Укрощение Венеры

Первая попытка достичь Венеры была предпринята 12 февраля 1961 года: с Байконура ушла в полет межпланетная станция «Венера-1», разработанная в ОКБ-1 под руководством С.П. Королёва. Однако удалившись от Земли на 23 млн км через две недели космический аппарат перестал отвечать. Последние сигналы от него были получены 27 февраля, и на тот момент это был рекорд дальней космической радиосвязи.

Последующие миссии были отправлены к Утренней Звезде в ноябре 1965 года с разницей в четыре дня: «Венера-2» и «Венера-3» оснащались аппаратурой для передачи изображений и исследования основных параметров атмосферы и поверхности планеты. 27 февраля 1966 года «Венера-2» прошла от цели на расстоянии 24 тыс.км, а «Венера-3» даже попала в нее, доставив 1 марта на поверхность второй планеты Солнечной системы вымпел с изображением герба СССР. Задачи полета в полном объеме выполнены не были вследствие отказа ряда систем, тем не менее в ходе перелета на Землю была передана ценная информация о межпланетном пространстве.

Новый этап в исследованиях небесной сестры Земли открыла «Венера-4», стартовавшая 12 июня 1967 года. Это была станция, сделанная по старым чертежам, но уже на новом предприятии: в 1965 году ОКБ-1 передало тематику лунных и межпланетных зондов Машиностроительному заводу им.С.А.Лавочкина, и новые «головники» качественно изменили систему терморегулирования орбитального аппарата и полностью переделали спускаемый аппарат.

18 октября 1967 года, спускаемый аппарат межпланетной станции вошел в верхние слои венерианской атмосферы и совершил полуторачасовой спуск на парашюте, ведя передачу информации о плотности, химическом составе, давлении и температуре газов.

По мере его погружения газовый океан Венеры становился всё горячее и плотнее. На отметке 270℃ и 18 атмосфер оболочка лопнула, и спускаемый аппарат разрушился, озадачив ученых: раньше считалось, что давление на поверхности Венеры не превышает 10 атмосфер. Однако сообщения зонда показали, что ее атмосфера гораздо плотнее и горячее.

Спускаемые аппараты миссий «Венера-5» и «Венера-6», запущенные к Голубой планете в январе 1969 года, были усилены, но и они не смогли преодолеть атмосферу, ограничившись передачей данных о её химическом составе и температуре в широком диапазоне высот. Анализ показал, что для посадки на Венеру аппарат должен иметь прочность батискафа и выдерживать давление в шесть раз выше заложенного в конструкцию ранее.

Новые требования были учтены при разработке «Венеры-7», корпус которой был изготовлен из титанового сплава и рассчитан на внешнее давление до 180 атмосфер и перегрузку свыше 300 единиц. Внутри него размещались измерительная аппаратура, источники электропитания и система терморегулирования. Улучшенная теплоизоляция позволяла спускаемому аппарату активно функционировать на поверхности планеты - при максимальном давлении и внешней температуре до 530°С - в течение не менее 30 минут.

«Венера-7» стартовала 12 августа 1970 года. Через четыре месяца, 15 декабря, ее спускаемый аппарат вошел в атмосферу планеты, во время аэродинамического торможения снизил скорость с 11,5 км/с до 200 м/с, достигнув расчётных перегрузок в 350 единиц, и дальнейшее движение осуществлялось на парашюте из термостойкой ткани.

Наземные средства связи принимали радиосигналы со спускаемого аппарата в течение 53 минут – с момента окончания плазменного участка спуска, и в том числе тогда, когда он опустился на поверхность. К сожалению, при входе в атмосферу отказал телеметрический коммутатор, и станция передавала информацию лишь об окружающей температуре.

Но и по косвенным признакам (времени снижения спускаемого аппарата в атмосфере, длине траектории спуска, скорости и характеру изменения передаваемых с него данных) учёным удалось составить профиль соответствия окружающей температуры высоте до поверхности планеты.

Прежние представления о газовой оболочке Утренней звезды оказались ошибочными. Полёт советского зонда помог установить состояние её атмосферы: на поверхности планеты в месте посадки спускаемого аппарата температура зафиксирована – 475±20°С, давление – 90±15 атм.

По допплеровскому сдвигу радиосигнала, шедшего от спускаемого аппарата до Земли, удалось оценить качество поверхности, на которую села станция. Небольшой «тормозной путь» (глубина, на которую спускаемый аппарат зарылся в почву после его свободного падения в результате преждевременного отстрела парашютных строп) указывал, что венерианский «грунт» напоминает что-то среднее между песком и вулканическим туфом.

Миссия «Венеры-7» стала новым достижением советских инженеров и учёных и продемонстрировала новый уровень их технических возможностей.