НЕ НАШЕЛ НУЖНОЙ РАБОТЫ???

* ЗАКАЖИ АВТОРСКИЙ РЕФЕРАТ, КУРСОВУЮ ИЛИ ДИПЛОМ*

тел. (495) 728 - 3241; info@troek.net

Наверх

Космические объекты: Планета Венера

Венера - ближайшая соседка Земли, вторая по порядку планета Солнечной системы, ее
среднее расстояние до Солнца 108,2 миллиона километров. Размеры и массы Венеры и Земли также
очень близки: радиус Венеры 6051 км (6378 км у Земли) , масса Венеры составляет 0,815 массы Земли,
средняя плотность 5240 кг/м, ускорение свободного падения на экваторе 8,76 м/с, что составляет 0,89
земного. После Солнца и Луны Венера является самым ярким светилом на земном небе: ее звездная
величина в максимуме достигает 4,45 м, и при благоприятных условиях можно даже наблюдать тень
от предметов, создаваемую светом Венеры. Она совершает один оборот по орбите вокруг Солнца за
225 земных суток. Собственное вращение Венеры необычно: длительность одного оборота
превышает венерианский год и равна 243 земным суткам, направление вращения противоположно
вращению других планет. При этом солнечные сутки длятся около 117 дней. Средняя скорость
движения Венеры по орбите 34,99 км/с. Угол между плоскостями экватора и орбиты равен 2506,
орбита планеты круговая, и поэтому на Венере не происходит смены времен года.
В 1610 году Галилей впервые наблюдал смену фаз у Венеры, т.е. изменение ее видимой формы
от диска до узкого серпа. В 1761 году Ломоносов, наблюдая прохождение планеты по диску Солнца,
обнаружил у Венеры атмосферу. Начиная с XVII века, астрономы не раз пытались "разглядеть"
Венеру, однако из-за плотного облачного покрова Венера в видимом диапазоне длин волн
представляется однородной.
Совершенствование техники астрономических наблюдений, использование
поляриметрических и стереоскопических измерений, освоение инфракрасного и ультрафиолетового
диапазонов длин волн позволили получить некоторую информацию о характеристиках атмосферы
Венеры на уровне верхней границы облаков.
В двадцатых - тридцатых годах нашего столетия были проведены первые наблюдения Венеры
в инфракрасной области 8-13 микрон, позволившие определить температуру атмосферы у верхней
границы облаков (Петтит и Никольсон, 1929 год) , обнаружены полосы углекислого газа (Адамс и
Данхэм, 1932 год) , проведены первые поляриметрические измерения (Лио, 1929 год) . Дальнейшее
развитие наземных спектроскопических наблюдений позволило Конну и др. в 1969 году получить
прекрасный атлас инфракрасных спектров Венеры и других планет со спектральным разрешением
порядка 1055, обнаружить линии окиси углерода, соляной и фтористоводородной кислот в спектре
Венеры и оценить содержание этих компонент. Рядом исследователей в шестидесятые годы были
обнаружены в атмосфере планеты пары воды.
До полетов космических станций к Венере единственную возможность зондирования
подоблачной атмосферы планеты предоставляли радиоастрономические наблюдения в
сантиметровом и дециметровом диапазонах длин волн. Эти наблюдения, выполненные в конце
пятидесятых - начале шестидесятых годов в СССР и США, а также совместные наблюдения ученых
обеих стран показали, что нижняя атмосфера Венеры имеет температуру 500 700 К или 250-450 С.
Тогда же в 1961-1962 годах в СССР, США и Великобритании была проведена радиолокация Венеры,
которая позволила определить направление и скорость собственного вращения, изучить
топографические характеристики поверхности, уточнить размер Венеры.
Хотя наземные астрономические наблюдения Венеры продолжают развиваться и поныне,
основная информация об этой планете за последние два десятилетия была получена с космических
аппаратов.
Первым исследовательским аппаратом, направленным землянами к другой планете, стала
советская автоматическая станция "Венера-1", стартовавшая 12 февраля 1961 года. Через три месяца
она прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от Венеры и вышла на орбиту спутника
Солнца. Основными задачами станции "Венера-1" являлись проверка методов вывода космических
объектов на межпланетную трассу, проверка сверхдальней радиосвязи и управления станцией,
проведение физических исследований в космосе.
В декабре 1962 года американский зонд "Маринер-2" пролетел на расстоянии 35 тысяч
километров от Венеры, имея на борту радиометр сантиметрового диапазона, магнитометр и ряд
приборов для исследования заряженных частиц в космической пыли. Магнитное поле не было
обнаружено; по данным радиометра был сделан вывод, что радиоизлучение формируется в нижней
атмосфере Венеры, а не в ионосфере, как это допускалось ранее.
В 1965 году к "прекраснейшей из звезд небесных", так назвал Венеру Гомер, ушла "Венера-2",
которая провела так называемые полетные исследования. Надежно работали приборы для
измерения космических лучей, магнитных полей, потоков заряженных частиц и микрометеоритов,
радиопередатчики и вся система передачи результатов научных наблюдений. Расправленные
крылья солнечных батарей питали приборы и аппаратуру электроэнергией.
Основная техническая проблема, стоявшая перед конструкторами межпланетной станции,
заключалась в обеспечении ее работы во время спуска в атмосфере Венеры в условиях огромных
температур и давления, а также в период аэродинамического торможения.
И вот наступил качественно новый этап: в 1965 году "Венера-3" впервые достигла поверхности
планеты, а 1967 году "Венера-4" впервые осуществила плавный спуск в ее атмосфере и провела
непосредственные физико-химические исследования.
Первый в истории человечества сеанс межпланетной радиосвязи продолжался 93 минуты.
Были измерены в зависимости от высоты плотность, давление и температура атмосферы, проведен
химический анализ состава атмосферы. Спускаемый аппаррат был рассчитан на давление до 20
атмосфер, и передача данных прекратилась до посадки на твердую поверхность Венеры. Было
установлено, что углекислый газ является основной компонентой атмосферы (не менее 95%) ,
получены пределы содержания ряда других компонент, однозначно установлено существование
высоких давлений и температур в атмосфере планеты. На пролетном аппарате измерена водородная
корона Венеры, проведены наблюдения заряженных частиц и микрометеоритов.
Через день после посадки "Венеры-4" мимо планеты мимо планеты на расстоянии 4000 км
пролетел "Маринер-5", с помощью которого было исследовано прохождение радиосигнала через
атмосферу и ионосферу (радиопросвечивание) и проведены измерения водородной короны. По
данным радиопросвечивания были получены зависимости температуры и давления от высоты в
пределах 90-35 км и концентрация электронов ионосфере.
Существование менее плотной, чем земная, водородной короны у Венеры было обнаружено
измерениями на космических аппаратах "Венера-4" и "Маринер-5". Для верхних областей Венеры
характерен ряд особенностей, определяемых фотохимией CO2 c возможным участием в комплексе
реакций воды и галогенов, в условиях атомных и молекулярных взаимодействий и взаимодействия с
солнечным ветром.
Основная цель запуска в 1969 году двух станций "Венера-5" и "Венера-6" - увеличение
проникновения в атмосферу Венеры, повышение точности измерений химического состава,
параметров атмосферы и соответствующих им высот. Корпус спускаемого аппарата был несколько
упрочен, что позволило провести измерения подоблачной атмосферы на более низких высотах (до 19
км над поверхностью планеты) .
Спускаемый аппарат новой конструкции был создан и вошел в состав станции "Венера-7",
которая достигла окрестностей планеты в декабре 1970 года. Ее аппаратура проводила измерения
не только во время спуска во всей толще атмосферы, но и в течение 23 минут на самой поверхности
планеты. Условия оказались необыкновенно суровыми: давление достигало 90 атмосфер, а
температура - до 500оС; в облачном покрове, окутывающем планету, очень много углекислого газа и
мало кислорода. Получены данные о характере пород поверхностного слоя - 6 Венеры.
С помощью спускаемого аппарата станции "Венера-8" в 1972 году были проведены
разносторонние исследования атмосферы и поверхности Венеры. Кроме измерений атмосферного
давления, плотности и температуры были измерены освещенность и вертикальная структура
аэрозольной среды, в том числе и облачного слоя, определены скорости ветра на различных высотах
в атмосфере по доплеровскому сдвигу частоты радиопередатчика, проведена гамма-спектроскопия
поверхностных пород. Фотометрические измерения показали, что облачный слой простирается до
высот около 40 км, оценена его оптическая толщина и прозрачность; освещенность на поверхности
дневной стороны Венеры оказалась достаточной для съемки изображения места посадки. Впервые
получен высотный профиль скорости ветра, который характеризуется возрастанием скорости от 0,5
м/сек у поверхности до 100 м/сек у верхней границы облаков. По содержанию естественных
радиоактивных элементов (уран, торий, калий) поверхностные породы на Венере занимают
промежуточное положение между базальтами и гранитами.
В феврале 1974 года на расстоянии 6000 км от Венеры прошел американский зонд "Маринер-
10", на котором были установлены телевизионная камера, ультрафиолетовый спектрометр и
инфракрасный радиометр. Полученные телевизионные изображения облачного слоя использовались
для исследования динамики атмосферы. С помощью ультрафиолетового спектрометра обнаружены и
измерены количества гелия в атмосфере.
Станции нового поколения "Венера-9" и "Венера-10", достигшие планеты в октябре 1975 года,
стали первыми искусственными спутниками Венеры, а их спускаемые аппараты совершили мягкую
посадку на освещенной стороне планеты. Впервые были переданы панорамные телевизионные
изображения с другой планеты, измерены на спускаемых аппаратах плотность, давление,
температура атмосферы, количество водяного пара, проведены нефелометрические измерения
частиц облаков, измерения освещенности в различных участках спектра. Для измерений
характеристик грунта помимо гамма-спектрометра использовался радиационный плотнометр.
Искусственные спутники позволили получить телевизионные изображения облачного слоя,
распределение температуры по верхней границе облаков, спектры ночного свечения планеты,
провести исследования водородной короны, многократное радиопросвечивание атмосферы и
ионосферы, измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. На станциях второго поколения
информация со спускаемых аппаратов предавалась на орбитальный аппарат, а затем
ретранслировалась на Землю. Это привело к значительному увеличению количества получаемой
информации.
На панорамах видны выходы коренных пород наряду с эродированным материалом; развалы
камней могут быть результатом смещений в коре и служить подтверждением тектонической
активности на Венере. В целом поверхность Венеры - это горячая сухая каменистая пустыня.
В 1978 году по межпланетной трассе прошли и достигли заданной цели еще два посланца -
"Венера-11" и "Венера-12", основной задачей которых, было детальное исследование химического
состава нижней атмосферы методами масс-спектрометрии, газовой хроматографии, оптической и
рентгеновской спектроскопии. Были измерены количества азота, окиси углерода, двуокиси серы,
водяного пара, серы, аргона, неона и определены изотопные отношения аргона, неона, кислорода,
углерода, обнаружены хлор и сера в частицах облаков, получены детальные данные по поглощению
солнечного излучения на различных высотах в атмосфере, необходимые для изучения его теплового
режима. Специальным приемником были зарегистрированы импульсы электромагнитного излучения,
указывающие на существование электрических зарядов в атмосфере наподобие земных молний. На
пролетных аппаратах были установлены ультрафиолетовые спектрометры для исследования состава
верхней атмосферы.
Основная составляющая атмосферы Венеры - углекислый газ (96% по объему) , азот (4%) ,
окись углеродадвуокись серы, кислорода практически нет, содержание водяного пара, по-видимому,
колеблется от 0,1 - 0,4% под облачными слоями до 15-30% выше них. Наземными
спектроскопическими исследованиями найдены также молекулы HCl.
Температура атмосферы Венеры у поверхности планеты (на уровне, соответствующем радиусу
6052 км) 735 К, давление 9 МПа, плотность газа в 60 раз больше, чем в земной атмосфере.
Атмосфера Венеры до 50 км от поверхности сохраняется близкой к адиабатической, а выше 50
км температурный градиент уменьшается приблизительно вдвое. Суточные колебания температуры
у поверхности 1 К, а на высоте 50-80 км достигают 15-20 К.
Температура верхней границы облачного слоя в приполярной зоне на 5-10 К выше, чем у
экватора, что, видимо, связано с изменением высоты расположения облаков. Высокая температура
атмосферы у поверхности объясняется действием парникового эффекта: согласно данным прямых
измерений, значительная часть солнечного излучения (3 - 4%) достигает поверхности и нагревает ее,
а сильная непрозрачность для собственного инфракрасного излучения плотной углекислой
атмосферы с примесью водяного пара препятствует остыванию поверхности.
Обнаружена высокая грозовая активность Венеры: интенсивность электрических разрядов,
регистрировавшаяся по частоте следования низкочастотных импульсов на спускаемых аппаратах
"Венера-11" и "Венера-12", оказалась во много раз выше, чем на Земле. Очевидно, вблизи
поверхности Венеры возникают электрические поля с напряженностью в сотни кВ/м. Высокая
грозовая активность предположительно объясняется наличием действующих вулканов на
поверхности Венеры.
Космические исследования показали, что собственного магнитного поля у Венеры нет.
Одновременно с "Венерой-11" и "Венерой-12" проходила работа американского проекта
"Пионер-Венера", который включал спутник и четыре атмосферных зонда с аппаратурой для
измерения давления, плотности, температуры, оптической толщины облаков и теплового излучения в
атмосфере. На одном из зондов были дополнительно установлены масс-спектрометр, газовый
хроматограф, спектрометр размеров аэрозольных частиц и два фотометра. На борту спутника
находились масс-спектрометры нейтрального и ионного состава, ультрафиолетовый спектрометр,
инфракрасный радиометр, поляриметр, магнитометр, анализаторы плазмы и электрических полей,
радар для исследования рельефа. 4 декабря 1978 года на околопланетную орбиту выведен
американский космический аппарат "Пионер-Венера-1", а 9 декабря на Венере в четырех точках
планеты совершили посадку один большой и три малых зонда (большой и один малый на дневную
сторону, 2 других малых - на ночную поверхность) , доставленные космическим аппаратом "Пионер-
Венера-2" (сам космический аппарат сгорел в атмосфере Венеры) . Во время этих экспериментов
были проведены исследования структуры, химического состава, оптических свойств и теплового
режима атмосферы, свойств облаков. Проведены также измерения нейтрального и ионного состава
верхней атмосферы; плазменные и магнитные измерения; методом радиовысотометрии исследован
рельеф значительной части планеты.
На спускаемых аппаратах "Венера-13" и "Венера-14" (1982 год) была установлена
усовершенствованная аппаратура химического анализа атмосферы (масс-спектрометры, газовые
фроматографы, оптические и рентгеновские спектрометры) , для исследования частиц облачного
слоя. На этих станциях впервые были получены цветные панорамы поверхности планеты, проведены
бурение и анализ грунта. Была решена проблема создания и обработки грунтозаборного устройства,
взятые образцы грунта доставлены внутрь спускаемых аппаратов и подвергнуты рентгеновскому
анализу, который дал содержание основных элементов в исследованных образцах грунта.
Главной целью космического эксперимента на искусственных спутниках Венеры
автоматических межпланетных станциях "Венера-15" и "Венера-16" (1983 год) являлось
радиолокационное картографирование поверхности северного полушария с по - 11 мощью
радиолокаторов бокового обзора. Впервые получены радиолокационные изображения северной
приполярной области Венеры. На изображениях различаются кратеры, гряды, возвышенности,
крупные разломы, горные хребты и детали рельефа размером 1-2 км. На спутниках были также
установлены приборы для зондирования поверхности и атмосферы планеты в радиодиапазоне и
инфракрасный Фурье-спектрометр, созданный учеными ГДР и СССР для исследования химического
состава, строения, теплового режима и динамики атмосферы на высотах 55-100 км.
Получение с помощью разведчиков космоса разнообразной информации о районах дальних и
ближних, Венере, других уголках Солнечной системы имеет огромное научное и познавательное
значение. Познав прошлое люди смогут предсказать будущее.
Литература.
"ВЕГА" Международный проект "Венера-Галлей" Центр Управления Полетом, 1985 год
"К звездам - To the stars" Шаталов В. А.
Ребров М. Ф., Баскевич Э. А. "Планета", Москва, 1982 год
"Космонавтика" Энциклопедия "Советская энциклопедия", Москва, 1985 год

НЕ НАШЕЛ НУЖНОЙ РАБОТЫ???

* ЗАКАЖИ АВТОРСКИЙ РЕФЕРАТ, КУРСОВУЮ ИЛИ ДИПЛОМ*

тел. (495) 728 - 3241; info@troek.net

ЗАКАЗАТЬ РЕФЕРАТ

ЗАКАЗАТЬ КУРСОВУЮ

ЗАКАЗАТЬ ДИПЛОМ

Новости образования

Все о ЕГЭ

Учебная литература on-line

Статьи о рефератах

Образовательный софт