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Venera 10
Venera 10
Modell von Venera 10
OrganisationSovietunion
MissionsnameVenera 10
Erscheinungsdatum14. Juni 1975
Startbasisbaykonur
StartprogrammProton
MasseOrbiter-Lander: 5033 kg / Orbiter 2230 kg / Lander inkl. Schild 1560 kg, ohne Schild 660 kg
ZielVenus
Umlaufbahn um den HimmelskörperApoapsis 113.900 km, Periapsis 1.620 km, Neigung 29°30', Umlaufzeit 49 Stunden 8 Minuten
Anzahl der Arbeitsplätze71 nach Abschluss der Mission
Himmelskörper landen25. Oktober 1975
Portal  Portalsymbol  Astronomie

Venera 10 (Russisch: Венера-10) war as Russisch unbemannter Raumflug nach Venus aus den 1970er Jahren. Die Mission davon Sonde war, unseren Nachbarplaneten sowohl aus der Umlaufbahn als auch durch Absetzen eines Landers zu untersuchen.

Was war vorher?

Fehlgeschlagene Mars-Missionen

In den frühen 1970er Jahren entsandten die Russen eine große Anzahl von Pfadfindern. Diese brachten wenig. Die gemeinsamen Flüge der 4. März, 5, 6 und 7 endete in einem kompletten Drama für das Russische Institut für Planetenforschung. Ein neuer Direktor konfrontierte seine Mitarbeiter, die wieder mehrere Späher auf den roten Planeten schicken wollten. Unter dem Motto "durchhaltener glaubte, dass der Erfolg zum Greifen nah war.

Weltraumrennen

Damals hatten die Kreml-Herrscher jedoch andere Motive: Die Kalter Krieg geforderte schnelle Ergebnisse im Weltraumrennen mit dem Amerikaner. Das NASA war auch begierig darauf, als Erster eine weiche Landung zu machen Mars ausgetragen werden. Aufgrund der ihnen zugewiesenen finanziellen Mittel in Kombination mit dem damaligen Stand ihrer Weltraumtechnologie erkannten die Russen, dass es fast unmöglich sein würde, die Amerikaner zu übertrumpfen.

Allein der Unterschied im Budget war riesig. Für ein WikingerFlug erlaubte NASA 800 Millionen Dollar ausgeben; die 100 Millionen Rubel für einen gleichwertigen Venera-Flug sehr schrill.

Neues Ziel: Venus

Die Sowjetunion traf daraufhin eine rigorose Entscheidung. Der Rote Planet überließ es den Amerikanern: Kommende russische unbemannte interplanetare Missionen würden sich von nun an auf die Venus konzentrieren.

Dies hatte seine Vorteile. Da ein Flug zur Venus weniger Zeit in Anspruch nimmt als zum Mars, ist es wahrscheinlicher, dass eine Sonde in funktionsfähigem Zustand den Planeten erreicht. Ein wichtiges Detail für die Russen, denn von ihnen konstruierte Geräte standen in diesen Jahren nicht für Zuverlässigkeit. Mit dem gleichen Startprogramm könnte daher mehr Gewicht tragen, mit mehr Platz für Ausrüstung und Ersatzsysteme.

Neue Rakete

Zum Glück gab es nicht nur schlechte Nachrichten. Frühere Missionen zur Venus waren auf die Trägerrakete A-2-e Molniya angewiesen. Je schwerer Proton, die anfangs notorisch unzuverlässig war, wurde so verbessert, dass die russische Flugkontrolle es wagte, diesen Typ für Venusflüge einzusetzen.

Dies eröffnete den Wissenschaftlern eine neue Welt. Die Molniya-Rakete war einigermaßen zuverlässig, stieß jedoch jedes Mal gegen das relativ niedrige maximale Startgewicht. Der Erste venera's wogen also nicht viel mehr als 1000–1200 kg. Der Proton hingegen war ein Kraftpaket, das satte 5300 kg auf die Venus schießen konnte. Da der Mars weiter weg war, musste man sich auf 4600 kg beschränken; Dies war ein weiterer Grund, sich für Venus zu entscheiden.

Design der neuen Klasse Venera

Erwartete Bedingungen auf der Venus

Die Landung auf der Venus war jedoch keine leichte Aufgabe. Verglichen mit der kochenden Atmosphäre und dem enormen Luftdruck der Venus sah selbst der unwirtlichste und unwirtlichste Mars aus wie ein Hilton-Hotel. Glücklicherweise ermöglichte das höhere Startgewicht den Designern, technisch komplexere Experimente einzubauen und den Explorer mit einem viel robusteren Lander auszustatten. In den Jahren 1974 und 1975 wurde dieser neuartige Venus-Roboter mehreren Tests unterzogen.

Orbiter-Design

Der neue Scout war 2,80 m hoch und hatte inklusive Solarplatten eine Flügelspannweite von 6,70 m Ein gleichwertiges Fahrzeug war bereits als Grundlage für den Entwurf von Marssonden verwendet worden. Der mittlere Teil der Orbiter, 1 Meter hoch mit a Durchmesser 1,10 m, bot Platz für die Kraftstofftanks der Hauptmaschine. Dieses Triebwerk war für den mindestens 7-fachen Einsatz im Flug ausgelegt, wog 70 kg, war 71 cm lang und hatte einen Durchmesser von 70 cm. Das Schub variiert zwischen 740 und 1920 kg. Es wurde als Brennstoff verwendet Hydrazin (C2huh8Nein2) und wenn Oxidationsmittel Stickstofftetroxid. Dieses Raketentriebwerk wurde zur Kurskorrektur während des Fluges zur Venus und zur Umlaufbahn des Planeten verwendet.

Neben einem Bordcomputer ist dies VenedigOrbiter über Stern- und Sonnensensoren und Gyroskope für die Standkontrolle. Energie wurde von zwei relativ kleinen Solarpaneelen mit einer Größe von 2,10 m mal 1,25 m erzeugt. Größere Paneele erwiesen sich als unnötig, da dieser Scout relativ nah an der Sonne flog. Ein Kühlsystem kühlte den Lander vor dem Abfeuern auf -10°C.

Orbiter für wissenschaftliche Instrumente

Der Orbiter trug die folgenden Instrumente:

Lander-Design

Das Prunkstück des neuen Designs war jedoch der verbesserte Lander. Der kugelförmige Lander musste beim Eindringen in die Venus eine Temperatur von 12.000 °C aushalten Atmosphäre. Die Kapsel mit 2,4 m Durchmesser war gut isoliert und so ausgelegt, dass sie einem Druck von 10 . standhält MPa (100-facher Luftdruck auf der Erde). Eine horizontale Scheibe sorgte für aerodynamisches Bremsen mit dem Fallschirmgriff darüber. Neben Kommunikations- und Kurssteuerungssystemen, einem Kühlsystem und einer Batterie (Solarzellen waren auf der Venus aufgrund der hohen Temperatur und des Luftdrucks absolut keine Option) verfügte der Lander über folgende Instrumente:

Lander Scientific Instruments

  • Kameras (das Herzstück der Venera 9 und 10 Flüge), mit einer Auflösung von 70.000 Pixeln verteilt auf 500 vertikale Bildzeilen mit je 128 Pixeln. Diese schickten Daten an den Orbiter, der später die Fotos an die Boden. Bei einer Höhe von 90 cm zielten sie sowohl auf die Oberfläche als auch auf den Horizont, um einen guten Überblick über die Umgebung zu bekommen und sahen Details von 4 mm in einem Meter Abstand. Die Kommunikation zwischen Orbiter und Erde erfolgte in einem schmalen Funkband, um natürliches Rauschen bei der Übertragung über diese enorme Entfernung so weit wie möglich zu unterdrücken.
  • Beschleunigungsmesser um die g-Kräfte beim Abstieg zu registrieren.
  • Thermometer
  • Barometer
  • Nephelometer (Nebelsensor), um den Nebel auf der Venus zu bestimmen. Jetzt sofort Infrarot Laserstrahl, der nach dem Aufprall von einem Sensor abprallte Aerosolpartikel, konnte man die chemische Zusammensetzung dieser Partikel bestimmen.
  • Massenspektrometer, um die Konzentration verschiedener Moleküle in der Venusatmosphäre zwischen 63 km und 34 km Höhe zu bestimmen.
  • Strahlungsdichtemesser alle Bodendichte zu entscheiden. Diese bestand aus einem Sensor an einer ausfahrbaren Stange, die an der Kurssteuerung im Lander montiert war. Dieser Sensor hatte 137cs CäsiumIsotop, gasgefüllten Detektoren und war mit einem Schutzschild ausgestattet.
  • Mehrkanal ReichweiteSpektrometer, um natürliche radioaktive Elemente im Boden nachzuweisen. Dieser wurde in 25 km Höhe aktiviert und funktionierte in regelmäßigen Abständen, solange der Lander funktionierte. Es konnte Gammastrahlen zwischen 0,3 und 3 . emittieren MeV bemerken.

Gewicht

Das Venera 10 wog 5033 kg inklusive Lander beim Start (zum Vergleich: Venera 7 wog nur magere 1180 kg). Nach dem Abwurf der Landekapsel wog der Orbiter 2230 kg. Der Lander wog inklusive Schutzschild 1560 kg, der Teil, der schließlich auf der Venus landete, wog 660 kg.

Missionssequenz

Start und Flug zur Venus

Venera 10 wurde gestartet am 14. Juni1975 mit einem Protonenwerfer von baykonur. Während des Fluges zur Venus wurden am 21. Juni und 18. Oktober zwei erfolgreiche Kurskorrekturen vorgenommen.

Ankunft auf der Venus und Auskuppeln der Landekapsel

Zwei Tage vor ihrer Umlaufbahn um die Venus schoss die Sonde hoch 23. Oktober 1975 stellte seine Landekapsel fertig. Direkt danach Venera 10 eine weitere Kurskorrektur, um in eine Umlaufbahn um die Venus zu manövrieren. Eine gute Umlaufbahn war wichtig, da der Lander auf den Orbiter angewiesen war, um mit der Erde zu kommunizieren. Als der Orbiter hinter dem Horizont des Landeplatzes verschwand, verlor die Flugkontrolle den Kontakt. Auf 25. Oktober erreichte die Venera 10 Orbiter in einer elliptischen Umlaufbahn um die Venus von 113.900 x 1.620 km.

Landung

Inzwischen war die Landekapsel um 1:02 Uhr koordinierte Weltzeit trat in einem Winkel von 22,5° in die Atmosphäre ein, eine glühende Giftgrube mit enormem Luftdruck. Die Temperatur während des Abstiegs stieg auf 12.000 °C und die Kugel erfuhr während dieses Manövers 168g. Aufgrund der hervorragenden Isolierung und der Vorkühlung stieg die Temperatur im Lander selbst nicht über 23 °C. In 65 km Höhe betrug die Geschwindigkeit 250 m/sec. Nun öffneten sich die Fallschirme, die der Scout in 50 km Höhe wieder abwarf. Aufgrund der dichten Atmosphäre der Venus und der horizontalen Bremsscheibe am Lander sind diese neueren venera's eine Landegeschwindigkeit von nur wenigen Metern pro Sekunde.

Landeplatz von Venera 10, auf einem Radarscan von Magellan. Der Scan hat einen Durchmesser von 600 km. Die russische Sonde landete irgendwo in der Ebene (dem dunklen Bereich). Der helle Bereich sind sogenannte Venus-Tessera, die eine unregelmäßigere Oberfläche haben

Am 25. Oktober 1975 um 02:17 Uhr, nach einem Abstieg von 1 Stunde und 15 Minuten, Venera 10 eine erfolgreiche weiche Landung auf der Venus bei Position 16° Nein und 291° Ö, ca. 2200 km von Venera 9 gelöscht. Die Sonne stand knapp über dem Landepunkt.

Ein Kühlsystem mit zirkulierendem Fluid sorgte dafür, dass der Lander so lange wie möglich halten konnte. Es war jetzt nur eine Frage der Zeit, bis der Lander den schrecklichen Bedingungen erlag, die die Oberfläche der Venus heimsuchten. Für die Wissenschaft begann ein Wettlauf gegen die Zeit: Jede kostbare Minute, in der der Lander noch funktionierte, wurde berücksichtigt.

Über eine Stunde und 65 Minuten trotzte die Kugel den harten Bedingungen auf der Venusoberfläche. Bei Kapitulation Venera 10, wie alle seine Vorgänger in die Hölle der Venus und erlag den hohen Temperaturen und dem erdrückenden Luftdruck auf unserem Nachbarplaneten. Das Raumschiff war möglicherweise noch längere Zeit in Betrieb, aber der Orbiter verschwand hinter dem Horizont und verlor die Verbindung zur Erde.

Wissenschaftliche Ergebnisse

Beim Herunterfallen der Schutzkappen für die Kameras blieb man stecken und schränkte das Sichtfeld auf nur 180° ein. Glücklicherweise konnte diese Kamera viel weiter sehen als der Landeplatz von Venera 9 der Fall.

Das Fahrzeug war auf einem großen flachen Felsbrocken von ± 3 m Durchmesser gelandet, der mit dunklen Flecken bedeckt war, wahrscheinlich flache, mit Staub gefüllte Löcher. Der Felsbrocken und andere in seiner unmittelbaren Umgebung waren in eine dunkle Staubschicht versunken. Die Umgebung glich einer Steinwüste. Das Dichtemessgerät prüfte den Felsen, auf dem der Lander stand. Dies zeigte zusammen mit Informationen aus dem Gammastrahlenspektrometer, dass der Boden eine Dichte von 2,7 bis 2,9 Gramm/cm³ aufwies, was einer Basaltfelsen auf der Erde. Das überraschte die Wissenschaftler, denn Venera 8 hatte gerade Informationen gesammelt, aus denen zunächst hervorging, dass der Boden war Granit existierte.

An der Oberfläche wehte ein Wind von 3,5 m/sec; Darüber hinaus sammelte die Sonde Daten über die Menge des Sonnenlichts, das die Oberfläche erreicht, Temperatur und Luftdruck in verschiedenen Höhen. Es stellte sich heraus, dass Windböen nicht nur in den höheren Luftschichten auftraten.

Der Orbiter übermittelte Daten bzgl Magnetosphäre und Ionosphäre; es übermittelte auch visuelle, thermische und spektroskopische Daten über die oberen Schichten der Atmosphäre. Nach 71 Umdrehungen wurden die genannten Ziele erreicht. Da der Orbiter jedoch noch immer in ausgezeichnetem Dienst war, wurden weiterhin Daten gesammelt.

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