Реферати » Реферати з авіації і космонавтики » Дослідження планети Венера космічними апаратами

Дослідження планети Венера космічними апаратами

« Вега-2 » , що відокремилися від відповідних прогонових апаратів, які продовжили свій шлях до комети
Галлея.

В рамках проекту «Вега» спільно з французькими вченими вперше була здійснена доставка в атмосферу Венери автономних аеростатних зондів.
Після відділення від апаратів, що спускаються зонди зробили дрейф на висоті 50 кілометрів з середньою швидкістю 200 км / год і, перемістившись з нічного боку планети на денну, подолали відстань близько 10 тис. Кілометрів.
Міжнародна і радянська мережу наземних радіотелескопів прийняла з цих зондів інформацію, що дозволила вперше отримати прямі дані про метеорології Венери.

Спускаються аеростатних зондів здійснили обширних комплекс досліджень за складом і властивостями атмосфери і хмар, а на спусковому апараті «Вега-2» виконаний елементний аналіз грунту в районі рівнини
Русалки.

Дослідження Венери та інших планет сонячної системи космічними автоматами-розвідниками триває. В глибинах космосу посланці Землі рухаються на зближення з Юпітером і більш віддаленими планетами, а на Землі вже готується експедиція на Марс з екіпажем космонавтів-дослідників на борту.

УЗАГАЛЬНЕННЯ І ВИСНОВКИ

Нам залишається підвести порівняльні підсумки результатів досліджень планети Венера до і після початку її досліджень космічними апаратами.

Отже, що дізналося людство про цю планеті за 250 років її вивчення оптичної астрономією?
1. Планета Венера посідає друге місце після Меркурія за своїм видаленню від сонця.
2. Рухається навколо сонця по слабо витягнутої (близькою до кругової) орбіті з ексцентриситетом 0,007.
3. Повний оборот навколо сонця (венеріанський рік) вчиняє за 224,7 земних діб з орбітальної швидкістю 35 м / с.
4. Планета завжди закрита щільним шаром хмар.
5. Планета відноситься до космічних об'єктах земної групи, має близькі до неї об'єм і масу.

Розвиток радіоастрономії на початку 60-х років XX століття доповнило ці відомості такими даними:
- планета Венера має яскраво виражені радіоконтрастних елементи, тобто володіє рельєфом;
- Це дозволило встановити тривалість венеріанських діб - вони виявилися рівними 243,2 земних;

- У відмінності від усіх інших планет сонячної системи добове обертання

Венери навколо своєї осі протилежно напрямку її руху по орбіті - Сонце на Венері сходить на заході;

- Кут нахилу осі обертання планети до площини її орбіти незначний і складає всього 3є (нахил земної осі? 23є). Це значить, що зміна пір року на планеті не відбувається - один день схожий на інший, має однакову тривалість і однакову погоду;

- Поверхня планети має досить високу температуру - близько 500є

- 700єК.

Проте ні оптична ні радіоастрономія не змогли дати відповіді на найголовніші питання:
- хімічний склад, щільність і тиск венерианської атмосфери;
- Наявність води в атмосфері і на поверхні Венери;
- Структура і стан рельєфу поверхні планети, її температура;
- Чи можливе життя на планеті?

Двадцятирічна епопея дослідження планети Венера з допомогою автоматичних міжпланетних станцій дозволила дати відповіді практично на всі поставлені запитання.

Атмосфера

Загадкова атмосфера Венери була центральним пунктом програми досліджень за допомогою автоматичний апаратів за останні два десятиліття. Найважливішими аспектами її досліджень були хімічний склад, вертикальна структура і динаміка повітряного середовища. Велику увагу відводилося хмарному покриву, що грає роль непереборного бар'єру для проникнення в глиб атмосфери електромагнітних хвиль оптичного діапазону. При телевізійної зйомці Венери вдавалося отримати зображення лише хмарного покриву. Незрозумілими були надзвичайна сухість повітряного середовища і її феноменальний парниковий ефект, за рахунок якого фактична температура поверхні і нижній шарів тропосфери виявилася більш ніж на
500 вище ефективної (рівноважної).

Склад атмосфери. Вперше хімічний склад атмосфери прямими методами було здійснено радянськими апаратами «Венера-4,-5 і-6» . Він виявився таким: СО2-97, N2 - 2, О2 - 0,1, Н2О - 0,05%. Наступні польоти космічних апаратів підтвердили наведені дані з невеликими корективами. Вкрай незначний вміст водяної пари в атмосфері, а в ній зосереджена вся планетна маса гідросфери зовнішньої області Венери, являє собою на сьогоднішній день загадку.

Атмосфери планет земної групи формувалися за рахунок виходу з надр вулканічних газів при диференціації речовини в стадію його розплавлювання.
Основну частину вулканічних газів складають водяна пара і вуглекислий газ, що знаходяться між собою в об'ємному співвідношенні 5: 1. Вільні азот, кисень і водень до складу вулканічних газів не входять, а представляють собою продукти наступних реакцій.

За оцінками, загальна кількість вуглекислого газу на Венері і Землі приблизно однакове. Тільки на Землі він пов'язаний в осадових породах і почасти поглинений водними масами океанів, на Венері ж весь він сконцентрований в атмосфері. Велика кількість вуглекислого газу в сучасній атмосфері Венери в тисячі разів перевищує загальне його кількість в земній атмосфері.

Відповідно до наведеної пропорцією виділення водяної пари і вуглекислого газу при диференціації планетної речовини Венера повинна була б мати потужну гідросферу, цілком порівняний з земної - з товщиною еквівалентного шару води на поверхні порядку 2,7 км. Приблизно такого ж колосального масштабу мала б бути і гідросфера Венери - планети, за своїми розмірами і еволюції дуже схожою з Землею. Куди ж поділися з Венери величезні маси води? Надійного відповіді на поставлене питання поки немає.

Вертикальна структура. Відповідно до температурним профілем атмосфера Венери ділиться на дві області: тропосферу, що розкинулася від поверхні планети приблизно до 100 км, і термосферу.

Тропосфера. Названа за аналогією із земною тропосферою по температурному вертикальному профілю. В венерианської тропосфері температура з висотою знижується. На поверхні температура дорівнює + 460єС, вона мало змінюється вдень і вночі. До верхньої межі тропосфери температура знижується до 180 К
(-93єС). Склад газів тропосфери загалом зберігається по всьому профілю, тобто це в основному атмосфера з вуглекислого газу.

В тропосфері на висотах між 45 - 50 і 60 - 65 км знаходиться хмарний покрив, у нього дуже високе альбедо: він відбиває близько 78% прийдешньої сонячної радіації. Тільки невелика частина сонячної енергії проходить через хмари і тропосферний повітря і досягає поверхні планети.

Незважаючи на те, що пряма сонячна радіація майже не досягає поверхні планети, температура її, а також нижніх шарів тропосфери дуже висока - до 460єС. Причиною є сильно виражений парниковий ефект атмосфери.

Хмарний покрив. Незважаючи на неодноразове перетин хмарного покриву спускаються апаратами космічних станцій, взяття проб повітря на різній висоті і аналіз їх, чіткого уявлення про склад хмар і їх генезис до цих пір немає. Ясно тільки одне, що якщо до космічного століття вони зізнавалися в основній своїй масі складаються з водяної пари, то в даний час така точка зору визнається помилковою.

За ступенем поляризації хмари складаються швидше за все з крапельок сірчаної кислоти з домішкою води.

М.Я. Маров (1976) хмарний покрив Венери визначає як скупчення крапельок концентрованого (75-80%) водного розчину сірчаної кислоти, можливо, з домішкою плавикової і соляної кислот. Сірчана кислота знаходиться в перехідному стані з рідкої фази в тверду. Вміст водяної пари в хмарному покриві не більше 10% від загальної суміші газів.

По вертикалі хмарний покрив ділиться на три шари: верхній, що тягнеться між висотами 65 і 78 км, середній, основний шар щільних хмар - від 50 до 65 км і нижній, що знаходиться під основним шаром і представляє собою серпанок, аналогічну верхньому шару.

Основний хмарний шар, що володіє стабільністю і високою щільністю, непрозорий для світлових променів. 78% сонячної радіації відбивається його верхньої поверхнею, і саме її полосчатое будова спостерігається в наземних телескопах і на телевізійних знімках. Світлі смуги це - це поверхня густих хмар, а темні - розриви між ними, через які в ультрафіолетових променях видно неосвітлений нижній шар хмарного покриву.

При середньому значенні температурного градієнта в тропосфері 7,3 / км (у земної тропосфери він 5,6 / км) температура повітря знижується з висотою приблизно від + 470єС у поверхні планети до-35єС у верхній поверхні основного хмарного шару (Ксанфомалити, 1976). Це означає, що у верхній частині хмарного шару вода може знаходитися (при тиску 0,11 кг / см) тільки у твердій фазі - у вигляді кристалів льоду.

Використовуючи вказане значення температурного градієнта, легко отримати температуру нижньої поверхні основного хмарного шару на висоті 50 км.
Вона буде + 75єС. Приблизно на 2 - 3 км нижче того рівня, вже в межах нижнього розрідженого хмарного шару, температура підвищується до +
100єС. Це межа перебування води в рідкій фазі. Отже, нижче 47 -
48 км вода може знаходитися в тропосфері тільки в газоподібному стані - у вигляді пари. Таким чином, поверхня Венери ніде не стикається з водою в її найбільш активній фазі - в рідкому стані. Кругообіг води на
Венері, характеризується крайньою незначністю що в ньому води, здатної переходити з однієї фази в інші, обмежується інтервалами висот в тропосфері від 47 до приблизно 65 км. Атмосферні опади

Сторінки: 1 2 3 4 5 6

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар