Venera-15

"Venera-15"  - sovětská automatická meziplanetární stanice (AMS), zahájená v rámci programu průzkumu planety Venuše . Start Venera-15 AMS byl proveden 2. června 1983 v 02:38:39 UTC (06:38:39 moskevského času ) z kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Proton-K s horním stupněm DM . Účelem startu je radarové mapování povrchu planety Venuše . Prozkoumat povrch planety Venuše z vesmíru je možné pouze pomocí radaru, protože Venuše je neustále zahalena hustými mraky. Subpolární oblast Venuše, kterou zmapovala Venera-15, byla před jejím letem „prázdným místem“, protože na rozdíl od jižnějších oblastí je také nepřístupná pro radary ze Země a také nebyla pokryta výzkumem z umělá družice Venuše " Pioneer-Venus-1 " [4] . Kromě toho část povrchu planety Venuše, konkrétně od 30 stupňů severní šířky. na 75 stupňů severní šířky, natočený AMS "Pioner-Venera-1" s rozlišením 200 km v terénu a rozlišením 200 m na výšku [5] , byl přetočen AMS "Venera-15" a AMS " Venera-16" s rozlišením 1–2 km v terénu a rozlišením 30 m na výšku. [3] Poslední komunikační relace se zařízením byla provedena 5. ledna 1985 [6] .

Popis zařízení

AMS "Venera-15" byl válec 5 metrů vysoký a 0,6 metru v průměru . Na jednom konci válce byly upevněny dvě antény , určené pro radarové ozvučení povrchu planety Venuše : radarová anténa bočního skenování se syntetickou aperturou [3] , jejímž zrcadlem byl parabolický válec , měla délku 6 metrů a šířce 1,4 metru a druhá - anténa rádiového výškoměru s parabolickým zrcadlem o průměru 1 metr, pro měření výšky nad povrchem planety Venuše a jejích odrazových vlastností. [7] Složená a zakrytá ochrannou clonou během meziplanetárního letu, při přibližování se k Venuši ji anténa radaru odhodila a otevřela se. Anténa rádiového výškoměru byla připevněna k trupu lodi. Během normálních skenovacích relací na povrchu Venuše byl směrován vertikálně dolů. Anténa radaru se během skenování odchýlila od osy lodi o 10°. Tento radarový sondážní systém byl vyvinut Moskevským energetickým institutem [8] . Na druhém konci AMS byly palivové nádrže, motory a přístrojové vybavení [9] Dvě obdélníková solární pole byla umístěna po obou stranách AMS a byla otevřena ve formě křídel. Pro komunikaci se Zemí byla na AMS instalována pohyblivá anténa rádia s parabolickým zrcadlem (průměr 2,6 metru). Rychlost přenosu informací nezávisela na vzdálenosti ke stanicím a činila 100 Kbps a operátoři na Zemi přijímali 100 Mb dat za den [3] .

AMS byl dále vybaven: infračerveným Fourierovým spektrometrem , detektorem kosmického záření (6 senzorů) a detektory sluneční plazmy. Hmotnost AMS byla 5250 kg [2] .

Pět dní po startu meziplanetární stanice Venera-15 byla vypuštěna také Venera-16 AMS , která měla úplně stejné vybavení a stejné úkoly jako Venera-15. Obě meziplanetární stanice („Venera-15“ a „ Venera-16 “) byly modifikací předchozích AMS „ Venera-13 “ a „ Venera-14 “. Místo přistávacích modulů byly Venera-15 a Venera- 16 vybaveny radarovým zařízením pro průzkum povrchové topografie planety Venuše .

Pro příjem informací ze stanic Venera-15 a Venera-16 byly použity dvě největší antény v té době v SSSR - anténa RT-70 v Centru pro komunikaci v hlubokém vesmíru poblíž Evpatoria s průměrem primárního zrcadla 70 metrů. a anténa RT-64 na jezerech Medvezhiye u Moskvy s průměrem primárního zrcadla 64 metrů [7] .

Let k Venuši byl uskutečněn z mezioběžné dráhy umělé družice Země [3] , když ji opustil blok DM , byl do aparatury hlášen impuls 3,7256 km/s [6] . Trajektorie letu se zřejmě blížila Hohmannově , protože let k Venuši po Hohmannově dráze trvá 146 dní a právě červen 1983 byl příznivým obdobím pro let po takové dráze [10] :386 . 10. června a 1. října 1983 byla dráha stanice opravena, kdy jí byly hlášeny impulsy 6,376 m/s a 2,1 m/s [6] . Na cestě k „jitřence“ Venera-15 prováděla studie kosmického záření ze Slunce a galaxií [9] .

Průzkum Venuše

Vstup na oběžnou dráhu WIS

10. října se Venera-15 dostala do blízkosti planety Venuše a vstoupila na oběžnou dráhu s dobou otáčení 23 hodin 26 minut 50 sekund, Keplerovy prvky : hlavní poloosa - 38848 km, excentricita - 0,82098, sklon - 87° 32',  -117° 53',  -35° 27' [11] . První relaci rádiového sondování Venuše provedla Venera-15 16. října a v 6:22 moskevského času toho dne signál, včetně zejména snímku s radarovým snímkem povrchu Venuše, začala přijímat stanice v Bear Lakes [12] . Nafilmovaný pás pokryl 100 km na šířku a 7000 km na délku, prošel 4 stupně za pólem ze zeměpisné šířky 80 stupňů za pólem do 30 stupňů před pólem [13] . Po opravách 17. října a 2. listopadu vstoupila Venera-15 na novou polární dráhu kolem planety Venuše [9] . Parametry oběžné dráhy byly: minimální vzdálenost 873 km nad bodem nacházejícím se na 62° severní šířky, maximální vzdálenost ~ 65000 km, sklon oběžné dráhy ~ 92,5°, doba oběhu 23 h 57 min 26 sec [6] . Venera 16 byla vypuštěna na oběžnou dráhu kolem planety Venuše 14. října. Dráha Venera-16 byla posunuta vzhledem k dráze Venera-15 o 4°.

Radarový průzkum a výškové profilování

Obě stanice, Venera-15 a Venera-16 , spolupracovaly více než osm měsíců. Vlnová délka, na které byl radar proveden vývojáři stanice, byla zvolena na 8 cm z důvodů blízkých minimálnímu zeslabení signálu atmosférou Venuše (2,2 decibelu ) [3] . Denní natáčení obvykle trvalo 16 minut - v období maximálního přiblížení stanice k povrchu planety Venuše. Radar během této doby, když se stanice pohybovala, natočil pás o šířce 120 km a délce 7500 km, začínající na 80. stupni severní šířky. za pólem, procházející poblíž pólu a podél poledníku, směřující až k 30 stupňům severní šířky. před tyčí [3] . Vzhledem k tomu, že se Venuše během dne otáčela pod určitým úhlem, otočil se i další pás a snímaná oblast byla již jiná než ta předchozí. Při současném provozu rádiového výškoměru radar snímal pás vpravo podél pohybu stanice, zatímco sloup byl vlevo. Za účelem natáčení oblasti bezprostředně sousedící s pólem se každých deset dní konalo speciální zasedání, během kterého se stanice otáčela o dvacet stupňů ve směru hodinových ručiček kolem osy rovnoběžné s pohybem a anténa radaru se tak pohybovala na levou stranu podél pohybu stanice se při současném radiovém výškoměru odchýlila od svislice o 20 stupňů a neprovádělo se žádné výškové měření [4] . Během úplné rotace Venuše kolem své osy, od 11. listopadu 1983 do 10. července 1984, obdržely družice Venera-15 a Venera-16 radarový snímek povrchu planety Venuše v oblasti od severního pólu po přibližně 30° severní šířky [8] , tedy přibližně 30 % povrchu Venuše .

Infračervená spektrometrie

Pro získání informací o tepelném záření planety Venuše byl na stanici instalován infračervený Fourierův spektrometr vyrobený v NDR . Byl to hlavní měřicí přístroj v experimentu v rámci programu Interkosmos , který provedli vědci ze SSSR a NDR. Model infračerveného Fourierova spektrometru byl vylepšenou verzí zařízení používaných na sovětských satelitech řady Meteor . Jeho významnou výhodou oproti předchozím modelům byla schopnost provádět inverzní Fourierovu transformaci přes interferogramy přímo na palubě AMS a přenášet na Zemi na žádost operátorů buď surové interferogramy, nebo hotová spektra, nebo obojí [11] . S pomocí tohoto přístroje z oběžné dráhy WIS stanice Venera-15 a Venera-16 v roce 1983 přijaly 1500 spekter infračerveného záření, každé v rozsahu vlnových délek od 6 do 40 mikronů . Studovaný pás zeměpisných šířek je od 66 stupňů jižní šířky. až 87 stupňů severní šířky Obvykle podél každé dráhy, která procházela poledníkem v blízkosti pólu z noční strany Venuše na denní, stanice zaznamenala 50-60 infračervených spekter [8] .

Zpracování a mapování informací

Signál přijatý z AMS byl zpracován pomocí počítače SM -4 a speciálně navrženého zařízení, včetně prvků, jako je procesor, který prováděl Fourierovu transformaci , v Ústavu radiotechniky a elektroniky Akademie věd SSSR (IRE), kde výškové profily povrchu a jeho radarové snímky [8] [3] . Data IRE byla zpracována v Ústavu geochemie a analytické chemie pojmenovaného po V.I. V. I. Vernadského z Akademie věd SSSR a v TsNIIGAiK [8] . Orbitální parametry potřebné pro zpracování kartografických informací upřesnil Ústav aplikované matematiky Akademie věd SSSR [14] . Souřadnicový systém bodů na povrchu Venuše používaný stanicí odpovídal systému schválenému IAU v roce 1982 [15] . Pomocí jednoduchých transformací - násobení jednou maticí 3 × 3 jej lze zredukovat na systém přijatý IAU v roce 1985 [16] a používaný zejména kosmickou lodí Magellan [1] . Pro názornější znázornění výšek byly počítány od koule o poloměru 6051 km, což se podle tehdejších údajů rovnalo průměrnému poloměru Venuše [4] .

Naměřená data radaru a radiovýškoměru posloužila jako podklad pro tvorbu map Venuše, pro každou z 27 částí zkoumané oblasti byly sestaveny fotografické a hypsometrické mapy. Tuto práci ústav dokončil v roce 1987 [4] . Rozlišení radarových snímků bylo 1–2 km, a proto se pro fotografické mapy používalo měřítko 1:5 000 000 (50 km v 1 cm). Pro fragmenty map pokrývajících zeměpisné šířky do 80 stupňů severní šířky. byla použita Lambert-Gaussova normální konformní kuželová projekce a pro zeměpisné šířky od 80 do 90 stupňů severní šířky. - stereografická projekce [14] . Pro sestavení hypsometrických map jsme použili data radiovýškoměru získaná z tratí stanic, přesnost každého výškového měření byla 30 metrů. Hodnoty výšky mezi stopami byly získány interpolací pomocí metody inverzně vážených vzdáleností [3] . Na základě těchto map byl publikován první atlas reliéfu Venuše [17] . V roce 1989 za „vytvoření prvních podrobných map povrchu Venuše digitálními metodami a analýzu geologie Venuše na jejich základě“ A. T. Bazilevskému, G. A. Burbovi, S. F. Zagorodnému, A. I. Zacharovovi, S. P. Ignatovovi, A. A. Krymovovi, M. V. Státní cenou SSSR byli oceněni A. A. Pronin, A. L. Suchanov, A. G. Tuchin, Yu. S. Tyuflin a B. Ya Feldman [18] . V mapování Venuše se později pokračovalo podobnými metodami pomocí americké sondy Magellan .

Na základě spekter infračerveného záření získaných Fourierovými spektrometry stanic Venera-15 a Venera-16 bylo sestaveno 1500 teplotních profilů atmosféry Venuše ve výškovém rozsahu od 60 do 90 km nad různými body na jejím povrchu, obsah různých plynných látek, hustota oblačnosti a výška jejich horního okraje. Bylo zjištěno, že čím blíže k pólu, tím jsou mraky hustší a tím nižší je jejich horní hranice. U pólu byly nalezeny dvě „horké skvrny“, kde je výška horního okraje mraků o 10 km nižší než na rovníku a tok tepelného záření dosahuje maximálních hodnot pro celou atmosféru Venuše [8] .

Nová jména na mapě Venuše

Venera-15 a Venera-16 objevily dva nové typy reliéfních struktur [ :14]19 [21] . Mezinárodní astronomická unie v souladu s běžným postupem v takových případech přidělila jména detailům povrchu Venuše objeveným jako výsledek práce stanic Venera-15 a Venera-16 . Byly vybrány ze speciální kartografické banky jmen, která zahrnovala zejména jména hrdinek epických děl národů SSSR přidaná na návrh Ústavu etnografie a schválená názvoslovnou komisí při Astronomické Rada Akademie věd SSSR [22] . Názvy pro otevřené detaily reliéfu AMS „Venera-15“ a „Venera-16“ byly schváleny XIX. shromážděním IAU v Novém Dillí (1985) a XXI. shromážděním IAU v Buenos Aires (1991) [23] . Tolik těchto jmen se objevilo na mapách cirkumpolární oblasti Venuše.

Bibliografie

• V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov , E. L. Akim a další Atlas povrchu Venuše . - Moskva, Hlavní ředitelství geodézie a kartografie při Radě ministrů SSSR , 1989
• O.N.Rzhiga. Nová éra ve studiu Venuše (radarové zobrazování pomocí kosmických lodí "Venera-15" a "Venera-16") . - M . : Knowledge , 1988. - (Novinka v životě, vědě, technice. Řada "Kosmonautika, astronomie"; č. 3).

Poznámky

1. ↑ 1 2 Výběr dat o Venuši získaných AMS Venera-15 a AMS Venera-16 Archivní kopie ze dne 25. července 2011 na Wayback Machine V. I. Vernadsky RAS a Moscow Power Engineering Institute , na stránkách NASA
2. ↑ 1 2 Domácí výzkum Venuše  // Věda a život . - 2006. - č. 1 . (Ruština)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 O.N.Rzhiga. Nová éra ve studiu Venuše (radarové zobrazování pomocí kosmických lodí "Venera-15" a "Venera-16") . - M . : Knowledge , 1988. - (Novinka v životě, vědě, technice. Řada "Kosmonautika, astronomie"; č. 3).
4. ↑ 1 2 3 4 Zakharov A.I., Sinilo V.P. Venuše: portrét polární oblasti // Věda a lidstvo . - M .: Vědomosti , 1989. - S. 308-313 .
5. ↑ Galkin I.N. Mimozemská seismologie. — M .: Nauka , 1988. — S. 164. — 195 s. — ( Planeta Země a vesmír ). — 15 000 výtisků.  — ISBN 502005951X .
6. ↑ 1 2 3 4 Venera-15 a Venera-16 (nepřístupný odkaz) . Datum přístupu: 15. ledna 2012. Archivováno z originálu 8. října 2013.  (neurčitý)  na webových stránkách NPO pojmenovaných po S. A. Lavočkinovi
7. ↑ 1 2 Přes mraky Venuše // Věda a lidstvo . - M .: Knowledge , 1985. - S. 323-328 .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Venera-15, Venera-16: zpracování výsledků pokračuje // Věda a lidstvo . - M .: Knowledge , 1986. - S. 328-332 .
9. ↑ 1 2 3 Ročenka Velké sovětské encyklopedie: 1984. Vydání. 28 / Ch. vyd. V. G. Panov. - M .: Sovětská encyklopedie , 1984. - S. 476-477. — 584 s.
10. ↑ Levantovský V.I. Mechanika kosmického letu v elementárním podání. - 3. vyd. — M .: Nauka , 1980. — 512 s.
11. ↑ 1 2 Oertel, D., Moroz, VI VENERA-15 a VENERA-16 Infračervená spektrometrie – první výsledky  // Soviet Astronomy Letters  : journal  . - 1984. - Sv. 10 , č. 2 . - str. 101-105 .
12. ↑ R. Svoren. Hory pod mraky  // Věda a život . - M . : Pravda , 1984. - č. 4 . - S. 29-32 . (Ruština)
13. ↑ O.N.Rzhiga. Pohled skrz mraky // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1984. - č. 1 . - S. 2-5 .
14. ↑ 1 2 O.N.Rzhiga, Yu.S.Tyuflin. Mapy planety Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1989. - č. 3 . - S. 19-21 .
15. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Zpráva pracovní skupiny IAU pro kartografické souřadnice a rotační prvky planet a satelitů: 1982  // Nebeská mechanika  : časopis  . - 1983. - Sv. 29 . - str. 309-321 .
16. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Zpráva pracovní skupiny IAU/IAG/COSPAR o kartografických souřadnicích a rotačních prvcích planet a satelitů: 1985  // Nebeská mechanika  : časopis  . - 1986. - Sv. 39 . - str. 103-113 .
17. ↑ V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov , E. L. Akim aj. Atlas povrchu Venuše . - Moskva, Hlavní ředitelství geodézie a kartografie při Radě ministrů SSSR , 1989
18. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Tajemné krajiny Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1990. - č. 3 . - S. 93 .
19. ↑ Burba G.A. Nomenklatura detailů reliéfu Venuše. — M .: Nauka , 1988. — 64 s. - 1350 výtisků.  — ISBN 5020000035 .
20. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Tajemné krajiny Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1990. - č. 2 . - S. 91 .
21. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Tajemné krajiny Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1989. - č. 6 . - S. 45 .
22. ↑ Geologové zkoumají Venuši  // Věda a život . - M . : Pravda , 1985. - č. 2 . - S. 66-69 . (Ruština)
23. ↑ Názvy Burba GA na mapách Venuše – recenze před Magellanem   // Země , Měsíc a planety. - Springer , 1990. - Sv. 50-51 . - str. 541-558 . — ISSN 0167-9295 .

Viz také

• Program Venuše

Odkazy

• Kompilace dat o Venuši získaných AMS Venera-15 a AMS Venera-16 , poskytnutých Ústavem geochemie a analytické chemie. V. I. Vernadsky RAS a Moscow Power Engineering Institute , na stránkách NASA
• Některé listy fotografických map Venuše vydané na základě výsledků průzkumu povrchu Venuše AMS „Venera-15“ a „Venus-16“ GUGK SSSR v roce 1987 v nákladu 2000 výtisků
• Mark Wade. Venera . astronautix.com. Získáno 6. června 2010. Archivováno z originálu 17. února 2012. (neurčitý)
• D. f.-m. n. Rzhiga ON Jak vznikla první mapa Venuše  // " Věda a život ". - 2008. - č. 11 . — ISSN 0028-1263 . (Ruština)
• Venera 15 Archivováno 25. října 2011 na Wayback Machine
• Donald Mitchell. Radarové mapování Venuše.