Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / 35 лет назад к Венере полетели последние советские станции
14.12.2019

35 лет назад к Венере полетели последние советские станции

Оценка: 0.0    650 4 Наука и Технологии
13:41

В римской мифологии Венера — богиня красоты, любви и плодородия, но планета, носящая ее имя, — сущая преисподняя. Это сейчас мы знаем, что на Венере технике сложно выдержать хотя бы сутки (рекорд пока составляет 127 минут и принадлежит "Венере-13"), а людям лучше вообще не соваться. Но самые первые аппараты проектировались в расчете на гораздо менее суровые условия. Советский "Зонд-1", построенный в 1964 году, даже был способен приводниться, поэтому имел датчик для определения периода волн в гипотетическом венерианском океане. А шкала барометра на "Зонде-1" заканчивалась на отметке 6,9 атмосферы — давление больше 7 атмосфер казалось конструкторам совершенно невероятным.

Первые аппараты отправляли в надежде найти пригодные для жизни условия, перед стартом их стерилизовали, чтобы не занести на Венеру земную жизнь. О том, что эта жизнь погибнет сама еще до посадки, ученые не догадывались вплоть до полета "Венеры-4". Та впервые смогла мягко войти в атмосферу, начала спуск с передачей данных о давлении... И ее рассчитанный на 20 атмосфер корпус треснул задолго до посадки.


Автоматическая межпланетная станция "Венера-4" во время испытаний, 1967 год
© П. Гарашев/ТАСС

Атмосфера Венеры на 96,5% состоит из углекислого газа, на 3,47% — из азота, остальное — незначительные примеси, а кислорода вообще нет. Давление на поверхности равно давлению на глубине около 910 метров под водой в земных океанах: фактически "воздух" над Венерой представляет собой полужидкий-полугазообразный океан.

На высоте 50–65 км атмосферное давление и температура практически такие же, как на поверхности Земли. Условия в этой области больше всего напоминают привычные для людей, даже больше, чем в пустынях Марса. Некоторые ученые даже предлагали колонизировать верхние слои венерианской атмосферы.

Селфи спустя месяц не снимешь

Если "Венеру-4" раздавило неожиданно, то "Венеру-5" и "Венеру-6" ровно полвека назад расплющило в строгом соответствии с планом полета. Было ясно, что давление слишком велико. На основе данных с предшествующих аппаратов ученые придерживались оценки "около 90 атмосфер и 470 °С".


Схема автоматической межпланетной станции "Венера-5", 1969 год
© ТАСС

Этим станциям не успевали сделать особо прочный корпус, но он и не требовался. Ученые оборудовали оба аппарата только приборами для изучения атмосферы. Кроме барометра, термометра и газоанализатора на борту стоял также фотометр для измерения уровня освещенности. Из-за сплошной многоуровневой облачности там оказалось довольно мрачно, несмотря на относительную близость к Солнцу. "Венеру-5" и однотипную "Венеру-6" раздавило, когда давление выросло примерно до 25 атмосфер.

Добраться до поверхности целой удалось только "Венере-7". Когда 15 декабря 1970 года она совершила посадку, предварительные оценки блестяще подтвердились. Аппарат получил титановый корпус, рассчитанный уже не на 25, а на 180 атмосфер, чтобы уж наверняка выдержать самое высокое давление на планетах земной группы (на Юпитере и других планетах-гигантах оно еще выше, но там нет твердой поверхности).

Обеспечить сколь-нибудь длительное выживание электроники на Венере было нереально, поэтому конструкторы ограничились установкой теплоизоляции из стекловаты. Та позволила "Венере-7" выстоять целых 20 минут после посадки и почти час с момента входа в атмосферу.

Человек может жить при температурах до 40 °С и на короткое время заходить в места, где сухой воздух нагрет до сотни с небольшим, как в бане. Обычные потребительские процессоры для компьютеров не любят перегрева свыше 70 °С. Промышленная электроника самого живучего класса Military обычно работает при 125 °С, но достигается это за счет строгого контроля качества и улучшенного теплоотвода, а не из-за радикального усовершенствования. Дальнейшего повышения температуры никакие полупроводниковые компоненты не выдерживают.


Автоматическая межпланетная станция "Венера-7" в монтажно-испытательном корпусе, 1970 год

Повышение температуры заставляет молекулы двигаться быстрее — в результате тонкая структура внутри кремниевого кристалла разрушается. Даже экспериментальные образцы микросхем рассчитаны максимум на 300 °С, а для венерианских условий пока удалось изготовить лишь сравнительно простые чипы с несколькими десятками транзисторов. Это уже неплохо, но от современного аппарата все-таки хочется большего: десятками транзисторов можно было ограничиться на рубеже 1970-х, а сейчас в типичных чипах насчитывают от десятков миллионов транзисторов. Кроме того, нужны столь же термостойкие аккумуляторы. Даже изоляция для проводов в венерианских условиях должна быть из специальных материалов: привычный ПВХ плавится уже при 200 °С.

Возможным решением проблемы перегрева могли бы стать холодильные установки. Но сделать компактный, легкий и способный работать при таких температурах холодильник тоже непросто. Масса "Венеры-7" из-за более прочного корпуса и дополнительной теплозащиты оказалась столь велика, что от многих приборов пришлось отказаться, а разгонный блок ракеты "Молния-М" специально доработали, увеличив его топливные баки.


Старт ракеты-носителя с автоматической межпланетной станцией "Венера-7", 1970 год
© Кадр из фильма "К планете загадок"/ТАСС

Не нужно забывать о давлении. Люди давно умеют создавать сосуды, которые выдерживают повышенное давление, — на первый взгляд, проблемы нет. Обычный кислородный баллон для газосварки выдерживает (правда, изнутри) 150 атмосфер — только вот такие стальные баллоны при объеме 40 л весят 65 кг; чуть лучше соотношение у баллонов для аквалангов. Замена стали на композиционные материалы снижает вес, но прочность стеклопластика при нагреве до венерианских значений снижается в несколько раз. Словом, и тут есть инженерные задачи без простого решения.

На Марс сложно сесть из-за разреженной атмосферы, зато после посадки некоторые аппараты проработали на Красной планете свыше десяти лет. Венера такого не допускает: там нельзя провести месяц за работой, а потом выставить перед собой манипулятор, сделать селфи и передать его на Землю. Экспедиции на Венеру до сих пор остаются уделом роботов-самоубийц — автоматов, которые проработают считаные часы и погибнут без особых шансов на обнаружение экспедициями будущего.

Вернемся не раньше 2026-го

После того как ученые получили общее представление об условиях на Венере, интерес к планете упал. Искать жизнь земного типа оказалось напрасной затеей. Облака из капелек серной кислоты и ураганные ветра, давление и температура — все это несовместимо даже с самыми экстремальными земными организмами. Гипотетически некие бактерии могли бы обитать высоко в венерианском небе, где температура не превышает сотни градусов при давлении в несколько атмосфер, но в пользу этой гипотезы аргументов довольно мало.

"Высокая температура и отсутствие жидкостей на поверхности Венеры исключают возможность существования там любой жизни, хотя бы отдаленно похожей на земную. В атмосфере, на уровне верхнего слоя облаков, температура уже подходит для земных микробов-экстремофилов (50–100 °С), но из жидкости там только микрокапли серной кислоты и нет источников микроэлементов, которые необходимы даже наиболее самостоятельным микробам", — объяснил Михаил Никитин, научный сотрудник НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ, автор книги "Происхождение жизни: от туманности до клетки".

За "Венерой-14" — последней миссией с посадочным модулем в советской программе изучения планеты — последовали спускаемые аппараты двух станций "Вега" (проект был уникальный: станции посетили и Венеру, и комету Галлея). После 1985 года человечество под венерианские облака не заглядывало. Планета изучалась исключительно с орбиты или когда какой-нибудь аппарат просто пролетал мимо в сторону Меркурия или Солнца.


Автоматическая межпланетная станция "Вега", 1984 год
© Валентин Кузьмин, Альберт Пушкарев/ТАСС

С 2006 по 2015 год вокруг Венеры работал европейский спутник "Венера-Экспресс", а ранее, с 1990 по 1994 год, планету изучал при помощи своих радиолокаторов американский "Магеллан". Данные "Магеллана" в сочетании с результатами "Венеры-15" и "Венеры-16" позволили составить детальную карту поверхности: на ней оказалось мало кратеров, много следов вулканической активности и на удивление мало признаков ветровой эрозии.


Компьютерное изображение вулкана на Венере, построенное на основании данных с нескольких космических аппаратов
© NASA/JPL

Судя по всему, значительная часть планеты была залита гигантскими извержениями за последний миллиард лет. Но на фоне Марса, где по-прежнему нельзя исключать существование жизни хотя бы в виде бактерий, Венера смотрится малоперспективно. Работать на ее поверхности очень сложно, и делать это ради изучения венерианской геологии кажется не столь уж целесообразным делом.

Проекты по изучению Венеры — например, российская миссия "Венера-Д" — с 2000-х годов неоднократно откладывались и перерабатывались, теперь запуск состоится не раньше 2029 года. Венеру планируется изучать совместно с NASA, высадив на планету сразу несколько аппаратов: от долгоживущих (до полугода) станций на поверхности с сейсмометрами на борту до аэростатных зондов, которые смогут менять высоту полета. В октябре NASA выбрало десять проектов по изучению планет, авторам которых велели проработать детали миссии. Среди них — экспедиция к Венере ориентировочной стоимостью $2 млрд, главная цель которой — поиск следов исчезнувшей жизни: раньше условия на планете могли быть более благоприятными. Финальный отбор состоится в 2023 году. Тогда же к Венере может отправиться индийская миссия "Шукраян-1" с орбитальными и спускаемыми аппаратами. Правда, правительство страны еще не решило судьбу проекта.

Венера не забыта. Но новостей оттуда придется ждать долго.  


 
Источник:  https://nauka.tass.ru/

Поделитесь в социальных сетях


Комментарии 4

-3  
бодр 14.12.2019 22:39
Советский Союз и США находились в военном противостоянии. 60 гг., США , учитывая, что проконтролировать наличие ядерного оружия в космосе не возможно, стали готовить 200 т. платформу в ближнем космосе с наличием ядерного оружия. В этом случае подлётное время с 30 мин. составило бы до целей СССР 3-5 мин. Нужен был ответ размещению, поскольку Договор о запрете СЯН в космосе существовал, но как проконтролировать?
Ответ заключался в меньшей трате средств: подойти к платформе и замерить уровень радиации, при его наличие - уничтожить!. В этой связи были запущены два корабля с космонавтами А.Николаев, П. Попович, они должны были сблизиться, сблизились. Американцы не поверили.
В следующем сближение, отсняли видио и даже поменялись кораблями. Зуд у США стал спадать на строительство платформы. А далее наши первые "Венеры"1,2 передали через миллионы км. данные атмосферы Венеры такой чувствительностью датчиков, что капля кипящей воды в океане фиксировалась бы ими как изменение температуры! Амеры были слиты. Нам не пришлось больше тратиться на гонку вооружения, задаваемую США.
Второй подобный случай сдержавший на полтора десятка лет появления сверхзвукового перспективного самолёта бомбардировщика B-1 . США его собрались создавать, а истребитель - перехватчик наш, того бомбардировщика, был уже готов и принят на вооружение 1968 г, были полки МиГ -25. Жаль ГК ПВО Кадемцева, погибшего на приёмке самолёта. Амеры стали " чесать репу" модернизируя , меняя самолёт до дозвукового! Противоядие чаще дешевле, чем строить подобное! Такой, так называемый, мирный космос!
0  
turkmen76 14.12.2019 14:27
Зачем туда лететь,тративь миллиарды,на безжизненную и адскую планету?
0  
Maks 14.12.2019 21:21
Венера гораздо более перспективная планета для переселения, чем тот же Марс. Точнее, атмосфера Венеры. http://earth-chronicles.ru/news/2018-10-30-121479
-4  
бодр 14.12.2019 22:50
Венера отработала все свои химические элементы на эволюцию своего высоко духовного человечества и сейчас уйдёт в обскурацию - восстановление. Землянам, после окончания эволюции в седьмой коренной расы и длительного отдыха, пятой планетой, из семи, станет Меркурий! Нет пустых планет, они или заселены,или находятся на восстановлении под новую жизнь, Так в Физическом мире.
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Разговоры у камина
Календарь