Venera 9

Descrição desta imagem, também comentada abaixo

Modelo de Venera 10 (idêntico ao Venera 9) Dados gerais

Organização	URSS
Construtor	Lavochkin
Programa	Venera
Campo	Estudo de Vênus
Tipo de missão	Lander e Orbiter
Status	Missão completada
Lançar	8 de junho de 1975
Lançador	Proton-K
Fim da missão	22 de março de 1976

Características técnicas

Missa no lançamento	4936 kg incluindo 1563 kg material rodante
Massa propelente	1093 kg
Fonte de energia	Painéis solares

Órbita em torno de Vênus

Periapsis	1457 km
Apoapsis	112.144 km
Inclinação	34,15 °

Venera 9 ( russo : Венера-9) foi uma sonda espacial soviética cujo objetivo era estudar Vênus . A sonda que fazia parte do programa Venera consistia em uma parte destinada a permanecer em órbita ( orbitador ) e outra destinada a pousar em Vênus ( sonda ). Com massa de 4.936 kg , foi lançado em8 de junho de 1975. O módulo de pouso separa em20 de outubro de 1975 e pousou dois dias depois (22 de outubro de 1975) A sonda chegou ao solo, sobreviveu às condições extremas de pressão e temperatura por 53 minutos. Ele conseguiu fazer algumas medições de temperatura e pressão e tirar uma foto panorâmica. Pela primeira vez, uma sonda retornou imagens da superfície de outro planeta. Venera 10 , uma sonda gêmea lançada alguns dias depois, obteve os mesmos resultados.

Contexto

Nas décadas de 1960 e 1970, a União Soviética lançou uma série de sondas espaciais para estudar o planeta Vênus . Essas máquinas, que formam o programa Venera , foram desenvolvidas como parte de uma corrida espacial entre a União Soviética e os Estados Unidos e, como tal, constituem uma questão política e também científica. As sondas espaciais do programa Venera irão gradualmente revelar a estrutura da atmosfera e certas características do solo venusiano. O programa constitui o maior sucesso da astronáutica soviética no campo da exploração do sistema solar .

Após uma série de falhas entre 1961 e 1965, tanto devido ao lançador Molnia usado quanto à qualidade das sondas espaciais, o programa foi confiado ao escritório de design Lavotchkine . Este obtém uma longa série de sucessos. Os primeiros dados in situ sobre a atmosfera venusiana foram retornados pela missão Venera 4 em 1967. O Venera 7 conseguiu pousar intacto no solo, apesar da pressão esmagadora de 93 atmosferas. Venera 8 , lançado em 1972, fornece os primeiros dados do solo.

Os soviéticos não enviaram nenhuma sonda espacial a Vênus durante a janela de lançamento de 1973 , mas para aquela de 1975 finalmente tiveram a sonda espacial pesada cujo desenvolvimento foi iniciado quando o programa Venera foi retomado pelo escritório de Lavotchkine em 1965. Graças ao uso do muito mais poderoso lançador de prótons , a nova sonda espacial é cinco vezes mais pesada e sua massa chega a 5 toneladas. Este novo modelo, apelidado de 4V-1, usa uma plataforma derivada dos modelos de sonda marcianos M-71 e M-73.

Características técnicas do Venera 9

O orbitador

Um tanque toroidal de 2,35 metros de diâmetro circunda o motor principal do foguete . Este queima uma mistura hipergólica de UDMH e peróxido de nitrogênio e tem um impulso que pode ser modulado entre 9,6 e 18 k N ; o eixo de impulso do motor pode ser girado sobre um eixo e ligado várias vezes por um período total de 560 segundos. É estendido por um pequeno cilindro pressurizado de 1,1 metros de diâmetro contendo um segundo tanque, instrumentos aviônicos e científicos. Dois painéis solares estão localizados em cada lado do cilindro e cada um tem uma área de 1,25 × 2,1 metros. Os painéis que, quando implantados, dão à espaçonave uma envergadura total de 6,7 metros também servem de suporte para vários sistemas: pequenos motores a gás frio usados para controle de atitude movidos por um tanque de nitrogênio armazenado sob uma pressão de 350 bar, um magnetômetro e os dois antenas helicoidais omnidirecionais usadas para se comunicar com o módulo de pouso. Esta nave-mãe, ao contrário de suas antecessoras destruídas ao entrar na atmosfera de Vênus, tem a capacidade de usar sua propulsão para frear e se colocar em órbita. Lá, ele serve como um relé entre a Terra e o módulo de pouso, graças a dois receptores VHF que permitem um fluxo de 256 bits / s. O sistema de telecomunicações também inclui uma antena parabólica de alto ganho e quatro outras antenas helicoidais omnidirecionais de baixo ganho.

O módulo de pouso

O módulo de pouso tem o formato de uma cápsula esférica de 2,4 metros de diâmetro, presa à extremidade da plataforma. A parte externa da esfera é um escudo térmico oco formado por uma estrutura em favo de mel coberta com um material ablativo. A única função dessa casca externa é proteger o material rodante do intenso calor gerado durante a primeira fase da descida. Uma vez alcançada a reentrada atmosférica , este casco é liberado revelando o próprio trem de pouso. O invólucro externo é uma esfera de titânio carregada com resistência à pressão. Uma antena cilíndrica de 80 cm de diâmetro e 1,4 metros de altura cobre a esfera e circunda o compartimento do paraquedas. Os engenheiros soviéticos tiraram conclusões da densidade da atmosfera venusiana: a sonda usa pára-quedas apenas durante o primeiro estágio da descida. Para limitar o tempo de descida e, portanto, o aquecimento progressivo da cápsula, ela então cai em queda livre apenas desacelerada por um anel plano de 2,1 metros de diâmetro que circunda a base da antena: isso estabiliza o trem de pouso e aumenta o arrasto e, portanto, a frenagem atmosférica servindo como um refletor para a antena. A espaçonave pousa em solo venusiano em um anel deformável ao qual é conectada por uma série de amortecedores. A massa total da sonda chega a 5 toneladas, sendo 2,3 toneladas para a plataforma sem combustível e 1.560 kg para o trem de pouso. A parte da sonda que atinge o solo venusiano pesa 560 kg .

A nova geração de módulo de pouso entra na atmosfera venusiana em um ângulo relativamente baixo em comparação com as sondas anteriores (cerca de 20 ° contra 75 °). A desaceleração é, portanto, menor e não ultrapassa 170 g . 20 segundos depois, quando a velocidade caiu para 250 m / s , um pequeno pára-quedas piloto é lançado e, em seguida, o escudo térmico que se dividiu em dois hemisférios é liberado. Onze segundos depois, quando o módulo de pouso está a cerca de 60 km de altitude e a velocidade é de 50 m / s , os três paraquedas de 4,3 metros de diâmetro são disparados e os instrumentos científicos são ativados. Por 20 minutos, o módulo de pouso cruza a camada mais densa de nuvens sob seus paraquedas e, em seguida, atinge uma altitude de 50 km , eles são liberados e a espaçonave cai em queda livre apenas desacelerada pelo disco plano que envolve sua antena. Conforme o ar fica mais espesso, o arrasto fica mais forte e quando o módulo de pouso atinge o solo 50 minutos após o início de sua queda livre, sua velocidade é de apenas 7 m / s .

Instrumentação científica

O subconjunto da sonda espacial que permanece em órbita ao redor de Vênus, o orbitador , carrega um grande número de instrumentos destinados mais particularmente para a atmosfera de Vênus, incluindo câmeras operando no ultravioleta para filmar as nuvens, um espectrômetro infravermelho , um radiômetro infravermelho , um espectrômetro de imagem operando no ultravioleta , um fotopolarímetro, um magnetômetro triaxial, um radar bistático experimental. Por sua vez, a sonda utiliza durante a descida atmosférica dois fotômetros, um de banda larga e outro de banda estreita, um nefelômetro , instrumentos de medição de pressão e temperatura, acelerômetros e um espectrômetro de massa . Uma vez instalados, são utilizados os seguintes equipamentos científicos: duas câmeras panorâmicas associadas a projetores responsáveis por compensar a fragilidade da iluminação natural, um anemômetro , um espectrômetro de raios gama para determinar a proporção de tório , urânio e potássio presentes no solo e uma gama densitômetro de raios.

Condução da missão

A primeira cópia da nova sonda, apelidada de Venera 9, foi lançada em 8 de junho de 1975. A sonda gêmea, Venera 10 , é lançada em14 de junho de 1975. Ambos os lançamentos foram bem-sucedidos. Durante o trânsito de Venera 9 para Vênus, duas correções de curso são feitas no16 de junho e 15 de outubro. O20 de outubro, dois dias antes da chegada, o módulo de pouso foi liberado e o orbitador inclinou sua trajetória para se colocar na posição de inserção orbital com uma mudança de velocidade de 247 m / s . O22 de outubro, Venera 9, chegou nas imediações de Vênus, usa sua propulsão principal ( delta-V de 963 m / s ) para se inserir em órbita ao redor do planeta. A órbita inicial de 1500 × 111.700 km com uma inclinação de 34,17 ° é alterada logo depois em duas etapas e o orbitador cumprirá sua missão em uma órbita de 1547 × 112 144 km com uma inclinação de 34,15 °. Venera 9 é a primeira sonda espacial a orbitar o planeta Vênus. A missão do orbitador Venera 9 termina 3 meses depois, após uma falha do transmissor de rádio. As câmeras a bordo do Venera 9 e Venera 10 fornecem 1200 km de filme (imagens) da aparência externa de Vênus usando vários filtros para ajudar a distinguir a estrutura das nuvens e, em uma pequena extensão, as formações de nuvens. Todas as informações coletadas pelos dois orbitadores tornaram possível realizar o primeiro estudo da atmosfera venusiana durante um longo período, por meio da coleta de dados de vários tipos.

A sonda Venera 9 entra na atmosfera de Vênus a um ângulo de 20,5 ° a uma velocidade de 10,7 km / s . Ela atinge o solo em22 de outubroàs 5:03 TC no lado iluminado do planeta. A Venera 9 é colocada em um declive inclinado de 20 a 25 ° e a superfície rochosa e irregular acentua a inclinação da sonda em um ângulo de 10 a 15 °. Os experimentos científicos são iniciados imediatamente e os dados são retransmitidos ao orbitador até que não estejam mais visíveis, 53 minutos depois. A temperatura interna da sonda atingiu esse ponto de 60 ° C . Durante o pouso da sonda na atmosfera venusiana, os instrumentos mostraram que a base da camada de nuvens começa a uma altitude de 49 km e inclui várias camadas que variam entre 60 e 57 km , entre 57 e 52 km , bem como entre 52 e 49 km . Essas nuvens são como uma névoa leve formada por gotículas muito menores do que as presentes no fenômeno meteorológico terrestre equivalente. A visibilidade dentro da camada de nuvens é de vários quilômetros. A refratividade das gotículas é compatível com a hipótese de uma composição à base de ácido sulfúrico . A luz, cujo componente azul é parcialmente filtrado pelas nuvens, assume uma tonalidade laranja nas camadas mais baixas da atmosfera. Os aerossóis subsistem com baixa densidade de 49 a 25 km de altitude; abaixo, o ar fica completamente limpo novamente. Os instrumentos responsáveis por analisar a composição química durante a descida são vítimas de falhas ou não fornecem dados confiáveis, problema que será frequente nas primeiras sondas desta nova série. A temperatura medida no solo é de 455 ° C enquanto a pressão é de 85 bar com vento fraco de 0,4 a 0,7 m / s . Apenas uma das duas câmeras consegue tirar uma foto porque o obturador da outra câmera não é ejetado. A imagem em preto e branco tirada por Venera mostra um terreno plano coberto com pedras angulares de formação obviamente recente e com pouca erosão. O local de pouso é banhado por luz cuja intensidade pode ser comparada à de um dia nublado de verão em latitudes médias na Terra. A proporção no solo de tório, urânio e potássio medida por Venera 9 é semelhante à dos basaltos terrestres.

Reprocessamento de imagens

Don P. Mitchell reutilizou os dados originais das imagens da Venera e os reconstruiu usando um software de processamento fotográfico moderno.

Referências

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Exploração robótica do sistema solar, parte 1, a idade de ouro 1957-1982 , p. 211-212
Robôs soviéticos no Sistema Solar , p. 297-300
Robôs soviéticos no Sistema Solar , p. 299-300
Robôs soviéticos no Sistema Solar , p. 300-303
Robôs soviéticos no Sistema Solar , p. 305
Robôs soviéticos no Sistema Solar , p. 305-307
Catálogo de imagens do espaço soviético

Bibliografia

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Veja também

links externos

(pt) Página dedicada às sondas Venera 9 / Venera 10 no site russianspaceweb