Venera-16

"Venera-16"  - szovjet automatikus bolygóközi állomás (AMS), amelyet a Vénusz bolygó kutatási programja keretében indítottak el . A Venera-16 bolygóközi állomást 1983. június 7- én 02:32:00 UTC -kor ( moszkvai idő szerint 06:32-kor ) hajtották végre a Bajkonuri kozmodrómról , egy Proton-K hordozórakétával , DM felső fokozattal . A kilövés célja a Vénusz felszínének radaros feltérképezése . A bolygó felszínének űrből történő vizsgálata csak radar segítségével lehetséges, mivel a Vénuszt folyamatosan sűrű felhők borítják. A bolygó Venera-16 által feltérképezett szubpoláris régiója „üres folt” volt repülése előtt, mivel a délebbi régiókkal ellentétben a Földről radar számára sem érhető el, és nem terjedt ki rá a kutatás sem. Vénusz mesterséges műholdja „ Pioneer-Venus-1 ” [4] . Ezenkívül a Vénusz felszínének egy része, mégpedig az északi szélesség 30. fokától. az északi szélesség 75. fokáig, az AMS "Pioner-Venus-1" 200 km-es terepen és 200 m-es magasságban [5] filmezett, a "Venera-15" és a "Venera" AMS újraforgatta. -16" terepen 1-2 km felbontással és 30 m magassággal [3] . Az űrrepülőgép legfrissebb adatait 1985. június 13-án kapták meg, amikor a Vege -1 [6] által a Földről küldött jelre reagált .

A készülék leírása

Az AMS "Venera-16" egy 5 méter magas és 0,6 méter átmérőjű henger volt. A henger egyik végére két antennát rögzítettek a Vénusz felszínének radaros szondázására: egy szintetikus apertúrájú oldalsó pásztázó radarantennát [3] , melynek tükre parabolikus henger volt, hossza 6 volt. m, szélessége 1,4 m, a második antenna rádiós magasságmérő pedig 1 m átmérőjű parabolatükörrel, a Vénusz felszíne feletti magasságának és visszaverő tulajdonságainak mérésére [7] . Egy bolygóközi repülés során összecsukva és védőernyővel letakarva, a Vénuszhoz közeledve a radarantenna leejtette és kinyílt. A rádió magasságmérő antennáját a hajótesthez rögzítették. A Vénusz felszínének szokásos pásztázása során azt függőlegesen lefelé irányították. A radarantenna a pásztázási folyamat során 10 ° -kal eltért a hajó tengelyétől. Ezt a radarszondázó rendszert a Moszkvai Energetikai Intézet fejlesztette ki [8] Az AMC másik végén az üzemanyagtartályok, a motorok és a műszerosztály voltak. [9] . Az állomás két oldalán két téglalap alakú napelem volt, amelyeket szárnyak formájában nyitottak ki. A Földdel való kommunikáció érdekében az állomáson egy parabolatükrös (2,6 méter átmérőjű) mobil rádióantenna antennát helyeztek el. Az információátvitel sebessége nem függött az állomások távolságától, és 100 kb/s volt , a földi operátorok pedig napi 100 Mb adatot kaptak [3] .

Az AMS-t a következőkkel is felszerelték: infravörös Fourier spektrométer , kozmikus sugárzás detektor (6 érzékelő) és szoláris plazma detektorok. A bolygóközi állomás tömege 5300 kg volt [2] .

Öt nappal a Venera-16 fellövése előtt felbocsátották a Venera-15 automata bolygóközi állomást , amely pontosan ugyanolyan felszereltséggel és feladatokkal rendelkezett, mint a Venera-16 AMS. Mindkét bolygóközi állomás a korábbi AMS Venera-13 és Venera-14 módosítása volt . A Venera-15 és Venera-16 leszállóegységei helyett radarberendezést telepítettek a Vénusz felszínének domborzatának felmérésére.

A Venera-15 és Venera-16 állomások információinak fogadásához a Szovjetunió két legnagyobb antennáját használták akkoriban - az Evpatoria melletti Mélyűr- Kommunikációs Központban található RT -70 antennát, amelynek elsődleges tükörátmérője 70 méter. valamint a Moszkva melletti Medvezhiye Lakesnél lévő RT-64 antenna 64 méteres elsődleges tükörátmérővel [7] .

A Vénuszra való repülést egy mesterséges földi műhold közbenső pályájáról hajtották végre [3] . A repülési pálya láthatóan közel volt a Hohmann -pályához , mivel a Vénuszra való repülés időtartama a Hohmann-pályán 146 nap, és 1983 júniusa volt a kedvező évszak az ilyen pályán való repüléshez [10] . :386 1983. június 15-én és október 5-én korrigálták az állomás pályáját. A „hajnalcsillag” felé vezető úton a Venera-16 kutatást végzett a Napból és a galaxisokból származó kozmikus sugarakkal kapcsolatban . [9]

Vénusz felfedezése

Belépés a WIS pályára

1983. október 14. Az AMS "Venera-16" elérte a Vénusz környékét. A Vénusz első rádiós megszólaltatását a Venera-16 hajtotta végre október 20-án, amikor nagyjából ugyanazt a zenekart fényképezte le, mint a Venera-15-ről október 16-án [11] . Az október 22-i korrekció után a Venera-16 új sarki pályára lépett a Vénusz körül [9] . A keringési paraméterek a következők voltak: minimális távolság ~ 1000 km az északi szélesség 62°-án található pont felett, maximális távolság ~ 66000 km, keringési dőlés ~ 92,5°, keringési periódus ~ 24 óra. A Venera 15-öt október 10-én bocsátották a Vénusz körüli pályára. A Venera-16 pályája 4°-kal eltolódott a Venera-15 pályájához képest.

Radar felmérés és nagy magasságú profilalkotás

A Venera-15 és a Venera-16 több mint nyolc hónapig dolgozott együtt. Az állomás fejlesztői a radar hullámhosszát 8 cm-re választották, mert közel a Vénusz atmoszférájának minimális csillapítása (2,2 decibel ) [3] . A napi forgatás általában 16 percig tartott - az állomás Vénusz felszínéhez való maximális közeledésének időszakában. A radar ezalatt az állomás mozgása közben egy 120 km széles és 7500 km hosszú sávot vett fel, amely az északi szélesség 80. fokától indult. a pólus mögött, a sark közelében haladva és a meridián mentén, felmegy az északi szélesség 30 fokáig. az oszlop előtt [3] . Mivel a Vénusz napközben bizonyos szögben forgott, a következő szalag is elfordult, és a filmezett terület már más volt, mint az előző. A rádiós magasságmérő egyidejű működtetésével a radar a jobb oldali sávot az állomás mozgása mentén, míg az oszlopot a bal oldalon rögzítette. A sarktal közvetlenül szomszédos terület filmezésére 10 naponta külön ülést tartottak, melynek során az állomás az óramutató járásával megegyező irányban 20 fokkal elfordult a mozgással párhuzamos tengely körül, és így a radarantenna bal oldalra került a mozgással. az állomás, míg a rádiós magasságmérő ugyanakkor 20 fokkal eltért a függőlegestől, magasságmérés nem történt [4] . A Vénusz teljes tengelye körüli forgása során, 1983. november 11. és 1984. július 10. között, a Venera-15 és a Venera-16 AMS radarképet kapott a Vénusz felszínéről az északi pólustól körülbelül 30°-ig terjedő területen. északi szélesség [8] , vagyis a Vénusz felszínének hozzávetőlegesen 30%-a.

Infravörös spektrometria

A Vénusz hősugárzásával kapcsolatos információk megszerzésére az NDK -ban gyártott infravörös Fourier spektrométert telepítettek az állomásra . Ez volt a fő mérőműszer az Interkosmos program keretében végzett kísérletben, amelyet a Szovjetunió és az NDK tudósai végeztek. Az infravörös Fourier spektrométer modellje a Meteor sorozat szovjet műholdain használt eszközök továbbfejlesztett változata volt. Jelentős előnye a korábbi modellekkel szemben az volt, hogy interferogramokon keresztül közvetlenül az AMS fedélzetén végrehajtotta az inverz Fourier-transzformációt , és a kezelők kérésére akár nyers interferogramokat, akár kész spektrumokat, vagy mindkettőt továbbította a Földre [12] . Ennek a műszernek a segítségével a WIS pályáról a Venera-15 és Venera-16 állomások 1983-ban 1500 infravörös sugárzási spektrumot kaptak , mindegyik 6-40 mikron hullámhossz-tartományban . A vizsgált szélességi öv a déli 66 foktól származik. 87 É-i fokig Általában az egyes ösvények mentén, amelyek a pólus közelében a Vénusz éjszakai oldalától a nappali felé haladtak meridionális irányban, az állomás 50-60 infravörös spektrumot vett fel [8] .

Információfeldolgozás és feltérképezés

Az AMS-től kapott jelet a Szovjetunió Tudományos Akadémia Rádiótechnikai és Elektronikai Intézetében (IRE) CM -4 számítógéppel és speciálisan tervezett berendezéssel dolgozták fel, amely olyan elemeket tartalmazott, mint például a Fourier-transzformációt végrehajtó processzor . ahol felszínmagasság-profilokat és radarját építették rá képek [8] [3] . Az IRE adatokat a V.I.-ről elnevezett Geokémiai és Analitikai Kémiai Intézetben dolgozták fel. V. I. Vernadsky a Szovjetunió Tudományos Akadémiájáról és a TsNIIGAIK -ban [8] . A térképészeti információk feldolgozásához szükséges pályaparamétereket a Szovjetunió Tudományos Akadémia Alkalmazott Matematikai Intézete határozta meg [13] . Az állomás által használt Vénusz felszíni pontok koordinátarendszere megfelelt az IAU által 1982-ben jóváhagyottnak [14] . Egyszerű transzformációk – egy 3x3 -as mátrixszal való szorzás – segítségével az IAU által 1985-ben [15] elfogadott rendszerre redukálható , amelyet különösen az amerikai Magellan űrhajó [1] használt . A magasságok vizuálisabb ábrázolása érdekében egy 6051 km-es sugarú gömbből számolták meg őket, ami az akkori adatok szerint megegyezett a Vénusz átlagos sugarával [4] .

A radar és rádiós magasságmérő mérési adatai szolgáltak alapul a Vénusz térképeinek elkészítéséhez, a vizsgált terület mind a 27 részére fényképes és hipszometrikus térképeket állítottak össze. Ezt a munkát az IRE 1987-ben fejezte be [4] . A radarképek felbontása 1-2 km volt, ezért a fényképes térképekhez 1:5 000 000 méretarányt használtak. Az északi szélesség 80. fokáig terjedő térképrészletekhez. a Lambert-Gauss normál konform kúpos vetületet használtuk, és az északi szélesség 80 és 90 foka között. - sztereografikus vetítés [13] . A hipszometrikus térképek összeállításához az állomások nyomvonalaiból nyert rádiós magasságmérő adatokat használtunk, az egyes magasságmérések pontossága 30 méter volt. A nyomvonalak közötti magasságértékeket inverz súlyozott távolságok módszerével végzett interpolációval kaptuk [3] . E térképek alapján jelent meg a Vénusz domborművének első atlasza [16] . 1989-ben "a Vénusz felszínének első részletes térképeinek digitális módszerekkel történő elkészítéséért és a Vénusz geológiájának ezek alapján történő elemzéséért" A. T. Bazilevszkijnek, G. A. Burbának, S. F. Zagorodnijnak, A. I. Zaharovnak, S. P. Ignatovnak, A. A. Osztrovszkijnak, V. A. A. Pronin, A. L. Sukhanov, A. G. Tuchin, Yu. S. Tyuflin és B. Ya. Feldman megkapta a Szovjetunió Állami Díját [17] . A Vénusz feltérképezését később hasonló módszerekkel folytatták a Magellán űrszonda segítségével.

A két AMS által vizsgált területen a Venera-16 AMS rádiómagasságmérője határoz meg két maximális magasságú és egy minimális magasságú pontot is [1] :

A Venera-15 és Venera-16 állomások Fourier spektrométereivel kapott infravörös sugárzási spektrumok alapján a Vénusz légkörének 1500 hőmérsékleti profilját állítottuk össze a felszín különböző pontjai feletti 60-90 km magassági tartományban, a tartalom Meghatároztuk a különböző gáznemű anyagokat, a felhősűrűséget és a felső szélük magasságát. Megállapítást nyert, hogy minél közelebb van a pólushoz, annál sűrűbbek a felhők, és annál alacsonyabb a felső határuk. Két "forró pontot" találtak a pólus közelében, ahol a felhők felső szélének magassága 10 km-rel alacsonyabb, mint az Egyenlítőnél, és a hősugárzási fluxus eléri a maximális értéket a teljes Vénusz légkörben. [nyolc]

Új nevek a Vénusz térképén

A "Venera-15" és a "Venera-16" két új típusú dombormű-szerkezetet fedezett fel [18] :14 , amelyeket " korona " (150-600 km méretű gyűrűs szerkezetek) általános elnevezéssel kezdtek el [19] és " tessera " (a képeken parkettára emlékeztető, váltakozó gerincek és völgyek szerkezetei) [20] . A Venera-15 és Venera-16 állomások által felfedezett Vénusz felszínének részleteit a MAC az ilyen esetekben szokásos eljárás szerint nevezte el. Ezeket egy speciális térképészeti névbankból választották ki, amely különösen a Szovjetunió népei epikus alkotásai hősnőinek neveit tartalmazta, amelyeket a Néprajzi Intézet javaslatára adtak hozzá, és a Csillagászati ​​​​nómenklatúra bizottság jóváhagyta. A Szovjetunió Tudományos Akadémia Tanácsa [21] . A nyílt AMS "Venera-15" és "Venera-16" dombormű részleteit az IAU XIX. Közgyűlése (1985) Újdelhiben és az IAU XXI. Buenos Aires -i Közgyűlése (1991) hagyta jóvá [22]. . Sok ilyen név szerepelt a Vénusz cirkumpoláris régiójának térképén.

Lásd még

• Vénusz program

Bibliográfia

• V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov , E. L. Akim és munkatársai A Vénusz felszínének atlasza . - Moszkva, a Szovjetunió Minisztertanácsa alá tartozó Geodéziai és Térképészeti Főigazgatóság , 1989
• O.N.Rzhiga. Új korszak a Vénusz tanulmányozásában (radar képalkotás a "Venera-15" és a "Venera-16" űrhajók segítségével) . - M . : Tudás , 1988. - (Új az életben, tudományban, technikában. "Kozmonautika, csillagászat" sorozat; 3. sz.).

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 Válogatás a Vénuszról az AMS Venera-15 és az AMS Venera-16 által szerzett adatokból A Wayback Machine 2011. július 25 - i archív másolata V. I. Vernadsky RAS és a Moszkvai Energiamérnöki Intézet , a NASA honlapján
2. ↑ 1 2 Hazai Vénuszkutatás  // Tudomány és élet . - 2006. - 1. sz . (Orosz)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 O.N.Rzhiga. Új korszak a Vénusz tanulmányozásában (radar képalkotás a "Venera-15" és a "Venera-16" űrhajók segítségével) . - M . : Tudás , 1988. - (Új az életben, tudományban, technikában. "Kozmonautika, csillagászat" sorozat; 3. sz.).
4. ↑ 1 2 3 4 Zakharov A.I., Sinilo V.P. Vénusz: a sarkvidék portréja // Tudomány és emberiség . - M . : Tudás , 1989. - S. 308-313 .
5. ↑ Galkin I.N. Földönkívüli szeizmológia. — M .: Nauka , 1988. — S. 164. — 195 p. — ( A Föld és az Univerzum ). — 15.000 példány.  — ISBN 502005951X .
6. ↑ Venera-15 és Venera-16 (elérhetetlen link) . Hozzáférés időpontja: 2012. január 15. Az eredetiből archiválva : 2013. október 8.  (határozatlan)  az S. A. Lavochkinről elnevezett NPO honlapján
7. ↑ 1 2 A Vénusz felhőin keresztül // Tudomány és emberiség . - M . : Tudás , 1985. - S. 323-328 .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Venera-15, Venera-16: az eredmények feldolgozása folytatódik // Tudomány és emberiség . - M . : Tudás , 1986. - S. 328-332 .
9. ↑ 1 2 3 A Nagy Szovjet Enciklopédia Évkönyve: 1984. szám. 28 / Ch. szerk. V. G. Panov. - M .: Szovjet Enciklopédia , 1984. - S. 476-477. — 584 p.
10. ↑ Levantovszkij V.I. Az űrrepülés mechanikája elemi előadásban. - 3. kiadás — M .: Nauka , 1980. — 512 p.
11. ↑ O.N.Rzhiga. A felhőkön át nézve // ​​Föld és az Univerzum . - M . : Nauka , 1984. - 1. sz . - S. 2-5 .
12. ↑ Oertel, D., Moroz, VI VENERA-15 és VENERA-16 Infravörös spektrometria - Első eredmények  // Soviet Astronomy Letters  : Journal  . - 1984. - 1. évf. 10 , sz. 2 . - 101-105 . o .
13. ↑ 1 2 O.N.Rzhiga, Yu.S.Tyuflin. A Vénusz bolygó térképei // Föld és az Univerzum . - M . : Nauka , 1989. - 3. sz . - S. 19-21 .
14. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. A bolygók és műholdak térképészeti koordinátáival és forgási elemeivel foglalkozó IAU munkacsoport jelentése: 1982  // Égi mechanika  : folyóirat  . - 1983. - 1. évf. 29 . - P. 309-321 .
15. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Az IAU/IAG/COSPAR munkacsoport jelentése a bolygók és műholdak térképészeti koordinátáiról és forgási elemeiről: 1985  // Égi mechanika  : folyóirat  . - 1986. - 1. évf. 39 . - 103-113 . o .
16. ↑ V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov, E. L. Akim és munkatársai: A Vénusz felszínének atlasza . - Moszkva, a Szovjetunió Minisztertanácsa alá tartozó Geodéziai és Térképészeti Főigazgatóság , 1989
17. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. A Vénusz titokzatos tájai // Föld és Univerzum . - M . : Nauka , 1990. - 3. sz . - S. 93 .
18. ↑ Burba G.A. A Vénusz domborművének részleteinek nómenklatúrája. — M .: Nauka , 1988. — 64 p. - 1350 példány.  — ISBN 5020000035 .
19. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. A Vénusz titokzatos tájai // Föld és Univerzum . - M . : Nauka , 1990. - 2. sz . - S. 91 .
20. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. A Vénusz titokzatos tájai // Föld és Univerzum . - M . : Nauka , 1989. - 6. sz ​​. - S. 45 .
21. ↑ Geológusok fedezik fel a Vénuszt  // Tudomány és élet . - M . : Pravda , 1985. - 2. sz . - S. 66-69 . (Orosz)
22. ↑ Burba GA nevek a Vénusz térképein – Magellán előtti áttekintés   // Föld , Hold és bolygók. - Springer , 1990. - 1. évf. 50-51 . - P. 541-558 . — ISSN 0167-9295 .

Linkek

• A Vénuszról az AMS Venera-15 és az AMS Venera-16 által beszerzett adatok összeállítása, amelyet a Geokémiai és Analitikai Kémiai Intézet biztosított. V. I. Vernadsky RAS és a Moszkvai Energiamérnöki Intézet , a NASA honlapján
• Néhány Vénusz fényképes térképlap, amelyet a Szovjetunió GUGK "Venera-15" és "Vénusz-16" AMS- e által 1987-ben 2000 példányban kiadott Vénusz felszínének felmérésének eredményei alapján adtak ki.
• Mark Wade. Venera . astronautix.com. Letöltve: 2010. június 6. Az eredetiből archiválva : 2012. február 17.. (határozatlan)
• D. f.-m. n. Rzhiga ON Hogyan hozták létre a Vénusz első térképét  // " Tudomány és élet ". - 2008. - 11. sz . — ISSN 0028-1263 . (Orosz)
• Venera 16 Archivált : 2008. szeptember 23. a Wayback Machine -nél
• Donald Mitchell. A Vénusz radartérképe.