Venera-16

"Venera-16" - Estación interplanetaria automática  soviética (AMS), lanzada bajo el programa de exploración del planeta Venus . El lanzamiento de la estación interplanetaria Venera-16 se llevó a cabo el 7 de junio de 1983 a las 02:32:00 UTC (06:32 hora de Moscú ) desde el cosmódromo de Baikonur , utilizando un vehículo de lanzamiento Proton-K con una etapa superior DM . El propósito del lanzamiento es el mapeo por radar de la superficie de Venus . Examinar la superficie de este planeta desde el espacio solo es posible con la ayuda de un radar, ya que Venus está constantemente envuelto en densas nubes. La región subpolar del planeta, mapeada por Venera-16, era un "punto en blanco" antes de su vuelo, ya que, a diferencia de las regiones más australes, también es inaccesible para el radar de la Tierra, y tampoco fue cubierta por la investigación del Satélite artificial de Venus " Pionero-Venus-1 " [4] . Además, parte de la superficie de Venus, es decir, desde los 30 grados de latitud norte. a 75 grados de latitud norte, filmada por AMS "Pioner-Venus-1" con una resolución de 200 km en terreno y una resolución de 200 m en altura [5] , fue re-filmada por AMS "Venera-15" y "Venera -16" con una resolución de 1 - 2 km en terreno y 30 m en altura [3] . Los últimos datos de la nave espacial se recibieron el 13 de junio de 1985, cuando respondió a una señal enviada desde la Tierra por Vege - 1 [6] .

Descripción del dispositivo

AMS "Venera-16" era un cilindro de 5 metros de altura y 0,6 metros de diámetro . Se fijaron dos antenas en un extremo del cilindro , diseñado para el sondeo de radar de la superficie de Venus: una antena de radar de barrido lateral con una apertura sintética [3] , cuyo espejo era un cilindro parabólico , tenía una longitud de 6 m y un ancho de 1,4 m, y la segunda antena radioaltímetro con espejo parabólico de 1 m de diámetro, para medir la altura sobre la superficie de Venus y sus propiedades reflectantes [7] . Doblada y cubierta con una pantalla protectora durante un vuelo interplanetario, al acercarse a Venus, la antena del radar la dejó caer y se abrió. La antena del radioaltímetro estaba fijada al casco del barco. Durante las sesiones normales de exploración de la superficie de Venus, se dirigió verticalmente hacia abajo. La antena de radar durante el proceso de escaneo se desvió del eje de la nave en 10 °. Este sistema de sondeo de radar fue desarrollado por el Instituto de Ingeniería de Energía de Moscú [8] En el otro extremo del AMC estaban los tanques de combustible, los motores y el departamento de instrumentos. [9] . Dos paneles solares rectangulares se ubicaron a ambos lados de la estación y se abrieron en forma de alas. Para comunicarse con la Tierra, se instaló en la estación una antena parabólica de radio móvil con un espejo parabólico (diámetro 2,6 metros). La velocidad de transferencia de información no dependía de la distancia a las estaciones y era de 100 kbps , y los operadores en la Tierra recibían 100 Mb de datos por día [3] .

AMS también estaba equipado con: un espectrómetro de Fourier infrarrojo , un detector de rayos cósmicos (6 sensores) y detectores de plasma solar. La masa de la estación interplanetaria era de 5300 kg [2] .

Cinco días antes del lanzamiento del Venera-16, se lanzó la estación interplanetaria automática Venera-15 , que tenía exactamente el mismo equipamiento y las mismas tareas que el Venera-16 AMS. Ambas estaciones interplanetarias eran una modificación de las anteriores AMS Venera-13 y Venera-14 . En lugar de módulos de aterrizaje en Venera-15 y Venera-16, se instaló un equipo de radar para estudiar la topografía de la superficie de Venus.

Para recibir información de las estaciones Venera-15 y Venera-16, se utilizaron dos de las antenas más grandes de la URSS en ese momento: la antena RT-70 en el Centro de Comunicaciones del Espacio Profundo cerca de Evpatoria con un diámetro de espejo primario de 70 metros y la antena RT-64 en los lagos Medvezhiye cerca de Moscú con un diámetro de espejo principal de 64 metros [7] .

El vuelo a Venus se realizó desde una órbita intermedia de un satélite terrestre artificial [3] . Aparentemente, la trayectoria de vuelo fue cercana a la de Hohmann , ya que la duración del vuelo a Venus a lo largo de la trayectoria de Hohmann es de 146 días, y fue junio de 1983 que fue la temporada favorable para el vuelo a lo largo de dicha trayectoria [10] . :386 El 15 de junio y el 5 de octubre de 1983 se corrigió la órbita de la estación. En el camino hacia la "estrella de la mañana", Venera-16 realizó investigaciones sobre los rayos cósmicos del Sol y las galaxias . [9]

Exploración de Venus

Entrando en la órbita del SIO

14 de octubre de 1983 AMS "Venera-16" llegó a las cercanías de Venus. La primera sesión de radiosondeo de Venus fue realizada por Venera-16 el 20 de octubre, cuando aproximadamente la misma banda fue fotografiada por Venera-15 el 16 de octubre [11] . Después de la corrección del 22 de octubre, Venera-16 entró en una nueva órbita polar alrededor de Venus [9] . Los parámetros orbitales fueron: distancia mínima ~ 1000 km sobre el punto ubicado a 62° de latitud norte, distancia máxima ~ 66000 km, inclinación orbital ~ 92,5°, período orbital ~ 24 horas. Venera 15 se puso en órbita alrededor de Venus el 10 de octubre. La órbita de Venera-16 se desplazó en relación con la órbita de Venera-15 en 4°.

Levantamiento de radar y perfiles de gran altitud

Venera-15 y Venera-16 trabajaron juntos durante más de ocho meses. Los desarrolladores de la estación eligieron que la longitud de onda a la que se llevó a cabo el radar fuera de 8 cm por razones de cerca de la atenuación mínima de la señal por parte de la atmósfera de Venus (2,2 decibelios ) [3] . La sesión diaria de disparos solía durar 16 minutos, durante el período de máxima aproximación de la estación a la superficie de Venus. El radar durante este tiempo, mientras la estación se movía, filmó una franja de 120 km de ancho y 7500 km de largo, comenzando en los 80 grados de latitud norte. detrás del polo, pasando cerca del polo y a lo largo del meridiano, subiendo hasta los 30 grados de latitud norte. frente al poste [3] . Dado que Venus rotaba en cierto ángulo durante el día, la siguiente tira también rotaba y el área que se filmaba ya era diferente a la anterior. Con el funcionamiento simultáneo del radioaltímetro, el radar filmó la franja de la derecha a lo largo del movimiento de la estación, mientras que el polo quedó a la izquierda. Para filmar el área inmediatamente adyacente al Polo, se realizó una sesión especial cada 10 días, durante la cual la estación giró 20 grados en el sentido de las agujas del reloj alrededor de un eje paralelo al movimiento y así la antena del radar se movió hacia el lado izquierdo a lo largo del movimiento de la estación, mientras que el radio altímetro al mismo tiempo, se desvió de la vertical 20 grados y no se realizó ninguna medición de altura [4] . Durante una rotación completa de Venus alrededor de su eje, del 11 de noviembre de 1983 al 10 de julio de 1984, Venera-15 y Venera-16 AMS recibieron una imagen de radar de la superficie de Venus en el área desde el polo norte hasta aproximadamente 30 ° latitud norte [8] , es decir, aproximadamente el 30% de la superficie de Venus.

Espectrometría infrarroja

Para obtener información sobre la radiación térmica de Venus, se instaló en la estación un espectrómetro de infrarrojos de Fourier fabricado en la RDA . Fue el principal instrumento de medición en el experimento del programa Interkosmos , realizado por científicos de la URSS y la RDA. El modelo del espectrómetro infrarrojo de Fourier era una versión mejorada de los dispositivos utilizados en los satélites soviéticos de la serie Meteor . Su ventaja significativa sobre los modelos anteriores era la capacidad de llevar a cabo la transformada inversa de Fourier sobre los interferogramas directamente a bordo del AMS y transmitir a la Tierra, a pedido de los operadores, ya sea interferogramas sin procesar, espectros preparados o ambos [12] . Con la ayuda de este instrumento, desde la órbita del SIO, las estaciones Venera-15 y Venera-16 en 1983 recibieron 1500 espectros de radiación infrarroja , cada uno en el rango de longitud de onda de 6 a 40 micrones . El cinturón de latitudes estudiado es de 66 grados S. hasta 87 grados N Por lo general, a lo largo de cada ruta, que pasaba en dirección meridional cerca del polo desde el lado nocturno de Venus hasta el lado diurno, la estación registró 50-60 espectros infrarrojos [8] .

Procesamiento de información y mapeo

La señal recibida del AMS fue procesada mediante una computadora CM -4 y un equipo especialmente diseñado, que incluía elementos como un procesador que realizaba la transformada de Fourier, en el Instituto de Radio Ingeniería y Electrónica (IRE) de la Academia de Ciencias de la URSS , donde se construyeron perfiles de altura de superficie y su radar sobre sus imágenes [8] [3] . Los datos de IRE fueron procesados ​​en el Instituto de Geoquímica y Química Analítica que lleva el nombre de V.I. V. I. Vernadsky de la Academia de Ciencias de la URSS y en TsNIIGAiK [8] . Los parámetros orbitales necesarios para el procesamiento de la información cartográfica fueron especificados por el Instituto de Matemáticas Aplicadas de la Academia de Ciencias de la URSS [13] . El sistema de coordenadas de puntos en la superficie de Venus utilizado por la estación correspondía al aprobado por la IAU en 1982 [14] . Con la ayuda de transformaciones simples, multiplicación por una matriz de 3x3 , puede reducirse al sistema adoptado por la IAU en 1985 [15] y utilizado, en particular, por la nave espacial estadounidense Magellan [1] . Para una representación más visual de las alturas, se contaron a partir de una esfera con un radio de 6051 km, que, según los datos de esa época, equivalía al radio medio de Venus [4] .

Los datos de medición del radar y radioaltímetro sirvieron de base para la creación de mapas de Venus, para cada una de las 27 partes del área investigada se compilaron mapas fotográficos e hipsométricos . Este trabajo fue completado por la IRE en 1987 [4] . La resolución de las imágenes de radar era de 1 a 2 km y, por lo tanto, se utilizó una escala de 1:5 000 000 para los mapas fotográficos. Para fragmentos de mapas que cubren latitudes de hasta 80 grados de latitud norte. se utilizó la proyección cónica conforme normal de Lambert-Gauss, y para latitudes de 80 a 90 grados de latitud norte. - proyección estereográfica [13] . Para la elaboración de los mapas hipsométricos se utilizaron datos de radioaltímetros obtenidos de los tracks de las estaciones, la precisión de cada medida de altura fue de 30 metros. Los valores de altura entre las trazas se obtuvieron por interpolación utilizando el método de distancias ponderadas inversas [3] . Sobre la base de estos mapas, se publicó el primer atlas del relieve de Venus [16] . En 1989, por "crear los primeros mapas detallados de la superficie de Venus por métodos digitales y analizar la geología de Venus sobre su base" a A. T. Bazilevsky, G. A. Burba, S. F. Zagorodny, A. I. Zakharov, S. P. Ignatov, A. A. Krymov, M. V. Ostrovsky, A. A. Pronin, A. L. Sukhanov, A. G. Tuchin, Yu. S. Tyuflin y B. Ya. Feldman recibieron el Premio Estatal de la URSS [17] . Posteriormente, el mapeo de Venus continuó con métodos similares utilizando la nave espacial Magellan.

En el área estudiada por dos AMS, el radioaltímetro del Venera-16 AMS [1] determinó dos puntos de altura máxima y un punto de altura mínima :

Con base en los espectros de radiación infrarroja obtenidos con los espectrómetros de Fourier de las estaciones Venera-15 y Venera-16, se compilaron 1500 perfiles de temperatura de la atmósfera de Venus en el rango de altitud de 60 a 90 km sobre varios puntos de su superficie, el contenido de diversas sustancias gaseosas, se determinó la densidad de nubes y la altura de su borde superior. Se ha establecido que cuanto más cerca del polo, más densas son las nubes y más bajo su límite superior. Se encontraron dos "puntos calientes" cerca del polo, donde la altura del borde superior de las nubes es 10 km más baja que en el ecuador, y el flujo de radiación térmica alcanza valores máximos para toda la atmósfera de Venus. [ocho]

Nuevos nombres en el mapa de Venus

"Venera-15" y "Venera-16" descubrieron dos nuevos tipos de estructuras en relieve [18] :14 , que comenzaron a denominarse términos genéricos " corona " (estructuras anulares que varían en tamaño de 150 a 600 km) [19] y " tessera " (estructuras de crestas y valles alternados, que se asemejan al parquet en las imágenes) [20] . Los detalles de la superficie de Venus, descubiertos por las estaciones Venera-15 y Venera-16, fueron nombrados por el MAC de acuerdo con el procedimiento habitual en estos casos. Fueron seleccionados de un banco cartográfico especial de nombres, que, en particular, incluía los nombres de las heroínas de las obras épicas de los pueblos de la URSS agregados a sugerencia del Instituto de Etnografía y aprobados por la comisión de nomenclatura bajo la Astronómica . Consejo de la Academia de Ciencias de la URSS [21] . Los nombres para los detalles de alivio del AMS abierto "Venera-15" y "Venera-16" fueron aprobados por la XIX Asamblea de la IAU en Nueva Delhi (1985) y la XXI Asamblea de la IAU en Buenos Aires (1991) [22] . Muchos de estos nombres aparecieron en los mapas de la región circumpolar de Venus.

Véase también

• programa venus

Bibliografía

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Notas

1. ↑ 1 2 3 Una selección de datos sobre Venus obtenidos por AMS Venera-15 y AMS Venera-16 Copia de archivo fechada el 25 de julio de 2011 en Wayback Machine V. I. Vernadsky RAS y el Instituto de Ingeniería de Energía de Moscú , en el sitio web de la NASA
2. ↑ 1 2 Investigación nacional sobre Venus  // Ciencia y vida . - 2006. - Nº 1 . (Ruso)
3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 O.N.Rzhiga. Una nueva era en el estudio de Venus (imágenes de radar utilizando naves espaciales "Venera-15" y "Venera-16") . - M .: Conocimiento , 1988. - (Novedades en la vida, ciencia, tecnología. Serie "Cosmonáutica, astronomía"; N° 3).
4. ↑ 1 2 3 4 Zakharov A.I., Sinilo V.P. Venus: un retrato de la región polar // Ciencia y humanidad . - M. : Saber , 1989. - S. 308-313 .
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6. ↑ Venera-15 y Venera-16 (enlace inaccesible) . Fecha de acceso: 15 de enero de 2012. Archivado desde el original el 8 de octubre de 2013.  (indefinido)  en el sitio web de NPO que lleva el nombre de S. A. Lavochkin
7. ↑ 1 2 A través de las nubes de Venus // Ciencia y humanidad . - M. : Saber , 1985. - S. 323-328 .
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 Venera-15, Venera-16: continúa el procesamiento de resultados // Ciencia y Humanidad . - M. : Saber , 1986. - S. 328-332 .
9. ↑ 1 2 3 Anuario de la Gran Enciclopedia Soviética: 1984. Edición. 28 / cap. edición V. G. Panov. - M .: Enciclopedia soviética , 1984. - S. 476-477. — 584 pág.
10. ↑ Levantovsky V.I. La mecánica del vuelo espacial en una presentación elemental. - 3ra ed. — M .: Nauka , 1980. — 512 p.
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14. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Informe del Grupo de trabajo de la IAU sobre coordenadas cartográficas y elementos rotacionales de los planetas y satélites: 1982  // Mecánica celeste  : revista  . - 1983. - vol. 29 . - Pág. 309-321 .
15. ↑ Davies, ME, Abalakin, VK, et al. Informe del grupo de trabajo IAU/IAG/COSPAR sobre coordenadas cartográficas y elementos de rotación de los planetas y satélites: 1985  // Mecánica celeste  : revista  . - 1986. - vol. 39 . - pág. 103-113 .
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20. ↑ ON Rzhiga, AI Sidorenko. Misteriosos paisajes de Venus // Tierra y Universo . - M. : Nauka , 1989. - Nº 6 . - S. 45 .
21. ↑ Los geólogos exploran Venus  // Ciencia y vida . - M. : Pravda , 1985. - N º 2 . - S. 66-69 . (Ruso)
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Enlaces

• Recopilación de datos sobre Venus obtenidos por AMS Venera-15 y AMS Venera-16 , proporcionados por el Instituto de Geoquímica y Química Analítica. V. I. Vernadsky RAS y el Instituto de Ingeniería de Energía de Moscú , en el sitio web de la NASA
• Algunas hojas de mapas fotográficos de Venus emitidos en base a los resultados del estudio de la superficie de Venus por el AMS "Venera-15" y "Venus-16" del GUGK de la URSS en 1987 con una tirada de 2000 copias
• Marcos Wade. venera . astronautix.com. Consultado el 6 de junio de 2010. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012. (indefinido)
• D. f.-m. norte. Rzhiga ON Cómo se creó el primer mapa de Venus  // " Ciencia y vida ". - 2008. - Nº 11 . — ISSN 0028-1263 . (Ruso)
• Venera 16 Archivado el 23 de septiembre de 2008 en Wayback Machine .
• Donald Mitchell. Mapa de radar de Venus.