Венера - друга після Меркурія по віддаленості від Сонця (108млн.км) планета земної групи. Її орбіта має форму майже правильного кола (ексцентриситет 0,007). Венера робить обліт Сонця за 224,7 земних діб зі швидкістю 35 км / сек.
Особливість руху Венери в космосі: якщо всі планети (крім Урана) обертаються навколо своєї осі проти годинникової стрілки (якщо дивитися з боку Північного полюса світу), то Венера обертається в протилежному напрямку - за годинниковою стрілкою.
Вісь обертання Венери майже перпендикулярна до орбітальної площині (нахил 3), тому там відсутні сезони року - один день схожий на інший, має однакову тривалість і однакову погоду. Ця погодна однотипність ще більше посилюється специфічністю венеріанської атмосфери - її сильним парниковим ефектом.
Середня відстань Венери від Сонця приблизно 108.2 мільйонів км. Її діаметр, приблизно 12,100 км, і маса і щільність, відповідно, приблизно 81 і 90 відсотків від відповідних величин Землі. Венера здійснює одне обертання навколо Сонця за 224,7 земних днів, але в перерахунку на дні на Венері, рік зовсім інший, тому що дві планети обертаються на їх осях абсолютно різними способами. Щоб визначити швидкість обертання Венери, спрямовані радіолокаційні хвилі з Землі, відбивалися від обох кінців диска планети, і спостерігався ефект Доплера. Тобто хвилі, відбиті від одного краю диска Венери, що переміщаються до Землі зменшуються трохи в довжині хвилі, в той час як відбилися з іншого краю збільшуються. Таким чином знайшли, що Венера здійснює один оберт навколо своєї осі кожні 243 дня. Вона обертається навколо осі в зворотному напрямку по відношенню до Землі і більшості інших об'єктів в Сонячній системі. Через бінокль можна побачити такі ж фази на Венері, як і в Місяця.
склад
Існування атмосфери Венери біло ще виявлено в 1976 р М.В.Ломоносовим при спостереженнях проходження її по диску Солнца.Ісследованія відбитого спектру Венери за допомогою телескопів показали, що атмосфера дуже відрізняється від атмосфери Землі. Двоокис вуглецю становить 98 відсотків атмосфери планети в порівнянні з 0.03 відсотками на Землі, де більшість двоокису вуглецю знаходяться в океанах і в каменях типу вапняку. Навпаки, азот - найбільш поширений газ в атмосфері Землі, становить менше 2% атмосфери Венери. Благородні гази гелій, неон, і аргон також представлені в атмосфері Венери на рівні кількох мільйонних - в той час, як частка останніх двох газів в атмосфері Землі в 2700 і 500 разів відповідно більше. Ці дані вказують на той факт, що температура на Сонці почала збільшуватися вже після того, як більшість планет в Сонячній системі вже сформувалися, якщо ґрунтуватися на популярних в наш час теоріях.
Головні складові хмар Венери - крапельки сірчаної кислоти і тверді частки сірки. За допомогою зондів було виявлено що, нижче хмар атмосфера містить приблизно від 0.1 до 0.4% відсотків водяної пари і 60 мільйонних часток вільного кисню. Наявність цих компонентів вказує, що на Венері можливо колись була вода, але тепер планета її втратила.
вертикальна структура
Відповідно до температурним профілем (рис.1) атмосфера Венери ділиться на дві області: тропосферу, що розкинулася від поверхні планети до приблизно 100 км, і термосферу (Schubert and Covey, 1981).
Тропосфера. Названа за аналогією із земною тропосферою по температурному вертикальному профілю. У венеріанській тропосфері температура з висотою знижується. На поверхні температура дорівнює + 460 С, вона мало змінюється вдень і вночі. До верхньої межі тропосфери температура знижується до 180 К (- 93 С). Склад газів тропосфери в загальному зберігається по всьому профілю, тобто це в основному атмосфера з вуглекислого газу.
У тропосфері на висотах між 45 -50 і 60- 65 км знаходиться хмарний покрив, у нього дуже високе альбедо: він відображає 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 сягає поверхні планети, температура її, а також нижніх шарів тропосфери дуже висока - до 460 С. 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 та його генезисі досі 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 (Schubert and Covey, 1981).
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 - 10 від загальної суміші газів.
По вертикалі хмарний покрив ділиться на три шари: верхній, що тягнеться між висотами 65 і 78 км (Ксанфомалити, 1976), 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 поверхню 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 +470 С у поверхні планети до -35 С 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) лише 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 + 75 С. Приблизно на 2 - 3 км нижче того рівня, вже в межах нижнього розрідженого хмарного шару, температура підвищується до + 100 С. 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 крайньої 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 на Венері в вигляді дощу, снігу, граду відсутні внаслідок дуже напруженого температурного поля зовнішньої області планети. Зі сказаного випливає, що круговорот води на Венері не порушує звичайних для Землі природних процесів - флювіальних, гляціальних та інших. Вода в пароподібному стані обумовлює хімічне вивітрювання гірських порід. Однак і цей процес малоактивний.
Термосфера. Над тропосферою знаходиться розріджена верхня атмосфера. Вдень вона нагрівається від прямої радіації в ультрафіолетовому діапазоні хвиль, а тому її температура з висотою підвищується (рис. 1). Таким чином, по вертикальному зміни температури термосфера Венери аналогічна земної термосфере. Але разом з тим є й відмінності. На Землі ця сфера існує безперервно - день і ніч, а на Венері - лише вдень, вночі вона зникає. Підвищене нагрівання повітря в денний час замінюється його сильним охолодженням вночі, в зв'язку з чим повітряне середовище верхньої атмосфери набуває властивість кріосфери (Schubert and Covey, 1981).
У верхній атмосфері переважання СО зберігається до висоти 200 км. На висотах 250-300 км його замінює атмосферний кисень (О) і окис вуглецю, а вище 500-700 км атмосфера стає чисто водневої, яка поступово переходить в міжпланетну середу.
Температурний мінімум в атмосфері приурочений до висот 100-110 км, тобто до основи термосфери. Його значення виражається 160-180 К (від -113 до -93 С). Підйом температури повітря вище цього рівня пов'язаний з поглинанням короткохвильової сонячної радіації (Маров, 1976).
циркуляція атмосфери
Під впливом сонячної радіації відбувається нерівномірних нагрів планетної атмосфери. Тепловий баланс атмосфери в екваторіальній зоні буває позитивним, тобто прихід тепла більше випромінювання його в інфрачервоному діапазоні хвиль в космос. Однак надлишок тепла не накопичується в екваторіальній зоні, а передається полярним областям, у яких теплової баланс негативний. Відбувається деяке згладжування температурних відмінностей областей: однієї - з позитивним тепловим балансом, інший - з негативним.
Цей процес конвективного передачі тепла від екватора до полюсів властивий і Землі, але внаслідок потужного широтного переміщення повітряних мас зі сходу на захід він виявляється недостатньо вираженим.
У венеріанській атмосфері горизонтальні відмінності температур набагато менше, ніж вертикальні. Найбільші широтні відмінності, встановлені «Піонер-Венус - 1», відносяться до верхнього рівня хмар. Різниця в температурах у цій рівню (65 км від поверхні) між полюсами і 60-й паралеллю становить 10-20, а найбільш високі її приурочені до екваторіальній зоні, як і у інших планет.
Найбільша кількість енергії поглинається в інтервалі висот 70-100 км; температура на цьому рівні на полюсі вище, ніж в екваторіальній зоні.
Втім, аналогічне явище характерне і для Землі. У земній атмосфері в межах стратосфери і мезосфери полярна область тепліше, ніж екваторіальна.
У венеріанській тропосфері температурні варіації за широтою значно більше, ніж по довготі. По довготі на відстані 110 (більше 1/4 окружності) зміна температури становить не більше 5. У нижній тропосфері (10-20) км відмінності ще менше, вона так масивна, що зберігає високі температури навіть протягом тривалого періоду дуже довгою (117 земних діб) венеріанській ночі (Schubert and Covey, 1981). Температура на нічній стороні Венери лише на 20 нижче, ніж на денній.
Хоча горизонтальні температурні відмінності в венеріанської тропосфері малі, тим не менше вони можуть порушувати сили атмосферної циркуляції. Особливо велике значення мають широтні градієнти температури (між денною та нічною сторонами планети).
Відповідно до обертанням Венери зі сходу на захід в тому ж напрямку (зі сходу на захід) відбувається обертання атмосфери. Швидкість обертання тропосфери як по вертикалі, так і в горизонтальному напрямку змінюється. Якщо на екваторі у поверхні Венери східні вітри не перевищують швидкість 1-2 м / сек, то на рівні верхньої поверхні основного хмарного шару, тобто на висоті 65 км, швидкість східного перенесення повітряних мас зростає до 100 м / сек (360 км / год). Обертаючись з високою швидкістю (в екваторіальній зоні), хмарний покрив за четверо земних діб робить оборот навколо Венери, що здійснює свій оборот навколо осі за 243 діб, тобто обертається в 60 разів повільніше, ніж верхня поверхню основного хмарного шару.
На висотах від 40 до 60 км рух повітряних мас зі сходу на захід відбувається зі швидкістю 60 м / сек. У поверхні планети вітру практично немає (швидкість його 1-2 м / сек), і вона оповита щільним гарячим сухим повітрям (470 С). Наявність хмарного покриву свідчить про висхідних потоках повітря. Внаслідок повільного обертання сили Коріоліса на Венері дуже малі.
Клімат. Погода
Стосовно до Венери, звичайно, дещо спрощуючи суть справи, можна сказати, що клімат і погода на цій планеті одне і те ж. Дійсно, якщо під погодою розуміти «безупинно мінливий стан атмосфери ... або послідовна зміна значень всіх метеорологічних елементів ...» (Хромов, Мамонтова, 1974, с.348), то на Венері ці умови практично незмінні протягом і доби і року . При майже перпендикулярному положенні осі обертання Венери до орбітальної площині (нахил 3) коливання значень метеорологічних елементів залишаються протягом доби (їх тривалість 234 земних діб) майже незмінними. Коливання температури у поверхні не перевищують 5-15 С.
Температура і тиск
Венера також відрізняється від Землі надзвичайно високим поверхневим тиском, який чинить атмосфера через її товщини. Тиск, який атмосфера надає на поверхню Венери в 88 разів більше, ніж тиск, який чиниться атмосферою Землі або приблизно 88 кг / см2.
Товста атмосфера Венери, що складається з двоокису вуглецю і водяної пари, викликає високі поверхневі температури, а також високий тиск, через явища, відомого як парниковий ефект. Ефект працює наступним чином. Сонячне світло проходить через хмари і падає на поверхню, яка нагрівається, оскільки вона має властивість поглинати видиме світло. Оскільки поверхня нагрівається, вона випромінює поглинене тепло у вигляді інфрачервоного випромінювання, яке має велику довжину хвилі ніж видиме світло і легко поглинається більш низькою атмосферою. Таким чином, як в оранжереї, тепло залишається в області, близької до поверхні. Коли атоми двоокису вуглецю випромінюють інфрачервоне випромінювання, велика частка повертається до поверхні і тому температура Венери приблизно на 480 К вище ніж поверхня Меркурія, незважаючи на факт, що Меркурій знаходиться набагато ближче до Сонця.
Видимість і Рівні Хмар
Радянські зонди, які були послані, щоб здійснити посадку на Венеру, були обладнані штучним освітленням, в разі, якщо товстий щит хмар планети буде перешкоджати проходженню світла до поверхні. Однак виявилося, що рівень освітленості там досить високий для того, щоб отримати фотознімки скелястій поверхні. Це вказувало на те, що більш низькі шари атмосфери Венери чисті.
Хмарний шар Венери, що ховає від нас її поверхню, розташований на висотах 48-70 км. над поверхнею, по щільності нагадує легкий туман. Але велика протяжність хмарного шару робить його абсолютно не прозорим для земного наблюдателя.По даними спектральних та інших аналізів, хмари складаються з крапельок водного розчину сірчаної кислоти. Однак на відстані приблизно від 31 до 48 км від рівня поверхні, атмосфера туманна через наявність часток сірчаної кислоти, які вона містить. Ще 3 км вище цей щільний рівень атмосфери Венери, містив в основному частки сірки. Цей прошарок на висоті від 52 до 58 км змінюється іншим видом хмар, що складається з крапельок сірчаної кислоти, рідини і твердих частинок сірки. Третій рівень хмар, від 65 до 70 км над поверхнею, знову містить крапельки сірчаної кислоти. Найвищий, туманний рівень атмосфери, що простирається на 10 км вище хмар, ймовірно складається з водяної пари або крижаних крісталлов.Освещенность на поверхні в денний час подібна земній у сірий похмурий день. З космосу хмари Венери виглядають як система смуг, распологающихся зазвичай паралельно до екватора планети, однак часом вони утворюють деталі, які були помічені ще з Землі, що і дозволило встановити приблизно 4-добовий період обертання хмарного шару. Це 4-добове обертання було підтверджено космічними апаратами і пояснюється налачіем на рівні облікової постійних вітрів, що дмуть у бік обертання планети.
вітри
Поблизу поверхні Венери вдалося виміряти швидкість вітрів - приблизно 13 км / год. Вони відносно слабкі, однак вони можуть переміщати невеликі частинки піску або подібні до них. На великих висотах існують більш сильні вітри. На висоті приблизно 50 км від поверхні, атмосфера Венери має чотириденний період обертання. Він називається супервращеніем атмосфери. На висоті 45 км були відзначені переміщення вітрів зі швидкістю 175 км / год, а також були виявлені сильні вертикальні руху повітря. Зонди, які проводили дослідження Венери принесли дані, які були розшифровані як свідчення наявності блискавок.
Відсутність на Венері води та Вкрай мала ШВИДКІСТЬ вітру у поверхні планети не спріяють розвитку ні флювіальніх. еоловіх процесів. Виявлення «Венерою-8» подоби кору вівітрювання на гірськіх породах, багатших радіоактівнімі елементами, свідчіть про дію процесса хімічного вівітрювання, хоча на поверхні планети, як позначають, немає ні краплі рідкої води. При дуже вісокій температурі поверхні, блізькій до точки плавлення цинку и свинцю, мабуть, протікають процеси безпосередно взаємодії гірської породи з перебувають в повітрі водяною парою. Внаслідок надзвічайної сухості Повітря ніжніх шарів атмосфери чи процес хімічного вівітрювання может буті активно.
За панування стійких температурних умов на поверхні планети термічне вивітрювання також протікає дуже мляво. Як показали панорами поверхні Венери, виконані спускаються апаратами «Венера-9-14», місцями є круті схили з кам'яними осипами. Отже, в певних умовах рельєфу гравітаційні процеси можуть протікати активно.
Вчені припустили, що геологічна будова Венери і Землі має бути багато в чому подібно. Висновок заснований на тому, що теплота, під дією якої відбувається геологічна активність, зазвичай виділяється при розпаді радіоактивних елементів, і таким чином, рівень геологічної активності, яка відбувається на планеті, як вважають, збільшується. Таким чином подібності в масі, розмірі, і ймовірно в повному складі Венери і Землі вказали б на відповідне подобу в складі гірських порід і в геологічну будову поверхні. Фактично, еволюційний шлях, через який пройшла Венера, не тільки сприяв створенню парникового ефекту в атмосфері, але також привів до деяких принципових геологічним відмінностей між двома планетами. Одним з цих відмінностей, виявляється, є недолік тектонічних пластин на Венері.
склад Поверхні
Аналіз складу поверхні планети проводився кілька разів дослідними апаратами, посланими до планети. Таким чином Радянський космічний зонд "Венера 8" виявив склад, подібний камінню граніту на Землі, поряд з радіоактивними ізотопами урану, торію, і калію. Венера 9 і Венера 10 виявили в двох інших місцях базальтові гірські породи. Базальт - вулканічна гірська порода, яка утворюється на океанських басейнах на Землі при виверженні вулканів. Венера 13 і Венера 14 також проаналізували електричну провідність гірських порід Венери, а так само були проведені операції з метою отримання більш глибоких шарів грунту планети. У цих шарах також містилися базальтові породи.
особливості Поверхні
.Поверхность Венери має багато рис подібних земним. На більшій частині планети домінують відносно низько знаходяться площині, що характеризуються надмірними вулканічними структурами, але є також області нагір'я великих розмірів з гірськими хребтами, вулканами, і системами тріщин. Найбільша область нагір'я, названа Земля Афродіти, знаходиться в екваторіальній області Венери. Її розміри приблизно рівні розмірам Африки. Найвища точка на планеті знаходиться на горі Максвелла. Її висота приблизно на 11 км вище середнього рівня поверхні. Можна відзначити, що хребет Максвелла - названий по імені фізика Джеймса Клерка Максвелла це - єдина риса поверхні Венери, названа ім'ям чоловіка. Всі інші риси рельєфу на планеті - названі ім'ям жінок, відповідно до правил номенклатури, встановленими Міжнародним астрономічним Об'єднанням.
Щільність кратерів зіткнення на Венері подібна їх щільності на Землі, вказуючи поверхневий вік приблизно 800 мільйонів років і говорить про те, що поверхня могла все ще піддаватися активним геологічним процесам типу землетрусів і прориваються вулканів. Багато з кратерів мають довгі відтоки, що тягнуться з краю, ймовірно представляючи великі обсяги дуже рідкого матеріалу, що виділився протягом надзвичайно енергетично ефективного події. Через те, що на Венері існує надзвичайно щільна атмосфера, яка перешкоджає зіткненню планети з малими тілами, найменший кратер, що вийшов в результаті зіткнення має приблизно 3 км в діаметрі.
Довгі дефекти в горах, їх розташування і наявність глибоких розломів на поверхні планети свідчать про те, що на Венері відбувався бурхливий процес горотворення. Серед найбільш складних типів місцевостей, ідентифікованого на Венері - підняті області поверхні, які характеризуються складно пересічними наборами розломів і гірських кряжів. Ці області, звані "tesserae" від латинського слова "подокна", можуть випливати з довгих епізодів стиснення і розтягування поверхні. Великі кругові об'єкти на поверхні, більше ніж 300 км в діаметрі, оточені концентричними гірськими пасмами і розломами. Ці особливості, звані "coronae" від латинського слова "крону", є гарячими плямами, сформованими над гарячим матеріалом, що виходить з надр планети, по шляху, подібному формуванню Гавайських островів на Землі.
Вулканічна Активність і Дія Вєтров
Вулканічні риси поверхні на Венері -представлени різними формами - від великих вулканів, подібно вулканам Маура і Лову на Землі до надзвичайно малих, подібно до тих, які знаходять на дні моря Землі. Кратери, які нагадують горизонтальні тріщини в пласті були зроблені висипами дуже товстою, в'язкої лави. Звивисті канали були вирізані на планеті легко текучої лавою. Один з них простягається на відстань більше ніж 6000 км і це найдовший такий канал, відомий в сонячній системі.
Зроблені під впливом вітрів, риси рельєфу на Венері включають довгі смужки, які в багатьох місцях простягаються позаду перешкод типу низько розташованих гірських кряжів і малих вулканічних екранів на поверхні планети. Дюни зустрічаються неподалік від кілька великих кратерів зіткнень, велика частина схожих на піщинки частинок була освічена під час зіткнень з небесними тілами.
недолік тектоніки
Як було відзначено, зображення, які до сих пір були послані космічними апаратами, що досліджували Венеру, вказують, що, хоча поверхню планети була дуже геологічно активна, вона, виявляється, відчуває нестачу тектонічних пластин. Однак вулканічним дією, бурхливо відбувається на Венері управляє вироблена там теплота. Процеси, що відбуваються при кордонах пластин на Землі також відбуваються на Венері, типу глибоких асиметричних западин, типових для сенклінарних зон і тріщин, типових для розповсюджуються центрів. Вони, однак, не стикуються в інтегрованій системі як на Землі. Причина цього може бути в нестачі води і більш високих поверхневих температурах Венери. Безперервне дослідження зображень, які повертаються "Магелланом" - надає більшу кількість даних ніж всі попередні міжпланетні місії США і це дасть можливість ученим продовжити порівняння Венери і Землі і наблизитися до більш повного розуміння процесів розвитку планет.
докосмічну час
На зорі телескопічної астрономії великий Галілей опублікував анаграму: «Не закінчена і приховане прочитано мною».
Розшифровка містила звістка про те, що мати любові (Венера) спостерігається в різних фазах подібно Місяцю (Цинтии): «Мати любові наслідує постатям Цинтии».
За цим відкриттям, остаточно затвердив правоту геліоцентричної системи Коперника, у вивченні Венери послідували півтора століття застою. Фоном служили численні заявки на псевдооткритія начебто свідоцтва Франческо Фонтани з Неаполя, який в 1643 р побачив на Венері гори, піднімалися на кілька десятків кілометрів. * Суперечка про Гімалаях на Венері згодом не згасав, і самим курйозним є те, що сучасні планетологи дійсно виявили на Венері високі гірські кряжі.
До проходження Венери по диску Сонця 1761 р відноситься видатне відкриття, зроблене М. В. Ломоносовим, яке було абсолютно точно витлумачено його автором як відкриття атмосфери Венери. Звіт М.В.Ломоносова про це відкриття відрізняється ясністю
Відкриття М.В.Ломоносова поставило крапку над i: поверхню Венери в оптичному діапазоні ніколи не спостерігається, оскільки вона вкрита від очей непроникною завісою хмар.
Припущення про природу поверхні цієї планети аж до другої половини нашого століття залишалися з цієї причини більш-менш фантастичними. Одна з колишніх гіпотез малювала гігантський безмежний океан, що покриває всю без винятку поверхню планети. Згідно з іншими гіпотезами, лик планети повинен був представляти собою випалену, абсолютно безводну пустелю, а знамениті хмари - мінеральну пилюку в бурхливо циркулюючої атмосфері. Прихильники ще однієї точки зору виходили з того, що умови на Венері близькі до тих, які були на Землі в кам'яновугільний період, - жаркий клімат з великою кількістю вологи.
Але в колишні часи жодна з здогадок про природу поверхні цієї планети так і не отримала рангу наукової теорії. Астрономам просто не вистачало спостережних фактів. Чи не вдавалося доже достовірно визначити період обертання Венери навколо осі.
Серйозний прогрес у вивченні сусідньої з Землею планети настав лише із застосуванням радіолокації і початком польотів до Венери автоматичних космічних апаратів. Правда про Венеру виявилася дивніше будь-якої фантазії.
Космічна ера
Дослідження Венери починаються з посилки до неї перших космічних апаратів. Спочатку перед ними ставилося завдання крім вивчення міжпланетного простору проникнути в атмосферу і дати конкретні дані про її фізичні і хімічні параметри, а потім і про її поверхні і грунті. Як і вивчення Місяця і Марса автоматичними міжпланетними станціями, дослідження Венери здійснювалося радянськими та американськими вченими.
Радянські дослідження. За 20-річний термін, з 12 лютого 1961 р до кінця 1983 р в напрямку Венери було запущено 16 космічних станцій типу «Венера». Остання з них ( «Венера-16») була виведена на орбіту штучного супутника Венери 14 жовтня 1983 року і з цього часу почала передавати інформацію в Центр далекого космічного зв'язку СРСР.
Перші дві радянські космічні станції ( «Венера - 1, -2») пройшли повз Венеру. Під час польоту вони передавали на Землю інформацію про космічному просторі.
«Венера-3» стартувала 16 листопада 1965 р а 1 березня 1966 р досягла Венери. Це був перший в історії людства міжпланетний переліт.
Наступним був політ «Венери-4». Вона була запущена 12 липня 1967 року, а 18 жовтня того ж року досягла околиць Венери і відокремила спускний апарат, який протягом півтора годин передавав на Землю унікальні дані про параметри атмосфери. На висоті 23 км над поверхнею планети, де температура була 325 С, а тиск 17,6 кг / см2, спускний апарат зруйнувався.
5 січня 1969 р стартувала «Венера-5», а 10 січня - «Венера -6». 16 і 17 травня того ж року вони увійшли в атмосферу Венери і провели дослідження її глибоких шарів. Були уточнені дані про параметри атмосфери, отримані станцією «Венера-4». У хімічному складі венеріанської атмосфери виявилося 97% вуглекислого газу. Хоча спусковий апарат станції «Венера-5» і «Венера-6» мали міцнішу конструкцію, все ж вони не витримали величезного тиску і зруйнувалися на висоті 20 км над поверхнею.
Лише спускаемому апарату наступній радянської космічної станції «Венера-7», яка мала вдосконалену конструкцію, вдалося вперше в історії космонавтики перетнути всю товщу венеріанської атмосфери і досягти поверхні. Станція була запущена 17 серпня 1970 року а спусковий відсік 15 грудня здійснив посадку. Протягом всього часу спуску відсік передавав інформацію про параметрах атмосфери і протягом 23 хвилин - з поверхні планети. У місці посадки температура виявилася близько 500 С, а тиск порядку 100 атмосфер.
Автоматична станція «Венера-8» була запущена 27 березня 1972 року з проміжної навколоземної орбіти. Через 117 діб польоту, 22 липня 1972 р станція досягла околиць Венери і відокремила від спускний апарат. У місці його посадки на поверхню планети зафіксовано тиск у 90 разів вище, ніж на Землі, а температура 470 С.
«Венера-9» і «Венера-10» запущені відповідно 8 і 14 червня 1975 року, а 22 і 25 жовтня того ж року їх встановлюють апарати досягли поверхні планети і вперше в історії космонавтики передали на Землю її зображення. Самі ж станції стали першими штучними супутниками Венери.
9 і 14 вересня 1978 року відповідно стартували «Венера-11» і «Венера-12». Спусковий апарат станцій зробили м'яку посадку, зафіксувавши в невисоких шарах атмосфери багаторазові електричні розряди - імовірно спалахи блискавок. Відокремивши спусковий апарат, станції продовжували всебічне дослідження космічного простору. 30 жовтня 1981 році була запущена автоматична міжпланетна станція «Венера-13». Подолавши за 4 місяці відстань більш 300 млн. Км, станція 1 березня 1982 р відокремила від спускний апарат, пройшла на відстані 36000 км від поверхні Венери і продовжувала політ по геліоцентричної орбіті як штучна планета навколо Сонця. Спусковий апарат провів кольорове фотографування поверхні і встановив базальтовий склад грунту. Температура виявилася рівною 457 С, тиск 89 атмосфер.
4 листопада 1981 році відбувся запуск «Венери-14». Вона мала таку ж програму дослідження, що і «Венера-13». ЇЇ спусковий апарат реєстрував температуру, тиск, склад атмосфери, бра роби грунту; фіксувалися електричні розряди в нижній атмосфері. Після відділення апарату, що спускається станція продовжувала дослідження космічного простору. Спусковий апарат станцій були забезпечені пристроями для буріння грунту та хімічного аналізу його зразків.
У місці посадки апарату станції «Венера-14» температура виявилася 465 С, а тиск 94 атмосфери. Передачі на Землю панорамних зображень навколишньої місцевості здійснювалися через кольорові світлофільтри. У одержуваних зображеннях переважали жовтувато-помаранчеві, зелені кольори будь-яких предметів на поверхні, оранжеватое небо і такого кольору хмари над головою. Справа в тому, що синя частина спектра сонячної радіації поглинається у верхній частині атмосфери Венери, тому її поверхня і нижня частина атмосфери висвітлюються не білою, як на Землі, а жовтим світлом. Такі закони оптики.
Перед «Венера -15 і -16» поставлені нові завдання: провести радіолокаційну зйомку Північної полярної області. Для цієї мети на космічних апаратах, виведених на вокругпланетние орбіти, були встановлені радіолокаційні станції бокового огляду. 16 жовтня 1983 г. «Венера-15» провела цілий сеанс радиозондирования планети. Отримано зображення приполярній області площею понад мільйон квадратних кілометрів, що має вигляд смуги довжиною 9 тис., А шириною 150 км. На зображенні розрізняються ударні кратери, гряди пагорбів, великі розлами, гірські хребти, уступи і деталі рельєфу розміром 1 -2 км.
У 1984 р за московським телебаченню передавалося повідомлення про триваючої радіолокаційної зйомці північної полярної області Венери і детальної обробці інформації, що надходить з орбітальних станцій «Венера -15» і «Венера-16».
Американські дослідження. Американцями були запущені до Венери чотири автоматичні станції зі спускаються апаратами. Двічі пролетів і робив телевізійну зйомку венеріанської поверхні «Марінер-10». Застосовуючи спеціальну радарний пристрій в поєднанні з використанням наземних радіотелескопів, супутник «Піонер-Венера-1» проводив зйомку поверхні планети між шістдесятими паралелями.
Результати досліджень.
1. Посилкою автоматичних апаратів до Венери вдалося розкрити склад, вертикальну структуру і динаміку атмосфери.
2. Методом буріння та іншими методами встановлено хімічний склад грунту, тип поверхневих гірських порід.
3. Здійснено радарна зйомка поверхні Венери.
4. Внаслідок дуже високих температур і тиску життя на Венері відсутня.
ТАБЛИЦЯ. Порівняльні характеристики Венери і Землі
властивості
ВЕНЕРА
ЗЕМЛЯ
Великі півосі орбіт (АЕ)
0,72
1,00
Період обертання (років)
0,61
1,00
Діаметр (км)
12104
12756
Маса (Земля = 1)
0,82
1,00
Щільність (г / см3)
5,2
5,5
Щільність до стиснення (г / см3)
4,3
4,5
Прискореного вільного Падіння
0,91
1,00
Критична швидкість (км / с)
10,4
11
Період обертання навколо осі (ч)
243
23,9
Площа поверхні (Земля = 1)
0,94
1,00
Коефіцієнт відбиття світла
0,7
0,5
Атмосферний тиск
90
1,00
склад атмосфери
CO2 (96%)
N2 (78%)