СССР против Утренней звезды: Покорение Венеры

Первые фото поверхности Венеры

Как можно узнать из предыдущей статьи, исследование одной из наших ближайших соседок по Солнечной системе, планеты Венеры, началось с напряжённого соревнования между СССР и США. К концу 1960-х годов стало ясно, что «по очкам» в нём уверенно победил Советский Союз. Американцы переключили внимание на Марс и пилотируемую лунную экспедицию, но это вовсе не значило, что советская космонавтика продолжила игру в одни ворота. Соперник в исследованиях Венеры у неё остался, причём серьёзный – сама Венера. «Утренняя звезда» вовсе не собиралась отдавать свои тайны просто так, и путь к новым достижениям оказался ничуть не менее трудным, чем до этого.

Советская станция «Венера-3» всё же сумела попасть в одноимённую планету. Правда, не «на», а именно «в», так как влетела в Венеру на полной скорости и разбилась. Установленные на борту научные приборы ничего на Землю передать так и не смогли. Это, конечно, тоже было достижением – первый в истории искусственный объект, достигший иной планеты. Но хотелось чего-то более успешного и, главное, как это сейчас называется, «медийного». Такого, чтобы про это можно было бы красиво написать в газетах и рассказать по радио. Например, что автоматическая станция не просто вошла в атмосферу Венеры и канула там, как кирпич в озере, а передала ценные научные данные.

Под это начали создавать новые станции под индексом В-67 – то есть, «Венера-1967». Поручили их новому конструкторскому бюро – вместо ОКБ-1 Сергея Королёва ими занимались специалисты завода имени Лавочкина под руководством Георгия Бабакина. И снова не обошлось без приключений, начавшихся ещё на этапе проектирования. Например, чтобы спускаемый аппарат станции успешно работал в атмосфере Венеры, его надо спроектировать с учётом тамошних условий.

Спускаемый аппарат «Венеры-4»

Но у учёных были лишь гипотезы о том, что творится в небе над Венерой, и чтобы понять, какая из них верна, как раз и нужны были данные со спускаемого аппарата. То есть, чтобы получить возможность померить Венеру, надо было сначала померить Венеру. Замкнутый круг. В итоге решили, что спускаемый аппарат должен выдерживать давление до 15 атмосфер, а если по факту там будет больше, то он хоть сколько-нибудь проживёт и что-то успеет передать.

Спойлер: промахнулись в шесть раз, реальное давление в атмосфере Венеры у поверхности составляет около 90 атмосфер.

Сроки для разработки были весьма сжатыми. Испытать спускаемый аппарат на перегрузки удалось всего за месяц до запланированной даты старта. И когда выяснилось, что электропроводка аппарата этих самых перегрузок не выдерживает, переделывать её пришлось за считанные дни, ради чего сотрудникам КБ пришлось пропустить майские праздники 1967 года.

Изготовили станцию В-67 в двух экземплярах, запускать собрались аналогично «Венере-2/3» парой. Первая станция стартовала 12 июня 1967 года, вторая – 17 июня. Ровно посередине между этими датами к Венере, если помните, стартовал американский аппарат Mariner-5. Но красивой кавалькады из трёх летящих к одной точке кораблей не получилось. Если первая станция стартовала без проблем и была официально названа «Венера-4», то у второй отказал разгонный блок, и она так и осталась на околоземной орбите, получив обозначение «Космос-167».

Впрочем, и у «Венеры-4» полёт проходил не идеально. Поначалу всё шло ровно. Операторы, помня о «чудесах» с предыдущими экспедициями, старались по максимуму избегать любых рискованных манёвров. Поэтому довели станцию до расчётной точки встречи с Венерой в целости и сохранности, без сбоев и поломок. Вот только Венеры в точке встречи не оказалось. К тому моменту уже было понятно, что традиционные методы вычисления космических траекторий, основанные на наблюдении неба в оптический телескоп, не дают нужной точности, но новых методов пока не успели разработать. «Венера-4» промахивалась мимо тёзки примерно на 700 км. Это крохотное по космическим меркам расстояние чуть не привело к провалу всей миссии – лишь определив местонахождение Венеры уже, что называется, на месте, удалось провести срочную корректировку курса.

Финал истории оказался благополучным. Станция сблизилась с планетой, отстрелила спускаемый аппарат, и тот вошёл в атмосферу. На высоте около 60 км раскрылись парашюты, приборы начали сбор данных, телеметрия пошла на Землю. Это был невероятный успех – первые данные об атмосфере Венеры, полученные непосредственно из неё самой, а не путём дистанционного изучения.
Интересно, что до последнего момента наука допускала существование на Венере жизни. Лишь данные «Венеры-4» окончательно показали, что это невозможно – на момент обрыва связи приборы показывали температуру 262°C и расчётное давление около 18 атмосфер. Белковые организмы погибают при температуре около 135°C – это самые стойкие, подавляющее большинство ещё раньше. Стало ясно, что если на Венере кто-то и живёт, то совсем не похожий на то, что можно встретить на Земле.
Установленный на спускаемом аппарате радиовысотомер отработал со сбоями, передав только одну отметку – 28 км от поверхности. Поэтому сначала неясно было, замолчал аппарат от удара о поверхность или его уничтожило атмосферным давлением ещё во время спуска. Прикинув так и этак, решили, что вроде как первый вариант вероятнее. Так что объявили об успешном достижении аппаратом поверхности Венеры, а у некоторых тогдашних журналистов это даже превратилось в успешную мягкую посадку.

Неточную информацию всегда проще конкретизировать, имея данные из нескольких источников. Mariner-5 пролетел мимо Венеры практически одновременно с посадкой «Венеры-4», разница составила всего сутки. Он также проводил измерения температуры и давления в атмосфере планеты – только дистанционно. Сопоставив данные двух станций, учёные уже к началу 1968 года пришли к выводу, что объявление о посадке спускаемого аппарата «Венеры-4» было преждевременным – на самом деле он погиб на высоте как минимум нескольких километров от поверхности.

Умные люди не расстраиваются из-за своих неудач, а делают из них выводы. В техническое задание на новые венерианские станции были заложены более точные требования, основанные на данных, полученных «Венерой-4» и Mariner-5. Спускаемый аппарат должен был выдерживать температуру до 450°C и давление до 80 атмосфер.

К ближайшему стартовому окну, открывавшемуся в январе 1969 года, создать спускаемый аппарат под новые требования не успевали, но и пропускать возможность не хотели. Было решено отправить две станции с аппаратами, доработанными, насколько получится. До поверхности они опять не доживут, зато можно будет ещё раз, более точно померить параметры атмосферы. Эти станции получили названия «Венера-5» и «Венера-6», и больше про них рассказать нечего. Слетали, померили, передали. Однако их экспедиция позволила заметно упростить следующую, запланированную на 1970 год – так как всё, что можно было изучить в процессе спуска, оказалось уже изучено, предназначенные для этого приборы на новый спускаемый аппарат можно было уже не ставить. А сэкономленное место занять приборами для изучения грунта. Правда, новый спускаемый аппарат всё равно вышел на центнер тяжелее старого, поскольку был рассчитан на куда более суровые условия. Это привело к необходимости срочной доработки разгонного блока и переделки парашютной системы.

Станции было решено запускать снова парой, с интервалом в пять суток, как и предыдущие два раза. Но, как и в случае с экспедицией 1967 года, успешно стартовала только первая – её назвали «Венера-7».

Станция «Венера-7»

У второй снова случилось нехорошее с разгонным блоком, и на околоземной орбите появился спутник «Космос-359».

До места назначения «Венера-7» добралась практически без проблем. Сбой датчика ориентации по звёздам можно не считать – станцию сориентировали по Солнцу, и с курса она не сбилась. А вот после входа спускаемого аппарата в атмосферу начались проблемы. За отправку данных отвечал коммутатор, «опрашивающий» приборы по очереди. Но по какой-то причине он застрял на первом из приборов – термометре. И передавал, соответственно, только температуру за бортом. Затем оторвался один из парашютов – скорость снижения аппарата резко выросла почти вдвое. А потом связь просто прекратилась. Логичнее всего было предположить, что аппарат разбился, ударившись о поверхность со слишком большой скоростью.

Учёные не сдавались и продолжали слушать эфир. И на фоне естественных шумов действительно удалось обнаружить радиосигнал. Очень слабый – его мощность после удара о грунт упала в 32 раза – но отчётливый. Спускаемый аппарат «Венеры-7» вёл передачу с Венеры в течение двадцати минут – это была первая трансляция с поверхности другой планеты. А заодно и первая мягкая посадка на другую планету – поскольку аппарат, хоть и был явно повреждён, но продолжал работать, пока не сел аккумулятор.

В 1972 году на Венеру слетала станция «Венера-8». Её экспедиция прошла без инцидентов – конструкцию доработали с учётом опыта предыдущих полётов, и всё сработало штатно. Это была уже по-настоящему мягкая посадка, без натяжек. Были получены данные как об атмосфере Венеры, так и о некоторых свойствах её поверхности.


Посадка спускаемого аппарата «Венеры-8» в представлении художника

Пришла пора для чего-то более амбициозного. Например, для фотографий. Фотографии Венеры с близкого расстояния в феврале 1974 года сделали американцы со станции Mariner-10. Это было её побочным заданием, так как летела она к Меркурию, но картинки получились качественные, и нашим надо было выдать более внушительный результат. Например, заснять поверхность Венеры. Увидеть другую планету вблизи, а не со стороны – само по себе захватывающе. А в случае с Венерой – вдвойне, поскольку её поверхность попросту не видно из-за плотной атмосферы.

Затея была смелая. Но крайне сложная в осуществлении. В наши дни фотоаппараты имеют продвинутую автоматику и значительную часть работы делают сами. Тогда выставлять все параметры оптики приходилось вручную. А какие на Венере условия, было во многом неизвестно, несмотря на все предыдущие исследования. Там темно или светло? Судя по густому облачному покрову, должно быть темно – но насколько именно? Какой у тамошней атмосферы коэффициент преломления? Прозрачна ли она у поверхности или там тот же туман, что и на высоте? Стоит ошибиться при создании фотоаппарата и выставлении его настроек – и на фото будут только мутные пятна.

Станции запустили снова парой, с интервалом в несколько дней. На этот раз обе стартовали благополучно и получили название «Венера-9» и «Венера-10». О намерении получить фото поверхности Венеры в новостях заранее не сообщалось – разработчики фотоаппаратов не хотели потерь репутации в случае провала. В списке научных приборов фотоаппараты (точнее, телефотометры), которых было по два на каждом спускаемом аппарате, значились как «контрастометры», то есть датчики перепадов освещения.

Спускаемый аппарат «Венеры-9» на поверхности (художественная реконструкция)

Хотя провал был весьма вероятен, его шансы постарались снизить насколько можно. Садиться оба аппарата должны были на дневной стороне Венеры, чтобы света было побольше. Дополнительно на них были установлены лампы, которые должны были дополнительно осветить область вокруг. Объективы расположили так, чтобы в кадр попали части аппарата, на которые были нанесены контрастные метки – зная их цвет, полученное фото можно будет при необходимости обработать, восстановив реальный вид поверхности.

В отличие от предыдущих экспедиций, спускаемый аппарат передавал данные не напрямую на Землю, а на саму станцию, которая после отделения не улетала в пространство, ненужная более, а выходила на орбиту Венеры. Этим выстрелом убивали сразу двух зайцев. Во-первых, обеспечивали саму возможность связи. Дневная сторона Венеры повёрнута к Солнцу, то есть в сторону, противоположную Земле. Без ретранслятора на орбите сигнал оттуда попросту не поймать. Во-вторых, выполняли очередное уникальное достижение – создание первого в истории искусственного спутника другой планеты.

«Венера-10»

Словно в качестве компенсации за все предыдущие трудности, миссия прошла практически идеально. Единственной неполадкой стала крышка объектива одного из фотоаппаратов «Венеры-9», которая не открылась – но второй фотоаппарат сработал безупречно. 22 октября 1975 года человек впервые увидел поверхность чужой, враждебной планеты буквально с расстояния вытянутой руки. «Венера-10» совершила посадку трое суток спустя, примерно в 2200 км от «Венеры-9», у неё сбоев не возникло вообще никаких.

Очередной раунд штурма Утренней звезды завершился. Победа вновь была за советскими учёными и инженерами, хоть на этот раз им пришлось тягаться не с соперниками из-за океана, а с самой планетой Венерой. На этом история не закончилась, но продолжение будет в следующий раз, если у уважаемых читателей возникнет интерес.


НЛО прилетело и оставило здесь промокоды для читателей нашего блога:

HABRFIRSTVDS — скидка 15% на все тарифы VDS, кроме VDS Прогрев, на сайте firstvds.ru.

HABRFIRSTDEDIC — скидка 20% на гибкие конфигурации выделенных серверов на базе процессоров AMD Ryzen и Intel Core на сайте 1dedic.ru.

Скидка применяется на весь оплаченный период (1, 3, 6 или 12 месяцев) и распространяется только на ресурсы сервера. Воспользоваться промокодом можно до 31.12.21 при заказе любого количества новых серверов.

 

Источник

Читайте также

Меню