«Страна багровых туч»: как покоряли Венеру [Fraser Cain]
Вот мой [музыка]. Мы то и дело рассказываем про Марс, и на то есть причина: Марс классный, его поверхность исследуют, зондируют, облетают самые разные космические аппараты. Красная планета вызывает у нас столько интереса, потому что она близка к нам и может стать для человечества вторым домом. Придется, конечно, поработать, но с нужными технологиями и инструментами вполне возможно построить там цивилизацию. У нас есть точная карта поверхности Марса, и мы знаем, как он выглядит вблизи.
Но не стоит забывать и про другую планету — Венеру. Она большая и ближе к нам, чем Марс. Понятно, что вы и шага не успеете сделать, как её адский климат вас прикончит. Но всё равно посетить это таинственное место очень хочется. А вы знали, что на поверхность Венеры уже высаживались аппараты, которые даже сделали там несколько снимков? Это был подвиг советской инженерии.
А сегодня разрабатываются новые технологии, которые, возможно, позволят нам вернуться на Венеру. В этом выпуске поговорим о советской программе исследования Венеры и о том, как человечество впервые взглянуло на эту планету с её поверхности. В 60-х, в самый разгар холодной войны, США и Советский Союз соревновались, кто первым исследует солнечную систему. Первый спутник на орбите Земли — Советский Союз. Первый человек на орбите Земли — Советский Союз. Первый облет и посадка на Луну — Советский Союз. Первый облет Марса — США, первый облет Венеры — США и так далее.
Союз задался целью посадить космический аппарат на поверхность Венеры, но, как мы знаем, у этой планеты довольно своенравный характер. В любой её точке температура легко достигает 462 градусов Цельсия — это 864 Фаренгейта. Кроме того, атмосферное давление на поверхности там в 90 раз больше, чем на Земле. Ощущается это примерно также, как если нырнуть на километр вглубь океана. Видели, как в фильмах субмарину расплющивает на большой глубине, как банку газировки? Здесь то же самое. Но и в довесок там идут дожди из серной кислоты. Это ни в какие ворота!
Само собой, это выяснилось далеко не сразу. 4 февраля 61 года станция Венера-1 взяла курс на планету, чтобы совершить пролет, но аппарат даже не вышел за орбиту Земли. Затем 12 ноября 65 запустили Венеру-2, но и она сошла с курса сразу после запуска. Венера-3 стартовала 16 ноября того же года и должна была приземлиться на поверхность Венеры, однако связь с аппаратом потеряли, предположительно, он разбился.
Поверхность — это было первое успешное приземление. Скажу пару слов про особенности спуска аппаратов в атмосферу. Как я не раз говорил, посадить модуль на Марс очень сложно: атмосфера там достаточно плотная, чтобы техника сгорела при спуске под прямым углом к поверхности, но недостаточно плотно, чтобы мягко опуститься на парашюте. Приземлиться же на поверхность Венеры проще некуда: атмосфера очень плотная, так что можно спокойно воспользоваться парашютом. И если точно рассчитать траекторию и запастись парашютом, который выдержит жуткие погодные условия, то считайте, мягкая посадка у вас в кармане.
Другой вопрос — как выжить внизу, но об этом позже. Следом отправили Венеру-4 12 июня 67 года. У ученых было несколько догадок насчет того, как выглядит поверхность Венеры. Они не знали, какое там давление: оно могло быть чуть больше земного, а могло превышать его в сотни раз. Аппарат испытывали в условиях высоких температур и сильных перегрузок. Машина должна была быть прочной.
Венера-4 прибыла на планету 18 октября того же года и вступила в борьбу со стихией. Теплозащитный экран зафиксировал отметку в 11 тысяч градусов Цельсия, а перегрузки на аппарате достигали 300. Уже на высоте пятидесяти двух километров температура была всего 33 градуса Цельсия, но по мере спуска она повышалась и дошла до 262 градусов, а затем связь с аппаратом пропала. Тот не выдержал такой жары и, видимо, рухнул на поверхность.
Но главное — ученые впервые увидели, насколько экстремальные условия на поверхности Венеры. 5 января 69 года состоялся пуск Венеры-5. Её сделали ещё надежней, был учтен опыт предшественника. Аппарат тоже сумел войти в атмосферу, отправил научные данные, а затем вышел из строя, не достигнув поверхности Венеры. Венера-6 прошла тот же путь, ещё прочнее, всё равно сгорела, передала данные.
Венеру-7 проектировали с полным пониманием того, что её будет ждать там внизу. Станция стартовала 17 августа 70-го и достигла цели в декабре. Судя по всему, парашют раскрылся частично, из-за чего посадочный модуль спустился быстрее, чем планировалось. Он врезался в землю на скорости шестнадцать с половиной метров в секунду, но удивительным образом уцелел и продолжал отсылать слабый сигнал на Землю ещё в течение двадцати трёх минут. Космический аппарат впервые за всю историю смог приземлиться на Венеру и сообщить о своём статусе. Не важно, что это были предсмертные крики бедного робота, всё равно прорыв!
Учёные получили первое точные показания температуры и давления. Стало ясно: человек не сможет выжить на поверхности этой планеты. Венера-8 отправилась в путь 17 марта 72 года. Советские инженеры постарались, чтобы она выдержала посадку и продержалась как можно дольше. Аппарат прошёл через атмосферу, успешно приземлился и отправлял данные в течение 50 минут. На нём не было камеры, только датчик света, который сообщил ученым, что освещение на Венере напоминает пасмурный день на Земле, то есть хватит света для фотографий.
В следующей миссии советские конструкторы вернулись за чертежный стол, чтобы создать совершенно новый аппарат, который будет больше, тяжелее и крепче. Главная задача — продержаться на поверхности столько, сколько нужно, чтобы отправить данные и снимки. Венера-9 была запущена 8 июня 75 года. Она выдержала спуск и приземлилась на планету. Посадочный модуль был построен в виде перевёрнутого сосуда высокого давления с жидкостным охлаждением, чтобы электроника не нагревалась как можно дольше.
На этот раз аппарат проработал 53 минуты. Учёные узнали о присутствии в облаках кислоты, брома и других токсичных веществ. Венера-9 передала черно-белое фото поверхности планеты, на цветной камере заклинило защитную крышку. Тем не менее, это были первые фотографии, снятые на другой планете. Венера-10 продержалась шестьдесят пять минут и сделала снимки поверхности, но снова лишь одной камерой. Защитная крышка на 2 опять не открылась. Аппарат заснял вулканические породы и просто камни на земле тоже можно увидеть такой пейзаж.
Венера-11 отправилась в путь 9 сентября 75 года и продержалась на поверхности девяносто пять минут. Она ещё раз засвидетельствовала суровый венерианский климат, а также обнаружила вспышку молнии поблизости. Защитная крышка у цветной камеры опять не открылась, как и у черно-белой, так что на этот раз не получилось сделать ни одной фотографии. Венере-12 удалось совершить посадку 14 сентября 78 года. Она продержалась сто десять минут и отправила подробную информацию о химическом составе атмосферы. К сожалению, крышки обеих камер не открылись, и мы очередной раз остались без снимков.
А фотографии и та же самая интересная правда. Венера-13 создавалась всё по тому же принципу возрастающей надежности и была отправлена к Венере 30 октября 81 года. Да, и в этот раз миссия обернулась большим успехом. Аппарат успешно приземлился и продержался сто двадцать семь минут. С помощью двух камер были сделаны фотографии окрестностей — черно-белые и цветные. Через кварцевые окошки учёные увидели каменистую равнину, а специальный рычажковый манипулятор проверил прочность грунта.
Венера-14 была копия Венера-13. Её отправили следом, спустя пять дней модуль также совершил посадку и успел проработать 57 минут. К сожалению, в этот раз проверить твердость грунта не удалось: защитная крышка от камеры упала прямо под механической рукой, из-за чего-то проверила твердость не грунта этой крышки. Но зато аппарат прислал цветные фотографии адского пейзажа.
На этом советская программа по изучению Венеры закончилась. С тех пор ни один космический аппарат не сел на поверхность этой дикой планеты. Сейчас я расскажу об удивительном достижении, благодаря которому нам, возможно, удастся отправить настоящий роевер на Венеру. Но сначала хочу поблагодарить Арча Ланди, Майка Бреда, Филда, Майкла Аткинсона, Кристофера Акву, Патрика Коха и ещё 690 подписчиков за их щедрую поддержку.
Если вам нравится то, что мы делаем, и вы хотите помочь, переходите по ссылке в описании. Если модуль может совершить посадку и выдержит несколько минут в таких жестких условиях, это, конечно, хорошо. Но нам нужен роевер по типу Кьюриосити, который бы продержался на поверхности Венеры несколько недель, месяцев или даже лет и смог бы провести там исследования. Но такая жара не нравится компьютерам! Попробуйте положить свой в духовку и разогреть… и да, ах да, духовка не нагревается до 450 градусов, ну и слава богу! И вообще забудьте про эту идею.
Инженеры из Исследовательского центра НАСА имени Гленна разработали компьютерный чип, который мог бы выдерживать температуры вроде этой. Микросхему тестировали в камере для имитации экстремальных условий, в частности, таких как на поверхности Венеры. В ней можно воссоздать температуру, давление и даже состав атмосферы. Микросхема, изначально созданная для ракетных двигателей, успешно проработала 500 часов в условиях планеты.
Если всё получится, в будущем роевер, находясь на поверхности Венеры, сможет обходиться без сложных недолговечных систем охлаждения. Это открытие может положить начало новой эры в изучении планет, и мы наконец убедимся раз и навсегда, что жить там просто невыносимо. У СССР не сложилось с Марсом, зато с Венерой их ждал успех. Они каждый раз вносили улучшения в каждый новый аппарат, не бросали попыток, пока, наконец, не получили то, чего хотели — фотографии и данные!
Я считаю эти аппараты выдающимся достижением в области роботизированного освоения космоса и с нетерпением жду, когда советские наработки снова пойдут в дело. А вам интересно перспектива исследования Венеры с помощью роверов? Поделитесь своим мнением в комментариях.
Кстати, слышали, что мы, возможно, живем в голограмме? Что это вообще значит? В следующем видео я попытаюсь объяснить устройство голографической вселенной, может, позову специального гостя. Одно дело исследовать Венеру и совсем другое — жить на этой планете. В описании будет ссылка на видео, где объясняется, что нужно, чтобы сделать Венеру чуть менее невыносимым местом.
Переведено и озвучено студией Вирт Дай Дар.