Ултравиолетова снимка на Венера, заснета от мисията „Пайъниър Винъс 1“ на 26-ти февруари 1979-та година. Photo credits : NASA
24 февруари 2020 г. 16:55 ч.
Светослав Александров. През 2020-та година започвам нов амбициозен проект на страниците на КОСМОС БГ. Повечето хора познават историята на космонавтиката бегло – те се сещат за полета на Гагарин, за кацането на Армстронг и Олдрин на Луната, за съветските луноходи и спускаеми апарати на Венера, за американските марсоходи или за космическия телескоп „Хъбъл“. Същевременно има твърде много космически експедиции, които са завършили с успех и са направили важни открития, но са известни единствено на тесните специалисти – не и на широката общественост. Първият проект, който ще разгледам, е „Пайъниър Винъс“ – в хода му са реализирани двете най-успешни мисии на НАСА до Венера.
Преди да ви разкажа за „Пайъниър Винъс“, ще направя една важна вметка – как е уместно да изписваме имената на американските космически мисии? Трябва ли да се превеждат на български или е нужно да се съхрани оригиналното название и звучене? За съжаление у нас няма единен стандарт за това – едни мисии се изписват по един начин, а други – по друг. И досега сме приели пилотираната лунна програма на НАСА да я наричаме „Аполо“, а не „Аполон“. Но пък мисиите „Пайъниър“ често пъти са превеждани у нас като „Пионер“, а „Пайъниър Винъс“ – като „Пионер Венера“. Макар че лично аз предпочитам английските имена да имат свой превод на български език, ще следвам традицията, залегнала от „Аполо“ – т.е. да не ги превеждам.
Независимо от това дали казваме „Пайъниър Винъс“ или „Пионер Венера“, останах изненадан как този проект е напълно непознат в България. Не ми ли вярвате? Просто напишете двете имена в Интернет търсачките и ще разберете колко малко резултати излизат на български език (макар че в рускоезичния нет има доста подробна информация). По една или други причина българите масово знаят, че съветски мисии са кацали на Венера, но остават изненадани да научат, че е имало успешно американско кацане, дори и да е вярно, че само съветските спускаеми апарати са заснемали снимки от венерианската повърхност.
Проектът „Пайъниър Винъс“ е одобрен за изпълнение от НАСА през 1974-та година. Конструирани са две мисии – „Пайъниър Винъс 1“, която е орбитална, и „Пайъниър Винъс 2“, целяща директно изучаване на атмосферата посредством няколко сонди. Орбиталният апарат е изстрелян на 20-ти май 1978-ма година, а атмосферният изследовател – на 8-ми август 1978-ма. И двете експедиции са изпратени към Венера чрез ракета-носител „Атлас-Центавър“.
„Пайъниър Винъс 1“ влиза в елиптична орбита около Венера на 4-ти декември 1978-ма. Така американците успяват да въведат изкуствен спътник около планетата близо три години след СССР. Но това, което отличава американската мисия е, че тя е екипирана с радар, който е по-мощен от тези на съветските мисии – съответно първа успява да направи подробна топографска карта на Венера. Картографирана е около 90% от венерианската повърхност с резолюция от около 10 километра. Мисията открива, че Венера е почти идеално кълбо, за разлика от Земята, която притежава сериозна изпъкнатина в екваториалната област.
Карта на Венера, изготвена с помощта на данни от радара на „Пайъниър Винъс 1“. Credit : NASA
Радарните данни, изпратени от „Пайъниър Винъс 1“, са с високо качество, но учените копнеят за радарни изображения с още по-висока разделителна способност. През 1983-та година, когато най-новото поколение съветски автоматични междупланетни станции „Венера 15“ и „Венера 16“ влизат в полярна орбита около Венера, те са екипирани с модерен синтетичен апертурен радар. В рамките на осеммесечна работа „Венера 15“ и „Венера 16“ картографират една четвърт от повърхността на планетата с резолюция 1-2 километра. Паралелно американците работят по още по-мощната мисия „Магелан“, оборудвана с радар с резолюция от 120 метра. Тази последна роботизирана експедиция на НАСА до Венера е изстреляна през 1989-та година и работи до 1994-та, като постига забележителен успех. Но това е история, която следва да бъде описана в по-нататъшна статия…
Що се касае до мисията „Пайъниър Винъс 1“, тя работи успешно чак до 1992-ра – цели 14 години в орбита около Венера. И до днес този рекорд на САЩ за орбитален апарат около най-близката до нас планета остава ненадминат.
На илюстрацията: главната атмосферна сонда на „Пайъниър Винъс 2“ разгръща парашута си. Credit : NASA
„Пайъниър Винъс 2“, атмосферната мисия на НАСА, се състои от кораб-майка, голяма сонда (с диаметър 150 сантиметра) и три по-малки сонди (всяка от които е с диаметър 76 сантиметра). Атмосферните сонди са с формата на конус и нито една от тях не е предвидена да оцелее след достигането на повърхността. Ето защо е изненадващо, че една от сондите успява да кацне и работи в продължение на повече от час в горещите венериански условия. До ден днешен това е единственото успешно кацане на САЩ на Венера.
Освобождаването на голямата атмосферна сонда е проведено на 16-ти ноември 1978-ма, а трите по-малки сонди (с имена „Север“, „Ден“, „Нощ“) се отделят от кораба-майка четири дни по-късно. Първа в атмосферата влиза голямата сонда, която разгръща успешно парашутите си и предава научни данни до самото съприкосновение с повърхността. Трите по-малки сонди не са оборудвани с парашут и е изумително, че тази, която оцелява след кацането, е една от тях – т.нар. сонда „Ден“. Тя прави интересно научно откритие – бордовият нефелометър установява, че след кацането се е вдигнал прах, който се е застоял във въздуха в продължение на няколко минути, преди частичките отново да паднат върху грунта.
Благодарение на комбинираните данни от всички микросонди са направени следните важни открития: в атмосферата на височина между 10 и 50 километра почти не се наблюдава конвекция. След проникването през слой от мъгла, намиращ се на височина около 30 километра, атмосферните условия в по-долните слоеве са ясни. Освен това всички сонди успяват да измерят почти еднакви температури през последните 50 километра от спускането (в порядъка между 448-459 °C), независимо че регионите за спускане са отдалечени едно от друго на хиляди километри. Но може би най-същественото е, че посредством изучаването на изотопите на азота е установено, че венерианската атмосфера е произлязла по различен път в сравнение със земната.
Като цяло данните, събрани от „Пайъниър Винъс“, са в съгласие с тези, изпратени от съветските мисии „Венера“. Книгата Robotic exploration of the Solar System на Паоло Уливи и Дейвид Харлан разказва, че както американските, така и съветските експедиции са успели да открият слоя от мъгла на височина 30 километра и да констатират яснотата на атмосферата под него. Това доказва, че американският проект „Пайъниър Винъс“ има огромен принос към изучаването на Венера.
Харесвате ли статиите на КОСМОС БГ? Можете да подкрепите Светослав Александров в Patreon, или да направите дарение чрез Epay или Paypal (за повече информация – на този линк).
