Астрономия и Космонавтика Коллектив авторов - Современные достижения космонавтики (сборник статей)

Для связи с Землей в спускаемом аппарате станции «Венера-8» применена новая антенная система, состоящая из двух антенн: спиральной, жестко укрепленной в верхней части аппарата, и выносной, выбрасываемой из отсека после посадки аппарата. На участке снижения связь ведется через первую антенну, а после посадки по командам программно-временного устройства производится периодическое переключение бортового передатчика с одной антенны на другую. Этим обеспечивается надежность радиосвязи спускаемого аппарата с Землей.

Автоматическая станция «Венера-8» была оборудована научными приборами, позволившими впервые осуществить, широкий комплекс исследований атмосферы и поверхности планеты на дневной стороне, а также исследования межпланетной среды на трассе полета.

Основной целью при выборе научных экспериментов на спускаемом аппарате станции «Венера-8» было получение ответов на ряд новых принципиальных вопросов о физико-химических характеристиках атмосферы и поверхности Венеры.

Станции «Венера-4, 5, 6 и 7», проводившие спуск на ночной стороне планеты, достаточно подробно исследовали изменение температуры и давления атмосферы по высоте — вплоть до поверхности.

Прямые измерения температуры и давления на станции «Венера-8» убеждают, что заметных различий в показателях на дневной и ночной сторонах Венеры не обнаружено. В месте посадки станции «Венера-8» температура атмосферы составила 470 плюс минус 8 °C, давление 90 плюс минус 1,5 кг/см 2, что очень близко к значениям, полученным в результате эксперимента на станции «Венера-7», осуществившей посадку на ночной стороне планеты.

Ключевым вопросом при посадке станции «Венера-8» был вопрос о том, проникает ли солнечный свет до поверхности планеты или он почти целиком задерживается атмосферой и облаками. Другими словами, светло ли на Венере днем или там постоянно мрак. Для этого было необходимо измерить освещенность в атмосфере и на поверхности планеты. С этой целью на спускаемом аппарате был установлен специальный прибор — фотометр. Од рассчитывался на измерения освещенности в широком диапазоне величины световых потоков, которые можно было ожидать на Венере, и должен был сохранять работоспособность в чрезвычайно тяжелых условиях окружающей среды — горячей и плотной атмосферы Венеры. Информация о величинах освещенности получена на всем участке спуска вплоть до поверхности. Эти уникальные данные позволяют сделать вывод о том, что определенная доля солнечных тучей в видимой области спектра проникает до поверхности планеты и там существуют заметные различия по освещенности между днем и ночью. Предварительные оценки характера изменения освещенности по высоте показывают, что атмосфера Венеры существенно ослабляет солнечный свет. В настоящее время проводится количественный анализ полученных результатов, который даст возможность оценить ряд важных параметров, определяющих оптические характеристики атмосферы Венеры.

Как известно, полет автоматической станции «Венера-4» дал возможность впервые определить основной химический состав атмосферы Венеры, который впоследствии был уточнен автоматическими станциями «Венера-5» и «Венера-6». Было установлено, что атмосфера планеты на 97 % состоит из углекислого газа. Содержание азота не превышает 2 %, кислорода — менее 0,1 %, водяного пара вблизи облачного слоя — менее 1 %.

Вместе с тем несмотря на создание определенных представлений о составе и строении атмосферы, проблема облачного слоя Венеры остается нерешенной. Недостаток фактического материала дает основание для различных гипотез, которые нуждаются в экспериментальной проверке. В частности, высказываются предположения, что в состав облаков могут входить соединения, содержащие аммиак (аммонийные соли). В этом случае на высотах ниже 48 км можно ожидать наличие в атмосфере относительно небольших количеств свободного аммиака. В связи с этим на станции «Венера-8» был установлен прибор для определения аммиака.

Первое измерение было произведено в атмосфере Венеры на высоте около 33 км . Результаты эксперимента дают основание считать, что на участке измерений в атмосфере присутствует небольшое количество аммиака. Его объемное содержание может быть оценено равным 0,01-0,1 %.

При спуске «Венеры-8» измерялась компонента горизонтальной скорости ветра. На высотах более 45 км она составила свыше 50 м/сек с уменьшением до величины менее 2 м/сек ниже 10–12 км . Эти измерения свидетельствуют о наличии зонального (широтного) ветра, направленного от терминатора на дневную сторону, т. е. в направлении собственного вращения планеты, и имеют важное значение для понимания динамики атмосферы Венеры.

В программе исследований Венеры на станции «Венера-8» большое место отводилось изучению физико-химических свойств поверхности планеты. Из анализа уровня отражаемых поверхностью радиоволн, излучавшихся с аппарата в процессе спуска, были получены оценки диэлектрической проницаемости и плотности грунта. Результаты этих измерений дают основание считать, что в районе спуска поверхностный слой планеты является достаточно рыхлым, с плотностью грунта немногим менее 1,5 г/см 3. На станции «Венера-8» был установлен гаммаспектрометр, определявший в венерианском поверхностном слое содержание радиоактивных элементов по их гамма-излучению. После посадки спускаемого аппарата на поверхность планеты было зарегистрировано возрастание суммарной интенсивности гамма-излучения, что связано с добавлением эффекта от распада естественных радиоактивных элементов, содержащихся в венерианском поверхностном слое. Измерение спектров гамма-излучения позволило провести количественное определение содержания урана, тория и жалия в поверхностном слое.

По предварительным данным, материал поверхности в районе посадки станции содержал 4 % калия, 0,0002 % урана и 0,00065 % тория, напоминая по содержанию радиоактивных элементов и по их соотношению состав земных гранитных пород. Таким образом, станция «Венера-8» обнаружила породу, относительно богатую калием, ураном и торием. В земных условиях такое соотношение элементов, прежде всего относительное обогащение калием, характерно для пород, подвергшихся вторичным изменениям под воздействием различных факторов окружающей среды после первичного выплавления из недр планеты. Эти данные являются ценным вкладом в изучение геологии Венеры. Они получены пока для небольшого участка планеты, дальнейшие исследования позволят охватить другие районы и сделать достаточно определенные выводы о процессах, происходивших, в твердой оболочке Венеры, и характере ее эволюции.

Во время полета «Венеры-8» наблюдалось аномальное увеличение солнечной активности, которая сильно влияет на уровень интенсивности космических лучей в различных энергетических интервалах. На фоне возрастания солнечной активности были зарегистрированы четыре мощные солнечные вспышки, во время которых дополнительно резко увеличилась солнечная интенсивность протонов с энергиями больше 1 млн. электрон-вольт и 30 млн. электрон-вольт. Отмечались также значительные понижения интенсивности галактических космических лучей, приходящих из более удаленных областей пространства. Подобные аномальные возрастания солнечной активности регистрировались и ранее, в частности, приборами «Венеры-7», «Лунохода-1», «Марса-2 и 3».