Источник: scientificrussia.ru
Ближайшая к Земле планета с температурой выше 450 градусов Цельсия на поверхности и слоем облаков из серной кислоты. В 2029 году российские ученые планируют отправить на Венеру исследовательскую миссию. Это будут первые исследования в истории современной России: последние отечественные аппараты Вега-1 и Вега-2 отправлялись к Венере в 1984 году.
В ХХ веке Советский Союз был лидером по исследованию этой планеты – с 1961 по 1984 годы советские ученые отправили 19 миссий, в которых получили данные об атмосфере и первые фотографии поверхности. Как проходили эти исследования, что сегодня ученые знают о Венере, и какую информацию планируют получить в следующих миссиях?
Экстремальные условия
Венера – самая горячая планета Солнечной системы, средняя температура на планете – 470 градусов Цельсия. Это выше, чем температура, при которой плавятся свинец, олово и цинк. Пусть Меркурий и ближе к звезде на пятьдесят миллионов километров, парниковый эффект, который создает атмосфера Венеры, сильнее разогревает поверхность планеты. Почти полностью: на 96 процентов атмосфера состоит из углекислого газа, а непрозрачный слой облаков из серной кислоты еще и закрывает планету от постороннего взгляда, что осложняет ее изучение с расстояния.
Сутки на Венере длятся 243 земных дня. Год – 224,7 земных суток. То есть вокруг Солнца планета обращается быстрее, чем вокруг своей оси. Причем планета вращается с востока на запад: в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет, только Уран вращается в том же направлении, что и Венера. Размеры планеты максимально приближены к размерам Земли – ее диаметр меньше только на 640 километров.
Атмосферное давление на планете почти в 100 раз больше, чем на поверхности Земли. 92 атмосферы – это примерно как на километровой глубине в океане. Экстремальная температура и давление, сверхплотная атмосфера из полужидкого-полугазообразного углекислого газа, кислотные облака и дожди осложняют работу космической техники на поверхности: ни один из аппаратов, которые удалось успешно посадить на Венеру, не проработал там больше двух часов.
19 миссий
Ровный белый диск, который можно увидеть почти сразу после захода Солнца и незадолго до рассвета, интересовал людей еще в средние века. Галилео Галилей наблюдал за планетой в начале XVII века. Михаил Ломоносов в 1761 году открыл атмосферу планеты, наблюдая через подзорную трубу с закопченным стеклом за тем, как она проходит по линии между Землей и Солнцем. «При выступлении Венеры из Солнца, когда передний ее край стал приближаться к солнечному краю... появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила... Сие не что иное показывает, как преломление лучей солнечных в Венериной атмосфере...», – писал ученый в своем дневнике.
Основные данные о планете появились только во второй половине ХХ века, когда к Венере начали отправлять космические аппараты. Ученые Советского Союза выполнили 19 успешных запусков исследовательских аппаратов, которые с разным успехом приносили ту или иную информацию.
12 февраля 1961 года в космос отправилась станция «Венера-1». Это был первый аппарат, созданный для исследования других планет. Впервые применили технику ориентации по трём осям космического аппарата по Солнцу и звезде Канопус, а для передачи телеметрической информации использовали параболическую антенну. Впрочем, данные о Венере от станции получить не удалось: через неделю после запуска, когда аппарат удалился от Земли на 2 миллиона километров, контакт был потерян. «Венера-1» прошла примерно в ста тысячах километров от исследуемой планеты и вышла на гелиоцентрическую орбиту.
Так Советский Союз потерял первенство в получении данных о Венере: в декабре 1962 года американская станция «Маринер-2» успешно передала первую информацию. В частности подтвердилась теория об экстремально горячей атмосфере планеты, выяснилось, что у Венеры нет магнитного поля, и была измерена скорость вращения планеты вокруг своей оси.
«Зонд-1», «Венера-2» и «Венера-3» – аппараты, которые отправляли изучать планету в 1964 и 1965 годах, передали научные данные о космическом и околопланетном пространстве. Появились знания, которые представляют ценность для решения проблем сверхдальней связи и межпланетных перелетов. Но системы управления, которые вышли из строя до достижения Венеры, не позволили аппаратам передать данные о самой планете. На станции «Венера-3» был установлен спускаемый аппарат – девяностосантиметровая сфера, в которую поместили металлический глобус Земли и вымпел Советского Союза. Эта сфера стала первым космическим аппаратом, который достиг поверхности другой планеты.
«Венеру-4» раздавило давлением на высоте в 28 километров от поверхности. До запуска аппарата ученые предполагали, что давление на планете может достигать 10 атмосфер. Спускаемый модуль сделали с двойным запасом прочности – в 20 атмосфер, чего не хватило для работы в экстремальных условиях при венерианском давлении 92 атмосферы. Несмотря на то, что поверхности достигла уже неисправная станция, важнейшие данные о температуре, давлении, плотности и химическом составе атмосферы Венеры позволили скорректировать производство следующих станций.
«Венера-7» в 1970 году мягко приземлилась на поверхность планеты. «Венера-9» в 75-м передала первые черно-белые фотографии. «Венера-14» сняла цветную панораму. Исследования планеты регулярно проводились до 1985 года, за это время ученые получили данные, которые сегодня известны.
Ожидания
Исследования Венеры отечественными аппаратами могут быть продолжены к концу нынешнего десятилетия, когда к планете отправится «Венера-Д». Обозначение «Д» расшифровывается как «долгоживущая» – планируется, что новый аппарат будет работать в экстремальных условиях на поверхности планеты значительно дольше советских предшественников.
На сайте проекта «Венера-Д» говорится, что, несмотря на прошлые успехи, вопросы формирования и эволюции Венеры, ее современное состояние климата пока остаются неизвестными. Для изучения необходимы исследования изотопного состава малых составляющих, включая инертные газы, исследование состава поверхности, изучение взаимодействия атмосферы и поверхности планеты.
Изучение Венеры интересно не только с точки рения фундаментальных знаний. Возможны открытия в области сравнительной планетологии: исследования помогают лучше понять историю формирования и развития планет земной группы, эволюцию их атмосферы. Такая информация может показать возможные пути эволюции Земли.
