Venera-16

"Venera-16"  - Sovjetisk automatisk interplanetarisk station (AMS), lanceret under programmet for udforskning af planeten Venus . Opsendelsen af ​​den interplanetariske Venera-16-station blev udført den 7. juni 1983 kl. 02:32:00 UTC (06:32 Moskva-tid ) fra Baikonur - kosmodromen ved hjælp af en Proton-K løfteraket med et DM-øverste trin . Formålet med opsendelsen er radarkortlægning af Venus ' overflade . At undersøge overfladen af ​​denne planet fra rummet er kun muligt ved hjælp af radar, da Venus konstant er indhyllet i tætte skyer. Den subpolære region af planeten, kortlagt af Venera-16, var en "tom plet" før dens flyvning, da den, i modsætning til de mere sydlige regioner, også er utilgængelig for radar fra Jorden og heller ikke var dækket af forskning fra kunstig satellit af Venus " Pioneer-Venus-1 " [4] . Derudover en del af overfladen af ​​Venus, nemlig fra 30 grader nordlig bredde. til 75 grader nordlig bredde, filmet af AMS "Pioner-Venus-1" med en opløsning på 200 km i terræn og en opløsning på 200 m i højden [5] , blev genoptaget af AMS "Venera-15" og "Venera -16" med en opløsning på 1 - 2 km i terræn og 30 m i højden [3] . De seneste data fra rumfartøjet blev modtaget den 13. juni 1985, da det reagerede på et signal sendt fra Jorden af ​​Vege -1 [6] .

Beskrivelse af enheden

AMS "Venera-16" var en cylinder 5 meter høj og 0,6 meter i diameter . To antenner var fastgjort i den ene ende af cylinderen , designet til radarsounding af Venus overflade: en sidescanningsradarantenne med en syntetisk blænde [3] , hvis spejl var en parabolcylinder , den havde en længde på 6 m og en bredde på 1,4 m, og den anden antenne radiohøjdemåler med et parabolsk spejl med en diameter på 1 m, for at måle højden over overfladen af ​​Venus og dens reflekterende egenskaber [7] . Foldet og dækket med en beskyttende skærm under en interplanetarisk flyvning, da den nærmede sig Venus, tabte radarantennen den og åbnede sig. Radiohøjdemålerantennen var fastgjort til skibets skrog. Under normale sessioner med scanning af overfladen af ​​Venus blev den rettet lodret nedad. Radarantennen under scanningsprocessen afveg fra skibets akse med 10 °. Dette radarsondesystem blev udviklet af Moscow Power Engineering Institute [8] I den anden ende af AMC var brændstoftanke, motorer og instrumentafdeling. [9] . To rektangulære solpaneler var placeret på begge sider af stationen og blev åbnet i form af vinger. For at kommunikere med Jorden blev der installeret en mobil radioantenneskål med et parabolsk spejl (diameter 2,6 meter) på stationen. Hastigheden af ​​informationsoverførsel afhang ikke af afstanden til stationerne og var 100 kbps , og operatører på Jorden modtog 100 Mb data om dagen [3] .

AMS var også udstyret med: et infrarødt Fourier-spektrometer , en kosmisk stråledetektor (6 sensorer) og solplasma-detektorer. Massen af ​​den interplanetariske station var 5300 kg [2] .

Fem dage før opsendelsen af ​​Venera-16 blev den automatiske interplanetariske station Venera-15 opsendt , som havde præcis det samme udstyr og de samme opgaver som Venera-16 AMS. Begge interplanetariske stationer var en modifikation af de tidligere AMS Venera-13 og Venera-14 . I stedet for landere på Venera-15 og Venera-16 blev der installeret radarudstyr til at overskue topografien af ​​Venus' overflade.

For at modtage information fra Venera-15- og Venera-16-stationerne blev to af de største antenner i USSR på det tidspunkt brugt - RT-70- antennen ved Center for Deep Space Communications nær Evpatoria med en primær spejldiameter på 70 meter og RT-64-antennen ved Medvezhiye-søerne nær Moskva med en hovedspejldiameter på 64 meter [7] .

Flyvningen til Venus blev udført fra en mellemliggende bane af en kunstig jordsatellit [3] . Tilsyneladende var flyvebanen tæt på Hohmann -banen , eftersom varigheden af ​​flyvningen til Venus langs Hohmann-banen er 146 dage, og det var juni 1983, der var den gunstige sæson for flyvningen langs en sådan bane [10] . :386 Den 15. juni og 5. oktober 1983 blev stationens kredsløb rettet. På vej til "morgenstjernen" forskede Venera-16 i kosmiske stråler fra Solen og galakser . [9]

Udforskning af Venus

Ind i WIS-kredsløbet

14. oktober 1983 AMS "Venera-16" nåede i nærheden af ​​Venus. Den første session med radiolyd af Venus blev udført af Venera-16 den 20. oktober, hvor omtrent det samme band blev fotograferet som af Venera-15 den 16. oktober [11] . Efter korrektionen den 22. oktober gik Venera-16 ind i en ny polarbane omkring Venus [9] . Orbitalparametrene var: minimumsafstand ~ 1000 km over punktet på 62° nordlig bredde, maksimal afstand ~ 66000 km, orbitalhældning ~ 92,5°, omløbsperiode ~ 24 timer. Venera 15 blev opsendt i kredsløb om Venus den 10. oktober. Venera-16's kredsløb blev forskudt i forhold til Venera-15's kredsløb med 4°.

Radaropmåling og profilering i høj højde

Venera-15 og Venera-16 arbejdede sammen i mere end otte måneder. Bølgelængden , ved hvilken radaren blev udført af udviklerne af stationen, blev valgt til at være 8 cm af hensyn til tæt på minimumsdæmpningen af ​​signalet af Venus atmosfære (2,2 decibel ) [3] . Den daglige skydesession varede normalt 16 minutter - i perioden med den maksimale tilgang af stationen til overfladen af ​​Venus. Radaren i løbet af denne tid, mens stationen bevægede sig, filmede en stribe 120 km bred og 7500 km lang, startende ved 80 grader nordlig bredde. bag stangen, passerer nær stangen og langs meridianen, og går op til 30 grader nordlig bredde. foran stangen [3] . Da Venus roterede i en bestemt vinkel i løbet af dagen, roterede den næste strimmel også, og området, der blev filmet, var allerede forskelligt fra det forrige. Med den samtidige drift af radiohøjdemåleren filmede radaren strimlen til højre langs stationens bevægelse, mens pælen var til venstre. For at filme området umiddelbart ved siden af ​​polen, blev der afholdt en særlig session hver 10. dag, hvor stationen roterede 20 grader med uret omkring en akse parallelt med bevægelsen og dermed bevægede radarantennen sig til venstre side langs bevægelsen af stationen, mens radiohøjdemåleren på samme tid afveg fra lodret med 20 grader, og der blev ikke foretaget nogen højdemåling [4] . Under en fuldstændig rotation af Venus omkring sin akse, fra den 11. november 1983 til den 10. juli 1984, modtog Venera-15 og Venera-16 AMS et radarbillede af Venus' overflade i området fra nordpolen til cirka 30° nordlig bredde [8] , det vil sige cirka 30 % af Venus overflade.

Infrarød spektrometri

For at få oplysninger om den termiske stråling fra Venus blev der installeret et infrarødt Fourier-spektrometer fremstillet i DDR på stationen . Det var det vigtigste måleinstrument i eksperimentet under Interkosmos- programmet, udført af videnskabsmænd fra USSR og DDR. Modellen af ​​det infrarøde Fourier-spektrometer var en forbedret version af de enheder, der blev brugt på de sovjetiske satellitter i Meteor -serien. Dens betydelige fordel i forhold til tidligere modeller var evnen til at udføre den omvendte Fourier-transformation over interferogrammer direkte om bord på AMS og sende til Jorden, efter anmodning fra operatører, enten rå interferogrammer eller færdige spektre eller begge dele [12] . Ved hjælp af dette instrument, fra WIS-kredsløbet, modtog Venera-15- og Venera-16-stationerne i 1983 1500 infrarøde strålingsspektre , hver i bølgelængdeområdet fra 6 til 40 mikron . Det undersøgte breddegrader er fra 66 grader S. op til 87 grader N Normalt langs hver sti, som passerede i meridional retning nær polen fra natsiden af ​​Venus til dagsiden, registrerede stationen 50-60 infrarøde spektre [8] .

Informationsbehandling og kortlægning

Signalet modtaget fra AMS blev behandlet ved hjælp af en CM -4 -computer og specialdesignet udstyr, som inkluderede elementer som en processor, der udførte Fourier-transformationen, på Institute of Radio Engineering and Electronics (IRE) ved USSR Academy of Sciences , hvor overfladehøjdeprofiler og dens radar blev bygget på det billeder [8] [3] . IRE-dataene blev behandlet på Institut for Geokemi og Analytisk Kemi opkaldt efter V.I. V. I. Vernadsky fra Videnskabsakademiet i USSR og i TsNIIGAiK [8] . De orbitale parametre, der kræves til behandling af kartografisk information, blev specificeret af Institute of Applied Mathematics ved USSR Academy of Sciences [13] . Koordinatsystemet af punkter på overfladen af ​​Venus brugt af stationen svarede til det, der blev godkendt af IAU i 1982 [14] . Ved hjælp af simple transformationer - multiplikation med én 3x3 matrix , kan det reduceres til det system, der blev vedtaget af IAU i 1985 [15] og især brugt af det amerikanske Magellan- rumfartøj [1] . For en mere visuel repræsentation af højderne blev de talt fra en kugle med en radius på 6051 km, som ifølge dataene på det tidspunkt var lig med Venus' gennemsnitlige radius [4] .

Måledataene fra radaren og radiohøjdemåleren tjente som grundlag for skabelsen af ​​kort over Venus, for hver af de 27 dele af det undersøgte område blev der udarbejdet fotografiske og hypsometriske kort. Dette arbejde blev afsluttet af IRE i 1987 [4] . Opløsningen af ​​radarbilleder var 1-2 km, og derfor blev der brugt en skala på 1:5.000.000 til fotografiske kort. Til fragmenter af kort, der dækker breddegrader op til 80 grader nordlig bredde. Lambert-Gauss normale konforme koniske projektion blev brugt, og for breddegrader fra 80 til 90 grader nordlig bredde. - stereografisk projektion [13] . For at kompilere hypsometriske kort brugte vi radiohøjdemålerdata opnået fra sporene på stationerne, nøjagtigheden af ​​hver højdemåling var 30 meter. Højdeværdierne mellem sporene blev opnået ved interpolation ved hjælp af metoden med omvendt vægtede afstande [3] . Baseret på disse kort blev det første atlas over relieffet af Venus offentliggjort [16] . I 1989, for at "skabe de første detaljerede kort over overfladen af ​​Venus ved hjælp af digitale metoder og analysere Venus' geologi på grundlag heraf" til A. T. Bazilevsky, G. A. Burba, S. F. Zagorodny, A. I. Zakharov, S. P. Ignatov , A. A. Ost Krymovsky, M. A. A. Pronin, A. L. Sukhanov, A. G. Tuchin, Yu. S. Tyuflin og B. Ya. Feldman blev tildelt USSRs statspris [17] . Kortlægningen af ​​Venus blev senere videreført med lignende metoder ved hjælp af Magellan-rumfartøjet.

I området undersøgt af to AMS blev både to punkter med en maksimal højde og et punkt med en minimumshøjde bestemt af Venera-16 AMS'ens radiohøjdemåler [1] :

Baseret på de infrarøde strålingsspektre opnået med Fourier-spektrometrene på Venera-15- og Venera-16-stationerne, blev 1500 temperaturprofiler af Venus-atmosfæren kompileret i højdeområdet fra 60 til 90 km over forskellige punkter på dens overflade. af forskellige gasformige stoffer blev bestemt, skydensitet og højden af ​​deres øvre kant. Det er blevet fastslået, at jo tættere på polen, jo tættere er skyerne og jo lavere er deres øvre grænse. To "hot spots" blev fundet nær polen, hvor højden af ​​skyernes øvre kant er 10 km lavere end ved ækvator, og den termiske strålingsflux når maksimale værdier for hele den venusiske atmosfære. [otte]

Nye navne på kortet over Venus

"Venera-15" og "Venera-16" opdagede to nye typer reliefstrukturer [18] :14 , som begyndte at blive kaldt generiske termer " krone " (ringstrukturer varierende i størrelse fra 150 til 600 km) [19] og " tessera " (strukturer af vekslende kamme og dale, der ligner parket på billederne) [20] . Detaljerne om overfladen af ​​Venus, opdaget af Venera-15- og Venera-16-stationerne, blev navngivet af MAC i overensstemmelse med den sædvanlige procedure i sådanne tilfælde. De blev udvalgt fra en speciel kartografisk navnebank, som især omfattede navnene på heltinderne fra de episke værker af folkene i USSR tilføjet efter forslag fra Institut for Etnografi og godkendt af nomenklaturkommissionen under Astronomical Rådet for USSR Academy of Sciences [21] . Navnene på de åbne AMS "Venera-15" og "Venera-16" reliefdetaljer blev godkendt af XIX Assembly of IAU i New Delhi (1985) og XXI Assembly of IAU i Buenos Aires (1991) [22] . Så mange af disse navne dukkede op på kortene over den cirkumpolære region Venus.

Se også

• Venus program

Bibliografi

• V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov , E. L. Akim , et al. Atlas over overfladen af ​​Venus . - Moskva, hoveddirektoratet for geodæsi og kartografi under USSR's ministerråd , 1989
• O.N.Rzhiga. En ny æra i studiet af Venus (radarbilleddannelse ved hjælp af rumfartøjer "Venera-15" og "Venera-16") . - M . : Knowledge , 1988. - (Ny i livet, videnskaben, teknologien. Serien "Cosmonautics, astronomy"; nr. 3).

Noter

1. ↑ 1 2 3 Et udvalg af data om Venus opnået af AMS Venera-15 og AMS Venera-16 Arkivkopi dateret 25. juli 2011 på Wayback Machine V. I. Vernadsky RAS og Moscow Power Engineering Institute , på NASAs hjemmeside
2. ↑ 1 2 Indenlandsk forskning om Venus  // Videnskab og liv . - 2006. - Nr. 1 . (Russisk)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 O.N.Rzhiga. En ny æra i studiet af Venus (radarbilleddannelse ved hjælp af rumfartøjer "Venera-15" og "Venera-16") . - M . : Knowledge , 1988. - (Ny i livet, videnskaben, teknologien. Serien "Cosmonautics, astronomy"; nr. 3).
4. ↑ 1 2 3 4 Zakharov A.I., Sinilo V.P. Venus: et portræt af polarområdet // Videnskab og menneskehed . - M .: Knowledge , 1989. - S. 308-313 .
5. ↑ Galkin I.N. Udenjordisk seismologi. — M .: Nauka , 1988. — S. 164. — 195 s. — ( Planeten Jorden og Universet ). — 15.000 eksemplarer.  — ISBN 502005951X .
6. ↑ Venera-15 og Venera-16 (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 15. januar 2012. Arkiveret fra originalen 8. oktober 2013.  (ubestemt)  på hjemmesiden for NPO opkaldt efter S. A. Lavochkin
7. ↑ 1 2 Gennem Venus skyer // Videnskab og menneskehed . - M . : Knowledge , 1985. - S. 323-328 .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Venera-15, Venera-16: bearbejdning af resultater fortsætter // Science and Humanity . - M .: Knowledge , 1986. - S. 328-332 .
9. ↑ 1 2 3 Yearbook of the Great Soviet Encyclopedia: 1984. Udgave. 28 / Kap. udg. V. G. Panov. - M .: Soviet Encyclopedia , 1984. - S. 476-477. — 584 s.
10. ↑ Levantovsky V.I. Rumflyvningens mekanik i en elementær præsentation. - 3. udg. — M .: Nauka , 1980. — 512 s.
11. ↑ O.N.Rzhiga. Ser gennem skyerne // Jorden og universet . - M . : Nauka , 1984. - Nr. 1 . - S. 2-5 .
12. ↑ Oertel, D., Moroz, VI VENERA-15 og VENERA-16 infrarød spektrometri - første resultater  // Soviet Astronomy Letters  : journal  . - 1984. - Bd. 10 , nej. 2 . - S. 101-105 .
13. ↑ 1 2 O.N.Rzhiga, Yu.S.Tyuflin. Kort over planeten Venus // Jorden og universet . - M . : Nauka , 1989. - Nr. 3 . - S. 19-21 .
14. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Rapport fra IAU's arbejdsgruppe om kartografiske koordinater og rotationselementer for planeterne og satellitterne: 1982  // Celestial Mechanics  : journal  . - 1983. - Bd. 29 . - S. 309-321 .
15. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Rapport fra IAU/IAG/COSPAR arbejdsgruppen om kartografiske koordinater og rotationselementer for planeterne og satellitterne: 1985  // Celestial Mechanics  : journal  . - 1986. - Bd. 39 . - S. 103-113 .
16. ↑ V. A. Kotelnikov , V. L. Barsukov, E. L. Akim et al. Atlas over overfladen af ​​Venus . - Moskva, hoveddirektoratet for geodæsi og kartografi under USSR's ministerråd , 1989
17. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Mystiske landskaber på Venus // Jorden og universet . - M . : Nauka , 1990. - Nr. 3 . - S. 93 .
18. ↑ Burba G.A. Nomenklatur af detaljer om relieffet af Venus. — M .: Nauka , 1988. — 64 s. - 1350 eksemplarer.  — ISBN 5020000035 .
19. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Mystiske landskaber på Venus // Jorden og universet . - M . : Nauka , 1990. - Nr. 2 . - S. 91 .
20. ↑ O.N. Rzhiga, A.I. Sidorenko. Mystiske landskaber på Venus // Jorden og universet . - M . : Nauka , 1989. - Nr. 6 . - S. 45 .
21. ↑ Geologer udforsker Venus  // Videnskab og liv . - M . : Pravda , 1985. - Nr. 2 . - S. 66-69 . (Russisk)
22. ↑ Burba GA -navne på kortene over Venus - En gennemgang før Magellan   // Jorden , månen og planeterne. - Springer , 1990. - Vol. 50-51 . - S. 541-558 . — ISSN 0167-9295 .

Links

• Kompilering af data om Venus opnået af AMS Venera-15 og AMS Venera-16 , leveret af Institut for Geokemi og Analytisk Kemi. V. I. Vernadsky RAS og Moscow Power Engineering Institute , på NASAs hjemmeside
• Nogle ark med fotografiske kort over Venus udstedt baseret på resultaterne af undersøgelse af Venus' overflade af AMS "Venera-15" og "Venus-16" fra GUGK i USSR i 1987 med et oplag på 2000 eksemplarer
• Mark Wade. Venera . astronautix.com. Hentet 6. juni 2010. Arkiveret fra originalen 17. februar 2012. (ubestemt)
• D. f.-m. n. Rzhiga ON Hvordan det første kort over Venus blev skabt  // " Videnskab og liv ". - 2008. - Nr. 11 . — ISSN 0028-1263 . (Russisk)
• Venera 16 Arkiveret 23. september 2008 på Wayback Machine
• Donald Mitchell. Radar kortlægning af Venus.