные изображения поверхности
Венера 14	1981	Орбитальный аппарат, мягкий посадочный модуль
Венера 15	1983 год	Орбитальный аппарат с радиолокационным картографом
Венера 16	1983	Орбитальный аппарат с радиолокационным картографом
Вега 1	1984	Пролет, зонд атмосферного баллона
Вега 2	1984	Пролет, зонд атмосферного баллона
Магеллан	1989	Орбитальный аппарат с радиолокационным картографом; первая глобальная карта Венеры
Венера Экспресс	2005	Орбитальный аппарат, изучающий атмосферу, плазменную среду и поверхность Венеры

Почему Венера снова в центре внимания исследователей

Венера получает долгожданную любовь.

В среду (2 июня) НАСА объявило, что оно запустит две миссии к адски горячей родственной планете Земли к 2030 году — орбитальный аппарат VERITAS и атмосферный зонд DAVINCI +.

Дуэт преодолеет длительную засуху Venus для космического агентства, которое не запускало специальную миссию на вторую скалу от Солнца с момента запуска орбитального радиолокационного аппарата Magellan в 1989 году.

Связано: Photos Венеры, загадочной планеты по соседству

Другие организации также ставят Венеру в центр внимания.Например, космические агентства Европы, Индии и России разрабатывают концепции миссий на Венеру для возможного запуска в ближайшее десятилетие или около того. А калифорнийская компания Rocket Lab намеревается отправить на планету миссию по поиску жизни в 2023 году.

В самом деле, мы вполне можем быть свидетелями начала настоящей кампании по исследованию Венеры.

«Я чувствую, что люди будут удивлены тем, насколько интересна [Венера]», — сказал планетолог Дэвид Гринспун, член команды DAVINCI + и давний сторонник более глубокого изучения Венеры.

«И если это так, то результаты первых миссий также подпитывают желание проводить больше миссий, потому что это очень сложное, яркое и интересное место», — сказал Space .com.

В центре внимания ранних исследований

Венера и раньше была в центре внимания. Советский Союз часто нацеливался на планету с 1960-х до середины 1980-х годов с программами «Венера» и «Вега», отмечая множество этапов разведки на своем пути (несмотря на ряд неудачных запусков).

В октябре 1967 года, например, «Венера-4» стала первым зондом, который когда-либо передавал данные из атмосферы другого мира, обнаружив, что поверхность Венеры невероятно горячая, а ее воздух удивительно толстый. Три года спустя «Венера-7» совершила первую успешную мягкую посадку не на Земле, а на другой планете.

В 1982 году спускаемый аппарат Venera 13 записал первый в истории звук на поверхности другого мира (достижение недавно было отражено на Марсе марсоходом NASA Perseverance ).А в середине 1980-х в рамках миссий Vega 1 и Vega 2 были успешно развернуты аэростатные зонды в плотной атмосфере Венеры, что было еще одним первым из них.

Соединенные Штаты также выполнили несколько миссий на Венеру на этом отрезке, хотя и не так много, как их соперник из холодной войны. Космические аппараты НАСА «Маринер-2», «Маринер-5» и «Маринер-10» совершили облеты планеты в 1962, 1967 и 1974 годах соответственно. А в 1978 году космическое агентство запустило как орбитальный аппарат Pioneer Venus Orbiter, так и мультизонд Pioneer Venus.Мульти-зонд отправил четыре корабля с аппаратурой входа в атмосферу Венеры в декабре того же года, и орбитальный аппарат изучал Венеру сверху до 1992 года. космический челнок . Зонд подробно картографировал Венеру с помощью радара с синтезированной апертурой до октября 1994 года, когда его обработчики отправили Магеллан на его смерть в атмосфере Венеры.

После этого список становится довольно тонким.Европейский орбитальный аппарат Venus Express изучал планету, уделяя особое внимание ее атмосфере, с 2006 по 2014 год. А японский орбитальный аппарат Akatsuki проводил свои собственные атмосферные исследования с момента прибытия на Венеру после упорного устранения неполадок в декабре 2015 года.

Связано: Вот каждая успешная миссия на Венеру, которую когда-либо запускало человечество.

Возвращение на Венеру

Венера исчезла как цель исследования по нескольким причинам.К примеру, распад Советского Союза и его окончательный распад в начале 1990-х оказали сдерживающее воздействие; Vega 2 остается последней успешной полностью отечественной межпланетной миссией, запущенной Советским Союзом или его государством-преемником, Россией. (Федеральное космическое агентство России, Роскосмос и Европейское космическое агентство совместно работают над проектом ExoMars , который запустил орбитальный аппарат к Красной планете в 2016 году и планирует отправить туда марсоход для охоты на людей в 2022 году.)

In Кроме того, на протяжении 1990-х годов и позже НАСА все больше сосредотачивало свои усилия на робототехнических исследованиях на Марсе Марс , поверхность которого несет безошибочные признаки активности воды в прошлом и гораздо более гостеприимна для спускаемых аппаратов и марсоходов.Даже самые успешные посадочные аппараты на Венеру прожили всего несколько часов на поверхности планеты, которая достаточно горячая, чтобы плавить свинец.

«Отчасти понятно, почему Венеру какое-то время не выбирало [НАСА], потому что Венеру трудно исследовать», — сказал Гринспун. «Вы никогда не получите такой же отдачи данных в мегабитах от миссии на Венеру, как от миссии на Марс».

Но маятник мог качнуться только так далеко от Венеры, прежде чем повернуть назад путь планеты.Во-первых, по мере того, как ученые собирали все более подробные знания о других телах Солнечной системы, таких как Марс, Меркурий и Плутон , пробелы в нашем понимании Венеры, которая похожа на Землю по размеру и массе, становились все более очевидными.

Венерой «так пренебрегли, что теперь загадки — это почти смущение или, конечно, препятствие для нашего полного понимания нашей солнечной системы», — сказал Гринспун.

Кроме того, ученые считают, что Венера когда-то была совсем другой — мягкий мир с умеренным климатом с океанами, реками и ручьями.Недавние исследования даже предполагают, что поверхность планеты была пригодной для земной жизни в течение нескольких миллиардов лет , пока около 700 миллионов лет назад не возник внезапный парниковый эффект.

Некоторые части Венеры могут быть обитаемыми и сегодня. Примерно в 30 милях (50 км) над палящей поверхностью планеты температура и давление вполне схожи с земными, поэтому вполне возможно, что микробы даже сейчас обитают в небе Венеры , дрейфуя с облаками серной кислоты.

Интересно, что на этих небесах есть таинственные темные пятна, на которых поглощается ультрафиолетовое излучение — возможно, пигментом на основе серы, который микробы производят для защиты от солнечных ожогов, как предполагают некоторые ученые. И одна группа исследователей недавно объявила, что они заметили сигнатуру фосфина , возможного биосигнатурного газа, на высоте 30 миль. Однако очевидное обнаружение фосфина не было подтверждено другими командами и остается предметом значительных дискуссий и дебатов.

Связано: 6 наиболее вероятных мест для инопланетной жизни в солнечной системе

Таким образом, Венера стала более привлекательной астробиологической целью в последние годы, так же как поиск инопланетной жизни все больше отходит от научных границ в мейнстрим.

Этому переходу способствовала продолжающаяся революция экзопланет, которая показала, что Вселенная изобилует потенциально обитаемыми мирами .А ученые-экзопланеты стремятся узнать больше о Венере, что еще больше усиливает притягательность планеты.

«Сообщество экзопланеты проявляет большой интерес к исследованию Венеры, потому что для любого, кто думает о солнечных системах, планетных системах, систематически очевидно, что понимание разницы между Венерой и Землей действительно является ключом к пониманию того, как планеты эволюционируют. в целом, и как развиваются условия обитания », — сказал Гринспун.

Есть и более практическая причина узнать, как именно Венера превратилась в палящий ад.В конце концов, человечество толкает Землю в этом опасном направлении через вырубку лесов и сжигание ископаемого топлива, а Венера может быть естественной лабораторией в дополнение к поучительной истории.

«Нам еще многое нужно узнать о климате и о том, как он меняется на планетах, похожих на Землю, и Венера, будучи своего рода крайним случаем, может действительно подтолкнуть наши модели к пределу возможностей», — сказал Гринспун. «Сравнительное изучение похожих планет имеет ценность, которая делает вас более мудрым в отношении того, как работает и изменяется ваша собственная, и я думаю, что Венера слишком ценна в этом отношении, чтобы мы могли больше игнорировать ее.»

Предстоящие миссии

VERITAS и DAVINCI + были выбраны программой NASA Discovery, которая разрабатывает относительно недорогие исследовательские проекты. Стоимость каждой миссии ограничена примерно 500 миллионами долларов, и каждая из них, как ожидается, будет запущена в период с 2028 по 2030 год. .

VERITAS (сокращение от «Излучательная способность Венеры, Радиология, InSAR, Топография и Спектроскопия») будет детально отображать поверхность Венеры с орбиты с помощью радара и контролировать инфракрасное излучение поверхности, что покажет, как тип породы меняется от места к месту.Такие наблюдения прольют свет на геологическую историю Венеры и эволюцию климата и помогут исследователям определить, есть ли на планете активная тектоника плит и вулканизм сегодня, заявили представители НАСА.

DAVINCI + («Исследование благородных газов на Венере в глубокой атмосфере, химия и визуализация») отправит «спускающуюся сферу» сквозь густой воздух Венеры. Зонд будет измерять состав атмосферы по мере ее падения, возвращая данные, которые расскажут ученым больше о том, как планета превратилась в теплицу. Команда DAVINCI + также планирует поиск фосфина, сказал Гринспун.

«Поразительно, как мало мы знаем о Венере, но объединенные результаты этих миссий расскажут нам о планете, начиная с облаков в ее небе, через вулканы на ее поверхности и заканчивая ее ядром», — NASA Discovery Ученый программы Том Вагнер сказал в заявлении в среду. «Это будет так, как если бы мы заново открыли планету».

Две миссии НАСА последуют за частным финансированием Венеры, если все пойдет по плану: Rocket Lab нацелена на запуск миссии на Венеру в 2023 году с использованием своей ракеты Electron и спутниковой шины Photon.Детали все еще прорабатываются, но цель состоит в том, чтобы использовать атмосферный зонд для поиска признаков жизни в мягком пятне неба Венеры.

«Мы собираемся многому научиться по пути туда, и мы будем стараться увидеть, сможем ли мы обнаружить, что находится в этой атмосферной зоне», — сказал прошлым летом основатель и генеральный директор Rocket Lab Питер Бек, объявляя проект. «А кто знает? Вы можете сорвать джекпот».

Эта первоначальная миссия может даже начать расширенную кампанию Rocket Lab Venus, сказал Бек.

Связанный: 10 самых странных фактов о Венере

Изображение Венеры, сделанное 11 июля 2020 года с помощью прибора на солнечном зонде НАСА Parker. (Изображение предоставлено: НАСА / APL имени Джона Хопкинса / Военно-морская исследовательская лаборатория / Гильермо Стенборг и Брендан Галлахер)

Эти частные миссии, в свою очередь, могут быть частью более крупных глобальных исследовательских усилий, поскольку есть и другие планы Венеры. Например, концепция орбитального аппарата Venus под названием EnVision является одной из трех миссий среднего класса , которые Европейское космическое агентство рассматривает для запуска в 2032 году.Ожидается, что победитель будет объявлен в этом месяце, возможно, уже на этой неделе.

Индийская организация космических исследований разрабатывает собственную потенциальную миссию на Венеру под названием Shukrayaan-1, которая будет запущена в 2024 или 2026 году. Этот проект будет включать орбитальный аппарат и зонд на воздушном шаре.

И Россия намерена наконец-то вернуться на Венеру с амбициозной миссией под названием «Венера-D», в которой будут задействованы орбитальный аппарат, посадочный модуль и атмосферные шары. «Венера-Д» запустят в 2029 году, если все пойдет по плану.

Майк Уолл — автор книги о поисках инопланетной жизни « Out There » (Grand Central Publishing, 2018; иллюстрации Карла Тейта). Следуйте за ним в Twitter @michaeldwall. Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom или Facebook.

Вот каждая успешная миссия на Венеру, которую когда-либо запускало человечество

Планета Венера раньше считалась «планетой-близнецом» Земли, с потенциально пышными джунглями, скрывающимися под облаками.Вместо этого телескопы и космические корабли показали адскую вулканическую среду с плотной атмосферой, которая может мгновенно сокрушить незащищенные машины. Но с годами мы многое узнаем о Венере.

Это слайд-шоу показывает каждую успешную миссию Венеры в истории, по данным НАСА, пропуская те космические корабли, которые не попали в цель, потеряли связь до прибытия или иным образом потерпели неудачу. Описание каждой миссии взято с веб-сайта НАСА, все даты указаны в GMT.

Связано: 10 странных фактов о Венере

Mariner 2 — первый успешный пролет Венеры (1962)

Mariner 2 был первым успешным межпланетным космическим кораблем.Он пролетел мимо Венеры в 1962 году. (Изображение предоставлено НАСА)

Mariner 2 была первой успешной миссией не только к Венере, но и к любой другой планете. Он пролетел мимо Венеры 14 декабря 1962 года. Космический аппарат НАСА впервые зафиксировал температуру Венеры, показав, что температура ее поверхности составляет примерно 900 градусов по Фаренгейту (480 градусов по Цельсию). Космический аппарат также обнаружил плотность, состав и изменение солнечного ветра или постоянный поток заряженных частиц, истекающих от Солнца.

«Венера-4» — атмосферный зонд (1967)

Советский космический корабль «Венера-4».(Изображение предоставлено НАСА)

Венера 4 — космический корабль Советского Союза, который первым успешно передавал информацию из атмосферы Венеры. Он вошел в атмосферу 18 октября 1967 года и не был рассчитан на то, чтобы дотянуться до земли. Космический корабль показал состав атмосферы примерно от 90% до 95% углекислого газа и не обнаружил никаких свидетельств глобального магнитного поля или радиационных поясов.

Mariner 5 — облет (1967)

Художественный снимок космического корабля NASA Mariner 5.(Изображение предоставлено NASA)

Mariner 5 был космическим кораблем НАСА, который приблизился к Венере 19 октября 1967 года. Космический корабль измерял магнитные поля на Венере и в межпланетном пространстве, а также исследовал заряженные частицы, плазму (перегретый газ). , ультрафиолетовое излучение и степень преломления радиоволн в атмосфере Венеры. Такая информация помогает ученым понять динамику планетарной атмосферы.

«Венеры 5» и «6» — атмосферные зонды (1969)

Советский космический корабль «Венера-6».(Изображение предоставлено НАСА)

Советские космические корабли «Венера-5» и «Венера-6» были идентичными двойными аппаратами, каждая из которых успешно облетела Венеру в 1969 году. «Венера-5» вошла в атмосферу 16 мая 1969 года и отправила показания температуры, давления и атмосферы для 45 минут, пока он не сдался. Венера-6 также совершила самоубийственное погружение в атмосферу 17 мая 1969 года, но ее фотометр не сработал. Взятые вместе, данные с обоих космических аппаратов помогли ученым лучше понять состав атмосферы Венеры.

«Венера-7» — первая успешная посадка на Венеру (1970)

«Венера-7» была запущена 45 лет назад 17 августа 1970 г. и в конечном итоге стала первым космическим кораблем, который когда-либо отправлял данные с поверхности Венеры. Он отправил данные в течение 23 минут после приземления на Венеру 15 декабря 1970 года. (Изображение предоставлено НАСА)

Венера-7 и неудавшийся близнец (Космос 359) были запущены на Венеру из Советского Союза в августе 1970 года. первый космический аппарат, успешно вернувший данные после приземления на поверхность Венеры.Тем не менее, 15 декабря 1970 года космический корабль совершил грубую посадку. Парашют порвался во время спуска, и зонд поразил Венеру на высокой скорости (56 футов или 17 метров в секунду). Космический корабль посылал слабый сигнал в течение примерно 23 минут, хотя его передачи доходили до Земли лишь на короткое время. Несмотря на сильное падение, ему все же удалось провести измерения в атмосфере и на поверхности.

Венера 8 — посадочный модуль Венеры (1972)

(Изображение предоставлено: Alamy)

Советский Союз Венера-8 и еще один неудачный космический корабль-близнец, Космос 482, оба были запущены к Венере в 1972 году.«Венера-8» благополучно приземлилась 22 июля 1972 года и смогла продержаться на поверхности 63 минуты, прежде чем из-за высоких давлений и температур трансмиссия не оборвалась. Миссия зонда подтвердила, что у Венеры высокая температура и давление на поверхности, а также отправила данные с поверхности вместе с измерениями реголита (почвы) и облаков.

Mariner 10 — облет Венеры на пути к Меркурию (1974)

Это изображение Mariner 10 идентифицирует научные инструменты космического корабля, которые использовались для изучения атмосферных, поверхностных и физических характеристик Венеры и Меркурия.(Изображение предоставлено НАСА)

Mariner 10 был первым космическим кораблем, который использовал силу тяжести одной планеты (Венеры) для полета на вторую планету (Меркурий). Это также был первый космический корабль, посетивший две планеты. 5 февраля 1974 года зонд НАСА совершил масштабирование Венеры и отправил первые фотографии планеты крупным планом с орбиты. Во время полета космический корабль преодолел несколько технических проблем, включая проблемы с антенной с высоким коэффициентом усиления и некоторые проблемы с ориентацией.

Венера 9 и 10 — орбитальные аппараты и посадочные аппараты Венеры (1975)

Советский Союз Венера 9.(Изображение предоставлено СССР)

Каждая из советских «Венер» 9 и 10 отправила на Венеру успешные орбитальные аппараты и посадочные аппараты. «Венера-9» совершила успешную посадку 22 октября 1975 г., а «Венера-10» — днем ​​позже. Оба космических корабля передавали телевизионные фотографии с поверхности, и миссия в целом записывала информацию о давлении на поверхности планеты, температуре поверхности, уровне освещенности и облаках, а также другую информацию.

Pioneer Venus Orbiter и Multiprobe — Орбитальный аппарат Venus и зонды (1978)

Художественная визуализация космического корабля NASA Pioneer Venus 1.(Изображение предоставлено НАСА)

Эту миссию НАСА иногда называют Pioneer Venus 1 и Pioneer Venus 2, а иногда — Pioneer Venus Orbiter и Pioneer Venus Multiprobe. Каким бы ни было соглашение об именах, орбитальная часть миссии успешно вышла на орбиту Венеры 4 декабря 1978 года и отправила обратно информацию об атмосфере и поверхности Венеры до 1992 года. В рамках мультизондовой части миссии в атмосферу было отправлено четыре зонда. 9 декабря 1978 года. Один зонд даже поднялся на поверхность, что было больше, чем кто-либо ожидал, и отправил информацию более чем на час.

«Венеры 11» и «12» — автобусы и посадочные аппараты для пролетающих мимо Венеры (1978)

Стадия спуска советского космического корабля «Венера-11», который приземлился на Венере в 1978 г. (Изображение предоставлено СССР)

Советские корабли «Венера-11» и «12» были космическими кораблями-близнецами, которые полетели к Венере в 1978 году. Каждый космический корабль включал в себя пролетный автобус, который должен был освободить посадочный модуль. «Венера-12» приземлилась на поверхности 21 декабря, а «Венера-11» — четырьмя днями позже. Каждый космический корабль после приземления прожил более часа.В целом миссия собрала информацию о венерианских компонентах грома, молнии и облаков (например, сера). Каждый космический аппарат пытался проанализировать реголит (грунт) на месте, но безуспешно. Облетные автобусы также проводили научные измерения с высоты Венеры.

Венеры 13 и 14 — Автобусы и посадочные аппараты для пролетающих мимо Венеры (1981)

Венера-13 и Венера-14 бывшего Советского Союза были идентичными космическими кораблями, оба успешно приземлились на Венере в марте 1982 г. (Изображение предоставлено NASA / GSFC / NSSDC)

В 1981 году Советский Союз отправил к Венере еще один набор пролетных автобусов и посадочных аппаратов под названием Венера 13 и Венера 14.«Венера-13» приземлилась 1 марта 1982 года, а «Венера-14» — через четыре дня. Посадочные аппараты продержались на поверхности от одного до двух часов, выполняя анализ почвы, фотографируя и делая бурение. Маршрутные автобусы проводили научные измерения сверху.

Венера 15 и 16 — орбитальные аппараты Венеры (1983)

В 1983 году Советский Союз отправил к Венере еще одну пару космических аппаратов: Венера 15 и Венера 16. На этот раз миссия была сосредоточена на двух орбитальных аппаратах, которые должны были сделать подробные снимки космического корабля. поверхность планеты.При наличии двух космических аппаратов это позволяло при необходимости быстро воссоздавать изображение пятна на поверхности. После прибытия в октябре 1983 года космический корабль провел на орбите около восьми месяцев и передал данные о поверхности между широтой северного полюса и 30 градусом северной широты. (Изображение предоставлено НАСА)

В 1983 году Советский Союз отправил к Венере еще одну пару космических аппаратов: Венера 15 и Венера 16. На этот раз миссия была сосредоточена на двух орбитальных аппаратах, которые должны были делать подробные изображения поверхности планеты.При наличии двух космических аппаратов это позволяло при необходимости быстро воссоздавать изображение пятна на поверхности. После прибытия в октябре 1983 года космический корабль провел на орбите около восьми месяцев и передал данные о поверхности между широтой северного полюса и 30 градусом северной широты.

Вегас 1 и 2 — облеты Венеры, воздушные шары и спускаемый аппарат (1985)

Космический корабль НАСА Vega 1. (Изображение предоставлено НАСА)

Следующая миссия Советского Союза к Венере в 1985 году объединила два облета Венеры и более поздних облетов кометы Галлея, затем во внутренней части Солнечной системы на пути к ее ближайшему приближению к Земле в 1986 году.Вега-1 совершила облет Венеры 11 июня 1985 года и выпустила воздушный шар и спускаемый аппарат. Через четыре дня Vega 2 успешно проделала то же самое — облет, спустив воздушный шар и спускаемый аппарат. Все эти различные части миссии передавали по крайней мере некоторые данные после полета или прибытия на Венеру, давая возможность взглянуть на планету с разных углов одновременно. Космический корабль также успешно сфотографировал комету Галлея.

Магеллан — долгоживущий орбитальный аппарат Венеры (1989)

Это изображение Венеры составлено из данных, полученных с космического корабля НАСА «Магеллан» и орбитального аппарата «Пионер Венеры».(Изображение предоставлено NASA / JPL)

НАСА вернулось на Венеру 10 августа 1990 года для своей миссии Магеллана, которая длилась более четырех лет, пока радиосвязь не была навсегда потеряна 12 октября 1994 года. Магеллан нанес на карту поверхность Венеры. использование радара с синтезированной апертурой, чтобы лучше понять топографию планеты. Ему удалось многократно отобразить множество областей, при этом 98% поверхности было нанесено на карту с разрешением лучше, чем 330 футов (100 метров). Данные с планеты помогли в научных исследованиях внутренней части планеты и изучении тектоники плит, ударных кратеров и эрозии на поверхности.

Галилей — пролет Венеры на пути к Юпитеру (1989)

Это цветное изображение Венеры было получено летящим к Юпитеру космическим кораблем Галилей вскоре после его гравитационного пролета мимо Венеры в феврале 1990 года. структура в закрученных облаках серной кислоты. (Изображение предоставлено: Проект «Галилео», Лаборатория реактивного движения, НАСА)

Космический корабль НАСА «Галилео» совершил один облет Венеры 9 и 10 февраля 1990 года в рамках серии послаблений планетарной гравитации, чтобы добраться до своего конечного пункта назначения, Юпитера, в 1995 году.Ученые использовали краткую возможность собрать больше данных об окружающей среде и атмосфере на Венере, хотя главной целью облета было безопасно пройти через нее и доставить космический корабль к Юпитеру.

Кассини — облеты Венеры на пути к Сатурну (1998 и 1999)

Художественный снимок космического корабля «Кассини-Гюйгенс», пролетающего мимо Венеры. (Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения)

Совместная миссия НАСА и Европейского космического агентства (ЕКА) «Кассини-Гюйгенс» дважды пролетела мимо Венеры, чтобы набрать скорость к последнему пункту назначения миссии, Сатурну.(Космический корабль также прошел мимо Земли и Юпитера по пути туда.) Облет Венеры состоялся 26 апреля 1998 г. и 24 июня 1999 г., и большинство научных инструментов были включены для изучения Венеры и проведения практических наблюдений за Сатурном. «Кассини» благополучно прибыл к Сатурну в 2004 году для многолетних наблюдений за орбитой планеты и спутников. Он также выпустил небольшой зонд под названием «Гюйгенс», который совершил посадку на спутнике Сатурна Титане.

MESSENGER — Два пролета Венеры на пути к Меркурию (2004)

Космический корабль НАСА MESSENGER сделал эти изображения, когда он приближался к Венере 5 июня 2007 года.(Изображение предоставлено NASA / JHU-APL / Институт Карнеги в Вашингтоне)

Миссия НАСА «Поверхность Меркурия, космическая среда, геохимия и определение дальности» (MESSENGER) совершила два облета Венеры на пути к Меркурию в рамках серии нескольких планетарных гравитационных ассистентов. . Облет Венеры состоялся 24 октября 2006 г. и 5 июня 2007 г., и космический аппарат получил практические изображения и данные поверхности и атмосферы Венеры, прежде чем выйти на орбиту Меркурия в 2011 году.

Venus Express — первый европейский орбитальный аппарат Венеры ( 2005)

Изображение художника на орбитальном аппарате Venus Express Европейского космического агентства.(Изображение предоставлено ЕКА)

Venus Express Европейского космического агентства был первым успешным орбитальным аппаратом Венеры, успешно запущенным любой страной, кроме Советского Союза или Соединенных Штатов. Общая цель миссии заключалась в изучении атмосферы и плазмы Венеры с орбиты, начиная с 2006 года, хотя космический корабль совершил серию запланированных драматических спусков ближе к планете, прежде чем совершить умышленное самоубийственное погружение в атмосферу в 2014 году. множество исследований, в том числе изучение парникового эффекта на Венере, реакции атмосферы на солнечный ветер и свойств магнитного поля Венеры.

Связано: Удивительные фотографии Венеры, сделанные ЕКА Venus Express

Акацуки — первый японский орбитальный аппарат Венеры (попытка 2010 г. и успех 2015 г.)

Художественная иллюстрация японского космического корабля Акацуки на Венере. (Изображение предоставлено JAXA / Akihiro Ikeshita)

Akatsuki — первый японский орбитальный аппарат на Венере. Он попытался выйти на орбиту 6 декабря 2010 года, но проблема с системой давления топлива привела к тому, что космический корабль не попал в цель. К счастью, Акацуки оставался здоровым в течение пяти лет, и Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) смогло предпринять вторую попытку 10 декабря.7, 2015. На этот раз космический аппарат успешно вышел на орбиту и с тех пор передает данные об атмосфере и облаках Венеры. Альтернативные названия миссии — Venus Climate Orbiter и Planet-C.

Солнечный зонд и орбитальный аппарат Parker — несколько облетов Венеры

Художественное изображение летящего мимо Венеры солнечного зонда Паркера НАСА. (Изображение предоставлено NASA / Johns Hopkins APL / Steve Gribben)

Два действующих в настоящее время солнечных космических аппарата — Parker Solar Probe NASA и Solar Orbiter ESA — совершают несколько облетов Венеры в 2020-х годах.Венера используется для лучшего позиционирования космического корабля для облетов Солнца и для того, чтобы приблизить космический корабль (но безопасно) к ближайшей звезде нашей планеты. Parker Solar Probe запущен в 2018 году, а Solar Orbiter — в 2020 году.

BepiColombo — 2 пролета Венеры (2020 и 2021 годы)

Художественный снимок космического корабля Bepicolombo, летящего мимо Венеры. (Изображение предоставлено: ESA / ATG medialab)

BepiColombo — это совместная миссия ESA и JAXA с двумя космическими кораблями, которые прибудут на орбиту Меркурия в декабре 2025 года.Два пролета Венеры запланированы на 15 октября 2020 года и 11 августа 2021 года, и у космического корабля также есть шесть запланированных облетов Меркурия, чтобы вывести его на свою конечную орбиту. BepiColombo также пролетел над Землей 10 апреля 2020 года.

Следите за сообщениями Элизабет Хауэлл в Twitter @howellspace. Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom и на Facebook.

Как три миссии к Венере могут разгадать самые большие загадки планеты

В ходе трех недавно утвержденных миссий к Венере ученые исследуют атмосферу и геологию планеты.Предоставлено: JSC / NASA

.

После долгих лет ожидания к Венере направляется армада космических кораблей. Американские ученые были в восторге от того, что в начале этого месяца НАСА одобрило не одну, а две новые миссии к нашему ближайшему планетному соседу. Теперь Европа последовала их примеру и утвердила свою миссию. Исследования открывают перспективу того, что на основные вопросы об этой планете — от того, была ли она когда-то океанами и, следовательно, была ли она пригодна для жизни, до того, есть ли на ней все еще действующие вулканы — можно будет наконец ответить.

2 июня НАСА объявило, что в этом десятилетии отправит к Венере два космических аппарата: VERITAS, орбитальный аппарат, который будет картировать поверхность планеты, и DAVINCI +, который включает зонд, который погрузится в атмосферу Венеры. 10 июня Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило о своем собственном орбитальном аппарате EnVision, который будет запущен в начале 2030-х годов для получения радиолокационных изображений поверхности планеты с высоким разрешением.

«Мы рады, что вся наша тяжелая работа окупилась», — говорит ученый-планетолог Колин Уилсон из Оксфордского университета, Великобритания, один из заместителей ведущих ученых EnVision.

Пара космических кораблей НАСА будет его первым полетом к Венере с момента его орбитального аппарата Магеллана в 1989 году; EnVision — это первый зонд ЕКА после Venus Express в 2005 году. В настоящее время вокруг планеты вращается только один зонд: японский космический корабль Akatsuki, прибывший в 2015 году и изучающий атмосферу планеты. «Венера слишком долго была забытой планетой, — говорит Хокан Сведхем из ЕКА, бывший научный сотрудник проекта Venus Express.

Пока планетологическое сообщество празднует утверждения, Nature исследует вопросы, на которые, как надеются ученые, могут дать ответы эти миссии.

Почему Венера и Земля такие разные?

Один из основных вопросов о Венере заключается в том, почему, несмотря на то, что она имеет такой же размер, что и Земля, и такое же расстояние от Солнца, является адским местом с ядовитой атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа, а температура поверхности достаточно высока, чтобы плавиться. свинец, а не приятный оазис на всю жизнь.

«Почему Венера, наша родственная планета, а не наша планета-близнец?» говорит Пол Бирн, планетолог из Университета штата Северная Каролина в Роли.«Как это может быть мир, который функционально такой же, как Земля, но с совершенно другой историей?»

Чтобы выяснить это, ученые будут использовать миссии, чтобы исследовать геологическое прошлое планеты, чтобы увидеть, как оно эволюционировало. VERITAS и EnVision будут иметь решающее значение в этой цели — каждый из них будет изучать геологические данные планеты, создавая изображения ее поверхности с помощью своих радарных приборов.

Между тем миссия DAVINCI + будет включать в себя орбитальный аппарат, который снимает планету с использованием ультрафиолетового и инфракрасного света.Он также сбросит в атмосферу небольшой сферический зонд. Это позволит отбирать образцы атмосферы, в том числе искать инертные благородные газы, такие как гелий и ксенон, которые сохраняются в течение длительного времени. «Они являются ключом к разгадке раннего формирования и эволюции планеты», — говорит Уилсон. «Они пришли из внутренней магмы, пришли ли они сюда в результате образования или были принесены кометами?»

Были ли на Венере когда-то океаны?

Определение того, были ли когда-либо на Венере водоемы с жидкой водой, имеет решающее значение для понимания того, чем Венера и Земля отличаются друг от друга.Астрономы могут видеть намеки на воду в прошлом в атмосфере планеты, но неясно, происходит ли эта вода из древних океанов на поверхности, которые были потеряны при нагревании планеты, или же вода существовала только в виде пара в начале истории планеты. Первый предполагает, что планета когда-то была обитаемой, как Земля.

DAVINCI + будет полезен при ответе на этот вопрос при изучении атмосферы планеты. По словам Джеймса Гарвина, главного научного сотрудника Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, его зонд будет спускаться примерно в течение часа, отбирая образцы атмосферы на расстоянии до каждых 100 метров на более низких высотах и ​​производя высокоточные измерения, чтобы выявить присутствующие газы. и руководитель миссии DAVINCI +.Это превзойдет данные об атмосфере Венеры, полученные советскими зондами «Венера» в 1960-х, 1970-х и 1980-х годах.

«Химические сигнатуры расскажут нам историю, постоянство и природу океанов прошлого», — говорит он. «Там будут граничные условия для всех. Затем мы можем адаптировать большие климатические модели и задавать вопросы другим миссиям, таким как VERITAS и EnVision, с их глобальным картированием ».

Были ли у Венеры континенты?

Около 7% Венеры покрыто высокогорными областями, известными как тессеры, плато, возвышающиеся над окружающей поверхностью.По словам Бирна, они «могут быть эквивалентом континентов на Земле».

Чтобы выяснить это, VERITAS изучит состав тессер, в том числе сравнит их содержание в базальте вулканических пород с областями на более низкой высоте. «Когда на Земле формируются континенты, огромное количество базальта в океанической коре тает в присутствии воды», — говорит Сюзанна Смрекар, руководитель миссии VERITAS в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. «Если мы сможем проверить эту гипотезу, мы сможем показать, что эти огромные плато фактически являются отпечатками того времени, когда была вода», а тессеры — это континентальные массивы суши, которые когда-то были окружены водой.

Зонд DAVINCI + также будет спускаться над тессерой под названием Alpha Regio, делая до 500 изображений при падении на поверхность. Хотя космический корабль в конечном итоге будет уничтожен, есть небольшая вероятность, что он сможет выжить на поверхности в течение нескольких минут, прежде чем он будет уничтожен сильным давлением и температурой. Эти изображения тессеры могут быть поучительными. «Наши окончательные изображения должны иметь разрешение в десятки сантиметров», — говорит Гарвин.

Впечатление художника о миссии ЕКА EnVision, которая будет делать радиолокационные изображения с высоким разрешением поверхности Венеры.Предоставлено: ESA / VR2Planets / DamiaBouic

.

Венера все еще вулканически активна?

Более ранние исследования показали, что на Венере присутствуют вулканы, но неясно, были ли какие-либо из них геологически активными в последние несколько тысяч лет или действуют ли они до сих пор. И VERITAS, и EnVision помогут ответить на этот вопрос, составив карту поверхности. Ожидается, что изображения с высоким разрешением EnVision, в частности, покажут ранее невидимые особенности поверхности.

Картирование будет включать поиск вулканических особенностей, таких как потоки лавы, и степень выветривания, с которой они столкнулись, может выявиться при их извержении.«Свежие потоки лавы могут казаться особенно темными или черными», — говорит Уилсон.

На космическом корабле Акацуки недавно были замечены изменения в количестве ультрафиолетового света, поглощаемого атмосферой Венеры, что может быть индикатором недавней вулканической активности. «Изменение климата Венеры [сегодня] может зависеть от вулканической активности», — говорит Масато Накамура из Института космоса и астронавтики в Сагамихара, Япония, который является менеджером проекта Акацуки.

Есть ли на Венере фосфин?

В прошлом году ученые объявили, что они обнаружили на Венере фосфин — соединение фосфора и возможный признак жизни.Как это могло быть произведено, было неясно, но была заманчивая возможность, что это могло быть произведено микробной жизнью в атмосфере.

С тех пор результат был поставлен под сомнение, а наличие фосфина стало предметом горячих споров. В конечном итоге аргумент может быть решен с помощью DAVINCI +, который может обнаруживать фосфин при пробах атмосферы.

«Если есть тонна фосфина, мы сможем ее измерить», — говорит Гарвин.

Есть ли на Венере «снег»?

Горные вершины планеты выше 2.Шесть километров выглядят странно отражающими, как на Земле, «где снег и иней выпадают на определенной высоте», — говорит Уилсон. Но Венера слишком горячая для существования воды, что заставляет ученых задаться вопросом, могут ли отражающие области быть чем-то другим.

Одна из возможностей — это вещество, называемое полупроводниковым снегом — смесь экзотических металлов, таких как теллур висмута и сера, которые могут конденсироваться на этих больших высотах и, как известно, образуются в результате вулканической активности.DAVINCI + может обнаруживать эти материалы в атмосфере, тогда как VERITAS и EnVision будут искать отложения около любых вулканических жерл.

Возможно, однажды исследователи возьмут на себя образцы этих горных вершин с помощью спускаемого аппарата. «Это, безусловно, технически возможно, — говорит Уилсон.

Прошедших миссий — Венера

Венеру наблюдали с помощью разведывательных космических аппаратов, таких как Маринер 5, Маринер 10, Галилео, и советских «космических кораблей-маток» Венерас 8, 9 и 10.Другие космические корабли исследовали Венеру на пути к исследованию других объектов, включая Mariner 10 (Меркурий), корабли VeGa 1 и VeGa 2 (комета Галлея) и Галилей (Юпитер и его спутники). Более интенсивные исследования Венеры проводились орбитальными аппаратами (Венерас 11-15, Пионер и Магеллан), входными зондами (Венера 4, 5, 6, и Пионер Венера, малыми зондами и одним большим зондом), посадочными модулями (Венера 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 и 14) и даже воздушные шары (VeGa 1 и VeGa 2).

Запуск космического корабля «Маринер-2» в 1962 году положил начало современной эре исследования Венеры космическими аппаратами.Mariner 2 установил высокую температуру поверхности Венеры и стал первой успешной миссией на другую планету. История исследования Венеры содержит и другие такие вехи: советская «Венера-4», запущенная в 1967 году, была первым успешным зондом, который вводил и возвращал данные с другой планеты (хотя передача данных прекратилась до того, как зонд достиг поверхности), а в 1970 году зонд Посадочный модуль «Венера-7» стал первым аппаратом, успешно приземлившимся на другой планете.

В 1972 году «Венера-8» впервые установила, что быстрое вращение глубинной атмосферы с расстояния ~ 62 км до поверхности происходит в том же направлении, что и обратное вращение планеты.Mariner 10 вернул первые изображения Венеры по пролетной траектории в 1974 году, что позволило определить глобальную атмосферную циркуляцию и ее организацию в виде двух полушарных вихрей (Suomi and Limaye, 1978). Аллен и Кроуфорд (1983) обнаружили особенности ночного инфракрасного излучения Венеры, которые могли возникнуть из-за существования спектральных окон в ближней инфракрасной области.

В 1975 году аппараты «Венера-9» и «Венера-10» вернули первые изображения, полученные с поверхности другой планеты.Пионер Венера (1978) был первым орбитальным аппаратом вокруг Венеры и первым радаром, наблюдавшим за другой планетой. Миссии Vega 1 и Vega 2 были первыми, кто успешно запустил воздушные шары в атмосфере другой планеты.

В 1990 году орбитальный аппарат «Магеллан» последовал за успешными полетами орбитальных аппаратов «Венера 15» и «Венера 16» (1983 г.), чтобы обеспечить первое радарное картирование другой планеты с высоким разрешением.

Последние наблюдения Венеры сделаны космическим кораблем «Галилео», который пролетел мимо Венеры в феврале 1990 года, совершая обходной путь к Юпитеру.Картографирующий спектрометр в ближнем инфракрасном диапазоне (NIMS) на орбитальном аппарате Galileo, основанный на работе Аллена и Кроуфорда, обнаружил дополнительные спектральные окна и использовал их для наблюдения за излучениями из глубин атмосферы Венеры. Это позволило обнаружить особенности поверхности по инфракрасному излучению (на длине волны 1,18 микрона), которые соответствовали топографии радара. Орбитальный аппарат Кассини, который вращался вокруг Сатурна до сентября 2017 года, также кратко наблюдал Венеру и отправил домой некоторые полезные данные.

Самые последние

9 ноября 2005 года при поддержке НАСА на российской ракете был запущен миссия Европейского космического агентства Venus Express.Успешный вывод на орбиту вокруг Венеры состоялся 11 апреля 2006 года. Миссия предоставила данные об атмосфере Венеры за несколько дней планеты.

Миссия Venus Express непрерывно собирала наблюдения Венеры с помощью набора инструментов до декабря 2014 года, когда сигнал был потерян. Хотя прошлые космические миссии существенно изменили наш взгляд на Венеру и расширили наши знания, некоторые фундаментальные вопросы о Венере и ее атмосфере остаются без ответа:

• Самая неприятная загадка для атмосферных ученых — быстрое вращение ее атмосферы, во много раз быстрее, чем вращение лежащей под ней планеты.
• Геологи хотят знать, как Венера теряет тепло.
• И для химиков животрепещущий вопрос заключается в том, находится ли поверхность Венеры в равновесии с ее атмосферой.

Выводы миссии Европейского космического агентства Venus Express предоставили дополнительную информацию по этим вопросам.

Каким может быть будущее исследования Венеры после крупного открытия

С недавним обнаружением возможного признака жизни на Венере, возможно, мы сможем увидеть новую волну миссий, направляющихся в облачный мир в будущем.Этим роботам-исследователям следующего поколения, возможно, потребуется принять дополнительные меры предосторожности, чем венерианским исследователям прошлого.

Многочисленные миссии к Венере были предложены на протяжении многих лет, но лишь немногие из них действительно проявились за последние три десятилетия. Теперь это может измениться, и у нас появится, пожалуй, самая веская причина снова посетить планету. Астрономы обнаружили газ, фосфин, в облаках серной кислоты на планете, и они не могут реально объяснить, почему он там. Возможно, что фосфин вырабатывается какими-то крошечными формами жизни, поскольку мы знаем, что он производится микробами здесь, на Земле, или это какой-то странный новый тип химии, которого мы никогда раньше не видели.

«Как предотвратить загрязнение окружающей среды?»

Любой сценарий интригует, и официальные лица НАСА уже намекнули, что некоторые предлагаемые миссии к венерианским облакам могут вскоре получить зеленый свет. Если эти миссии и осуществятся, планетологам, возможно, придется принять дополнительные меры, чтобы избежать любого потенциального биологического заражения системы. Если цель состоит в том, чтобы определить, существует ли инопланетная жизнь — или нет — на Венере, то мы хотим быть более уверенными в том, что любая потенциальная жизнь, которую мы можем там найти, не просто ускользнула от Земли.Экстремальные условия Венеры могут затруднить эти усилия по защите планеты.

«Я думаю, будет интересно, если кто-то действительно предложит долгосрочную воздушную платформу, которая просто парит над облаками», — говорит The Verge Ракеш Могул, биолог-химик из Калифорнийского государственного политехнического университета. Исследования Могола сосредоточены на экстремальной микробной жизни, и он предложил способ выживания жизни на Венере. «Как предотвратить загрязнение окружающей среды? Есть ли для этого потенциал? Разве для этого нет потенциала? » — говорит Могол.

Время для этого объявления о фосфине довольно удачно, потому что НАСА собирается выбрать новые планетарные миссии для финансирования в рамках своей программы Discovery — инициативы по отправке небольших роботизированных космических кораблей для исследования различных частей Солнечной системы. В феврале НАСА выбрало четыре концепции миссии в качестве финалистов программы, которая будет рассмотрена в рамках последнего раунда финансирования.

Два финалиста — DAVINCI + и VERITAS — предлагают миссии на Венеру. VERITAS отправит зонд на орбиту Венеры и нанесет на карту ее поверхность, а DAVINCI + отправит зонд через атмосферу планеты.Этот зонд будет брать пробы воздуха по пути вниз, потенциально рассказывая нам больше о том, что творится в облаках. «Я готов поспорить, что они позаботятся о том, чтобы у них была возможность обнаружить присутствие этого недавно анонсированного материала. фосфин », — сообщает The Verge Джим Зимбельман, планетарный геолог из Национального музея авиации и космонавтики, уделяя особое внимание Марсу и Венере.

Художественное изображение того, как мог бы выглядеть зонд DAVINCI +. Изображение: NASA

Нет никаких гарантий, что НАСА выберет космический корабль Venus в качестве финалистов, но высокопоставленные официальные лица НАСА указали, что они обращают внимание на новости.«Пришло время сделать Венеру приоритетом», — написал администратор НАСА Джим Бриденстайн в твиттере об открытии фосфина. Однако позже Бриденстайн пояснил, что окончательные миссии программы Discovery еще не определены. «Нет сомнений в том, что Управлению научных миссий НАСА будет нелегко оценивать и выбирать среди этих очень убедительных целей и миссий, но я знаю, что процесс будет справедливым и беспристрастным», — написал он в своем блоге.

Даже если одна или обе миссии Венеры продвинутся вперед, их может быть недостаточно, чтобы точно определить, откуда исходит обнаружение фосфина.Были также предложены более амбициозные миссии — в частности, концепция флагманской миссии Венеры, которая предполагает отправку трех орбитальных аппаратов, посадочного модуля и воздушного шара для плавания в верхних слоях атмосферы, чтобы лучше охарактеризовать присутствующие химические вещества. Эта идея миссии, разработанная еще до обнаружения фосфина, потенциально может предоставить долгосрочные подробности об атмосфере и о том, что стоит за этими загадочными газами. «Если вы хотите разобраться в облаках, вам нужно зависнуть в облаках», — рассказывает The Verge Марта Гилмор, планетный геолог из Уэслианского университета, руководившая исследованием последней флагманской миссии Венеры.«А воздушный шар нашей миссии живет 60 дней».

«Если вы хотите понять облака, вам нужно зависнуть в облаках».

Если кто-то отправит воздушные шары в облака Венеры, возникает другой вопрос: какие меры предосторожности необходимо принять? Когда дело доходит до исследования Солнечной системы, НАСА и другие космические агентства придерживаются концепции, известной как планетарная защита, — идеи предотвращения перекрестного заражения миров в нашем космическом соседстве. Не приносите жизнь с Земли на другие планеты и не приносите жизнь с других планет (если они существуют) на Землю.Согласно руководящим принципам защиты планет, планеты помещены в разные категории в зависимости от объема очистки и мер предосторожности, которые ученые должны предпринять, если они хотят отправить туда космический корабль. В настоящее время миссии, которые будут направлены на Венеру, относятся к Категории II, а это означает, что существует лишь малая вероятность того, что космический корабль может заразить планету и поставить под угрозу будущие исследования.

Приблизительный график миссии по исследованию основной миссии Венеры, проводимой Гилмором. Изображение: NASA

Однако Могул считает, что это открытие может означать, что пора принять дополнительные меры предосторожности для будущих миссий на планету. До сих пор исследователи в основном соглашались с тем, что какие бы споры автостопа мы ни отправили с Земли, вероятно, не смогут пережить спуск на Венеру, где температура на поверхности поднимается почти до 900 градусов по Фаренгейту, а облака серной кислоты в миллиарды раз более кислые, чем любая среда на Земле.

С открытием фосфина эти оценки выносливости любого крошечного автостопщика могут измениться.«Смогут ли они пережить кислотную стирку? Я думаю, что они, вероятно, могли бы », — говорит Могул. «А затем, как только они найдут обитаемую зону, скажем где-то в нижней части среднего облака, смогут ли они стать вегетативными клетками, а затем стать активными? На мой взгляд, да. Если мы собираемся заняться поисками пригодности для жизни, тогда нам следует рассмотреть возможность загрязнения окружающей среды ».

Однако, вероятно, пройдет некоторое время, прежде чем НАСА отправит на Венеру большую роботизированную миссию. «Флагманские миссии большие и дорогие, — говорит Зимбельман.«Они исчисляются миллиардами долларов, и НАСА повезло, что они делают одну из них за десять лет». В этом десятилетии НАСА уже работает над двумя крупными планетарными научными миссиями: марсоходом Perseverance, который направляется к Марсу, и космическим кораблем, который будет запущен в середине 2020-х годов для исследования ледяной луны Юпитера, Европы.

«Наша цель с флагманом Venus — поднять его на вершину Десятилетия».

НАСА в конечном итоге выбирает свои самые большие миссии на основе всеобъемлющего отчета, который выходит каждые десять лет, известного как Decadal Survey.Это невероятно объемный документ, написанный экспертами в области планетологии со всего мира, которые составили список желаемых миссий, которые, по их мнению, являются наиболее важными для финансирования НАСА. Гилмор и ее команда представили свою идею флагманской миссии Венеры в конце прошлого года, оценивая, что цена концепции составит около 3,7 миллиарда долларов. В ближайшие месяцы и годы ученые, составляющие Decadal Survey, изучат все различные материалы и концепции дизайна, а также выслушают членов сообщества, чтобы услышать их мысли о том, что должно быть наиболее приоритетным.Вполне возможно, что открытие фосфина может улучшить работу Гилмор и ее команды во время этих размышлений.

«Наша цель с Venus Flagship заключалась в том, чтобы поднять его на вершину Десятилетия в качестве рекомендации для флагмана», — говорит Гилмор. «Одно из самых больших заданий НАСА — найти жизнь в Солнечной системе. А обнаружение фосфина помещает Венеру в царство планет, которые мы должны считать пригодными для жизни или даже обитаемыми ».

Процесс Десятилетия займет много времени, и может появиться больше информации, которая повернет научное мнение в другую сторону.Между тем, работа по подтверждению этого обнаружения фосфина все еще ведется, и это исследование не требует новой причудливой миссии НАСА. Компания Breakthrough Initiatives исследует, откуда может поступать фосфин, и разрабатывает способы исследования Венеры, чтобы узнать больше о происхождении газа. Другие миссии на Венеру уже находятся в разработке как из Индии, так и из России. Американская компания Rocket Lab очень громко заявляла об отправке космического корабля к Венере в 2023 году, еще до того, как был обнаружен фосфин.Теперь глава компании говорит, что его миссия на Венеру может быть направлена ​​на поиск признаков жизни и там.

При всем волнении и планировании становится ясно, что пока все взоры обращены к Венере.