Venera-4

Venera-4  es una estación interplanetaria automática soviética (AMS) diseñada para explorar el planeta Venus . El programa de la misión incluía la entrega del vehículo de descenso a la atmósfera del planeta y el estudio de los parámetros físicos y la composición química de la atmósfera.

Datos técnicos

AMS "Venera-4" se creó en la planta de construcción de máquinas que lleva el nombre de S. A. Lavochkin (diseñador jefe - Georgy Nikolaevich Babakin ), basado en los primeros desarrollos de OKB-1 S. P. Korolev [1] .

Al crear "Venus-4" , se tuvieron en cuenta los parámetros de la atmósfera del planeta Venus, obtenidos durante el vuelo de la estación interplanetaria " Venus-3 ". El vehículo de descenso debía operar a una temperatura de 425 °C y una presión de hasta 10 atmósferas. AMS "Venera-4" constaba de un compartimento orbital y un vehículo de descenso.

El compartimento orbital tenía forma cilíndrica, era hermético. El compartimiento orbital albergaba los instrumentos del complejo de radio, sistemas de orientación, control térmico, baterías y equipo científico. La potencia del transmisor de radio decímetro era de 40 vatios. La velocidad de transmisión de la información de telemetría podría ser de 1, 4, 16 y 64 bits por segundo . La información telemétrica podría transmitirse directamente a la Tierra o grabarse en una grabadora . La cantidad máxima de información en una grabadora es de 150 Kbps. La información telemétrica se transmitió a la Tierra utilizando una antena altamente direccional fijada en el compartimento orbital. El diámetro de la antena altamente direccional en forma abierta era de 2,3 metros.

AMS disponía de dos paneles solares , con una superficie total de 2,4 m². La estación estaba equipada con una batería de níquel-cadmio , cuya capacidad era de 84 amperios-hora.

El vehículo de descenso tenía una forma esférica con un diámetro de 103 cm El vehículo de descenso tenía dos compartimentos: instrumental y paracaídas. El sistema de frenado constaba de dos paracaídas: un paracaídas de arrastre con un área de cubierta de 2,2 m² y un paracaídas principal con un área de cubierta de 55 m². El vehículo de descenso fue sellado con una presión interna de 2 atmósferas.

Antes del lanzamiento, el vehículo de descenso fue esterilizado para evitar la transferencia de microorganismos terrestres a Venus. La masa total de la estación automática Venera-4 fue de 1.106 kg, y el vehículo de descenso fue de 377 kg. Para lanzar Venera-4, se utilizó un vehículo de lanzamiento Molniya-M con una etapa superior VL.

Composición del equipamiento científico

Orbitador

• SG 59M : un magnetómetro de  tres componentes en una varilla de 3,5 metros de largo para medir la magnitud y la dirección del campo magnético en el espacio interplanetario y cerca de Venus;
• instrumento KS-18-2M para estudiar flujos de partículas cósmicas;
• Instrumento LA-2 para determinar la distribución de oxígeno e hidrógeno en la atmósfera del planeta.

Vehículo de aterrizaje

• sensores de presión tipo MDDA para medir la presión atmosférica en el rango de 100 a 5200 mm Hg. Arte. (0,13-6,8 atm);
• analizadores de gases G-8 para determinar la composición química de la atmósfera;
• Dispositivos TPV para la determinación de la densidad y temperatura de la atmósfera en altura.

Vuelo

Venera-4 fue lanzado desde el cosmódromo de Baikonur el 12 de junio de 1967 a las 05:40 ( hora de Moscú ) por el vehículo de lanzamiento Molniya-M. Inicialmente, el AMS se lanzó a la órbita terrestre baja y luego se transfirió a la ruta de vuelo a Venus. Cinco días después, el 17 de junio de 1967 a las 5:37 am, se puso en marcha la segunda estación, similar a la estación Venera-4. Esta estación entró con éxito en órbita alrededor de la Tierra, pero debido a la falla de la etapa superior, no pudo entrar en órbita interplanetaria. Esta estación permaneció en órbita terrestre bajo el nombre de " Cosmos-167 ".

El 29 de julio de 1967, a una distancia de 12 millones de kilómetros de la Tierra, se corrigió la órbita del Venera-4. El 18 de octubre de 1967, la estación alcanzó la órbita de Venus. Al entrar en la atmósfera, a una velocidad de 11 km/s, el vehículo de descenso se separó de la estación. El compartimiento orbital transmitió información de telemetría a la Tierra hasta que colapsó en la atmósfera.

El vehículo de descenso entró en la atmósfera del planeta por el lado nocturno, cerca del ecuador , a una distancia de unos 1500 km del terminador matutino . Durante la desaceleración, las sobrecargas en el vehículo de descenso alcanzaron los 300 g . Tras reducir la velocidad a 210 m/s aproximadamente, se puso en marcha el sistema de paracaídas, se puso en marcha el radiotransmisor y se encendieron los instrumentos de medición. Ha comenzado la transmisión de información a una velocidad de 1 bit/s. El radioaltímetro transmitió un valor de 26 km, pero después de analizar cuidadosamente los datos, este valor se corrigió a 61-65 km. Los valores de presión se transmitieron hasta el valor para el que se diseñó el manómetro: 7,3 atmósferas. Los valores de temperatura se transmitieron durante 93 minutos mientras continuaba el descenso del paracaídas, hasta aproximadamente 28 km sobre la superficie. Durante este tiempo, la temperatura varió de 33°C a 262°C.

Antes del vuelo del Venera-4, se suponía que la presión en la superficie de Venus podría alcanzar las 10 atmósferas (un orden de magnitud menor que el valor real: 90 atmósferas), por lo que el vehículo de descenso se diseñó con un doble margen de lo esperado. fuerza - 20 atmósferas. Como resultado, fue aplastado a una altura de 28 km de la superficie. A pesar de que el dispositivo no pudo alcanzar la superficie en condiciones de funcionamiento, según sus mediciones, el modelo de la atmósfera de Venus se revisó por completo y se obtuvo una nueva estimación de la presión cerca de la superficie: alrededor de 100 atm. Sin embargo, no hubo tiempo para rehacer los vehículos de descenso Venera-5 y Venera-6 , y volaron con vehículos de descenso similares, pero el área de sus paracaídas de frenado se redujo a 12 m², lo que les permitió alcanzar capas más profundas de la atmósfera. Solo Venera 7 recibió un nuevo vehículo de descenso de 180 atmósferas, lo que le permitió llegar a la superficie en condiciones de trabajo.

Resultados de vuelos

El principal resultado del vuelo de la estación Venera-4 fueron las primeras mediciones directas de temperatura, densidad, presión y composición química de la atmósfera de Venus.

Los analizadores de gases mostraron un contenido predominante de dióxido de carbono en la atmósfera de Venus (≈ 90%) y un contenido muy bajo de oxígeno y vapor de agua [2] .

Los instrumentos científicos del orbitador de la estación "Venera-4" mostraron la ausencia de cinturones de radiación en Venus , y el campo magnético del planeta resultó ser 3000 veces más débil que el campo magnético de la Tierra. Además, utilizando el indicador de radiación ultravioleta solar , se detectó la corona de hidrógeno de Venus, que contiene unas 1000 veces menos hidrógeno que la atmósfera superior de la Tierra. El indicador no detectó oxígeno atómico.

Notas

1. ↑ Creador de estaciones interplanetarias // " Cosmonautics News ", No. 11, 2014
2. ↑ Determinación de la composición química de la atmósfera de Venus por la estación interplanetaria Venera-4 . Consultado el 4 de abril de 2021. Archivado desde el original el 17 de junio de 2021. (indefinido)

Enlaces

• Nave espacial Venera-4
• Película documental sobre Venus-4, Tsentrnauchfilm
• Mediciones en otro planeta: 55 años del lanzamiento de la estación espacial soviética Venera-4 // RT, 12 de junio de 2022