Сторінка
1
Наша планета оточена з усіх боків таємничим і неосяжним світом небесних тіл. Неозброєним оком можна спостерігати тільки деякі з них — Сонце, Місяць, 5 планет і найбільш яскраві зорі. З розвитком позаатмосферної астрономії стало можливим не тільки вивчення форм далеких космічних тіл за знімками, отриманими з орбітальних лабораторій, але і детальне вивчення проб грунту з цікавих для астрономів космічних об'єктів, доставлених з автоматичних міжпланетних станцій (АМС).
АМС — розвідники Всесвіту, безпілотні космічні літальні апарати, призначені для польоту до інших небесних тіл із метою вивчення Сонячної системи. Автоматичні міжпланетні станції дозволяють проникнути в таємничі куточки космосу, не задіявши при цьому безпосередньо фізичну одиницю, тобто людина вкладає в літальний, повністю комп'ютеризований апарат програму дій, а сама при цьому залишається на Землі. Крім того, чимало областей Сонячної системи мають суворі атмосферні умови, непридатні для людського організму, деякі з них розташовані від нашої планети так далеко, що не вистачить одного людського життя, щоб досягти їхньої поверхні.
АМС запускаються багатоступінчастими ракетами-носіями, які, як правило, спочатку виводять їх на проміжні навколоземні орбіти, а потім надають їм другої космічної швидкості й виводять на міжпланетні орбіти.1
Дослідження за допомогою АМС здійснюються за різними схемами:
— пролітний (облітний) варіант — при прольоті АМС на близькій відстані від небесного тіла, причому вимірювання проводяться на ділянці максимального зближення;
— варіант супутника планети;
— варіант посадки на небесне тіло.
Два останні варіанти сьогодні воліють поєднувати: АМС робить обліт космічного тіла або виводиться на орбіту його штучного супутника, від неї відокремлюється відсік або апарат, що спускається й здійснює посадку на планету. За такою змішаною схемою вже проводилися дослідження (Венера, Марс).
Оскільки АМС доводиться передавати важливу інформацію на Землю з величезних відстаней, вони обладнуються сонячними батареями або радіоізотопними джерелами електроенергії, руховими установками для корекції траєкторії на міжпланетних ділянках польоту, переходу на орбіту навколо планети і маневрування у навколопланетному просторі, а також великими параболічними антенами, діаметр яких сягає 2—3 м. Маса АМС, у залежності від оснащеності, варіюється від десятків кілограмів до тисяч.
АМС оснащуються різноманітною апаратурою для дослідження самої планети та її атмосфери. Склад наукової апаратури визначається завданнями, що поставлені перед польотом. Якщо політ до якої-небудь планети відбувається вперше, то вимірювання прагнуть провести за великою програмою, основою для якої є відомості, отримані за допомогою астрономічних спостережень. При наступних польотах ставляться більш вузькі й конкретні завдання.
Венера — друга за розташуванням від Сонця (108 млн км) і найближча до Землі планета Сонячної системи. Венеру можна спостерігати на небі після заходу сонця (вечірня зоря) або незадовго до його сходу (ранкова зоря). Венера — найяскравіше світило на небі після Сонця й Місяця.
Ця планета відома людям із глибокої давнини. Вже в 1610 р. Галілей за допомогою телескопічних спостережень вивчав зміну фаз у Венери, тобто зміну її видимої форми від диска до вузького серпа. А про те, що у Венери є атмосфера, стало відомо у 1761 p., відкриття належало М. В.Ломоносову, який спостерігав проходження планети по диску Сонця.
Дослідження Венери становили собою певні труднощі, тому що її атмосфера виявилася дуже щільною і могутньою: вона складається на 95% з вуглекислого газу, оповита до того ж шаром хмар, який складається з крапель сірчаної кислоти й обертається набагато швидше, ніж сама планета. До складу атмосфери входить також близько 3% азоту і невелика кількість інертних газів, кисню, окису карбону, хлороводню і фтороводню, міститься близько 0,1% водяної пари. Вуглекислий газ і водяна пара створюють в атмосфері Венери парниковий ефект, зумовлений, у свою чергу, сильним поглинанням цими газами теплового випромінювання. Температура біля поверхні планети сягає 747 К, тиск 90 атм., а густина газу в 60 разів більша, ніж у земній атмосфері. В атмосферному шарі бушують шторми зі швидкістю вітру, яка зростає від 0,5 м/с біля поверхні до 100 м/с біля верхньої межі хмар. Блискавки із силою у 25 разів більшою, ніж земні, пронизують щільну атмосферу планети. Висока грозова активність ймовірно пояснюється наявністю діючих вулканів на поверхні Венери. Цікаво, що Венера обертається у зворотний бік у порівнянні з Землею й іншими планетами з нахилом осі обертання до площини орбіти майже 90°. Через таке незвичайне поєднання напрямків і періодів обертання навколо власної осі й навколо Сонця зміна дня і ночі на Венері відбувається за 117 діб, тому половина доби на Венері складає 58,5 земних діб. Перші відомості про поверхню планети були отримані із Землі в 30-х роках XX ст. за допомогою новітнього винаходу — радіотелескопів. Загалом поверхня Венери — це гаряча суха кам'яниста пустеля з поверхневими породами, що займають проміжне положення між базальтами і гранітами, і з температурою поверхні близько 500 К, але на Венері виявлені й кратери, пасма, височини, великі розлами, гірські хребти, деталі рельєфу й пил.
На початку XX ст. радіотелескопічні спостереження, інфрачервоні й ультрафіолетові методи дослідження Венери не давали повної картини рельєфу планети, а також інформації про її природу. Імовірно, на поверхні Венери переважали бурі, пекельна спека й отруйні хмари, але ці гіпотези не були достовірними. Але з початком нової ери в астрономії — винаходом космічних апаратів — почав надходити величезний обсяг інформації про природу Венери. Запуск перших штучних супутників Землі, а потім відправка перших АМС до Місяця дозволили вивчати Венеру з більш близьких відстаней.
12 лютого 1961 р. радянськими вченими була запущена перша автоматична станція «Венера-1», яка через три місяці пройшла на відстані близько 100 тис. км від Венери і вийшла на орбіту супутника Сонця. Радіозв'язок з цією станцією припинився через вихід із ладу бортової апаратури на відстані від Землі більш 3 млн км. У грудні 1962 р. американська сторона послала в космос зонд «Маринер-2», що пройшов від Венери на відстані 35 тис. км. Встановлена на його борту апаратура (радіометр, магнітометр і т. ін.) показала, що магнітне поле планети невелике: магнітний момент Венери не перевищує 5—10% магнітного поля Землі. Також з'ясувалося, що радіовипромінювання формується в нижній частині атмосфери Венери, а не в іоносфері, як вважалося раніше.
Починаючи з 1965 р. на Венеру була послана ціла серія «Венер», які «крок за кроком» наближалися до поверхні планети, і в 1967 р. «Венера-4» здійснила спускання апарата, що відокремився перед входом автоматичної станції в атмосферу. Вперше в історії людства був проведений сеанс радіозв'язку, що тривав 93 хвилини. Був зроблений хімічний аналіз складу атмосфери, на різних рівнях виміряні її густина, тиск і температура. У результаті досліджень було встановлено, що вуглекислий газ є основним компонентом атмосфери, визначено ряд інших компонентів, була виміряна воднева корона Венери, отримано підтвердження про високий тиск і температуру в атмосфері планети. Цікаво й те, що через день після посадки «Венери-4» на відстані 4 тис. км від поверхні планети пролетів американський «Маринер-2», завданням якого було вимірювання водневої корони й дослідження проходження радіосигналу крізь атмосферу й іоносферу. Шляхом вимірювань обома космічними апаратами було встановлене існування менш щільної, ніж земна, водневої корони у Венери. Для верхніх областей Венери виявився характерним ряд особливостей, визначуваних фотохімією С02 з можливою участю в комплексі реакцій води й галогенів, в умовах атомних і молекулярних взаємодій і взаємодії із сонячним вітром.
Завантажити реферат