Die Geschichte der Weltraumforschung. 1984 - Start der interplanetaren Station "Vega-1"

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Anonim
Die Geschichte der Weltraumforschung. 1984 - Start der interplanetaren Station "Vega-1"
Die Geschichte der Weltraumforschung. 1984 - Start der interplanetaren Station "Vega-1"

Es stellte sich heraus, dass dieses Projekt der Untersuchung von zwei Weltraumobjekten gleichzeitig gewidmet war - dem Planeten Venus und dem Halleyschen Kometen.

Am 15. und 21. Dezember 1984 starteten die automatischen interplanetaren Stationen (AMS) "Vega-1" und "Vega-2" vom Kosmodrom BAIKONUR. Sie wurden von einer vierstufigen Proton-K-Trägerrakete auf eine Flugbahn zur Venus gebracht.

AMS "Vega-1" und "Vega-2" bestanden aus zwei Teilen - einem Flugfahrzeug mit einer Masse von 3170 kg und einem Sinkfahrzeug mit einer Masse von 1750 kg. Die Nutzlast des Sinkfahrzeugs war ein Landefahrzeug mit einer Masse von 680 kg und einer schwimmenden Ballonstation (PAS), deren Masse zusammen mit dem Helium-Füllsystem nicht mehr als 110 kg betrug. Letzteres wurde zu einem wichtigen Element des Projekts. Beim Erreichen des Planeten sollte sich PAS vom Abstiegsfahrzeug trennen und in die Atmosphäre der Venus aufsteigen. Die PAS-Drift sollte 2-5 Tage in einer Höhe von 53-55 km in der Wolkenschicht des Planeten stattfinden. Die fliegenden Fahrzeuge wurden nach Abschluss der Zielaufgabe (Abwerfen der Sinkfahrzeuge) dann zum Halleyschen Kometen umgeleitet.

Der Weg zur Venus wurde bereits von vielen sowjetischen interplanetaren Stationen gut bewältigt, beginnend mit Venera-2 und endend mit Venera-16. Daher verlief der Flug beider Vega-Stationen praktisch komplikationslos. Auf der Flugroute wurden wissenschaftliche Forschungen durchgeführt, darunter die Untersuchung interplanetarer Magnetfelder, solarer und kosmischer Strahlung, Röntgenstrahlen im Weltraum, die Verteilung neutraler Gaskomponenten sowie die Registrierung von Staubpartikeln. Die Flugdauer von der Erde zur Venus betrug 178 Tage für die Station Vega-1 und 176 Tage für die Station Vega-2.

Zwei Tage vor dem Anflug wurde das Abstiegsmodul von der automatischen Station "Vega-1" getrennt, während das Raumfahrzeug (Vorbeiflug) selbst auf eine Vorbeiflugbahn ging. Diese Korrektur war ein wesentlicher Bestandteil des Gravitationsmanövers, das für den anschließenden Flug zum Halleyschen Kometen erforderlich war.

Am 11. Juni 1985 trat das Sinkfahrzeug der Station Vega-1 auf der Nachtseite in die Atmosphäre der Venus ein. Nach dem Trennen der oberen Hemisphäre, in die die Ballonsonde gefaltet war, vollführte jeder Teil einen autonomen Abstieg. In wenigen Minuten war der Ballon mit Helium gefüllt. Als sich das Helium erwärmte, schwebte die Sonde auf die berechnete Höhe (53-55 km).

Der Lander machte einen Fallschirmabstieg und übermittelte gleichzeitig wissenschaftliche Informationen an die Raumsonde Vega-1 mit anschließender Weitergabe der Informationen an die Erde. 10 Minuten nach Eintritt in die Atmosphäre in 46 km Höhe wurde der Bremsfallschirm abgeworfen, woraufhin der Abstieg über die aerodynamische Bremsklappe erfolgte. In 17 km Höhe überraschte die Atmosphäre der Venus: Der Landealarm ging los. Vielleicht waren die starken Turbulenzen der Atmosphäre in Höhen von 10-20 km der Fehler. Nachfolgende Berechnungen zeigten, dass eine plötzliche Wirbelströmung mit einer Geschwindigkeit von mehr als 30 m/s als Grund für das vorzeitige Auslösen des Landealarms dienen könnte. Aber am wichtigsten ist, dass dieses Signalgerät ein Zyklogramm des Betriebs von Geräten auf der Planetenoberfläche auslöste, einschließlich des Bodenaufnahmegeräts (GDU). Es stellte sich heraus, dass der Bohrer in die Luft bohrte, nicht in den Boden der Venus.

Nach 63 Minuten Sinkflug landete der Lander im tiefliegenden Teil der Rusalka-Ebene auf der Nordhalbkugel auf der Planetenoberfläche. Zwar gab es von der GDU keinen Nutzen mehr, aber andere wissenschaftliche Instrumente vermittelten wertvolle Informationen. Die Dauer des Empfangens von Informationen vom absteigenden Fahrzeug nach der Landung betrug 20 Minuten. Es war jedoch nicht der Lander, der alle Aufmerksamkeit auf sich zog. Wissenschaftler warteten auf ein Signal von einer schwimmenden Ballonstation. Nach Erreichen der Drifthöhe schaltete sich der Sender ein und Radioteleskope auf der ganzen Welt begannen das Signal zu empfangen. Um den Empfang wissenschaftlicher Informationen von der Ballonsonde sicherzustellen, wurden zwei Radioteleskop-Netzwerke geschaffen: das sowjetische, das vom Weltraumforschungsinstitut der Akademie der Wissenschaften der UdSSR koordiniert wird, und das internationale, das von CNES (Frankreich) koordiniert wird.

46 Stunden lang erhielten Radioteleskope auf der ganzen Welt ein Signal von einer Ballonsonde in der Atmosphäre der Venus. Während dieser Zeit legte das PAS unter dem Einfluss des Windes die Strecke von 11.500 km entlang des Äquators mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 69 m / s zurück und maß Temperatur, Druck, vertikale Windböen und durchschnittliche Beleuchtung entlang der Flugbahn. Der PAS-Flug startete im Mitternachtsbereich und endete auf der Tagesseite. Die Arbeiten an der ersten schwimmenden Ballonstation waren gerade beendet und das nächste AMS, Vega-2, flog bereits zur Venus. Am 13. Juni 1985 erfolgte die Trennung von Sink- und Flugfahrzeugen, wobei letztere mit Hilfe eines eigenen Antriebssystems auf die Flugbahn zurückgezogen wurden.

Am 15. Juni 1985 wurden als Blaupause Operationen durchgeführt, um das Sinkfahrzeug in die Atmosphäre der Venus zu betreten und von dieser Informationen zu erhalten, bis hin zur Landung, Trennung der schwimmenden Ballonstation und deren Austritt auf die Drifthöhe. Der einzige Unterschied war das rechtzeitige Auslösen des Landeanzeigers im Moment des Berührens der Oberfläche. Infolgedessen funktionierte das Bodenaufnahmegerät normal, was es ermöglichte, den Boden am Landeplatz in den Ausläufern des Landes der Aphrodite (südliche Hemisphäre) 1600 km vom Landeplatz des Abstiegsmoduls Vega-1 zu analysieren.

Das zweite PAS driftete ebenfalls in 54 km Höhe und legte in 46 Stunden eine Strecke von 11.000 km zurück. Wenn wir die Zwischenergebnisse des Fluges der sowjetischen interplanetaren Stationen "Vega-1" und "Vega-2" zusammenfassen, können wir sagen, dass ein qualitativ neuer Schritt in der Erforschung der Venus möglich war. Mit Hilfe von kleinen Ballonsonden, entwickelt und hergestellt bei NPO im. S. A. Lavochkin, die Zirkulation der Atmosphäre des Planeten wurde in einer Höhe von 54-55 km untersucht, wo der Druck 0,5 Atmosphären beträgt und die Temperatur + 40 ° C beträgt. Diese Höhe entspricht dem dichtesten Teil der Wolkenschicht der Venus, in dem, wie angenommen wurde, die Wirkung der Mechanismen einwirkt, die die schnelle Rotation der Atmosphäre von Ost nach West um den Planeten unterstützen, die sogenannte Superrotation von die Atmosphäre, sollte ausgeprägter sein.

Kurz nach dem Durchgang der Venus korrigierten die automatisierten Sonden Vega-1 und Vega-2 und der Abschluss der PAS-Operation am 25. bzw. 29. Juni 1985 die Flugbahn des Raumfahrzeugs (Vorbeiflug), mit deren Hilfe sie auf den Halleyschen Kometen gerichtet. Normalerweise flogen interplanetare Stationen, die Abstiegsfahrzeuge in die Atmosphäre der Venus lieferten, weiterhin in einer heliozentrischen Umlaufbahn und führten ein optionales wissenschaftliches Programm durch. Diesmal war es erforderlich, ein Treffen mit dem Halleyschen Kometen zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem vereinbarten Ort sicherzustellen. Daher wurden seine Beobachtungen von dem Moment an, in dem der Komet durch bodengestützte Teleskope entdeckt wurde, von Observatorien und Astronomen auf der ganzen Welt durchgeführt. Darüber hinaus wurden regelmäßig interferometrische Messungen durchgeführt, um nicht nur die Flugbahn der Raumsonde selbst zu bestimmen, sondern auch den Kurs der europäischen interplanetaren Station Giotto, in der 8 Tage später das Treffen mit dem Kometen stattfinden sollte, einzuzeichnen, da Teil des Pilotprojekts.

Als sie sich dem Ziel näherten, wurde die relative Position des Raumfahrzeugs und des Kometen geklärt. Am 10. Februar 1986 wurde die Flugbahn der Station Vega-1 korrigiert. Bei Vega-2 stellte sich heraus, dass die Abweichung von der angegebenen Flugbahn im zulässigen Bereich lag, und sie beschlossen, die letzte Korrektur aufzugeben. Nachdem die Korrektur am 12. Februar auf Vega-1 und am 15. Februar auf Vega-2 durchgeführt wurde, wurden die automatisch stabilisierten Plattformen (ASP-G) der Fahrzeuge jeweils geöffnet und aus der Transportposition entfernt, und das Fernsehsystem und ASP -G wurden nach Jupiter kalibriert. In den verbleibenden Tagen vor dem Treffen mit dem Kometen wurde die Funktionsfähigkeit des ASP-G und aller wissenschaftlichen Geräte überprüft.

Am 4. März 1986, als die Entfernung von der Station Vega-1 zum Halleyschen Kometen 14 Millionen km betrug, fand die erste „Komet“-Sitzung statt. Nachdem die Plattform auf den Kern des Kometen gerichtet war, wurde sie mit einer Engwinkelkamera gefilmt. Beim nächsten Einschalten am 5. März betrug die Entfernung zum Kometenkern bereits 7 Millionen km. Der Höhepunkt der Expedition kam am 6. März 1986. 3 Stunden vor der nächsten Annäherung an den Kometen wurden wissenschaftliche Instrumente für seine Untersuchung eingeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Entfernung zum Kometen fast 760.000 km. Dies ist das erste Mal, dass ein Raumfahrzeug einem Kometen so nahe kommt.

Dies war jedoch nicht die Grenze, da sich die Vega-1 dem Ziel ihrer Reise schnell näherte. Nachdem die ASP-G auf den Kometenkern gerichtet war, begannen die Aufnahmen im Tracking-Modus mit Informationen aus dem Fernsehsystem sowie der Untersuchung des Kometenkerns und der ihn umgebenden Gas-Staub-Hülle mit Hilfe des gesamten wissenschaftlichen Gerätekomplexes. Informationen wurden in Echtzeit mit einer Geschwindigkeit von 65 kBaud zur Erde übertragen. Die eingehenden Bilder des Kometen wurden sofort verarbeitet und auf Bildschirmen im Mission Control Center und im Weltraumforschungsinstitut angezeigt. Aus diesen Bildern war es möglich, die Größe des Kometenkerns, seine Form und Reflektivität abzuschätzen und komplexe Prozesse innerhalb der Gas- und Staubkoma zu beobachten. Die maximale Annäherung der Station Vega-1 mit dem Kometen betrug 8879 km.

Die Gesamtdauer der Flugsitzung betrug 4 Stunden 50 Minuten. Während der Passage wurde das Raumschiff bei einer Kollisionsgeschwindigkeit von 78 km/s stark von Kometenpartikeln beeinflusst. Dadurch sank die Leistung der Solarbatterie um fast 45%, und am Ende der Session gab es auch einen Ausfall der dreiachsigen Ausrichtung des Fahrzeugs. Am 7. März war die dreiachsige Orientierung wiederhergestellt, was es ermöglichte, einen weiteren Zyklus der Untersuchung des Halleyschen Kometen durchzuführen, jedoch von der anderen Seite. Grundsätzlich war geplant, zwei Sitzungen zur Untersuchung des Kometen von der Station Vega-1 beim Abflug durchzuführen, aber die letzte wurde nicht durchgeführt, um das zweite Raumfahrzeug nicht zu stören.

Die Arbeit mit dem zweiten Gerät wurde in ähnlicher Weise durchgeführt. Die erste "Komet" -Sitzung wurde am 7. März durchgeführt und ohne Kommentar bestanden. An diesem Tag wurde der Komet von zwei Geräten gleichzeitig untersucht, jedoch aus unterschiedlichen Entfernungen. Aber in der zweiten Sitzung, die am Internationalen Frauentag am 8. März stattfand, wurden aufgrund eines Ausrichtungsfehlers keine Bilder des Kometen aufgenommen. Während der Flugsession am 9. März gab es einige Abenteuer. Es begann auf die gleiche Weise wie die Flugsitzung von Vega-1. Eine halbe Stunde vor dem maximalen Anflug, der bei 8045 km lag, kam es jedoch zu einem Ausfall der Plattformsteuerung. Die Situation wurde durch die automatische Aktivierung des ASP-G Backup-Regelkreises gerettet. Damit war das Programm zur Erforschung des Halleyschen Kometen vollständig abgeschlossen. Die Gesamtdauer des Vega-2-Fluges betrug 5 Stunden und 30 Minuten.

Obwohl der Leistungsabfall der Solarbatterien nach der Begegnung mit dem Kometen die gleichen 45% betrug, verhinderte dies nicht zwei weitere Sitzungen, in denen der Komet beim Abflug untersucht wurde - am 10. und 11. März. Als Ergebnis der Untersuchung des Halleyschen Kometen durch die sowjetischen automatischen Stationen Vega-1 und Vega-2 wurden einzigartige wissenschaftliche Ergebnisse erzielt, darunter etwa 1.500 Bilder. Zum ersten Mal passierte eine Raumsonde so nah an einem Kometen. Zum ersten Mal gelang es, einen der mysteriösesten Körper im Sonnensystem aus nächster Nähe zu betrachten. Dies war jedoch nicht der einzige Beitrag der Stationen Vega-1 und Vega-2 zum internationalen Programm zur Erforschung des Halleyschen Kometen.

Während des Fluges der Stationen bis zu ihrer größten Annäherung an den Kometen wurden im Rahmen des Pilotprojektes interferometrische Messungen durchgeführt. Damit war es möglich, die westeuropäische interplanetare Station "Giotto" in einer Entfernung von 605 km vom Kometenkern zu realisieren. Zwar ging bereits in einer Entfernung von 1200 km infolge einer Kollision mit einem Kometenfragment am Bahnhof die Fernsehkamera aus und die Station selbst verlor ihre Orientierung. Dennoch gelang es westeuropäischen Wissenschaftlern, einzigartige wissenschaftliche Informationen zu erhalten.

Zur Erforschung des Halleyschen Kometen trugen auch die beiden japanischen interplanetaren Stationen "Susi" und "Sakigake" bei. Der erste von ihnen flog am 8. März in einer Entfernung von 150.000 km am Halleyschen Kometen vorbei, der zweite am 10. März in einer Entfernung von 7 Millionen km.

Die brillanten Ergebnisse der Untersuchung des Halleyschen Kometen durch die automatischen interplanetaren Stationen "Vega-1", "Vega-2", "Giotto", "Susi" und "Sakigake" sorgten für einen breiten internationalen öffentlichen Aufschrei. In Padua (Italien) fand eine internationale Konferenz zu den Ergebnissen des Projekts statt.

Obwohl das Flugprogramm der automatischen Stationen Vega-1 und Vega-2 mit der Passage des Halleyschen Kometen abgeschlossen war, setzten sie ihren Flug in heliozentrischer Umlaufbahn fort und erforschten gleichzeitig die Meteorschauer der Kometen Deining-Fujikawa, Bisla, Blanpane und des gleichen Kometen Halle. Die letzte Kommunikationssitzung mit der Station Vega-1 wurde am 30. Januar 1987 durchgeführt. Er erfasste den kompletten Stickstoffverbrauch in Gasflaschen. Station "Vega-2" dauerte länger. Die letzte Sitzung, bei der die Besatzungen an Bord waren, fand am 24. März 1987 statt.

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