§ 4. Автоматические станции исследуют Венеру

Из 12 приведенных в § 1 благоприятных сезонов, истекших до 1979 г., лишь два (сезоны 1964 и 1977 гг.) не были использованы ни СССР, ни США для полетов к Венере. Перечислим совершенные полеты (подавляющее большинство их — советские).

12 февраля 1961 г. — старт советской станции «Венера-1» массой 643,5 кг (впервые в истории использована промежуточная орбита вокруг Земли). 19—20 мая станция прошла на расстоянии 100 000 км от Венеры.

27 августа 1962 г.— старт американского космического аппарата «Маринер-2» массой 203 кг, который 14 декабря 1962 г. прошел на расстоянии 35 600 км от поверхности Венеры.

12 и 16 ноября 1965 г.— «Венера-2» и «Венера-3». Начальная скорость (после схода с орбиты) — 11,5 км/с. Станция «Венера-2» прошла (по прогнозу) на расстоянии от Венеры, так что ее траектория не нуждалась в коррекции (целью был пролет на расстоянии не более После двух коррекций «Венера-3» впервые достигла планеты Солнечной системы 1 марта 1966 в 9 ч 56 мин 26 с московского времени (утро на Земле — лучшее время как для наблюдения, так и для радиоприема Венеры).

12 июня 1967 г.— «Венера-4» (масса 1106 кг). Траектория близка к гомановской. Станция вошла со скоростью в атмосферу Венеры на ночной стороне. Еще до этого от нее отделился шарообразный спускаемый аппарат (диаметр масса 383 кг), покрытый теплозащитным слоем. Он самостоятельно вошел в атмосферу. Максимальная перегрузка достигла 300. При скорости спуска раскрылся тормозной парашют, заставивший раскрыться и основной. В течение 93 мин до момента, когда, как предполагают, внешнее давление вдавило крышку приборного отделения, шла радиопередача.

14 июня 1967 г. стартует «Маринер-5». 19 октября 1977 г. он проходит на расстоянии 3970 км от поверхности Венеры.

5 и 10 января 1969 г.— «Венера-5» и «Венера-6» (по 1130 кг) Импульсы схода с околоземных орбит 3,6 км/с. Угол начальной конфигурации примерно 45°. Коррекции 14 и 16 марта соответственно траекторий «Венеры-5» (импульс 9,2 м/с) и «Венеры-6» (37,4 м/с) при ориентациях в обоих случаях по Солнцу и Сириусу обеспечили вход в атмосферу Венеры московским утром 16 и утром 17 мая 1969 г. Спускаемые аппараты (СА) отделились на расстояниях 37 и 25 тыс. км от Венеры и вошли в атмосферу со скоростями 11,18 км/с под углами 62—65°. Расстояние между точками входа 300 км. Парашюты раскрылись при скорости спуска 210 м/с. Связь с СА «Венера-5» продолжалась 53 мин, а с СА «Венера-6» — 51 мин, причем за это время СА прошли 36,7 и 34,2 км.

17 августа 1970 г.— старт «Венеры-7» (масса 1180 кг). Предварительно охлажденный СА вошел в атмосферу Венеры 15 декабря 1970 г. со скоростью 11,5 км/с. Максимальная перегрузка равнялась 350, температура раскаленного слоя вокруг СА - 11 000°. Парашют раскрылся на высоте при скорости 0,2 км/с (нарочно позже, чем в предыдущих полетах) и давлении 0,7 атм. Через 35 мин 32 с после входа СА спустился на поверхность со скоростью встречи от утреннего терминатора. В течение 23 мин после этого принимался ослабленный в 100 раз сигнал Передавалась информация о температуре. Это была первая передача с поверхности какой-либо планеты.

27 марта 1972 г. — старт «Венеры-8» (начальная скорость Вход СА в атмосферу Венеры 22 июля (максимальная перегрузка 335, температура 12000°) Спуск на парашюте, открывшемся при скорости продолжался около часа. После посадки (вблизи терминатора) в течение 50 мин передавались данные об атмосфере и грунте планеты.

Рис. 146 Общий вид станции «Венера-9» («Венера-10») до отделения шарообразного спускаемого аппарата (СА) от орбитального аппарата

5 февраля 1974 г. мимо Венеры по пути к Меркурию (см. § 3 гл. 18) пролетел запущенный 3 ноября 1973 г. американский космический аппарат «Маринер-10», который передал тысячи фотографий планеты.

8 и 14 июня 1975 г. к Венере стартовали станции «Венера-9» и «Венера-10» (4936 и 5033 кг) - представители нового поколения автоматических венерианских станций в СССР (рис. 146) [4.49- 4.51]. Как траектории перелетов (рис. 147), так и околопланетные операции были рассчитаны таким образом, чтобы в течение не менее 115 мин обеспечивалась ретрансляция на Землю радиосигналов со спускаемого аппарата (СА) через орбитальный аппарат (OA) каждой станции, причем орбита OA должна была одновременно отвечать требованиям исследований планеты. Были проведены (для каждой станции) две коррекции, причем первые (11,93 и сделали траектории попадающими, а вторые (13,44 и уточнили места посадок и время входа. За двое суток до подлета к планете, уже в сфере действия Венеры, произошло отделение OA от СА, причем OA перешел на пролетную траекторию, огибающую Венеру в направлении, противоположном СА (импульсы увода OA

для станций «Венера-9, -10» соответственно 247,3 и 242,9 м/с). Непосредственно после прохождения перицентра сообщались тормозные импульсы (922,7 и 976,5 м/с), и OA обеих станций выходили на орбиты вокруг Венеры высотой с наклонениями периодами обращения мин и мин. Непосредственно после этого каждый OA оказывался в зоне радиосвязи (рис. 148) своего СА, начинавшего передачу уже на этапе парашютного спуска.

Рис. 147. Гелиоцентрические траектории станций «Венера-9» и «Венера-10» [4.49].

Рис. 148. Схема припланетных операций станции «Венера-9» («Венера-10»): I - пролетная траектория орбита искусственного спутника Венеры, 3 — траектория СА [4.49].

Спускаемые аппараты станций «Венера-9, -10» (1566 кг, рис. 149), предварительно охлажденные до температуры вошли в атмосферу со скоростью под углами 20,5° и 22,5°. Максимальные перегрузки равнялись 136 и 167,5. Атмосферная подушка снижала скорость до когда на высоте вступала в действие сложная парашютная система (и одновременно радиокомплекс), которая полностью отбрасывалась на высоте При дальнейшем снижении в течение примерно 55 мин действовало жесткое аэродинамическое тормозное устройство (теплозащитная сферическая оболочка диаметром отбрасывалась еще раньше). Посадочные скорости не превышали 7-9 м/с. Передачи с поверхности (в частности, телепанорам) продолжались в течение 53 и 65 мин, причем бортовые аппаратуры СА нормально функционировали после выходов OA из зон радиосвязи. Орбитальные аппараты совершали с орбит фотографирование Венеры, бистатическую радиолокацию поверхности (такую, при которой прямой и отраженный сигналы принимаются на Земле), радиопросвечивание атмосферы Венеры и околосолнечной плазмы.

В сезон 1978 г. к Венере были впервые направлены как советские, так и американские станции.

20 мая 1978 г. ракета «Атлас — Центавр» вывела космический аппарат «Пионер-Венера-1» (560 кг) на траекторию перелета, двигаясь по которой он 4 декабря 1978 г. достиг Венеры и перешел на орбиту ее искусственного спутника с периодом обращения и наклонением 115° (высота после коррекции 200-66400 км). «Неестественно» большой межпланетный участок перелета (и «слишком ранняя» дата старта) объясняется тем, что аппарат достиг окрестностей

Рис. 149 Спускаемый аппарат станции «Венера-9» («Венера-10»): 1 - спиральная антеина, 2 — аэродинамическое тормозное устройство-щиток, 3 — толстостенный корпус, заключающий приборный контейнер, 4 — эластичное посадочное устройство, 5 — прожекторы для подсветки (не понадобились).

Венеры на второй половине своей гелиоцентрической орбиты — не до, как обычно, а после прохождения перигелия.

8 августа 1978 г. ракетой «Атлас-Центавр» был запущен аппарат «Пионер-Венера-2» (масса 904 кг). За 24 дня до входа в атмосферу Венеры от основного блока аппарата отделился большой зонд (317 кг), а еще через 4 дня — три одинаковых малых зонда (по 27 кг). 9 декабря большой зонд совершил спуск на парашюте, раскрывшемся на высоте малые зонды спустились без парашютов примерно на расстоянии друг от друга (вблизи северного полюса, на дневной и на ночной стороне южного полушария). Основной блок через 2 мин после входа в атмосферу вблизи южного полюса сгорел, как и предполагалось заранее, на высоте Все пять объектов передавали информацию, причем сигналы от четырех зондов, начавшие поступать за 22 мин до входа, ретранслировались через искусственный спутник Венеры «Пионер-Венера-1» во время прохождения ими атмосферы и даже несколько позже, чего вовсе не ждали (сильные сигналы зонда «День» шли в течение 68 мин после падения). До входа зондов в атмосферу связи с ними не было.

9 сентября 1978 г. начался полет советской станции «Венера-11», а 14 сентября «Венеры-12». 19 декабря, за двое суток до входа в атмосферу Венеры, от станции «Венера-12» был отделен спускаемый аппарат, а станция переведена на пролетную траекторию с перицентром на расстоянии от поверхности Венеры. Аналогичная операция со станцией «Венера-11» была проведена 23 декабря. Спускаемые аппараты станций вошли в атмосферу Венеры и совершили спуски на парашютах 21 и 25 декабря в точках, разделенных причем очередность спусков была обратна очередности запусков. СА «Венера-11» вел передачу с поверхности в течение 95 мин, СА «Венера-12» — 110 мин. Основные блоки станций перешли на орбиты искусственных планет и продолжали начатую программу исследований (главным образом изучение гамма-всплесков солнечного и галактического происхождения).