Межпланетные космические аппараты «Венера»

«Венера» — наименование советских межпланетных космических аппаратов, запускаемых к планете Венера начиная с 1961 года. Аппараты, помимо научной аппаратуры, имеют комплект бортовой аппаратуры, включающий системы ориентации, энергопитания от солнечных батарей, корректирующую тормозную двигательную установку, радиосистему дальней связи и измерения орбиты и другое.

Межпланетные космические аппараты "Венера"Космический аппарат «Венера-1» запущен 12.2.1961; масса 643,5 кг. 19-20 мая 1961 года прошел на расстоянии ~100 тыс. км от Венеры и вышел на орбиту искусственного спутника Солнца с высотой в перигелии 106 млн. км, с высотой в афелии 151 млн. км.

Космический аппарат «Венера-2» запущен 12.11.1965 с целью сближения с Венерой; масса 963 кг. Аппарат имел отсек с фототелевизионной системой и комплекс научной аппаратуры для изучения космического пространства. 27.2.1966 «Венера-2» прошел на расстоянии 24 тыс. км от поверхности Венеры и вышел на орбиту искусственного спутника Солнца с высотой в перигелии ~107 млн. км, с высотой в афелии ~179 млн. км.

Космический аппарат «Венера-3» запущен 16.11.1965 с целью достижения поверхности планеты Венера; масса 960 кг. Космический аппарат имел спускаемый аппарат в виде шара диаметром 0,9 м с теплозащитным покрытием. Посадка на поверхность планеты была предусмотрена с помощью парашютной системы. В спускаемом аппарате находились радиосистема, научная аппаратура, источники питания, В полете было проведено 63 сеанса радиосвязи, осуществлена коррекция траектории, обеспечившая попадание космического аппарата на планету. 1.3.1966 космический аппарат достиг поверхности Венеры, осуществив первый в мире перелет на другую планету.

Космический аппарат «Венера-4» запущен 12.6.1967; масса 1106 кг (масса спускаемого аппарата 383 кг). В полете проведено 114 сеансов радиосвязи с передачей научной информации. На расстоянии 12 млн. км от Земли осуществлена коррекция траектории для попадания на планету. 18.10.1967, пройдя расстояние ~350 млн. км, аппарат вошел со 2-й космической скоростью в атмосферу Венеры и от него отделился спускаемый аппарат (диаметр ~1 м), оснащенный 2 радиопередатчиками дециметрового диапазона, телеметрической системой, научной аппаратурой, радиовысотомером, системой терморегулирования, источниками электропитания. После аэродинамического торможения аппарата скорость снизилась с 10,7 км/с до 300 м/с, затем была введена в действие парашютная система; приборы в течение 1,5 ч спуска на парашюте на ночной стороне планеты измеряли давление, плотность, температуру и химический состав атмосферы Венеры. Космический аппарат впервые осуществил плавный спуск в атмосфере другой планеты. Получены непосредственные данные о характеристиках атмосферы Венеры в интервале давлений 0,05-1,8 МПа.

«Венера-5» и «Венера-6» запущены соответственно 5 и 10 января 1969 года; масса аппаратов по 1130 кг. Аппараты снабжены упрочненными спускаемыми аппаратами массой 405 кг с расширенным составом научной и измерительной аппаратуры для продолжения исследований межпланетной среды и атмосферы Венеры. В полете проводились регулярные сеансы радиосвязи (73 сеанса — с «Венерой-5», 63 сеанса — с «Венерой-6») и прием научной информации (на частоте 922,763 МГц). После выполнения предусмотренной коррекции траектории на расстоянии 15,5-15,7 млн. км от Земли космические корабли достигли Венеры 16 и 17 мая 1969 года; спускаемые аппараты с научной аппаратурой отделились от космических аппаратов, и в результате аэродинамического торможения в атмосфере планеты их скорость снизилась с 11,17 км/с до 210 м/с; затем были приведены в действие парашютные системы и спускаемые аппараты совершили плавный спуск в атмосфере в течение 51-53 мин на ночной стороне планеты. Совместный полет космических аппаратов позволил получить большой объем информации, включая уточненные данные об атмосфере Венеры в интервале давлений 0,05-2,7 МПа, т. е. до более глубоких слоев атмосферы, чем при полете «Венеры-4».

Межпланетные космические аппараты "Венера"Космический аппарат «Венера-7» запущен 17.8.1970. Масса 1180 кг (масса спускаемого аппарата ~500 кг). На трассе полета были проведены две коррекции траектории, обеспечившие попадание на планету. 15.12.1970, пройдя ~330 млн. км, космический аппарат достиг Венеры; спускаемый аппарат, рассчитанный на давление 18 МПа и температуру 530 °С, совершил спуск на парашюте на поверхность Венеры. Радиосигналы на участке спуска принимались в течение 35 мин, с поверхности — в течение 22 мин 58 с. В спускаемом аппарате находились радиосистема, научная аппаратура, источники питания. В месте посадки «Венеры-7» температура поверхности составила (475±20)°С, давление (9±1,5) МПа.

Космический аппарат «Венера-8» запущен 27.3.1972; масса 1184 кг (масса спускаемого аппарата 495 кг). В полете было проведено 86 сеансов радиосвязи, осуществлена коррекция траектории. 22.7.1972, пройдя более 300 млн. км, аппарат достиг Венеры. Впервые вход в атмосферу и посадка спускаемого аппарата осуществлялись на освещенную Солнцем сторону планеты. Научная аппаратура спускаемого аппарата предназначалась для решения задач: исследования атмосферы (измерения температуры и давления); измерения освещенности в атмосфере и у поверхности планеты; определения скорости ветра на различных уровнях в атмосфере; определения содержания аммиака в атмосфере; измерения перегрузок, возникающих на участке аэродинамического торможения; определения физических характеристик поверхностного слоя и характера поверхностных пород в месте посадки. Работа бортовых систем спускаемого аппарата продолжалась на участке парашютирования ~1 ч и на поверхности 50 мин 11 с. Параметры атмосферы на дневной и ночной сторонах оказались близкими; в месте посадки «Венеры-8» температура составила (470±8) °С, давление (9±0,15) МПа.

«Венера-9» и «Венера-10» — космические аппараты нового типа. «Венера-9» запущен 8.6.1975, «Венера-10» — 14.6.1975. Масса аппаратов 4936 и 5033 кг (масса каждого спускаемого аппарата с теплозащитным корпусом 1560 кг). «Венера-9» и «Венера-10» включают в себя космический и спускаемый аппарат. Основной силовой элемент космического аппарата — блок баков, на нижнем днище которых закреплены ракетные двигатели, на верхнем — приборный отсек, выполненный в форме тора. В верхней части космического аппарата находится переходник для крепления спускаемого аппарата. В приборном отсеке размещены системы управления, терморегулирования и другое. Спускаемый аппарат имеет прочный корпус сферической формы (рассчитан на внешнее давление 10 МПа), покрытый внешней и внутренней теплоизоляцией. В верхней части к спускаемому аппарату крепится аэродинамическое тормозное устройство, в нижней — торовое посадочное устройство. В спускаемом аппарате установлены приборы радиокомплекса, оптико- механическое ТВ устройство, аккумулятор, блоки автоматики, средства терморегулирования, научные приборы. Спускаемый аппарат помещен внутри теплозащитного корпуса сферической формы (диаметр 2,4 м), защищающего его от высоких температур на всем участке торможения. В полете с «Венеры-9» и «Венеры-10» было проведено по две коррекции траектории. За двое суток до подлета к планете от космических аппаратов были отделены спускаемые аппараты, которые совершили мягкую посадку (22 и 25 октября 1975 года) на невидимую в это время с Земли освещенную сторону Венеры. После отделения спускаемых аппаратов космические аппараты были переведены на пролетные траектории, а затем выведены на орбиты искусственных спутников планеты. Для передачи научной информации была реализована необходимая баллистическая схема, обеспечившая требуемое пространственное взаимное положение космических и спускаемых аппаратов. Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой космический аппарат, ставший к этому времени искусственным спутником Венеры, и ретранслировалась на Землю. Спускаемый аппарат вошел в атмосферу планеты под углом 20-23°.

После аэродинамического торможения осуществлялся спуск на парашютах в течение 20 мин (для проведения исследования облачного слоя), затем был сброшен парашют и осуществлен быстрый спуск. Спускаемый аппарат оснащен комплексом научной аппаратуры, включающим панорамный телефотометр для изучения оптических свойств и получения изображения поверхности в месте посадки; фотометр для измерения световых потоков в зеленых, желтых и красных лучах и в двух участках инфракрасных лучей; фотометр для измерения яркости атмосферы в инфракрасном спектре и определения химического состава атмосферы методом спектрального анализа; датчики давления и температуры; акселерометры для измерения перегрузок на участке входа в атмосферу; масс- спектрометр для измерения химического состава атмосферы на высоте 63-34 км; анемометр для определения скорости ветра на поверхности планеты; гамма- спектрометр для определения содержания естественных радиоактивных элементов в венерианских породах; радиационный плотномер для определения плотности грунта в поверхностном слое планеты.

«Венера-11» и «Венера-12» (модификация космического аппарата «Венера-9») запущены соответственно 9 и 14 сентября 1978 года; масса 4450 и 4461 кг (масса спускаемых аппаратов с теплозащитным корпусом 1600 и 1612 кг). Конструктивно «Венера-11» и «Венера-12» аналогичны «Венере-9» и «Венере-10». В полете с «Венеры-11» и «Венеры-12» было проведено по две коррекции. За двое суток до подлета к планете от космических аппаратов были отделены спускаемые аппараты, совершившие мягкую посадку 21.12.1978 («Венера-12») и 25.12.1978 («Венера-11») на расстоянии 800 км один от другого. После отделения спускаемых аппаратов космические аппараты были переведены на пролетные траектории и стали обращаться вокруг Солнца. Для передачи научной информации была реализована баллистическая схема, обеспечившая требуемое пространственное взаимное положение космических и спускаемых аппаратов. Информация, полученная каждым спускаемым аппаратом, передавалась на свой космический аппарат, затем ретранслировалась на Землю. Спускаемый аппарат вошел в атмосферу планеты под углом ~20°. После аэродинамического торможения осуществлялся спуск на парашюте в течение 10 мин (для проведения исследования облачного слоя), затем был сброшен парашют и осуществлен быстрый спуск на поверхность. Спускаемый аппарат оснащен комплексом научной аппаратуры: масс- спектрометром и газовым хроматографом для проведения тонкого химического анализа атмосферы, нефелометром и рентгенофлюоресцентным анализатором для определения химического состава аэрозолей, измерителем характеристик солнечного излучения, измерителем электрической активности в атмосфере, датчиками давления и температуры, акселерометрами для измерения перегрузок.

На космических аппаратах «Венера-11» и «Венера-12» наряду с советской аппаратурой для исследования корпускулярного, гамма- и рентгеновского излучения Солнца и Галактики была установлена также французская аппаратура для проведения экспериментов по изучению характера солнечного ветра, гамма-излучения Солнца, гамма-всплесков космического происхождения , регистрации дискретных источников гамма-излучения с высокой разрешающей способностью путем совместной работы с искусственным спутником Земли «Прогноз-7», имеющим аналогичную аппаратуру. Научная аппаратура на космическом аппарате «Венера-11» и «Венера-12» проводила регистрацию данных на трассе полета Земля — Венера и после пролета планеты Венера.
Космические аппараты «Венера-13» и «Венера-14» выведены на орбиту соответственно 30.10.1981 и 4.11.1981. По конструкции и назначению аналогичны аппаратам «Венера-11» и «Венера-12». В программу полета входят также исследования характеристик солнечного ветра, космических лучей и межпланетной плазмы. На аппарате наряду с советской научной аппаратурой установлены приборы, созданные во Франции и Австрии. Спускаемые аппараты космических аппаратов «Венера-13» и «Венера-14» по конструкции аналогичны «Венере-9» и «Венере-10»; их масса составляет 4363 и 4363,5 кг соответственно. Масса спускаемого аппарата с теплозащитным кожухом 1645 кг, масса посадочного аппарата 760 кг. В полете были проведены 2 коррекции. Мягкая посадка на Венеру совершена 1 и 5 марта 1982 года соответственно. Аппараты после отделения спускаемых аппаратов переведены на пролетную траекторию и вышли на гелиоцентрическую орбиту. На спускаемом аппарате установлена аппаратура, аналогичная аппаратуре «Венера-9» и «Венера-10». Дополнительно (в отличие от аппаратов «Венера-9» и «Венера-10») получены цветные панорамы места посадки, а с помощью грунтозаборного устройства взяты пробы грунта внутрь спускаемого аппарата и проведен его химический анализ.

Космические аппараты «Венера-15» и «Венера-16» выведены на орбиту 2 и 7 июня 1983 года. Их масса 5250 и 5300 кг соответственно. Предназначены для исследования Венеры с орбиты искусственного спутника Венеры. Выведены на эту орбиту 10 и 14 октября 1983 года. Запуски осуществлялись ракетой-носителем «Молния» («Венера-1» — «Венера-8»), ракетой-носителем «Протон» с дополнительной 4-й ступенью («Венера-9» — «Венера-16»).