Venera-16

"Venera-16"  - sovětská automatická meziplanetární stanice (AMS), zahájená v rámci programu průzkumu planety Venuše . Start meziplanetární stanice Venera-16 byl proveden 7. června 1983 v 02:32:00 UTC (06:32 moskevského času ) z kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Proton-K s horním stupněm DM . Účelem startu je radarové mapování povrchu Venuše . Prozkoumat povrch této planety z vesmíru je možné pouze s pomocí radaru, protože Venuše je neustále zahalena hustými mraky. Subpolární oblast planety, kterou zmapovala Venera-16, byla před svým letem „prázdným místem“, protože na rozdíl od jižnějších oblastí je také nepřístupná pro radary ze Země a také nebyla pokryta výzkumem ze Země. umělá družice Venuše " Pioneer-Venus-1 " [4] . Kromě toho část povrchu Venuše, konkrétně od 30 stupňů severní šířky. na 75 stupňů severní šířky, natočený AMS "Pioner-Venus-1" s rozlišením 200 km v terénu a rozlišením 200 m na výšku [5] , byl přetočen AMS "Venera-15" a "Venera -16" s rozlišením 1 - 2 km v terénu a 30 m na výšku [3] . Nejnovější data sonda obdržela 13. června 1985, kdy reagovala na signál vyslaný ze Země Vege -1 [6] .

Popis zařízení

AMS "Venera-16" byl válec 5 metrů vysoký a 0,6 metru v průměru . Na jednom konci válce byly upevněny dvě antény určené pro radarové ozvučení povrchu Venuše: radarová anténa s bočním skenováním se syntetickou aperturou [3] , jejímž zrcadlem byl parabolický válec , měla délku 6 m a šířce 1,4 m, a druhý anténní radiovýškoměr s parabolickým zrcadlem o průměru 1 m, pro měření výšky nad povrchem Venuše a jejích odrazových vlastností [7] . Složená a zakrytá ochrannou clonou během meziplanetárního letu, při přibližování se k Venuši ji radarová anténa upustila a otevřela se. Anténa rádiového výškoměru byla připevněna k trupu lodi. Během normálních sezení skenování povrchu Venuše byla nasměrována vertikálně dolů. Anténa radaru se během procesu skenování odchýlila od osy lodi o 10°. Tento radarový sondážní systém byl vyvinut Moskevským energetickým inženýrským institutem [8] Na druhém konci AMC byly palivové nádrže, motory a přístrojové oddělení. [9] . Dva obdélníkové solární panely byly umístěny na obou stranách stanice a byly otevřeny ve formě křídel. Pro komunikaci se Zemí byla na stanici instalována anténa mobilního rádia s parabolickým zrcadlem (průměr 2,6 metru). Rychlost přenosu informací nezávisela na vzdálenosti ke stanicím a byla 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 meziplanetární stanice byla 5300 kg [2] .

Pět dní před startem Venera-16 byla spuštěna automatická meziplanetární stanice Venera-15 , která měla úplně stejné vybavení a stejné úkoly jako Venera-16 AMS. Obě meziplanetární stanice byly modifikací předchozích AMS Venera-13 a Venera-14 . Místo přistávacích modulů na Venera-15 a Venera-16 bylo instalováno radarové zařízení pro průzkum topografie povrchu 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 ze střední dráhy umělé družice Země [3] . Trajektorie letu se zřejmě blížila té Hohmannově , protože let k Venuši po Hohmannově dráze trvá 146 dní a právě červen 1983 byl pro let po takové dráze příznivým obdobím [10] . :386 15. června a 5. října 1983 byla orbita stanice opravena. Na cestě k „jitřence“ Venera-16 prováděla výzkum kosmického záření ze Slunce a galaxií . [9]

Průzkum Venuše

Vstup na oběžnou dráhu WIS

14. října 1983 AMS "Venera-16" dosáhla blízkosti Venuše. První relaci rádiového ozvučení Venuše provedla Venera-16 20. října, kdy byl vyfotografován přibližně stejný pás jako Venera-15 16. října [11] . Po korekci 22. října vstoupila Venera-16 na novou polární dráhu kolem Venuše [9] . Parametry oběžné dráhy byly: minimální vzdálenost ~ 1000 km nad bodem nacházejícím se na 62° severní šířky, maximální vzdálenost ~ 66000 km, sklon oběžné dráhy ~ 92,5°, doba oběhu ~ 24 hodin. Venera 15 byla vypuštěna na oběžnou dráhu kolem Venuše 10. října. Dráha Venera-16 byla posunuta vzhledem k dráze Venera-15 o 4°.

Radarový průzkum a výškové profilování

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 blízkého minimálnímu zeslabení signálu atmosférou Venuše (2,2 decibelu ) [3] . Denní natáčení obvykle trvalo 16 minut - v období maximálního přiblížení stanice k povrchu 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 10 dní konalo zvláštní zasedání, během kterého se stanice otáčela o 20 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, Venera-15 a Venera-16 AMS obdržely radarový snímek povrchu Venuše v oblasti od severního pólu do přibližně 30°. severní šířky [ 8] , tedy přibližně 30 % povrchu Venuše.

Infračervená spektrometrie

Pro získání informací o tepelném záření 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, případně obojí [12] . 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 CM -4 a speciálně navrženého zařízení, které zahrnovalo prvky jako procesor provádějící Fourierovu transformaci v Ústavu radiotechniky a elektroniky (IRE) Akademie věd SSSR , kde byly na něm postaveny výškové profily povrchu a jeho radar [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 [13] . Souřadnicový systém bodů na povrchu Venuše používaný stanicí odpovídal systému schválenému IAU v roce 1982 [14] . Pomocí jednoduchých transformací - násobení jednou maticí 3x3 , jej lze zredukovat na systém přijatý IAU v roce 1985 [15] a používaný zejména americkou sondou 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. Tato práce byla dokončena IRE v roce 1987 [4] . Rozlišení radarových snímků bylo 1–2 km, a proto se pro fotografické mapy používalo měřítko 1:5 000 000. 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 [13] . 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 [16] . 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 [17] . V mapování Venuše se později pokračovalo podobnými metodami pomocí sondy Magellan.

V oblasti studované dvěma AMS byly rádiovým výškoměrem Venera-16 AMS určeny oba dva body s maximální výškou a bod s minimální výškou [1] :

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 byla nalezena dvě „horká místa“, kde je výška horního okraje mraků o 10 km nižší než na rovníku a tok tepelného záření dosahuje maximálních hodnot pro celou atmosféru Venuše. [osm]

Nová jména na mapě Venuše

„Venera-15“ a „Venera-16“ objevily dva nové typy reliéfních struktur [18] :14 , které se začaly nazývat obecnými termíny „ koruna “ (prstencové struktury o velikosti od 150 do 600 km) [19] a " tessera " (struktury střídajících se hřebenů a údolí, na obrázcích připomínající parkety) [20] . Podrobnosti o povrchu Venuše, objevené stanicemi Venera-15 a Venera-16, pojmenovala MAC v souladu s běžným postupem v takových případech. 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 [21] . 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) [22] . Tolik těchto jmen se objevilo na mapách cirkumpolární oblasti Venuše.

Viz také

• Program 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 3 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. ↑ 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. ↑ O.N.Rzhiga. Pohled skrz mraky // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1984. - č. 1 . - S. 2-5 .
12. ↑ Oertel, D., Moroz, VI VENERA-15 a VENERA-16 Infrared Spectrometry - First Results  // Soviet Astronomy Letters  : journal  . - 1984. - Sv. 10 , č. 2 . - str. 101-105 .
13. ↑ 1 2 O.N.Rzhiga, Yu.S.Tyuflin. Mapy planety Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1989. - č. 3 . - S. 19-21 .
14. ↑ 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 .
15. ↑ 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 .
16. ↑ V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov, E. L. Akim aj. Atlas povrchu Venuše . - Moskva, Hlavní ředitelství geodézie a kartografie při Radě ministrů SSSR , 1989
17. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Tajemné krajiny Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1990. - č. 3 . - S. 93 .
18. ↑ Burba G.A. Nomenklatura detailů reliéfu Venuše. — M .: Nauka , 1988. — 64 s. - 1350 výtisků.  — ISBN 5020000035 .
19. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Tajemné krajiny Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1990. - č. 2 . - S. 91 .
20. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Tajemné krajiny Venuše // Země a vesmír . - M . : Nauka , 1989. - č. 6 . - S. 45 .
21. ↑ Geologové zkoumají Venuši  // Věda a život . - M . : Pravda , 1985. - č. 2 . - S. 66-69 . (Ruština)
22. ↑ Názvy Burba GA na mapách Venuše – recenze před Magellanem   // Země , Měsíc a planety. - Springer , 1990. - Sv. 50-51 . - str. 541-558 . — ISSN 0167-9295 .

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 16 Archivováno 23. září 2008 na Wayback Machine
• Donald Mitchell. Radarové mapování Venuše.