50 лет со дня запуска автоматической межпланетной станции «Венера-7»

Пятьдесят лет назад, 17 августа 1970 года состоялся запуск космического аппарата «Венера-7», разработанного в АО «НПО Лавочкина» под руководством выдающегося советского конструктора космической техники Г.Н. Бабакина.

Автоматическая станция «Венера-7» явилась дальнейшим развитием станций «Венера-4», «Венера-5» и «Венера-6».

Спускаемый аппарат станции «Венера-7» впервые в мире достиг поверхности планеты Венера. Аппарат совершил посадку на ночной стороне планеты.

По результатам полета станций «Венера-5» и Венера-6», которые завершили измерения на высоте около 20 км над средним уровнем поверхности, расчетным путем были получены оценки давления и температуры на уровне средней поверхности Венеры, которые составили Т=500°С и Р=100 атмосфер. Для проектирования спускаемого аппарата следующей экспедиции к Венере были заданы давление 150 атмосфер, а температура 540°С.

В отличие от предыдущих экспедиций основной целью при запуске в 1970 году ставилась уже посадка на поверхность планеты. Поэтому в состав исходных данных вошла и скорость ветра у поверхности Венеры, которая по расчетам составила 1,5 м/с.

Исходя из принятых условий, был спроектирован принципиально новый спускаемый аппарат. Он должен был выдержать давление, которое в 6 раз превышало расчетное давление для станций «Венера-5» и «Венера-6». При этом требовалось проработать на поверхности, то есть при максимальном давлении, не менее 30 минут.

Чтобы выдержать такое давление, корпус спускаемого аппарата изготовили не из алюминиево–магниевого сплава АМГ 6, как у предыдущих «Венер», а из титана с обеспечением его прочности при разрушающем внешнем давлении 180 атмосфер.

Тепловая изоляция нижней полусферы была выполнена из стеклопласта, а верхней полусферы — из стекловаты, которая заполняла ячейки стеклосот. Для уменьшения перегрузок, воздействующих на аппаратуру при соприкосновении аппарата с поверхностью планеты, было установлено амортизационное устройство.

Высокое атмосферное давление позволило заменить двухкаскадную парашютную систему на однокаскадную с рифленым парашютом конусной формы площадью 2,8 м². Это чуть больше, чем площадь купола тормозного парашюта на «Венере-4». Изготовлен парашют был из отечественного материала стеклонитрон. Для обеспечения достаточной прочности купол парашюта изготавливался из 4 слоев ткани. После выгорания нитрона обеспечивалась воздухопроницаемость купола, гарантирующая его надежное функционирование. Соответственно была изменена и автоматика ввода парашютной системы.

Полностью был изменен состав научной аппаратуры. Кроме того, для измерения высот в диапазоне 25-1 км был установлен новый радиовысотомер.

В связи с изменением состава научной аппаратуры в спускаемом аппарате и циклограммы ее функционирования потребовалось увеличить и емкость аккумуляторной батареи. Вместо кадмий–никелевой была установлена свинцово–цинковая батарея. За 15 суток до подлета к Венере по команде с Земли производился ее заряд от солнечных батарей.

В связи с увеличением почти на 100 кг массы спускаемого аппарата по сравнению со спускаемыми аппаратами «Венеры-5, -6» пришлось максимально облегчить орбитальный отсек. С него была снята вся научная аппаратура за исключением счетчика космических частиц КС 18 4М.

Но даже после этого масса всего аппарата (1180 кг) оказалась на 50 кг больше массы «Венеры-5, -6», а значит, превышала возможности носителя «Молния–М». Грузоподъемность носителя удалось увеличить доработкой баков разгонного блока (он получил обозначение НВЛ), что дало возможность добавить 140 кг топлива.

Из–за отказа телеметрического коммутатора была получена лишь информация о температуре атмосферы Венеры на участке спуска и у ее поверхности. По полученным данным был выявлен адиабатический характер изменения температуры. Это позволило, используя уравнения гидростатического равновесия и газового состояния и данные измерений предыдущих станций, рассчитать распределение давления и плотности в атмосфере Венеры по высоте вплоть до поверхности. Оказалось, что давление у поверхности Венеры составляет 90±15 атмосфер, а температура — 475°±20°С.