那些年的历史

作者cbjchxh

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原始数据来源卫星百科-sat.huijiwiki.com

当控制中心的科学家们正在等待来自金星的彩色图像时,不幸的消息传来:所有的镜头保护帽都没有脱落。在金星10的问题之后,这些盖子已经被重新设计了,但是现在结果更糟。

后来深入研究证实,盖子形成了密封,阻止了大气压的内外平衡。因此,压力会将瓶盖向下推,从而阻止炸药喷出。炸药并没有真正引爆。

同样令人沮丧的是,土壤分析实验失败了。物理和机械探测也失败了。后来分析金星11下降着陆困难。着陆时可能的震动和过度旋转毁坏了两台土壤分析仪器。

着陆器持续从表面发射信号,直到着陆后95分钟,飞行平台离它很远。然后,飞行平台将记录的着陆器数据传输给等待的苏联科学家和工程师。

金星12于1978年9月02:25:13 UTC发射。经过两次中途修正,下降舱于1978 12 19与其飞行平台分离。着陆器释放后,飞行平台继续沿日心轨道掠过金星。

65438+2月21,在34000公里左右的高空,飞行平台与金星近距离相遇。飞行平台充当下降飞行器的数据中继,持续110分钟,直到飞出着陆器的视线。

降落过程类似金星11。最后,金星12在距离金星11-7s约850km处着陆,294°c,当地气压93.6 atm,温度468°c。

土壤分析仪又一次出现故障,所有镜头盖都没有打开。

着陆器继续从表面发射信号,直到着陆后110分钟飞行平台远离它。然后,飞行平台将记录的着陆器数据传输给等待的苏联科学家和工程师。

金星11和12成为两个不返回图像的盲探测器。然而,他们也发现了许多有趣的现象:

在下降过程中,两者都探测到了低频无线电噪音的爆发,这种噪音与地球上闪电风暴产生的噪音类似,但明显更强。有证据表明它们起源于云层下面的深层大气。火山喷发周围的闪电或一些未知的大气电现象可能是原因。它在金星11下降过程中监测到了强烈的电活动,但在金星12下降过程中要小得多,这表明这次“雷暴”可能是金星上的局部事件。

新的大气实验也提供了重要微量气体的信息。x射线荧光光谱仪发现,云状物质中氯的含量是硫的10倍。这可以用云含有非挥发性氯化合物的事实来解释。

金星11和12还提供了下降过程中光线的光谱和空间分布的详细信息,解释了金星的天空为何如此沉闷。由于稠密的低层大气存在瑞利散射,即使大气中没有气溶胶粒子,可见条件也很差。地球表面在它上面几公里处是看不见的。轨道上的观测者将会看到岩石地形逐渐消失在无特征的橙色天空中。

结果这两个仓促的任务都没有太多结果就结束了。虽然着陆后许多仪器没有工作,但任务仍可视为成功。

苏联人现在把目光瞄准了1981年的金星发射窗口。他们想用完全成功的任务证明自己在深空探测方面的先进水平,从而从无数次失败的火星探测任务中重拾信心。

老教授回复了这条信息

关于前天说的,金星9号从50公里高空自由落体,没有降落伞:作者没写错,是50公里。

“是的,正如文章中所解释的,Venera 9 & amp10着陆器(以及后来的4V Venera着陆器)从50公里的高度自由落体,依靠着陆器顶部的盘形空气制动来减缓下降速度。这种空气制动加上金星大气的密度比地球大140倍,导致着陆速度为每秒7米。”

翻译:

是的,正如文章中解释的那样,金星9号和10着陆器(以及后来的所有4V着陆器)从50公里的高度自由落体着陆。他们依靠着陆器顶部的圆盘形气动制动器来减缓下降速度。这种气压制动装置,加上金星的大气密度比地球大140倍,使得着陆速度只有7m/s..

原文链接:/2015/10/22/Venera-9-and-10-to-venus/

今天我们就来说说金星13和14。

在金星11和12的土壤取样装置和相机相继被劫持后,苏军开始追求“完美的任务”。而这个任务势必要保证每个细节都不能出错。尽管前期积累了这么多的飞船经验,但要保证尽善尽美仍然不是一件容易的事情。

金星13和14邮票。可以看到飞船的外形基本没变,球(着陆器)可能变大了。

因为这个着陆器的质量比金星9号重100公斤,金星9号接近600公斤,所以在火箭运载能力有限的情况下,不得不减轻飞船主舱的质量。减少的质量一部分来自主舱上被删除的科学仪器,另一部分来自主舱上的轨道燃料。

所以飞船的主舱只能作为飞行平台,不能作为轨道器(进入轨道需要大量燃料)。金星13和14的主舱将飞经金星,在金星附近短时间内接收着陆器的信号并发回地球。

着陆器的许多部分是对安装在金星11和金星12上的实验的改进。这些包括更精确的质谱仪和气相色谱仪。事实证明,苏联探测器对大气和云层的探测(尤其是这两次)构成了我们今天对金星大气的大部分认识。

上图中,着陆器侧面的管道将其连接到飞船总线的温度控制系统。打个不恰当的比方,这个管道就像是连接胎儿和母亲的脐带。循环气体通过它进入密封耐压壳体内的热交换器。着陆器进入大气层前可以预冷到-10。

着陆器携带的仪器有:

(1)加速度计-用于冲击分析

(2)温度计和气压计

(3)分光计/定向光度计

(4)紫外光度计

(5)质谱仪

(6)贯入仪/土壤欧姆表

(7)化学氧化还原指示剂

(8)两台改进的彩色遥控摄像机

(9)气相色谱仪

(10)无线电/麦克风/地震仪

(11)浊度计

(12)比重计

(13)X射线荧光光谱仪(用于气溶胶)

(14)X射线荧光光谱仪(适用于土壤)

(15)土壤钻探设备

(16)稳定振荡器/多普勒收音机

着陆器的一侧

着陆器的另一边

总之,现在着陆器上堆满了各种仪器,难怪金星13和14的质量增加了100公斤。

大量复杂的设备只是简单地安装在耐压的外壳外面,暴露在极其恶劣的表面条件下。当时,苏联工程师已经开发出新的耐热材料和电子产品。在这种工作环境下,基于二硫化钼和微金属片,他们可以在高达1000°C的高压和高温下舒适地工作。地震仪和热电堆电池也可以在金星表面无限期运行。

在这些高温设备中,土壤钻探设备应该是最大的技术突破。使用新的合金和电机,比金星11和12更强大。一方面可以抵御着陆时极其恶劣的环境。另一方面,它可以在坚固的火成岩中钻3厘米深的孔。

(土壤钻孔装置,下部条形圆筒用于储存土壤样品)

巧妙的是机器零件的设计,热膨胀到500°c后才能组装正常工作,伸缩钻头下到地面,两分钟就能钻进去。之后,炸药会打破一系列密封,使金星的高压大气冲入一组管道,分阶段将土壤输送到土壤输送管道和样品容器中。样品容器通过气闸从炸药进入X射线荧光室。然后,一个大的真空储罐将室压降低到大约0.06个大气压。土壤测试正式开始。

相机的镜头盖装置也受到了特别的关注。镜头附近存放着一组比以前剂量大得多的炸药。镜头盖也被径向易碎的材料所替代。这样,炸药引爆后,即使镜头盖没有弹出,也会因冲击力而开裂。镜头盖会在重力的作用下自然脱落。

同时,与以往的相机不同,彩色遥控相机的每个像素都是在一个约37° 180°的无畸变球面投影上由光度计读取的。相机的设计类似于金星9,但它包括四个滤镜,可以清晰地扫描表面,红色,绿色和蓝色。在任务过程中,相机通过彩色或透明滤镜来回扫描。

着陆器的彩色相机(左)和光谱仪(右)。

着陆器彩色遥感相机的压力窗口(着陆后用炸药打开)

金星13发射于06: 04 UTC 19810+00,火箭依然稳如老狗。之后航行了四个月,包括两次中途修正。

金星14于世界时1981年10月4日115: 31发射升空,进行了为期四个月的航行。第一次中期修改19811014有错误,所以在198119822。问题不大。

有一个技术细节:

落地后可以看到一圈锯齿状的圆盘。这是干什么用的?

答:着陆垫上的金属齿环利用空气动力学原理稳定着陆器,防止旋转和振荡。

金星13着陆器于3月1982日坠入金星大气层。降落伞在63公里的高空展开。在47公里的高度,降落伞被释放,着陆器开始自由降落。一个简单的空气制动器用于到达地面的其余部分。下降持续了大约一个小时。

金星13于当日03:57:21降落在南纬7.5度,东经303度,这是一个叫Phoebe Regio的高地的东部延伸。该区域由裸露的基岩组成,周围是深色细粒土壤。船上的加速度计分析显示,着陆器以7.5米/秒的速度撞击并反弹,然后幸存下来。

着陆后,探测器镜头盖成功开裂,相机开始拍摄全景成像。机械钻臂正常工作,进入地表,获取样品。样品储存在30摄氏度的密封室内,压力约为0.05个大气压。

着陆器在温度457摄氏度、气压89个大气压的环境下生存了127分钟(计划设计寿命32分钟)。数据传输到飞行平台,飞行平台将数据传回地球。

随后,金星14着陆器于1982年3月3日与飞行平台分离,两天后坠入金星大气层。进入大气层后,一个降落伞在大约63公里的高度展开,激活了大气仪器。同样,在47公里的高度,降落伞被释放,着陆器自由下降到金星表面。

金星14于07:00:10降落在玄武平原上,距离金星13西南约950公里,南纬15分,东经310度。

着陆后,所有仪器工作正常。开始全景成像,机械钻臂到达表面并获取样本。样品储存在30摄氏度的密封室内,压力约为0.05个大气压。

着陆器在温度470摄氏度、气压94个大气压的环境下存活了57分钟(计划设计寿命32分钟)。数据传输到飞行平台,飞行平台将数据传回地球。

啊,这种无聊的成功...

(未完待续)