Venera 9

Beskrivelse af dette billede, også kommenteret nedenfor

Model af Venera 10 (identisk med Venera 9) Generelle data

Organisation	Sovjetunionen
Bygger	Lavochkin
Program	Venera
Mark	Undersøgelse af Venus
Type mission	Lander og Orbiter
Status	Mission fuldført
Start	8. juni 1975
Launcher	Proton-K
Afslutning af missionen	22. marts 1976

Tekniske egenskaber

Masse ved lanceringen	4936 kg inklusive 1563 kg undervogn
Drivmasse	1093 kg
Energikilde	Solpaneler

Bane omkring Venus

Periapsis	1457 km
Apoapsis	112.144 km
Hældning	34,15 °

Venera 9 ( russisk : Венера-9) var en sovjetisk rumsonde, hvis mål var at studere Venus . Sonden, som var en del af Venera-programmet, bestod af en del, der var beregnet til at forblive i kredsløb ( orbiter ), og en anden beregnet til at lande på Venus ( lander ). Med en masse på 4.936 kg blev den lanceret den 8. juni 1975. Landeren adskiller sig videre20. oktober 1975 og landede to dage senere (22. oktober 1975). Landeren kom til jorden, overlevede de ekstreme tryk- og temperaturforhold i 53 minutter. Han var i stand til at tage nogle temperatur- og trykmålinger og tage et panoramabillede. For første gang returnerede en sonde billeder af overfladen på en anden planet. Venera 10 , en tvillingprobe, der blev lanceret et par dage senere, opnåede de samme resultater.

Sammenhæng

I 1960'erne og 1970'erne lancerede Sovjetunionen en række rumsonder for at studere planeten Venus . Disse maskiner, der danner Venera-programmet , er udviklet som en del af et rumløb mellem Sovjetunionen og De Forenede Stater og udgør som sådan et politisk såvel som et videnskabeligt spørgsmål. Rumsonderne i Venera-programmet afslører gradvist atmosfærens struktur og visse karakteristika ved den venusianske jord. Programmet udgør den største succes for sovjetisk astronautik inden for udforskning af solsystemet .

Efter en række fejl mellem 1961 og 1965, som skyldtes lige så meget Molnia- løfteraket som kvaliteten af rumsonderne, blev programmet overdraget til Lavotchkine-designkontoret . Denne opnår en lang række succeser. De første in situ- data om den venusianske atmosfære blev returneret af Venera 4- missionen i 1967. Venera 7 formåede at lande intakt på jorden på trods af det overvældende tryk på 93 atmosfærer. Venera 8 , der blev lanceret i 1972, leverer de første data fra jorden.

Sovjeterne sendte ingen rumsonder til Venus under lanceringsvinduet i 1973 , men for det i 1975 havde de endelig den tunge rumsonde, hvis udvikling var startet, da Venera-programmet blev genoptaget af Lavotchkine- kontoret i 1965. Takket være brugen af den langt mere kraftfulde Proton- løfteraket er den nye rumsonde fem gange tungere og dens masse når 5 tons. Denne nye model, døbt 4V-1, bruger en platform afledt af Mars-probemodellerne M-71 og M-73.

Venera 9's tekniske egenskaber

Omkredsen

En toroidetank på 2,35 meter i diameter omgiver den vigtigste raketmotor . Dette forbrænder en hypergolisk blanding af UDMH og nitrogenperoxid og har et tryk, der kan moduleres mellem 9,6 og 18 k N ; motorkraftaksen kan drejes og kan tændes flere gange i en samlet varighed på 560 sekunder. Den forlænges med en kort trykcylinder, der er 1,1 meter i diameter og indeholder en anden tank, flyelektronik og videnskabelige instrumenter. To solpaneler er placeret på begge sider af cylinderen og har hver et areal på 1,25 × 2,1 meter. Panelerne, der, når de udføres, giver rumfartøjet en samlet vingefang på 6,7 meter, tjener også som støtte til forskellige systemer: små kolde gasmotorer, der bruges til holdningskontrol drevet af en nitrogenbeholder , der er lagret under et tryk på 350 bar, et magnetometer og to helvejs-spiralformede antenner, der bruges til at kommunikere med landeren. Dette moderskib har, i modsætning til dets forgængere ødelagt, mens de kom ind i atmosfæren i Venus, evnen til at bruge sin fremdrift til at bremse og placere sig i kredsløb. Der fungerer det som et relæ mellem jorden og landeren takket være to VHF- modtagere, der tillader en strøm på 256 bit / s. Telekommunikationssystemet inkluderer også en højforstærket parabolantenne og fire andre rundstrålede antenner med lav forstærkning.

Landeren

Landeren har form af en sfærisk kapsel, der er 2,4 meter i diameter, fastgjort til enden af platformen. Den ydre del af kuglen er et hult varmeskjold dannet af en bikagestruktur dækket med et ablativmateriale. Denne ydre skals eneste rolle er at beskytte undervognen mod den intense varme, der genereres i den første fase af nedstigningen. Når den atmosfæriske genindtræden er opnået, frigøres dette skrog og afslører landingsudstyret selv. Den ydre skal af den er en titaniumkugle , der er belastet med at modstå tryk. En cylindrisk antenne, der er 80 cm i diameter og 1,4 meter høj, dækker kuglen og omgiver faldskærmsrummet. Sovjetiske ingeniører drog konklusioner af tætheden af den venusianske atmosfære: landeren bruger kun faldskærme i den første fase af nedstigningen. For at begrænse nedstigningstiden og dermed den gradvise opvarmning af kapslen falder den derefter i frit fald kun langsommere med en flad ring på 2,1 meter i diameter, der omgiver antennens bund: dette stabiliserer landingsudstyret og øger træk og derfor atmosfærisk bremsning, mens den fungerer som en reflektor for antennen. Rumfartøjet lander på venusisk jord på en deformerbar ring, hvortil den er forbundet med en række støddæmpere. Den samlede masse af sonden nåede 5 ton, inklusive 2,3 tons for platformen uden brændstof, 1.560 kg for landingsudstyret. Den del af landeren, der når venusisk jord, vejer 560 kg .

Den nye generation af lander kommer ind i den venusianske atmosfære i en relativt lav vinkel sammenlignet med tidligere sonder (ca. 20 ° mod 75 °). Retardationen er derfor lavere og overstiger ikke 170 g . 20 sekunder senere, når hastigheden er faldet til 250 m / s , indsættes en lille pilot faldskærm, og derefter frigøres varmeskjoldet, der er opdelt i to halvkugler. Elleve sekunder senere, når landeren er i ca. 60 km højde og hastigheden er 50 m / s , indsættes de tre faldskærme, der er 4,3 meter i diameter, og de videnskabelige instrumenter aktiveres. I 20 minutter krydser landeren det tætteste skylag under sine faldskærme og når derefter en højde på 50 km , de frigøres, og rumfartøjet falder i frit fald kun langsommere af den flade skive, der omgiver antennen. Når luften tykner, bliver trækket stærkere, og når landeren når jorden 50 minutter efter starten af sit frie fald, er dens hastighed kun 7 m / s .

Videnskabelig instrumentering

Underenheden af rumføleren, der forbliver i kredsløb omkring Venus, orbiteren , bærer et stort antal instrumenter, der især er beregnet til Venus-atmosfæren, herunder kameraer, der fungerer i ultraviolet for at filme skyerne, et infrarødt spektrometer , et infrarødt radiometer , et billedspektrometer, der arbejder i ultraviolet , et fotopolarimeter, et triaksialt magnetometer , en eksperimentel bistatisk radar . Landeren bruger på sin side under den atmosfæriske nedstigning to fotometre, det ene bredbånd det andet smalbånd, et nefelometer , tryk- og temperaturmåleinstrumenter, accelerometre og et spektrometer . Når det er installeret, anvendes følgende videnskabelige udstyr: to panoramakameraer forbundet med projektorer, der er ansvarlige for at kompensere for svagheden ved naturlig belysning, et vindmåler , et gammastrålespektrometer til bestemmelse af andelen af thorium , uran og kalium i jorden og en gamma stråledensitometer.

Gennemførelse af missionen

Den første kopi af den nye sonde, kaldet Venera 9, blev lanceret den 8. juni 1975. Tvillingproben, Venera 10 , lanceres den14. juni 1975. Begge lanceringer er vellykkede. Under transit fra Venera 9 til Venus foretages der to retters rettelser på16. juni og 15. oktober. Det20. oktoberto dage før ankomst blev landeren frigivet, og orbiteren vippede sin bane for at placere sig i kredsløbets indsættelsesposition med en hastighedsændring på 247 m / s . Det22. oktober, Venera 9, ankom i umiddelbar nærhed af Venus, bruger sin vigtigste fremdrift ( delta-V på 963 m / s ) til at indsætte sig i kredsløb omkring planeten. Den indledende bane på 1500 × 111.700 km med en hældning på 34,17 ° ændres kort efter i to faser, og kredsløbet udfører sin mission i en bane på 1547 × 112 144 km med en hældning på 34,15 °. Venera 9 er den første rumsonde, der kredser om planeten Venus. Venera 9-kredsløbets mission slutter 3 måneder senere efter en radiosenderfejl. De indbyggede kameraer fra Venera 9 og Venera 10 giver 1200 km film (billeder) af Venus 'udadvendte udseende ved hjælp af flere filtre til at skelne mellem skystruktur og i mindre grad skyformationer. Alle de oplysninger, der blev indsamlet af de to orbitere, gjorde det muligt at udføre den første undersøgelse af den venusiske atmosfære over en lang periode ved at indsamle data af flere slags.

Venera 9-landeren kommer ind i atmosfæren i Venus i en vinkel på 20,5 ° med en hastighed på 10,7 km / s . Det rammer jorden22. oktoberkl. 05.03 TC på den oplyste side af planeten. Venera 9 placeres på en skrå hældning på 20 til 25 °, og den stenede og uregelmæssige overflade fremhæver landingshældningen i en vinkel på 10 til 15 °. Videnskabelige eksperimenter lanceres med det samme, og data videresendes til kredsløbsmanden, indtil de ikke længere er synlige 53 minutter senere. Den indre temperatur i landeren nået dette punkt 60 ° C . Under landingen af landeren i den venusianske atmosfære viste instrumenterne, at bunden af skylaget begynder i en højde af 49 km og inkluderer flere lag, der spænder mellem 60 og 57 km , mellem 57 og 52 km samt mellem 52 og 49 km . Disse skyer er som en let tåge, der består af dråber, der er meget mindre end dem, der er til stede i det tilsvarende jordiske meteorologiske fænomen. Synligheden i skylaget er flere kilometer. Dråbernes brydningsevne er kompatibel med hypotesen om en sammensætning baseret på svovlsyre . Lyset, hvis blå komponent delvist er filtreret af skyer, får en orange farvetone i de nedre lag af atmosfæren. Aerosolerne lever med en lav tæthed på 49 til 25 km højde; nedenunder bliver luften helt klar igen. De instrumenter, der er ansvarlige for at analysere den kemiske sammensætning under nedstigningen, er ofre for svigt eller leverer ikke pålidelige data, et problem, der vil være hyppigt i de første sonder i denne nye serie. Temperaturen målt på jorden er 455 ° C, mens trykket er 85 bar med en let vind på 0,4 til 0,7 m / s . Kun et af de to kameraer formår at tage et billede, fordi lukkeren på det andet kamera ikke skubbes ud. Det sort-hvide billede taget af Venera viser en flad jord strødd med kantede sten af åbenlyst ny dannelse og lidt eroderende. Landingsstedet er badet i lys, hvis intensitet kan sammenlignes med en overskyet sommerdag på midten af breddegrader på jorden. Andelen i jorden af thorium, uran og kalium målt ved Venera 9 svarer til andelen af jordbasalter.

Genbehandling af billeder

Don P. Mitchell genbrugte de originale data fra Venera-billederne og rekonstruerede dem ved hjælp af moderne fotografisk behandlingssoftware.

Referencer

Robotisk udforskning af solsystemet Del 1 Guldalderen 1957-1982 , s. 209-210
Sovjetiske robotter i solsystemet , s. 292-297
Robotisk udforskning af solsystemet Del 1 Guldalderen 1957-1982 , s. 211-212
Sovjetiske robotter i solsystemet , s. 297-300
Sovjetiske robotter i solsystemet , s. 299-300
Sovjetiske robotter i solsystemet , s. 300-303
Sovjetiske robotter i solsystemet , s. 305
Sovjetiske robotter i solsystemet , s. 305-307
Sovjetisk rumbillede katalog

Bibliografi

(en) Wesley T. Huntress og Mikhail Ya. Marov, sovjetiske robotter i solsystemet: missionsteknologier og opdagelser , New York, Springer Praxis,2011, 453 s. ( ISBN 978-1-4419-7898-1 , læs online )
(en) Brian Harvey og Olga Zakutnayaya, russiske rumsonder: videnskabelige opdagelser og fremtidige missioner , Springer Praxis,2011( ISBN 978-1-4419-8149-3 )
(en) Brian Harvey, russisk planetarisk efterforskning: historie, udvikling, arv og udsigter , Berlin, Springer Praxis,2007, 351 s. ( ISBN 978-0-387-46343-8 , læs online )Historie om russiske interplanetariske missioner fra starten til 2006
(da) Paolo Ulivi og David M Harland, robotundersøgelse af solsystemet Del 1 Guldalderen 1957-1982 , Chichester, Springer Praxis,2007, 534 s. ( ISBN 978-0-387-49326-8 )Detaljeret beskrivelse af missioner (kontekst, mål, teknisk beskrivelse, fremskridt, resultater) af rumsonder, der blev lanceret mellem 1957 og 1982.
(en) Boris Chertok , Rockets and people , vol. 2: Oprettelse af en raketindustri , NASA History-serien,2006( ISBN 978-1-288-54781-4 , OCLC 829378424 )
(en) Boris Chertok , Rockets and people , vol. 3: Varme dage i den kolde krig , NASA , koll. "NASA History-serien",2006, 832 s. ( ISBN 978-0-16-081733-5 , OCLC 656365714 )
(en) Andrew J. Ball, James RC Garry, Ralph D. Lorenz og Viktor V. Kerzhanovichl, Planetary Landers og entry probes , Cambridge University Press ,2007( ISBN 978-0-521-12958-9 )
(en) Asif A. Siddiqi, det sovjetiske rumløb med Apollo , University Press of Florida,1996, 489 s. ( ISBN 978-0-8130-2628-2 )

Se også

Relaterede artikler

eksterne links

(en) Side dedikeret til Venera 9 / Venera 10-sonderne på russianspaceweb-siden