Venera-7

Venera-7 (krievu: Венера-7) bija PSRS Venera programmas kosmiskais aparāts. Tas kosmosā tika palaists 1970. gada 17. augustā, nosēdās uz Veneras virsmas 15. decembrī. Šī bija pirmā reize, kad no Veneras virsmas tika noraidīti dati.

Venera-7
Venera-7 makets Tautsaimniecības sasniegumu izstādē Maskavā
KA veids	Veneras nolaižamais aparāts
Operators	PSRS
Starts	17.08.1970. 05:38:22 UTC
Starta vieta	Baikonuras kosmodroms 31 / 6 PSRS
Nesējraķete	Molnija-M
Beigu datums	15.12.1970. 06:00 UTC
NSSDC ID	1970-060A
SCN	04489
Masa	500 kg
Programma Venera
Iepriekšējais Nākamais Venera-6 Kosmos-359

Uzbūve

Venera-7 tika būvēta pēc līdzīgas shēmas kā iepriekšējie Venera kosmiskie aparāti: orbitālais nodalījums ar piestiprinātu nolaižamo aparātu.

Venera-7 konstrukcijā tika ņemti vērā iepriekšējo aparātu Venera-4, Venera-5 un Venera-6 saņemtie dati. No aprēķiniem tika secināts, ka uz Veneras virsmas spiediens var sasniegt 100 atmosfēras, temperatūra 500 °C un vēja ātrums pie virsmas 1,5 m/s. Lai izturētu šādu spiedienu, nolaižamā aparāta korpusu šoreiz izgatavoja nevis no alumīnija un magnija sakausējuma, kā iepriekšējiem Venera, bet no titāna, kas ļāva izturēt spiedienu līdz 180 atmosfērām. Nolaižamā aparāta apakšējās puslodes siltumizolācija bija izgatavota no stiklaplasta, bet augšējās puslodes — no stiklavates, kas aizpildīja stikla šūnas. Lai samazinātu pārslodzes, kas ietekmētu aparatūru, saskaroties ar planētas virsmu, tika uzstādīta amortizācijas ierīce.

Augstais atmosfēras spiediens ļāva nomainīt divu kaskāžu izpletni uz vienkaskādes konusas formas rēvējamu izpletni 2,8 m². Izpletnis bija izgatavots no stiklanitrona (audums no stikla šķiedām un akrila šķiedrām). Lai nodrošinātu pietiekamu stiprību, izpletņa kupols tika izgatavots no 4 auduma slāņiem. Pēc nitrona (akrila) izdegšanas tika nodrošināta kupola gaisa caurlaidība, kas garantēja tā drošu darbību. oriģināli tika atrisināta izpletņa izrēvēšana. Rēvēšanas aukla tika izgatavota no kaprona lentes, kas, samazinoties augstumam, aptuveni 200 °C temperatūrā izkusa. Tad izpletnis izrēvējās un pilnībā piepildījās. Tika mainīta arī izpletņsistēmas automātika.

Pilnībā tika mainīts zinātniskās aparatūras sastāvs. Tajā tika uzstādīti temperatūras un spiediena sensori, kā arī akselerometrs atmosfēras blīvuma mērīšanai. Lai mērītu augstumu no 25 līdz 1 km, tika uzstādīts jauns radioviļņu mērītājs (radara altimetrs). Bija jāpalielina akumulatora baterijas ietilpība. Niķeļa kadmija akumulatora vietā tika uzstādīta svina cinka baterija. 15 diennaktis pirms Veneras sasniegšanas no Zemes tika dota komanda uzlādēt akumulatoru no saules baterijām.

Sakarā nolaižamā aparāta masas palielināšanos par gandrīz 100 kg, salīdzinot ar iepriekšējiem Venera nolaižamajiem aparātiem, nācās maksimāli atvieglot orbitālo nodalījumu. No tā tika noņemta visa zinātniskā aparatūra, izņemot kosmisko daļiņu skaitītāju KS-18-4M. Pat pēc tam visa kosmiskā aparāta masa (1180 kg) bija par 50 kg lielāka par Venera-6 masu un pārsniedza nesējraķetes Molnija-M celtspēju. Nesēja kravnesību izdevās palielināt, modificējot paātrinātājbloku (tas ieguva apzīmējumu NVL), kas deva iespēju degvielu palielināt par 140 kg.

Lidojuma gaita

Venera-7 tika palaista 1970. gada 17. augustā 05:38:22 UTC ar nesējraķeti Molnija-M no Baikonuras kosmodroma.

2. oktobrī un 17. novembrī tika veiktas divas orbītas korekcijas. Šīs korekcijas notika ar orientāciju pēc Saules. Divi korekcijas mēģinājumi (27. un 30. septembrī) ar orientāciju uz Sīriusa zvaigzni bija neveiksmīgi.

1970. gada 15. decembrī, 120 dienas pēc starta, Venera-7 sasniedza Veneras apkārtni. Aerodinamiskās bremzēšanas laikā aparāta ātrums attiecībā pret planētu samazinājās no 11,5 km/s līdz 200 m/s. Turklāt maksimālā pārslodze sasniedza 350 g. Sākotnējā atmosfēras ieiešanas posmā nolaižamais aparāts palika piestiprināts pie starpplanētu zondes, lai tā pēc iespējas ilgāk varētu atdzesēt nolaižamo aparātu līdz —8 °C. Nolaižamais aparāts tika atdalīts, kad atmosfēras radīto vibrāciju dēļ tika pārtraukti starpplanētu stacijas sakari ar Zemi.

Nolaižamā aparāta bremzēšanas izpletnis tika atvērts 55 km augstumā virs planētas virsmas. Ārējais spiediens šajā augstumā bija 0,7 atmosfēras, mērījumi rādīja, ka atmosfērā ir 97 % oglekļa dioksīda. Izpletnis sākotnēji tika ierēvēts līdz 1,8 kvadrātmetriem, tas atvērās līdz 2,5 m² 13 minūtes vēlāk, kad izrēvēšanas aukla izkusa kā paredzēts. Sešas minūtes pēc izrēvēšanas izpletnis sāka nedarboties kā vajag, tādējādi nolaišanās kļuva ātrāka nekā plānots. Izpletnis beidzot pilnībā nestrādāja, un kapsula nonāca brīvā kritienā. Nolaižamais aparāts ietriecās Venēras virsmā ar ātrumu 16,5 m/s 05:37:10 UTC Venera-7. Nosēšanās notika 2000 km attālumā no rīta terminatora nakts pusē, punktā ar koordinātēm 5° dienvidu platums 351° austrumu garuma.

Informācija no nolaižamā aparāta tika raidīta 53 minūšu laikā, tai skaitā 20 minūtes no planētas virsmas. Vēlāk analizējot ierakstītos signālus, tika atklāts ļoti vājš signāls bijis vēl 23 minūtes. Tas varētu nozīmēt, ka nolaižamais aparāts bijis apgāzies, un antena vairs nebija vērsta pret Zemi.

Ieejot atmosfērā, notika telemetrijas komutatora atteice, tādējādi uz Zemi tika nosūtīta tikai apkārtējās vides temperatūra visā nolaišanās atmosfērā laikā un aparāta nosēšanās vietā. Nolaišanās laikā tika veikti atmosfēras temperatūras mērījumi, kas mainījās no 25 līdz 475 °C uz planētas virsmas.

Vienlaikus tika veikti radiosignāla doplera izmaiņu mērījumi, kas no nolaižamā aparāta tiek uztverti uz Zemes. Tieši šie mērījumi ļāva aprēķināt kustības trajektoriju, "piesiet" temperatūras vērtības noteiktam augstumam un noteikt Veneras virsmas saskares laiku. Tieši tie ļāva fiksēt nolaišanās ātruma lēcienu no 14 līdz 26 m/s, bet pēc tam arī ātrumu virsmas saskares mirklī (16 m/s), kas pārsniedza plānoto. Izpletņa kļūmes iemesls varētu būt patvaļīga fiksējošās piropatronas iedarbošanās, ko izraisījusi statiskā elektrība, un izpletņu atsaišu atšaušana.

Signāla un trokšņa attiecības pastāvīgie mērījumi ļāva fiksēt signāla līmeņa samazinājumu nolaišanās brīdī gandrīz 30 reizes. Tas varēja nozīmēt vēja ietekmi uz nolaižamo aparātu nolaišanās laikā vai arī tā apgāšanos.

Lidojuma pamatuzdevums, nosēšanās uz Veneras virsas, tika paveikts, tomēr netika veikti visi plānotie mērījumi.

Pēc Venera-7 veiktajiem mērījumiem tika aprēķinātas spiediena un temperatūras vērtības uz Venēras virsmas, tās bija 90 ±15 atmosfēras un 475 ±20 °C. Pēc nolaižamā aparāta kustības straujās apturēšanas (no kritiena līdz nekustīgam 0,2 sekundēs) varēja secināt, ka tas ir nokritis uz cietas virsmas ar zemu putekļu daudzumu.

Venera-7 sniedza informāciju par planētas virsmu, ko nebija iespējams redzēt caur biezo atmosfēras plīvuru. Kosmiskais aparāts galīgi apstiprināja, ka cilvēki nevar izdzīvot uz Veneras virsmas, un izslēdza iespēju, ka uz Veneras ir šķidrs ūdens.

Ārējās saites

• On August 17, 1970, the Soviet Union launched Venera-7. It would become the first spacecraft to transmit data from another planet. russianspaceweb.com (angliski)
• Venera 7 (V-70 #1, 2) Gunter Dirk Krebs (angliski)