рефераты, курсовые, дипломы >>> астрономия, авиация, космонавтика

 

Исследования Венеры космическими аппаратами

 

Рода Энеева мать, людей и бессмертных услада,

О благая Венера! Под небом скользящих созвездий

Жизнью ты наполняешь и все судоносное море,

И плодородные земли; тобою все сущие твари, родившися,

Жить начинают и свет солнечный видят.

Ветры, богиня, бегут пред тобою; с твоим приближением

Тучи уходят с небес, Земля - искусница- пышноватый

Стелет цветочный ковер, улыбаются волны морские,

И небосвода лазурь сияет разлившимся светом.

Лукреций "О природе вещей"

1. Введение

Нашу Землю со всех сторон окружает необъятный мир небесных тел - Вселенная либо космос. Только некие из небесных тел, как к примеру, Солнце, Луна, 5 планет и более калоритные звезды, можно следить невооруженным глазом. Астрономия - наука, изучающая тела Вселенной, - зародилась в глубочайшей древности. В настоящее время арсенал направлений и способов астрономических исследований так велик, что астрономия состоит из множества разделов таковых, как астрометрия, небесная механика, астрофизика, космогония, космология. В зависимости от изучаемых объектов в астрономии различают гелиофизику, планетную, кометную, внегалактическую астрономию, а в зависимости от спектра излучения, в котором ведутся исследования, выделяют радиоастрономию, инфракрасную, оптическую, ультрафиолетовую, рентгеновскую астрономию и палитра - астрономию. Но, все эти исследования и измерения, проводимые с поверхности Земли, ограничены мощным влиянием неспокойной и малопрозрачной атмосферы. С запуском в 1957 г. В русском Союзе первых искусственных спутников Земли стало вероятным следить космические объекты конкретно из космического пространства. Так возник новый раздел астрономии - внеатмосферная астрономия.

2. Автоматические межпланетные станции (АМС) - разведчики Вселенной

Автоматические межпланетные станции (АМС) - беспилотные космические летательные аппараты, предназначенные для полета к иным небесным телам с целью исследования Солнечной системы - межпланетного пространства, Луны, планет, Солнца, комет и др. АМС - разведчики Вселенной. Автоматы постоянно предшествуют проникновению человека в космос. Более того, автоматические межпланетные станции могут быть ориентированы к таковым планетам, в такие области солнечной системы, где физические условия очень сложны, чтоб туда мог проникнуть человек по крайней мере в наиблежайшие десятилетия, а может быть и века.

АМС запускаются многоступенчатыми ракетами - носителями, которые, как правило, поначалу выводят их на промежуточные околоземные орбиты, а потом докладывают им вторую космическую скорость и выводят их на межпланетные орбиты.

Исследования с помощью АМС осуществляются по разным схемам:

· пролетный (облетный) вариант - при пролете АМС на близком расстоянии от небесного тела, причем измерения проводятся на участке наибольшего сближения (к примеру, американские АМС "Маринер" и "Пионер", исследовавшие Венеру);

· вариант спутника планеты;

· вариант посадки на небесное тело.

В последнее время исследования почаще всего ведутся по смешанным вариантам: АМС совершает облет небесного тела либо выводится на орбиту его искусственного спутника, от нее отделяется отсек либо спускаемый аппарат, который совершает посадку на планету. По таковой смешанной схеме велись исследования Венеры русскими АМС "Венера".

Как правило, в состав служебных систем АМС входят системы астроориентации по звездам, электропитание обеспечивают солнечные батареи либо радиоизотопные источники электроэнергии. Поскольку АМС приходится передавать полезную информацию на Земля с больших расстояний, они имеют крупные параболические антенны, диаметр которых достигает 2 - 3 м. Они оборудованы также двигательными установками для коррекций траекторий на межпланетных участках полета, перехода на орбиту вокруг планеты и маневрирования в околопланетном пространстве. Массы АМС самые разные: от десятков до тыщ кг, к примеру, АМС "Венера - 10" имела массу 5033 кг.

АМС оснащаются разнообразной научной аппаратурой для исследования самой планеты и её атмосферы. Состав научной аппаратуры определяется задачками. Если полет к какой- или планете - первый, то измерения стремятся провести по может быть более широкой программе, основываясь на сведениях о планете из астрономических наблюдений. При последующих полетах ставятся более узенькие, более конкретные задачки. На АМС инсталлируются телевизионные камеры для съемок планеты, магнитометры для регистрации магнитных полей, приборы для измерения заряженных частиц, датчики для регистрации микрометеоритов. Для исследования атмосферы планеты добавляются приборы для определения химического состава атмосферы, её плотности, давления и температуры. Если планируются работы на поверхности планеты, АМС оборудуется аппаратурой для исследования химического состава и физико - механических параметров поверхности, а время от времени особыми устройствами для обнаружения признаков обитания биологических объектов.

А вот как смотрится наша голубая планета с борта АМС.

3. Результаты астрономических наблюдений Венеры

В таблице 1 приведены главные свойства планеты Венера, известные из астрономических наблюдений еще до эпохи исследования планет с помощью космических аппаратов.

Таблица 1. Сравнительные данные о Земле и Венере

черта

Венера

Земля

Среднее расстояние от Солнца

0,72

1

Период обращения по орбите

224,70 суток

365,26 суток

Период вращения

243,0 суток

24 часа

Наклон плоскости экватора к плоскости орбиты (град.)

177,4

23,45

наибольший угловой диаметр (сек дуги)

66

-

Диаметр экваториальный

(тыс. Км / един. Диам. Земли)

12,1 / 0,95

12,8 / 1

Масса (един. Массы Земли)

0,815

1

Средняя плотность, г/см3

5,24

5,52

Ускорение силы тяжести

8,6

9,81

Наличие атмосферы

да

да

Основной газ атмосферы

СО2

N2

Венера - вторая по расстоянию от Солнца и наиблежайшая к Земле планета Солнечной системы. Среднее расстояние от Солнца - 108 млн. Км. Венера видна на небе или после Захода Солнца (вечерняя звезда), или незадолго до его восхода (утренняя звезда). Венера - самое колоритное светило на небе после Солнца и Луны, и при благоприятных условиях можно даже следить тень от предметов, создаваемую светом Венеры. Эта планета известна людям с глубочайшей древности. Уже в 1610 году Галилей произвел первые телескопические наблюдения небесных светил и следил смену фаз у Венеры, т.Е. Изменение её видимой формы от диска до узенького серпа.

Существование атмосферы Венеры было найдено в 1761 году М.В. Ломоносовым при наблюдениях прохождения её по диску Солнца.

Вращение хоть какой планеты и ориентирование оси вращения в пространстве традиционно изучались по наблюдениям разных деталей, видимых на её поверхности. Но поверхность Венеры постоянно укрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты и вращающимся еще быстрее, чем сама планета. Поэтому характеристики вращения Венеры были определены лишь после возникновения в 30-х годах нашего столетия и развития радиолокационных наблюдений. Интересно, что Венера вращается в обратную сторону по сравнению с Землей и другими планетами c наклоном оси вращения к плоскости орбиты практически 900. Из-за такового необыкновенного сочетания направлений и периодов вращения и обращения вокруг Солнца смена дня и ночи на Венере происходит за 117 суток, поэтому день и ночь длятся по 58,5 сут.

В ХХ в. С помощью спектральных исследований в атмосфере Венеры найден углекислый газ, который оказался главным газом её атмосферы (96,5 %), в состав которой входит также около 3 % азота и небольшие количества инертных газов, кислорода, окиси углерода, хлороводорода и фтороводорода. Не считая того, в её атмосфере содержится около 0,1 % водяного пара. Углекислый пар и водяной пар создают в атмосфере Венеры парниковый эффект (предпосылкой которого является мощное поглощение этими газами теплового излучения), приводящий к сильному разогреванию поверхности планеты. Температура её поверхности около 5000С.

Заметим, что великолепное представление о дикой "природе" Венеры - планеты бурь, адской жары и ядовитых туч - дает один из ранешних умопомрачительных романов братьев Стругацких "Страна Багровых Туч" об экспедиции землян на Венеру.

набросок Венеры, сделанный А. Дольфюсом на обсерватории Пик Миди, содержит огромные подробности, чем неважно какая фото, полученная с Земли, но детали видимой поверхности так неясны, что их тяжело зарисовать точно. К тому же облачный покров меняется совсем скоро.

Новая эпоха в астрономии - исследования планет с помощью космических аппаратов - дозволила аккумулировать большой размер новой информации о природе Венеры, уточнить наши представления о ней.

4. Исследования Венеры с помощью АМС

К концу 50-х годов стало ясно, что наземные способы исследования Венеры не могут дать значительно новой информации. Способы оптической, инфракрасной и ультрафиолетовой астрономии оказались непригодными для исследования подоблачной атмосферы планеты. Запуск первых искусственных спутников Земли, а потом посылка первых АМС к Луне проявили возможность исследования Венеры с близких расстояний.

4.1. АМС первого поколения

Первым исследовательским аппаратом, направленным землянами к другой планете, стала русская автоматическая станция "Венера-1", стартовавшая 12 февраля 1961 года. Через три месяца она прошла на расстоянии около 100 тыщ км от Венеры и вышла на орбиту спутника Солнца. Радиосвязь с данной станцией длилась до тех пор, пока расстояние до Земли не превысило 3 млн. Км. И потом прекратилась из-за выхода из строя бортовой аппаратуры. Основными задачками станции "Венера-1" являлись проверка способов вывода космических объектов на межпланетную трассу, проверка сверхдальней радиосвязи и управления станцией, проведение физических исследований в космосе.

В декабре 1962 года американский зонд "Маринер-2" пролетел на расстоянии 35 тыщ км от Венеры, имея на борту радиометр сантиметрового спектра, магнитометр и ряд устройств для исследования заряженных частиц в космической пыли. Результаты магнитных измерений проявили, что собственное магнитное поле планеты невелико (магнитный момент Венеры не превосходит 5 - 10 % магнитного поля Земли). С точностью на 1,5 порядка большей, чем ранее с поверхности Земли, удалось найти отношение масс Солнца и Венеры. По данным радиометра был сделан вывод, что радиоизлучение формируется в нижней атмосфере Венеры, а не в ионосфере, как это допускалось ранее.

В 1965 году к "прекраснейшей из звезд небесных", так назвал Венеру Гомер, ушла "Венера-2", которая провела так называемые полетные исследования. АМС пролетела на расстоянии 24 000 км от поверхности планеты. Надежно работали приборы для измерения космических лучей, магнитных полей, потоков заряженных частиц и микрометеоритов, радиопередатчики и вся система передачи результатов научных наблюдений. Расправленные крылья солнечных батарей питали приборы и аппаратуру электроэнергией. Основная техно неувязка, стоявшая перед конструкторами межпланетной станции, заключалась в обеспечении её работы во время спуска в атмосфере Венеры в условиях больших температур и давления, а также в период аэродинамического торможения.

Первые полеты АМС к Венере дозволили выявить различия в подходе СССР и США к решению задач исследования Венеры с помощью космических аппаратов. Если мастера США в качестве основной схемы на первом этапе избрали схему пролета вблизи планеты, то конструкторы АМС в СССР поставили основной задачей посадку автоматических станций на поверхность планеты.

И вот наступил отменно новый этап: в 1965 году "Венера-3" в первый раз достигла поверхности планеты, а 1967 году "Венера-4" в первый раз выполнила плавный спуск в её атмосфере и провела непосредственные физико-химические исследования. АМС "Венера-4" несла спускаемый аппарат, который отделился перед входом автоматической станции в атмосферу. АМС сгорела в плотных слоях атмосферы, а спускаемый аппарат на парашюте плавно погрузился в плотные слои атмосферы. Первый в истории человечества сеанс межпланетной радиосвязи длился 93 минуты. Были измерены в зависимости от высоты плотность, давление и температура атмосферы, проведен химический анализ состава атмосферы. Спускаемый аппарат был рассчитан на давление до 20 атмосфер, и передача данных прекратилась до посадки на твердую поверхность Венеры. Было установлено, что углекислый газ является основной компонентой атмосферы (не менее 95%), получены пределы содержания ряда остальных компонент, однозначно установлено существование больших давлений и температур в атмосфере планеты. На пролетном аппарате измерена водородная корона Венеры, проведены наблюдения заряженных частиц и микрометеоритов.

В 1967 г. Через день после посадки "Венеры-4" мимо планеты на расстоянии 4000 км пролетел американский "Маринер-5", с помощью которого было изучено прохождение радиосигнала через атмосферу и ионосферу (радиопросвечивание) и проведены измерения водородной короны. По данным радиопросвечивания были получены зависимости температуры и давления от высоты в пределах 90-35 км и концентрация электронов ионосфере.

Существование менее плотной, чем земная, водородной короны у Венеры было найдено измерениями на космических аппаратах "Венера-4" и "Маринер-5". Для верхних областей Венеры характерен ряд особенностей, определяемых фотохимией CO2 c вероятным ролью в комплексе реакций воды и галогенов, в условиях атомных и молекулярных взаимодействий и взаимодействия с солнечным ветром.

Основная мишень запуска в 1969 году двух станций "Венера-5" и "Венера-6" - увеличение проникания в атмосферу Венеры, повышение точности измерений химического состава, характеристик атмосферы и соответствующих им высот. Корпус спускаемого аппарата был несколько упрочен, что позволило провести измерения подоблачной атмосферы на более низких высотах (до 19 км над поверхностью планеты).

Спускаемый аппарат новой конструкции был создан и вошел в состав станции "Венера-7", которая достигла окружностей планеты в декабре 1970 года. Её аппаратура проводила измерения не лишь во время спуска во всей толще атмосферы, но и в течение 53 минут на самой поверхности планеты. Условия оказались необыкновенно жестокими: давление достигало 90 атмосфер, а температура - до 5000 С; в облачном покрове, окутывающем планету, совсем много углекислого газа и не достаточно кислорода. Получены данные о характере пород поверхностного слоя Венеры.

На повестку дня встала задачка разработки венерианской автоматической станции, способной проводить более широкий круг научных исследований. Таковой автоматической станцией нового поколения стала АМС "Венера-8". С помощью спускаемого аппарата станции "Венера-8" в 1972 году были проведены разносторонние исследования атмосферы и поверхности Венеры. Не считая измерений атмосферного давления, плотности и температуры были измерены освещенность и вертикальная структура аэрозольной среды, в том числе и облачного слоя, определены скорости ветра на разных высотах в атмосфере по доплеровскому сдвигу частоты радиопередатчика, проведена палитра-спектроскопия поверхностных пород. Фотометрические измерения проявили, что облачный слой простирается до высот около 40 км, оценена его оптическая толщина и прозрачность; освещенность на поверхности дневной стороны Венеры оказалась достаточной для съемки изображения места посадки. В первый раз получен высотный профиль скорости ветра, который характеризуется возрастанием скорости от 0,5 м/сек у поверхности до 100 м/сек у верхней границы туч. По содержанию естественных радиоактивных частей (уран, торий, калий) поверхностные породы на Венере занимают промежуточное положение меж базальтами и гранитами.

В феврале 1974 года на расстоянии 6000 км от Венеры прошел американский пролетный зонд "Маринер-10", на котором были установлены телевизионная камера, ультрафиолетовый спектрометр и инфракрасный радиометр. Полученные телевизионные изображения облачного слоя использовались для исследования динамики атмосферы. С помощью ультрафиолетового спектрометра обнаружены и измерены количества гелия в атмосфере.

4.2. АМС второго поколения

Станции нового поколения "Венера-9" и "Венера-10", достигшие планеты в октябре 1975 года, стали первыми искусственными спутниками Венеры, а их спускаемые аппараты сделали мягкую посадку на освещенной стороне планеты. На станциях второго поколения информация со спускаемых аппаратов передавалась на орбитальный аппарат, а потом ретранслировалась на Землю. Это привело к значительному увеличению количества получаемой информации. В первый раз были переданы панорамные телевизионные изображения с другой планеты, измерены на спускаемых аппаратах плотность, давление, температура атмосферы, количество водяного пара, проведены нефелометрические измерения частиц туч, измерения освещенности в разных участках диапазона. Для измерений черт грунта кроме палитра-спектрометра употреблялся радиационный плотномер. Искусственные спутники дозволили получить телевизионные изображения облачного слоя, распределение температуры по верхней границе туч, диапазоны ночного свечения планеты, провести исследования водородной короны, многократное радиопросвечивание атмосферы и ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. Огромное внимание завлекло обнаружение гроз и молний в слое облачности на планете. Данные оптических измерений проявили, что энерго свойства венерианских молний в 25 раз превосходят характеристики земных молний.

На панорамах, составленных из телевизионных изображений, переданных со спускаемого аппарата "Венеры-9" (детали которого попали на передний план), видны выходы коренных пород; развалы камешков могут быть результатом смещений в коре и служить доказательством тектонической активности на Венере. В целом поверхность Венеры - это жгучая сухая каменистая пустыня.

В 1978 году по межпланетной трассе прошли и достигли заданной цели еще два посланца - "Венера-11" и "Венера-12", основной задачей которых было детализированное исследование химического состава нижней атмосферы способами масс-спектрометрии, газовой хроматографии, оптической и рентгеновской спектроскопии. Были измерены количества азота, окиси углерода, двуокиси серы, водяного пара, серы, аргона, неона и определены изотопные дела аргона, неона, кислорода, углерода, обнаружены хлор и сера в частицах туч, получены детальные данные по поглощению солнечного излучения на разных высотах в атмосфере, нужные для исследования его теплового режима. Особым приемником были зарегистрированы импульсы электромагнитного излучения, указывающие на существование электрических зарядов в атмосфере наподобие земных молний. На пролетных аппаратах были установлены ультрафиолетовые спектрометры для исследования состава верхней атмосферы.

Основная составляющая атмосферы Венеры - углекислый газ (96% по размеру), азот (4%), окись углерода, двуокись серы, кислорода фактически нет, содержание водяного пара, по-видимому, колеблется от 0,1 - 0,4% под облачными слоями до 15-30% выше них. Наземными спектроскопическими исследованиями найдены также молекулы HCl.

Температура атмосферы Венеры у поверхности планеты (на уровне, соответствующем радиусу 6052 км) 735 К, давление 9 МПа, плотность газа в 60 раз больше, чем в земной атмосфере.

Атмосфера Венеры до 50 км от поверхности сохраняется близкой к адиабатической, а выше 50 км температурный градиент миниатюризируется приблизительно вдвое. Дневные колебания температуры у поверхности 1 К, а на высоте 50-80 км достигают 15-20 К.

Температура верхней границы облачного слоя в приполярной зоне на 5-10 К выше, чем у экватора, что, видимо, связано с конфигурацией высоты расположения туч. Высокая температура атмосферы у поверхности разъясняется действием парникового эффекта: согласно данным прямых измерений значимая часть солнечного излучения (3 - 4%) достигает поверхности и нагревает её, а мощная непрозрачность для собственного инфракрасного излучения плотной углекислой атмосферы с примесью водяного пара препятствует остыванию поверхности.

найдена высокая грозовая активность Венеры : интенсивность электрических разрядов, регистрировавшаяся по частоте следования низкочастотных импульсов на спускаемых аппаратах "Венера-11" и "Венера-12", оказалась во много раз выше, чем на Земле. Разумеется вблизи поверхности Венеры появляются электрические поля с напряженностью в сотни кВ/м. Высокая грозовая активность предположительно разъясняется наличием работающих вулканов на поверхности Венеры.

Космические исследования проявили, что собственное магнитное поле планеты невелико (магнитный момент Венеры не превосходит 5 - 10 % магнитного поля Земли).

сразу с "Венерой-11" и "Венерой-12" проходила работа американского проекта "Пионер-Венера", который включал спутник и четыре атмосферных зонда с аппаратурой для измерения давления, плотности, температуры, оптической толщины туч и теплового излучения в атмосфере. На одном из зондов были дополнительно установлены масс-спектрометр, газовый хроматограф, спектрометр размеров аэрозольных частиц и два фотометра. На борту спутника находились масс-спектрометры нейтронного и ионного состава, ультрафиолетовый спектрометр, инфракрасный радиометр, поляриметр, магнитометр, анализаторы плазмы и электрических полей, радар для исследования рельефа. 4 Декабря 1978 года на околопланетную орбиту выведен американский космический аппарат "Пионер-Венера-1", а 9 декабря на Венере в четырех точках планеты сделали посадку один большой и три малых зонда (большой и один малый на дневную сторону, 2 остальных малых - на ночную поверхность), доставленные космическим аппаратом "Пионер-Венера-2" (сам космический аппарат сгорел в атмосфере Венеры). Во время этих экспериментов были проведены исследования структуры, химического состава, оптических параметров и теплового режима атмосферы, параметров туч. Проведены также измерения нейтрального и ионного состава верхней атмосферы; плазменные и магнитные измерения; способом радиовысотометрии изучен рельеф значимой части планеты.

Один из самых сложных за всю историю исследований Венеры полный опыт был осуществлен с помощью АМС "Венера-13" и "Венера-14" (1982 год). На спускаемых аппаратах была установлена усовершенствованная аппаратура химического анализа атмосферы (масс-спектрометры, газовые хроматографы, оптические и рентгеновские спектрометры) для исследования частиц облачного слоя. На этих станциях в первый раз были получены цветные панорамы поверхности планеты. Спускаемые аппараты провели бурение грунта (при температуре 4700 С и давлении у поверхности 93,5*105 Па!). Раскаленный грунт, добытый буровой установкой, транспортировался по сложной системе трубопроводов вовнутрь прочного корпуса спускаемого аппарата, где был проведен его химический анализ. Анализ дозволил найти содержание в грунте окислов магния, алюминия, кремния, железа, калия, кальция, титана и магния. В первый раз измерены электропроводность и механическая крепкость грунта, а также выполнен простой сейсмический опыт. Программа атмосферных измерений дозволила провести измерение содержания инертных газов - аргона, неона, криптона, ксенона - и большинства их изотопов, что совсем принципиально для понимания процесса формирования атмосферы Венеры. Ведь большая часть изотопов являются реликтовыми, т. Е. Их содержание не изменялось со времени формирования атмосферы. Не считая того, был выполнен комплекс измерений содержания серосодержащих и остальных малых компонентов атмосферы. Эти измерения подтвердили, что сера является главным элементом, определяющим состав венерианских туч.

Главной целью космического опыта на искусственных спутниках Венеры автоматических межпланетных станциях "Венера-15" и "Венера-16" (1983 год) являлось радиолокационное картографирование поверхности северного полушария с помощью радиолокаторов бокового обзора. В первый раз получены радиолокационные изображения северной приполярной области Венеры. На изображениях различаются кратеры, гряды, возвышенности, крупные разломы, горные хребты и детали рельефа размером 1-2 км. На спутниках были также установлены приборы для зондирования поверхности и атмосферы планеты в радиодиапазоне и инфракрасный Фурье-спектрометр, созданный учеными ГДР и СССР для исследования химического состава, строения, теплового режима и динамики атмосферы на высотах 55-100 км.

В декабре 1984 г. С интервалом в 6 суток в русском Союзе были запущены идентичные АМС "Вега-1" и "Вега-2". любая из этих станций состояла из пролетного и спускаемого аппаратов. Целью запуска явилось исследование Венеры с помощью спускаемых аппаратов и исследование кометы Галлея пролетными аппаратами с расстояния около 10 000 км. Спускаемый аппарат состоял из аэростатного зонда и посадочного аппарата. За двое суток до входа в атмосферу Венеры от пролетного аппарата отделился спускаемый аппарат, который при входе в атмосферу планеты разделился на аэростатный зонд и посадочный аппарат. 11 И 15 июля 1985 года в первый раз в атмосфере Венеры наполнились гелием оболочки аэростатов диаметром 3,4 м (200 лет назад, в 1783 году, схожий опыт был выполнен на Земле братьями Жозефом и Жакком Монгольфье). Аэростатные зонды, рассчитанные на работу в течение двух земных суток, несли комплекс метеоприборов (датчик давления, два датчика температуры, анемометр для измерения вертикального компонента скорости ветра), нефелометр для измерения плотности аэрозоля и индикатор наличия световых вспышек. По сигналам, передаваемым аэростатами на пролетные аппараты и далее на Землю, с помощью 17 наземных радиотелескопов, расположенных на местности СССР, Европы, Северной и Южной Америки, Австралии, Африки, определялись координаты и скорость движения аэростатов. На каждом посадочном аппарате имелся комплекс из девяти устройств для исследования черт атмосферы и поверхности Венеры. Воплощение программы АМС "Вега 1, 2" позволило в первый раз выполнить неповторимый опыт по прямому измерению скорости ветра в верхней части венерианского облачного покрова.

В таблице 2 приведен список пионерских измерений физических черт планеты Венера и её околопланетного пространства.

Таблица 2. список пионерских измерений черт Венеры с АМС

Исследования, измерения, проведенные с АМС

заглавие АМС

Год

Исследование околопланетной плазмы и магнитного поля вблизи планеты

Маринер - 2

1962

Измерения радиоизлучения в см-спектре

Маринер - 2

1962

Обнаружение углекислой атмосферы

Венера - 4

1967

Прямое измерение температуры и давления в подоблачной атмосфере

Венера - 4

1967

Измерение скорости ветра в атмосфере

Венера - 4

1967

Обнаружение у планеты водородной короны

Венера - 4

Маринер - 5

1967

Обнаружение у планеты ионосферы

Маринер - 5

1967

Прямое измерение содержания азота и водяного пара

Венера - 5, 6

1969

Прямое измерение температуры поверхности

Венера - 7

1970

Прямое измерение давления у поверхности

Венера - 8

1972

исследование химического состава поверхности (U, K, Th)

Венера - 8

1972

Радиолокационное исследование рельефа и черт грунта в районе посадки

Венера - 8

1972

Измерение высоты верхней границы туч

Маринер - 10

1974

Картографирование поверхности с АМС

Венера - 9, 10

1975

Измерение плотности грунта

Венера - 10

1975

Обнаружение пыли на поверхности

Венера - 9, 10

1975

Прямое измерение ионного состава верхней атмосферы

Пионер-Венера - 1, 2

1978

Определение теплового баланса в атмосфере

Пионер-Венера - 1, 2

1978

подтверждение отсутствия магнитного поля

Пионер-Венера - 1, 2

1978

Измерения содержания малых газовых компонентов атмосферы

Венера - 11, 12; Пионер-Венера - 1, 2

1978

Обнаружение электрических разрядов в атмосфере

Венера - 11, 12

1978

Обнаружение тектонической деятельности

Пионер-Венера - 1

1978

Обнаружение кратеров на поверхности

Пионер-Венера - 1

1978

Получение топографической карты 90 % поверхности

Пионер-Венера - 1

1978 -1979

Получение цветного изображения поверхности и венерианского неба

Венера - 13, 14

1982

Определение элементного состава грунта

Венера - 13, 14

1982

Определение содержания водяного пара в атмосфере

Венера - 13, 14

1982

доказательство того, что сера - основной элемент в составе облачного слоя

Венера - 13, 14

1982

Радиолокационная съемка поверхности и построение карт северного полушария планеты

Венера - 15, 16

1984

Исследование черт аэрозоля

Вега - 1, 2

1985

4.3. Программа "Магеллан"

Хотя наши знания об атмосфере Венеры и крупномасштабных свойствах её поверхности, полученные в итоге исследований с помощью АМС, совсем обширны, мы знаем совсем не достаточно о горах и равнинах, кратерах и потоках лавы - о деталях геологии Венеры. Мы хотели бы знать, как форма венерианской поверхности изменялась под действием вулканической и тектонической деятельности недр планеты, под влиянием аква и ветровой эрозии. Активны ли до сих пор все эти процессы? В поисках ответов на эти важнейшие вопросы американскими учеными запланирована программа "Магеллан". Эта программа в первый раз для США будет употреблять спутниковые измерения черт планеты Венера. Космический корабль с аппаратурой активной локации "Магеллан", позволяющей получать изображения планеты и её подповерхностного слоя, будет запущен с земного космического корабля Шаттл Антлантис. Через год и три месяца он выйдет на орбиту вокруг Венеры.

Так будет смотреться "Магеллан" на фоне облачной Венеры. В течение следующих 243 дней (период обращения Венеры) будут проводиться радиометрические, альтиметрические измерения и картографическая съемка Венеры с помощью радара при каждом облете данной планеты за 3,5 часа. От 70 до 90 % венерианской поверхности будет охвачено радарным картированием с высоким разрешением (от 250 до 600 м), т.Е. С разрешением, которое практически в 10 раз лучше, чем все предыдущие карты Венеры. Тот факт, что "Магеллан" будет посылать данные на Землю в течение каждого облета планеты, дозволит ученым на Земле точно измерить легкие конфигурации в орбитальном движении АМС, вызванные переменами венерианского гравитационного поля. Данные этих измерений внесут значимый вклад в наши знания о природе внутренней структуры тела Венеры.

5. Какая ты, Венера?

загадочная планета, постоянно скрытая желто-сернистыми тучами от нашего взгляда с поверхности Земли, приоткрыла покров над своими тайнами благодаря исследованиям с помощью космических аппаратов.

Какова же ты, Венера, наиблежайшая наша соседка в космосе?

· Венера подобна Земле по массе, плотности и ускорению свободного падения на планете, но вращается в обратную сторону по сравнению с Землей и другими планетами. Смена дня и ночи на Венере происходит за 117 суток, поэтому день и ночь длятся по 58,5 сут.

· Венера укрыта плотной атмосферой и облачным слоем, окутывающим планету, состоящим из капель серной кислоты и углекислого газа и вращающимся еще быстрее, чем сама планета.

· Углекислый газ - основной газ её атмосферы (96,5 %), в состав которой входит также около 3 % азота и небольшие количества инертных газов, кислорода, окиси углерода, хлороводорода и фтороводорода. Не считая того, в её атмосфере содержится около 0,1 % водяного пара.

· Температура атмосферы Венеры у поверхности планеты (на уровне, соответствующем радиусу 6052 км) 735 К, давление 90 атм., Плотность газа в 60 раз больше, чем в земной атмосфере.

· В атмосфере бушуют штормы со скоростью ветра, растущей от 0,5 м/сек у поверхности до 100 м/сек у верхней границы туч. Молнии с силой, в 25 раз превосходящей земные, пронизывают плотную атмосферу планеты. Высокая грозовая активность предположительно разъясняется наличием работающих вулканов на поверхности Венеры.

· В целом поверхность Венеры - это жгучая сухая каменистая пустыня с поверхностными породами, занимающими промежуточное положение меж базальтами и гранитами и с температурой поверхности около 500 К. Но, на Венере обнаружены и кратеры, гряды, возвышенности, крупные разломы, горные хребты, детали рельефа и пыль.

разумеется, что загадочная Венера не приспособлена для жизни земных жителей. Такое довольно подробное знание условий "жизни" на планете, самой близкой к нам в космосе и более загадочной, дали результаты исследований Венеры с помощью космических аппаратов.

Получение с помощью разведчиков космоса разнообразной информации о районах дальних и ближних, Венере, остальных уголках Солнечной системы имеет большущее научное и познавательное значение.

Венера ближе к Солнцу и, следовательно, молодее нашей планеты. Процессы, проходящие в её недрах, когда - то проходили и на нашей Земле. Венера - это прошедшее нашей родной планеты. Познав прошедшее, люди сумеют предсказать будущее.

6. Литература

1. "В Е Г А" - интернациональный Проект "Венера-Галлей", Центр Управления Полетом, 1985.

2. Кондратьев К. Я., Крупенио Н. Н., Селиванов А. С. Планета Венера. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1987, 277 стр.

3. Левитан Е.П. Астрономия, учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений, Москва: Просвещение, 1994, 207 стр.

4. Лукреций. О Природе Вещей. Москва: Из-во АН СССР, 1958, 259 стр.

5. Шаталов В. А., Ребров М. Ф., Баскевич Э. А., К Звездам - To the Stars. Москва: Планета, 1982.

6. Энциклопедический Словарь молодого Астронома (сост. Н. П. Ерпылев). Москва: Педагогика, 336 стр., 1986.

7. The Magellan Venus Explorer's Guide, INTERNET WEB site: http://pds.jpl.nasagov/mveg



 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Жизнь и разум во Вселенной
Содержание: 1. Введение 2. Возникновение разума 3. Появление жизни на Земле 4. Поиски жизни в солнечной системе Луна Меркурий ...

Большой взрыв
Содержание. I. Сценарий огромного взрыва. II. Огромные трудности огромного взрыва. ¨ Проблематичная...

Вселенная, которую я выбираю
Так что, нравится кому-то либо не нравится, но все мы - Дети Солнца! С хорошим Утром! Моя Семья! Лео Шарк Большой Взрыв - это только начальный...

Принцип работы и назначение телескопа
городская ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №6 Реферат на тему: «Принцип работы и назначение телескопа»Проверила: Малахова Галина Николаевна Выполнил:...

Планета Марс
Марс – от греческого Mas – мужская сила – бог войны, в римском пантеоне почитался как отец римского народа, охранитель полей и стад, позже – покровитель конных...