Содержание

NASA представило первые снимки Венеры в видимом свете: 10 февраля 2022, 20:17

Космический зонд Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) Parker Solar Probe сделал из космоса первые снимки поверхности Венеры в видимом свете, передает Tengrinews.kz со ссылкой на сайт NASA.

Как сообщается, поверхность Венеры, окутанная густыми облаками, обычно скрыта от глаз. Но в двух недавних облетах планеты зонд использовал широкоугольный преемник изображения WISPR для получения изображения всей ночной стороны в длинах волн видимого спектра — типа света, который может видеть человеческий глаз — и в ближнем инфракрасном диапазоне.

«Венера — третий по яркости объект в небе, но до сих пор нам мало что было известно о том, как выглядит ее поверхность, так как она закрыта плотной атмосферой. Но теперь нам наконец удалось заглянуть в далекий мир», — рассказал ведущий автор исследования Брайан Вуд из Исследовательской лаборатории Военно-морского флота США.

Сделанные изображения демонстрируют довольно разнообразную геологию планеты: нагорья и низменности, континентальные массивы, а также более любопытные географические особенности, необходимые для исследования. Эти данные также подтверждают, что температура Венеры на поверхности составляет 460 °C. Ученых также удивило излучение, которое очень похоже на земное полярное сияние.

Стоит отметить, что поверхность Венеры уже изображалась ранее, но в других длинах волн света, которые человеческий глаз не может видеть.


©NASA

В видимом свете Венера предстает пред человеческим глазом в виде таинственно безликой и погруженной во мрак планеты. Отсутствие каких-либо значительных подробностей о том, что скрывается на поверхности планеты, связано с густыми, сернокислотными облаками и богатой углекислым газом атмосферой, которые окутывают планету ядовитой дымкой.

Облака препятствуют большей части видимого света, исходящего от поверхности Венеры, но самые длинные видимые волны, которые граничат с ближним инфракрасным диапазоном, проходят. Днем красный свет теряется среди яркого солнечного света, отражающегося от вершин облаков Венеры, однако в темноте камеры WISPR смогли уловить слабое свечение, вызванное невероятным теплом, исходящим от поверхности.


©NASA

«Поверхность Венеры, даже на темной стороне, составляет около 860 градусов. Там так жарко, что скалистая поверхность планеты заметно светится, как кусок железа, извлеченный из кузницы», — отметил Вуд.

Наблюдение поверхности Венеры в новом свете является не только прорывом в астрономии, но и дает ученым важнейшие сведения о планете. Изображения планеты, часто называемой двойником Земли, дают ученым узнать больше о геологии поверхности планеты, о том, какие минералы могут там присутствовать. Учитывая сходство с Землей, эти данные помогут в организации будущих научных миссий по исследованию Венеры, также помогут лучше понять ее эволюцию.

Ранее Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) объявило о подготовке новых миссий для изучения Венеры.

У Tengrinews.kz есть Telegram-канал. Это быстрый и удобный способ получать самые главные новости прямо на твой телефон.

Өзекті жаңалықтарды сілтемесіз оқу үшін Telegram желісінде парақшамызға тіркеліңіз!

Венера или первые 60 kpx с другой планеты / Хабр

Когда мы слышим «фотография с поверхности другой планеты», то первым на ум, как правило, приходит Марс. Оно, конечно, и не удивительно: в последние годы мы избалованы стереоскопическими снимками

HRSC

, панорамами

HiRISE

с огромным разрешением, и марсоходом Curiosity с почти ежедневными фотоотчетами. И даже когда речь заходит об истории вопроса, вспоминаем успех американских миссий «Викинг». Но мало кто помнит (или даже знает) о том, что первая в истории фотография с поверхности другой планеты получена не на Марсе и не американским аппаратом, а советской станцией «Венера-9» в 1975 году.

В этом топике я хочу восстановить историческую справедливость и рассказать о том, как советским инженерам удалось создать устройство, которое успешно осуществило панорамную съемку в условиях крайне агрессивной среды при температуре более 470°С и давлении в 93 атм.


История советского успеха в изучении Венеры описана достаточно неплохо (да хоть в Википедии), поэтому я обозначу лишь основные вехи:

  • В 1961 году был отправлен первый в истории человечества аппарат, предназначенный для исследования других планет, «Венера-1».
  • 1967 год — «Венера-4» стала первым аппаратом, проникшим в атмосфру планеты и передавшим оттуда научные данные.
  • 1970 год — спускаемый аппарат «Венера-7» совершил мягкую посадку на поверхность Венеры, информация передавалась 53 минуты, в том числе 20 минут — с поверхности (это первый случай радиосвязи с поверхности другой планеты).
  • 1975 год — первые черно-белые панорамные изображения с поверхности другой планеты («Венера-9, 10»).
  • 1982 год — впервые были получены цветные изображения поверхности и проведён прямой анализ грунта планеты («Венера-13, 14»).

Итак, к моменту запуска «Венеры-9» у советских ученых было достаточно информации о тех условиях, в которых предстояло вести фотосъемку: в первую очередь, это параметры температуры и давления, необходимые для правильного расчета инженерных конструкций (до «Венеры-4» давление атмосферы считалось равным 10 атм, что привело к разрушению этого спускаемого аппарата еще до достижения им поверхности планеты), а также параметры освещенности для корректной настройки фотоаппаратуры (так, из-за неправильных выдержек фотоснимки с «Марса-2» и «Марса-3» практически не представляли научной ценности).

В состав научной аппаратуры спускаемого аппарата «Венера-9» входили: системы измерения температуры и давления, масс-спектрометр для определения химического состава атмосферы, акселерометры, нефелометры (2), фотометр для исследования светового режима (3 полосы в видимой области + 2 ИК в трех телесных углах), фотометр на полосы поглощения CO

2 и H2O, анемометр, гамма-спектрометр для определения содержания естественных радиоактивных элементов в венерианских породах, радиационный плотномер для определения плотности грунта в поверхностном слое планеты, панорамные телефотометры (2).


Для получения изображения поверхности Венеры в месте посадки спускаемого аппарата панорамная камера устанавливалась в герметичном приборном отсеке, в котором в течение длительного времени обеспечивались нормальные условия по температуре и давлению. Кроме того, необходимо было создать «оптическое окно» к поверхности Венеры, где давление могло достигать 100 атм, а температура 500°С, и не допускать их влияния на камеру. Эти обстоятельства требовали целого ряда оригинальных технических и конструкторских решений. Так, за двое суток до подлета к планете производилось внутреннее захолаживание системы (до -10°С). Для стабилизации внутреннего температурного режима во время работы на поверхности использовались сотовые композитные материалы с малой теплопроводностью, экранно-вакуумная изоляция, аккумуляторы тепла из тригидрата азотнокислого лития, обладающего высокой удельной теплоемкостью и температурой плавления ~30°C. После 75-минутного спуска и часовой работы на поверхности Венеры, температура внутри спускаемого аппарата поднялась с начальных -10°C до 60°C.

Существенное влияние на конструктивно-компоновочную схему оказал комплекс задач, связанных с обеспечением необходимого поля зрения камеры и разрешения на поверхности. В НПО им. Лавочкина (разработчик аппарата) было признано наиболее целесообразным расположить камеру в верхней зоне приборного контейнера. Однако ввиду необходимости передачи изображения как ближнего, так и дальнего плана ось панорамирования камер была наклонена на 50° к вертикальной оси посадочного аппарата. При этом минимальное расстояние от поверхности до камеры составляло около 1 м. Таким образом в поле зрения камеры должна была попасть часть устройства с нанесенными на нее тестовыми контрастными изображениями. Такое расположение камеры позволяло получить изображение поверхности при малой прозрачности атмосферы и определить фотометрические характеристики поверхности планеты, а также в случае благоприятных метеоусловий получить панораму, охватывающую значительную площадь поверхности Венеры.

В месте установки камеры со стороны наружной части приборного отсека располагался оптический иллюминатор цилиндрической формы:

Иллюминатор был изготовлен из толстостенного кварцевого стекла толщиной 10 мм с фокусным расстоянием 371 мм и светопропусканием 95%. Внутри цилиндрического иллюминатора было расположено перископическое устройство камеры со сканирующим зеркалом. Тем самым основные тепловые потоки, проникающие через иллюминатор, воздействовали только на верхнюю часть камеры, не достигая электронной аппаратуры.

Для обеспечения заданного теплового режима и исключения влияния высокой температуры на аппаратуру камера и иллюминатор были закреплены в приборном отсеке при помощи нетеплопроводных и теплопоглотительных конструктивных элементов. Иллюминатор был закрыт мощной теплоизоляцией, за исключением смотрового выреза‚ обеспечивающего необходимое поле зрения. Смотровой вырез, в свою очередь, был закрыт теплоизоляционной крышкой, которая с помощью пироустройств сбрасывалась после посадки. Этим обеспечивался, во-первых, тепловой режим камеры во время снижения, а во-вторых‚ защита стекла иллюминатора от возможного закопчения, осаждения и конденсации на нем продуктов газовыделения теплозащиты и каких-либо непрозрачных осадков из атмосферы Венеры.

Поскольку у советских инженеров имелся большой положительный опыт использования оптико-механических панорамных камер на лунных аппаратах, как неподвижных («Луна-Э», «Луна-13»), так и подвижных («Луноход-1», «Луноход-2»), а оптические и электрические характеристики этих камер в целом соответствовали потребностям венерианской миссии, было решено использовать именно их. Единственное, в отличие от лунных камер, работавших непосредственно во внешней среде, в данном случае была предусмотрена защита от особо жестких климатических воздействий на Венере.

Сборка камеры:

В оптико-механической панорамной камере используется принцип сканирующего телефотометра. Основные элементы камеры и их установка на аппарате:

Как уже говорилось выше, камера была расположена внутри герметичного и теплоизолированного корпуса. Съемка поверхности производится через цилиндрический иллюминатор, внутри которого установлено сканирующее зеркало и элементы его привода. Обзор окружающей поверхности в номинальном угле 40х180° осуществляется за счет двух движений сканирующего зеркала — вращения вокруг оси панорамирования и качания в плоскости, проходящей через эту ось. Для повышения надежности получения изображения в условиях пониженной освещенности или очень малых контрастов снаружи были установлены два источника искусственного света, освещающих локальные зоны поверхности в двух секторах панорамы.

Устройство камеры:

Конструктивно камера разбивается на две части: основной корпус и перископическое устройство. Перископ выносил за пределы теплоизоляционных оболочек сканирующее зеркало и располагается в зоне, где температура могла достигать 475°С. Основной же корпус с электронными блоками и оптической системой находится в зоне, где рабочая температура не превышала 40-50°С. Перископическое устройство выполнено в виде тонкостенной трубы из материала с низкой теплопроводностью. Качание зеркала от кулачка и толкателя производилось через проволочную тягу длиной 250 мм. Труба перископа, вращавшаяся при панорамном обзоре, была установлена на шарикоподшипниках, между которыми был расположен радиатор, обеспечивающий передачу тепла на корпус. В самом корпусе по всему периметру были сделаны герметичные полости, заполненные тригидратом азотнокислого лития, обладающим большой теплоемкостью.

Оптическая схема камеры:

Пучок лучей от поверхности, проходя через иллюминатор, становится расходящимся в сагиттальном сечении, так как иллюминатор представляет собой цилиндрическую линзу (см. фотографию выше). Расходящийся пучок падает на сканирующее зеркало и, отражаясь от него, попадает на компенсирующую цилиндрическую линзу, передний фокус которой совпадает с задним фокусом иллюминатора. После линзы пучок снова становится параллельным и, отражаясь от поворотного зеркала, проходит через объектив с фокусным расстоянием 28 мм и относительным отверстием 1:2. В плоскости изображения стоит диафрагма, которая является развертывающим элементом, формирующим апертурную характеристику камеры. После диафрагмы пучок попадает на светоприемник. На время обратного хода строчной развертки световой поток перекрывается гребешком обтюратора. В это же время фотодиод засвечивается лампой накаливания через отверстие на обтюраторе и формирует электрический импульс начала обратного хода. Во время обратного хода происходит калибровка прибора. Для этой цели свет от лампы, яркость которой стабилизирована, с помощью световода подается на светоприемник.

Сканирующее зеркало совершает колебательное движение (строчная развертка), отклоняя световые пучки на угол ±20° с линейной угловой скоростью и обратным ходом, составляющим 10% от периода строки. Одновременно сканирующее зеркало поворачивается вокруг оси панорамирования. Конструкция камеры позволяла производить полный панорамный обзор в угле 360°, однако поле зрения, не закрытое элементами самого аппарата, составляет величину, примерно в два раза меньшую, поэтому панорамная развертка ограничена углом 180±4°.

Приводом оптико-механической части служил двигатель постоянного тока, скорость вращения которого стабилизирована с помощью сервосистемы с опорой на частоту, подаваемую от бортового хронизатора. Номинальной угловой разрешающей способности 21′ соответствует четкость в 115 элементов в строке, которая ограничивалась не апертурной характеристикой камер, а частотой дискретизации видеосигнала (в строчном направлении) и заданным шагом панорамной развертки. При угловом разрешении 21′ в ближней зоне могли быть обнаружены детали поверхности с размерами около 10 мм, а достоверно должны были различаться детали, имеющие размеры в несколько раз больше. Объективы камер были настроены на гиперфокальное расстояние, благодаря чему можно получить резкое изображение предметов, находящихся на расстоянии 800 мм и далее от иллюминатора, т. е. во всех зонах панорамного обзора, включая край посадочной платформы.

Основные параметры камеры:

Число элементов в строке (без обратного хода) 115
Число строк в панораме 517±13
Число элементов в обратном ходе 13
Время передачи строки, с 3,5
Время передачи панорамы, мин 30±0,9
Диапазон передаваемых плотностей 0-1,2 (1‚5)
Число уровней квантования видеосигнала 64 (6 бит)
Масса камеры, кг 5,8 (в том числе соли лития — 2,1 кг)
Потребляемая мощность, Вт 5

Все приборы посадочного аппарата, в том числе и панорамная камера, работали в автоматическом режиме и управлялись программно-временны́м устройством, которое после посадки подавало на камеру команду на включение. После этого собственная автоматика камеры производила включение и выключение осветителей в заданных секторах обзора и реверсирование развертки по достижении камерой крайних положений угла панорамирования. С выхода камеры видеосигнал подавался на кодирующее устройство и далее на передатчик. Каждые 4 минуты видеосигнал прерывался, так как в канал связи поступала телеметрическая информация со всех научных приборов аппарата. А поскольку панорамная развертка в это время не прекращалась, это приводило к потере 4-5 строк изображения на каждый цикл измерений. В это же время передавалась следующая информация о работе камеры: изменение уровня автоматической регулировки чувствительности, изменение азимутального угла, наличие строчной развертки, наличие видеосигнала, моменты включения и выключения осветителей, температура камеры.

Вот так выглядела необработанная панорама:

После устранения шумов данная панорама стала выглядеть так:

Некоторыми любителями были найдены пленки с необработанными 6-битными данными, по которым они самостоятельно проводили реконструкции. Наиболее известна работа Дона Митчела:

Им же проведена работа по реконструкции снимков «Венеры-10», «Венеры-13» и «Венеры-14».

А закончить свой рассказ я бы хотел впечатляющим цветным изображением с «Венеры-13». Хочется искренне верить, что тот прорыв, который советская школа сделала в космонавтике, несмотря на частые неудачи, не забудется и новое поколение российских ученых внесет не меньший вклад в дело изучения космоса.

P.S. Для всех интересующихся очень рекомендую сайт Дона Митчела, который не только обработал первоначальные фотоснимки Венеры, но и собрал массу уникальной информации о советских космических аппаратах и их научном оборудовании.

Зонд Parker Solar Probe сделал первые снимки поверхности Венеры без облаков и в видимом свете

В декабре 2021 года зонд NASA Parker Solar Probe стал первым в истории космический аппаратом, который достиг атмосферы Солнца. Теперь он сделал несколько завораживающих снимков поверхности Венеры. Фотографии объединили и создали четкое видео всей ночной стороны планеты.

Детали поверхности Венеры, видимые на изображениях WISPR. Фото: NASA/APL/NRL

Поверхность Венеры окутана тяжелыми облаками серной кислоты, из-за чего ее трудно увидеть в обычных условиях. Поэтому Parker использовал широкоугольный тепловизор (WISPR), чтобы проникнуть сквозь облака во время третьего и четвертого облетов планеты и получил изображения всей ночной стороны в длинах волн видимого спектра — типа света, который может видеть человеческий глаз — и в невидимом для нас ближнем инфракрасном диапазоне. Фото сделаны в июле 2020 года и феврале 2021 года. Об этом сообщили в NASA.

Снимки, сделанные инструментом WISPR Parker Solar Probe. Фото: NASA/APL/NRL

«Венера — третий по яркости объект на небе, но до недавнего времени у нас было мало информации о том, как выглядела ее поверхность, потому от нашего взгляда она закрыта плотной атмосферой. Теперь мы, наконец, впервые видим поверхность в видимом диапазоне длин волн из космоса», — сказал Брайан Вуд, ведущий автор нового исследования и физик Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне.

Эти изображения помогают ученым больше узнать о геологии поверхности Венеры, ее минеральном составе и о том, как планета развивалась. Снимки могут также помочь ответить на важный вопрос: как, планета, очень похожая на Землю, стала настолько другой. Исследования показали, что около 700 млн лет назад на Венере могли быть более умеренные условия и жидкая вода, способная поддерживать жизнь.

Изучит Венеру и самый передовой телескоп «Джеймс Уэбб». Он поможет ученым искать на этой «адской оранжерее» углекислый и другие газы, которые могут указывать на неуправляемые парниковые состояния.

NASA возобновляет исследование Венеры — в конце 2020-х годов к самой горячей планете Солнечной системы отправятся зонд DAVINCI+ и орбитальная станция VERITAS

зонд «Паркер» обнаружил у поверхности Венеры ореол кислорода

В свободное от своей основной миссии время солнечный зонд «Паркер» сделал первые изображения Венеры в видимом свете. Это очень ценные снимки, ведь они предоставят учёным ценную информацию о геологии планеты.

Объединив новые изображения с предыдущими, учёные получат возможность изучить более широкий диапазон длин волн, сообщает НАСА. Это поможет определить, какие минералы находятся на поверхности планеты.

Метод, при помощи которого астрономы хотят узнать больше о скрытой от глаз поверхности Венеры, ранее использовался для изучения поверхности Луны, добавляют специалисты американского космического агентства.

Широкоугольный тепловизор солнечного зонда Parker (WISPR) сделал снимки всей ночной стороны Венеры в видимом и инфракрасном излучении, открыв глазам исследователей континенты, равнины и плато второй от Солнца планеты. Кроме того, учёные обнаружили в атмосфере Венеры кислород, образующий ореол вокруг планеты.

Почему же ранее учёные не получали подобные довольно очевидные данные? Поясним, что увидеть поверхность Венеры в видимом свете — задача не из лёгких. Ведь вторая планета укутана в кокон плотных облаков.

Но это не первый раз, когда WISPR помог сделать подобные снимки Венеры: в прошлый раз это произошло во время облёта планеты в июле 2020 года. Однако в тот раз аппарат сделал изображения только дневной стороны планеты.

Главное назначение WISPR — «смотреть» прямо на Солнце, выявляя малейшие детали на его поверхности, и вылавливать малейшие изменения в постоянном потоке частиц, исходящих от светила. Оказывается, эти возможности хорошо подходят и для изучения Венеры.

Изображения Венеры, полученные солнечным зондом Parker в ходе его четвёртого пролёта мимо планеты в феврале 2021 года.

NASA поясняет, что облака задерживают большую часть видимого света, исходящего от поверхности Венеры. Однако самые длинные видимые волны, которые граничат с ближним инфракрасным диапазоном, пробиваются сквозь плотную атмосферу планеты.

Правда, такой красный свет обычно теряется на дневных (освещённых Солнцем) снимках. Но исследователи надеялись, что «ночной» пролёт позволит WISPR увидеть тепло, исходящее от Венеры.

Этот шанс представился в феврале 2021 года, во время четвёртого облёта Венеры, когда «Паркер» впервые прошёл мимо ночной стороны планеты.

«Температура поверхности Венеры даже на ночной стороне составляет около 460 градусов Цельсия, – отметил ведущий автор исследования физик Брайан Вуд (Brian Wood) из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне. – На такой жаре скалистая поверхность Венеры светится, как кусок железа, вытащенный из горна».

WISPR уловил длины волн в диапазоне от ближнего инфракрасного (воспринимаемый нашим телом как тепло) до видимого, между 470 и 800 нанометрами. Этим новое исследование отличается от предыдущих, которые опирались на радиолокационные и инфракрасные наблюдения для изучения поверхности второй планеты.

НАСА заявило, что новые изображения WISPR таких областей, как континентальный регион Земля Афродиты, плато Теллус и равнина Айно, можно сравнить с их изображениями, сделанными в ходе других миссий. Это позволит получить больше информации об истории планеты.

Кроме того, поскольку Земля и Венера относятся к планетам земной группы, такие исследования могут помочь учёным обобщить представления об эволюции таких скалистых планет.

Новое исследование было опубликовано 9 февраля 2022 года в издании Geophysical Research Letters.

Ранее мы рассказывали о планах США и Европы отправить зонды в атмосферу Венеры. Писали мы и о том, что изучать сернокислые облака второй планеты также будет частный космический аппарат.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Сорок лет последним фотографиям с поверхности Венеры

5 марта 1982 года спускаемый аппарат миссии «Венера-14» совершил успешную посадку на поверхность второй планеты Солнечной системы. В общей сложности он проработал 57 минут, успев передать цветную панораму окружающей местности. Спустя четыре десятилетия она все еще остается последним изображением с поверхности Венеры, имеющимся в распоряжении ученых.

Реконструкция вида местности на месте посадки аппаратов «Венера-13» и «Венера-14». Источник: Don Mitchell

Самая экстремальная планета

В ранние годы космической эры знания астрономов о Венере были весьма скудны. По сути, они были ограничены самыми общими фактами, вроде того, что по размерам планета чуть меньше Земли, а ее поверхность  постоянно скрыта густыми облаками. Что же находится внизу, оставалось предметом чистых спекуляций. Поэтому миссии к Венере были фактически полетом в неизвестность.

Венера. Источник: NASA

Увы, но уже первые посетившие планету аппараты вдребезги разбили мечты космических романтиков. Собранные ими данные показали, что она обладает слишком горячей и плотной атмосферой и совершенно не похожа на молодую Землю. Окончательная точка была поставлена советской миссией «Венера-7» в 1970 году. Ее спускаемый аппарат стал первым земным посланцем, сумевшим пережить пуск и добраться до поверхности.

«Венера-7» показала, что  температура в районе посадки превышала 450°C, а величина атмосферного давления составляла 90 атмосфер — то есть, как на глубине 900 метров. Эти данные окончательно похоронили все надежды найти жизнь на Венере.

Как сфотографировать Венеру

Следующим шагом в изучении Венеры должно было стать получение снимков ее поверхности. Благо, что измерения уровня освещенности показали, что он сопоставим с пасмурным днем на Земле. А значит, на Венере можно вести фотосъемку.

Аппарат «Венера-9»

Но как именно сделать фотографии в столь экстремальных условиях? Было очевидно, что если разместить камеру за пределами защитной оболочки, то колоссальное давление и температура попросту уничтожат ее. Поэтому инженеры поместили телефотометр внутрь спускаемого аппарата. Через специальный иллюминатор свет с поверхности попадал к перископическому устройству, которое затем направляло его к камере.

Панорама «Венеры», сделанная спускаемым аппаратом миссии «Венера-9». Обработка изображения: Don Mitchell

Это оказалось удачным решением. В 1975 году советские аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали первые в истории черно-белые панорамы планеты. Интересно, что до этого некоторые ученые высказывали предположение, что из-за огромного давления на поверхности будет существовать эффект настолько мощной рефракции, что «Венеры» смогут сфотографировать сами себя. По другому мнению, поверхность планеты могла быть полностью скрыта дымкой.

Панорама «Венеры», сделанная спускаемым аппаратом миссии «Венера-10». Обработка изображения: Don Mitchell

Однако все оказалось куда проще. На снимках «Венеры-9» перед учеными предстала местность, покрытая многочисленными камнями с острыми краями. Панорама «Венеры-10» продемонстрировала образования, похожие на застывшие лавовые потоки. В атмосфере планеты не было найдено ни пыли, ни тумана, ни эффекта рефракции.

Последние фотографии поверхности Венеры

Следующей целью для советских ученых стало получение цветных снимков Венеры. Эта задача возлагалась на запущенные в 1978 году станции «Венера-11» и «Венера-12». Оба аппарата успешно сели и проработали свыше часа на поверхности планеты. Однако ЦУП так и не получил ни одной панорамы по очень обидной причине: с фотометров аппаратов попросту не сбросились защитные крышки.

Снимки Венеры, сделанные аппаратом «Венера-14» Снимки Венеры, сделанные аппаратом «Венера-14» Снимки Венеры, сделанные аппаратом «Венера-14»

После столь обидного фиаско инженеры внесли серию изменений в конструкцию пары следующих аппаратов, получивших обозначение «Венера-13» и «Венера-14». Они совершили посадку на Венеру 1 и 5 марта 1982 года, передав первые (и на данный момент последние) цветные панорамы ее поверхности.

Реконструкция вида местности на месте посадки аппарата «Венера-13». Источник: Don Mitchell

За последующие четыре десятилетия больше ни одна космическая миссия не пыталась повторить достижение «Венер». Скорее всего, новые снимки поверхности Венеры будут получены не ранее следующего десятилетия миссией DAVINCI+. В ее рамках NASA планирует сбросить в атмосферу планеты зонд, в число инструментов которого будет входить инфракрасная камера. Предполагается, что во время спуска он проведет съемку высокогорного региона Область Альфа.

Миссия DAVINCI+ (концепт). Источник: NASA GSFC visualization and CI Labs Michael Lentz and colleagues

В то же время план миссии DAVINCI+ пока что не предусматривает попыток получения панорам самой поверхности. А это значит, что достижение «Венеры-14» может остаться непобитым на протяжении еще многих лет.

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine

40 лет первым фотографиям с поверхности Венеры: kiri2ll — LiveJournal

На прошлой неделе пришла пора еще одного знаменательного космического юбилея: исполнилось ровно 40 лет с момента получения первых в истории снимков с поверхности «Венеры».

После того, как в 1970 году станции «Венера-7» наконец-то удалось осуществить посадку на Венеру, следующим логичным шагом  было получение первых в истории изображений ее поверхности. Но вначале нужно было понять, можно ли вообще что-то сфотографировать на Венере. 22 июля 1972 году на поверхность планеты села станция «Венера-8», задачей которой был сбор дополнительных данных об условиях на ее поверхности. Конечно, «Венера-7» ретранслировала информацию о температуре и давлении, однако во время спуска произошло несколько накладок, так что на Землю были переданы далеко не все собранные  данные. Кроме того, поскольку  инженерам к этому моменту уже было точно  известно значение давления на поверхности планеты (примерно 90 земных атмосфер), это позволило снизить массу спускаемого аппарата за счет уменьшения прочности его корпуса  («Венера-7» была рассчитана выдерживать давление до 180 атмосфер) и как следствие установить в него больше приборов.

Помимо сбора дополнительных данных об атмосфере, «Венера-8»  кроме того измерила условия освещенности на поверхности планеты, что было ключевым фактором для следующих миссий.  Дело в том, что до этого никто не знал, насколько  венерианские облака пропускают солнечный свет и не слишком ли темно на поверхности для фотосъемки. Полученная от «Венеры-8» информация свидетельствовала о том, что условия освещенности на планете соответствует  пасмурному дню на Земле. После этого, настал черед сделать следующий шаг.8 июня 1975 года состоялся запуск аппарата «Венера-9», а 14 июня – «Венеры-10». Согласно стандартной практике тех лет, станции были полностью идентичны на случай если одна из них будет потеряна, что кстати говоря было не редкостью – и «Венера-7» и «Венера-8» запускались вместе с станцией-близнецом, которая была потеряна на этапе выведения на орбиту. К счастью, в этот раз все обошлось и обе «Венеры» отправились в путешествие без каких-либо проблем.Пятитонные «Венера-9» и «Венера-10» состояли из модуля-ретранслятора, который должен был выйти на орбиту Венеры (кстати говоря, впервые в истории) и спускаемого аппарата. Основной инженерной проблемой в этот раз было не как посадить аппарат на Венеру, а как сделать фотографии в условиях, когда температура на поверхности планеты достигала 480°С. Конечно, камеру можно было разместить внутрь титановой капсулы, где были расположены служебные системы и приборы и поддерживалась нормальная (по сравнению с окружающей) температура – но как тогда получить снимки? Выходом стало создания своеобразного «иллюминатора», через который свет с поверхности планеты попадал к специальному  перископическому устройству камеры со сканирующим зеркалом. Таким образом, конструкторы стремились максимально отделить начинку камеры от убийственной жары на поверхности Венеры.Иллюминаторы и перископы были не единственными защитными мерами. При создании спускаемого аппарата широко использовались теплоизоляция и композитные материалы малой теплопроводности, смотровые отверстия иллюминаторов были закрыты защитными крышками, которые должны были быть отстрелены лишь после завершения спуска, а температура внутри приборного отсека перед началом спуска была снижена до -10°С. Более подробно об устройстве камер можно почитать здесь.Спускаемый аппарат «Венеры-9» совершил посадку на планету 22 октября 1975 года, «Венеры-10» — 25 октября 1975 года. После отделения теплозащитного экрана, на высоте 65 километров был выпущен парашют. В течение 20 минут парашютного спуска станции  выполняли исследования верхних слоев атмосферы. После завершения этого этапа исследования парашюты были отстрелены и следующие 55 минут аппараты осуществляли посадку уже без них (это было сделано, чтобы уменьшить время спуска). Поскольку плотность атмосферы у поверхности Венеры всего в 14 раз меньше плотности воды, для  погашения скорости было достаточно использования аэродинамической юбки и специальной конструкции в нижней части аппарата, которая приняла на себя удар.Эта методика себя оправдала – конечная скорость спускаемых аппаратом составила всего 7 метров в секунду. Температура на месте посадки «Венеры-9» была равна 455° C, а  давление составляло 90 атмосфер; на месте посадки «Венеры-10» показатили составили  464°C и 91 атмосфера. Аппаратура работала как надо, однако неожиданные проблемы возникли с защитными крышками камер. «Венера-9» и «Венера-10» имели две камеры, каждая из которых должна была отснять 180-градусную панораму (таким образом обеспечив круговой обзор). Увы, но и «Венеры-9» и у «Венеры-10» одна из защитных крышек не отстрелилась, так что вместо четырех панорам, мы получили лишь две.

Изначальная панорама полученная от «Венеры-9», панорама после обработки, та же панорама после современной обработки. Камера была специально наклонена таким образом, чтобы запечатлеть и поверхность и часть аппарата с нанесенными на нее тестовыми контрастными изображениями.


На снимках «Венеры-9» перед учеными предстала поверхность, покрытая многочисленными камнями с острыми краями. Пейзаж на месте посадки «Венеры-10» значительно отличался – почти нет камней, зато есть плоские плиты похожие на застывшие лавовые потоки. В атмосфере на Венеры не оказалось пыли или тумана, освещение также оказалось лучше, чем можно было предположить по данным «Венеры-8» — так что установленные на аппараты источники искусственного света (для подсветки местности) так и не пригодились.
Изначальная панорама полученная от «Венеры-10», панорама после обработки, та же панорама после современной обработки.
Расчетный срок наземной работы станций составлял 30 минут, однако связь со спускаемым аппаратом «Венеры-9» поддерживалась на протяжении 53 минут, «Венеры-10» — 65 минут. Контакт с ними был потерян не из-за выхода их строя (хотя температура внутри приборного отсека и выросла с -10°С  до 60°С), а из-за того, что орбитальный аппарат-ретранслятор ушел за горизонт. Помимо получения фотографий, аппараты также собрали ряд других ценных сведений о поверхности Венеры. Что касается орбитальных модулей, то они занимались спектрометрическими исследованиями и сделали несколько снимков атмосферы Венеры, контакт с ними поддерживался до конца 1975 года.Несмотря на то, что с момента высадки «Венеры-9» и «Венеры-10» прошло уже 40 лет, эти миссии до сих производит весьма большое впечатление благодаря сложности решенных в ходе их выполнения задач. Для СССР получение первых в истории изображений с поверхности Венеры стало одним из наибольших успехов его космической программы. После «Венеры-9» и «Венеры-10» на поверхность Венеры осуществляли посадку еще четыре советских аппаратах этой программы – но о них, пожалуй, поговорим в следующий раз.

Исследование планеты Венера космическими аппаратами

В 1978 году на планету совершили посадку спускаемые аппараты «Венера-11» и «Венера-12», изучившие в том числе и электрическую активность атмосферы Венеры. В том же году был запущен американский проект «Пионер–Венера» (Pioneer-Venus), результатом которого стала топографическая карта, созданная на основе радарной съемки.

В 1982 году «Венера- 13» и «Венера-14» передали первые цветные снимки поверхности планеты. Были также впервые получены данные об элементном составе поверхностных пород. КА «Венера-15» и «Венера-16», запущенные в 1983 году, с помощью радиолокации картографировали с орбиты северное полушарие планеты, что позволило оценить структуру (морфологию) поверхности.

КА «Венера-9, —10, —11, —12, —13, —14» внесли значительный вклад в исследование Венеры. Они передали на Землю панорамы поверхности планеты, результаты химического анализа атмосферы и грунта, измерения температуры и давления в процессе спуска в атмосфере, скорости ветра на поверхности.

Дальнейшим продолжением программы «Венера» в СССР стал международный проект «Вега» по исследованию Венеры (зондами в атмосфере), а также кометы Галлея.

По программе «Вега» в создании научных приборов и обслуживающих их систем вместе с советскими специалистами принимали участие представители Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии. В проекте участвовали Европейское космическое агентство, Япония, США.

В рамках программы были созданы две идентичные станции – «Вега-1» и «Вега-2». Каждая из них состояла из пролётного модуля и спускаемого аппарата, который в свою очередь подразделялся на посадочный модуль и аэростатный атмосферный зонд. Аэростат, вес которого вместе с системой наполнения не превышал 110 килограмм, был разработан в Научно-производственного объединения имени С.А. Лавочкина.

Аэростатный атмосферный зонд состоял из оболочки аэростата диаметром 3,4 метра и подвешенной на капроновом фале длиной 12 метров гондолы, состоящей из метеокомплекта, радиосистемы и блока питания, установленных на несущей конструкции. Общая масса гондолы — 6,7 килограмм.

Посадочный модуль во многом повторял посадочные аппараты межпланетных станций «Венера 9-14», но в связи с тем, что по баллистическим условиям посадка совершалась на ночной стороне Венеры, с него были сняты телефотометры, а также плотномер. Грунтозаборные устройства и аппаратуру «Арахис» для определения содержания в грунте породообразующих элементов оставили. Кроме того, из-за установки новых научных приборов и для предотвращения колебаний посадочного аппарата в набегающем потоке при спуске на аэродинамическом щитке между ним и посадочной опорой был установлен конический экран — стабилизирующий конус.

15 декабря 1984 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-К», которая вывела на траекторию полета к Венере автоматическую межпланетную станцию «Вега-1». Впервые в СССР запуск межпланетной станции был показан по телевидению, и впервые о нем было известно заранее. Следующая станция «Вега-2» была отправлена в полет 21 декабря 1984 года.

Перелет от Земли до Венеры обеих станций «Вега» практически полностью повторял баллистику станций «Венера 11» – «Венера-14».

Единственным отличием являлся пролет не над дневной, а над ночной стороной планеты. Ночная сторона Венеры была выбрана по причине более стабильного температурного режима в атмосфере.

На трассе перелета проводились научные исследования, включающие в себя изучение межпланетных магнитных полей, солнечных и космических лучей, рентгеновского излучения в космосе, распределение компонент нейтрального газа, а также регистрацию пылевых частиц.

Продолжительность перелета от Земли к Венере составила для станции «Вега-1» 178 суток, а для «Веги-2» — 176 суток.

За двое суток до подлета от автоматической станции «Вега-1» был отделен спускаемый аппарат, при этом сам космический аппарат ушел на пролетную траекторию.

11 июня 1985 года спускаемый аппарат станции «Вега-1» вошел в атмосферу Венеры на ночной стороне. После отделения от него верхней полусферы, в которой в сложенном состоянии находился аэростатный зонд, каждая часть совершала автономный спуск. Через несколько минут началось наполнение аэростата гелием, по мере прогрева гелия зонд всплыл на расчетную высоту (53-55 километров), начался дрейф.

В это же время посадочный аппарат также совершал спуск на парашюте и одновременно передавал научную информацию на космический аппарат «Вега-1» с последующей ретрансляцией информации на Землю. Через 10 минут после входа в атмосферу на высоте 46 километров произошел сброс тормозного парашюта, после чего спуск проходил уже на аэродинамическом тормозном щитке.

На высоте 17 километров сработал сигнализатор посадки (возможно, из-за внезапного сильного вихревого потока). Из-за этого запустилась циклограмма работы приборов на поверхности планеты, в том числе грунтозаборного устройства (ГЗУ). Бур начал сверлить атмосферу, а не грунт Венеры. После 63 минут спуска аппарат плавно опустился на поверхность, на равнину Русалки в северном полушарии. Кроме ГЗУ, другие научные приборы зонда передали ценную информацию. Продолжительность приема информации со спускаемого аппарата «Веги-1» после посадки составила около 20 минут. Аэростатный зонд проработал в атмосфере 46 часов. За это время под действием ветра он продрейфовал вдоль экватора примерно 11,5 тысячи километров со средней скоростью 69 метров в секунду.

Полет зонда начался из полуночного района, а закончил он свою работу на дневной стороне. Гондола измеряла температуру атмосферы, давление, вертикальные порывы ветра, а также среднюю освещенность. В связи с отсутствием спутника-ретранслятора (пролетный аппарат для этого не годился) передача информации с зонда шла непосредственно на Землю. Для обеспечения приема научной информации от венерианского аэростата были созданы две сети радиотелескопов: советская, координируемая Институтом космических исследований Академии наук СССР (ИКИ АН СССР), и международная, координируемая французским Национальным центром космических исследований (CNES).

У межпланетной станции «Вега-2» 13 июня 1985 года произошло разделение спускаемого и пролетного аппаратов, с уводом последнего с помощью собственной двигательной установки на пролетную траекторию. 15 июня 1985 года прошли операции по входу ее спускаемого аппарата в атмосферу Венеры и приему информации с него. Посадка спускаемого аппарата произошла без сбоев. В результате, грунтозаборное устройство отработало штатно, что позволило провести анализ грунта в месте посадки, в предгорьях Земли Афродиты в южном полушарии, примерно в 1600 километрах от места посадки спускаемого аппарата «Веги-1».

Второй аэростатный зонд дрейфовал на высоте 54 километра и за 46 часов преодолел путь в 11 тысяч километров.

Пролетные аппараты обеих станций продолжили полет к комете Галлея. «Вега-1» встретилась с ней 6 марта 1986 года, а «Вега-2» – 9 марта. В результате их исследования кометы Галлея были получены уникальные научные результаты, в том числе около 1500 снимков.

Это были последние отечественные космические миссии к Венере.

В 1989 году США запустили к Венере автоматическую межпланетную станцию «Магеллан» (Magellan), которая в течение нескольких лет провела глобальное картографирование планеты.

Позже межпланетные станции «Галилео» (Galileo), Cassini («Кассини») и Messenger («Мессенджер») прошли мимо Венеры по дороге к своим целям (соответственно, Юпитеру, Сатурну и Меркурию) и передали на Землю немало ценных сведений.

9 ноября 2005 года ракетой-носителем «Союз-ФГ» с космодрома Байконур был запущен европейский корабль «Венера-Экспресс» (Venus Express), предназначенный для изучения поверхности Венеры и ее атмосферы. В апреле 2006 года аппарат встал на орбиту планеты и проработал до декабря 2014 года, передав на Землю тысячи уникальных снимков и множество интереснейшей информации о Венере. Станция впервые сделала изображение южного полюса планеты.

В 2010 году для изучения атмосферы Венеры к ней был направлен японский космический аппарат «Акацуки» (Akatsuki), но ему не удалось выйти на орбиту вокруг планеты. Очередная попытка вывести его на эту орбиту будет предпринята в 2016 году, когда «Акацуки» снова приблизится к Венере.

Запуск российского зонда для исследования Венеры — аппарата «Венера-Д», был включен в Федеральную космическую программу на 2006-2015 годы. В 2009 году срок запуска сдвинулся на 2018 год. В настоящее время он планируется не ранее 2024 года.

Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников

Вот! НАСА делает новаторские снимки поверхности Венеры

Пелена из толстых облаков, покрывающих поверхность Венеры, была снята — благодаря солнечному зонду НАСА Parker. Потрясающие наблюдения показывают планету, отмеченную континентами, плоскими просторами и широкими горами. Эти особенности никогда раньше не наблюдались в видимом спектре света, что было достигнуто только благодаря серии скрытных облетов ночной стороны планеты.

Что нового —  В статье, опубликованной в среду в журнале Geophysical Physical Letters , ученые НАСА и другие лица, связанные с миссией Parker Solar Probe, объясняют, как им удалось поймать такие беспрецедентные проблески Венеры — и что раскрывают эти украденные взгляды .

«Венера — третья по яркости вещь на небе, но до недавнего времени у нас было мало информации о том, как выглядела ее поверхность, потому что наш взгляд на нее закрыт плотной атмосферой», — говорится в заявлении Брайана Вуда. Вуд является ведущим автором нового исследования и физиком в Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия.

На изображениях показана разнообразная топография — высокогорья и низменности, континентальные массивы и более любопытные географические объекты, готовые для исследования.Данные также помогают подтвердить, что температура Венеры на поверхности составляет 735 Кельвинов — 863,33 Фаренгейта. Невероятно, но ученые также сообщают о выбросах, подобных земному чуду: полярному сиянию.

Слева новое изображение Венеры в видимом свете из космоса. Справа ученые сопоставили данные с другими изображениями поверхности, что позволило им выделить высокогорные районы (пронумерованные) в ошеломляющих деталях. Вудс и др. Письма о геофизических исследованиях

Как они это сделали — Изображение поверхности Венеры уже было получено, но с другими длинами волн света, чем те, которые может видеть человеческий глаз.Обычно Венера выглядит в видимом свете как жемчужина, таинственно лишенная черт и совершенно непрозрачная. Отсутствие каких-либо подробностей о том, что скрывается на поверхности планеты, связано с густыми сернокислотными облаками и богатой углекислым газом атмосферой, которые покрывают планету ядовитой дымкой.

Из этих облаков удается вырваться лишь небольшому количеству красного света, но он обычно теряется, потому что солнечный свет отражается от густых венецианских облаков, заглушая красный свет шумом. Ночью Венера еще такая горячая, от нее исходит слабое свечение, но нет Солнца, с которым мог бы соперничать этот красный свет. Сфотографировав планету в ночное время, солнечный зонд Parker смог увидеть больше деталей поверхности Венеры в видимом спектре из космоса, чем любая миссия когда-либо прежде.

«Поверхность Венеры, даже на ночной стороне, составляет около 860 градусов», — говорится в заявлении Вуда. «Так жарко, что каменистая поверхность Венеры заметно светится, как кусок железа, вытащенный из горна».

Когда Parker Solar Probe пролетал мимо Венеры во время своего четвертого пролета, его прибор WISPR зафиксировал эти изображения, объединенные в видео, показывающее ночную поверхность планеты. Предоставлено: NASA/APL/NRL

Предполагается, что солнечный зонд Parker будет изучать Солнце, а WISPR был разработан для наблюдения за солнечной атмосферой и ветром — возможность, которая якобы может быть применена к облакам, подобным тем, которые окутывают Венеру. За исключением того, что WISPR видел дальше поверхности самой планеты. Зонд сделал изображения во время двух облетов, сделанных на пути к Солнцу, 11 июля 2020 г. и 20 февраля 2021 г. Изображения были сделаны с помощью прибора Wide-Field Imager for Parker Solar Probe.

«Изображения и видео просто поразили меня», — говорится в заявлении Вуда.

Почему это важно — Открытие поверхности Венеры в новом свете — это не только прорыв в космической науке, но и получение учеными важной информации о нашей соседней планете. Эти данные могут помочь в будущих научных миссиях по исследованию Венеры и помочь нам понять эволюцию планеты. Существует теория, согласно которой Венера когда-то была аналогом Земли — зловещим примером планеты, которая когда-то была потенциально обитаемой, а теперь задушена собственным парниковым эффектом.

Изображения также подтверждают прошлые наблюдения, сделанные с помощью радара и инфракрасных приборов, показывающие такие регионы, как Земля Афродиты, человеческому глазу без помощи обработки изображений. Например, вот изображение Венеры, сделанное WISPR, показывающее горную область более темно-серого цвета рядом с центром сферы:

Новое изображение поверхности Венеры, полученное WISPR. Обратите внимание на более темную область в центре. НАСА

А вот тот же вид, но на этот раз снимок был сделан предыдущей миссией НАСА «Магеллан».Здесь горная местность показана искусственным цветом. Вместе эти наблюдения раскрывают разнообразную топографию планеты:

Теперь посмотрите на ту же область в искусственных цветах, полученную миссией Magellan. НАСА

Что дальше — Эти новые изображения подготовили почву для двух масштабных проектов: VERITAS и DAVINCI. Эти миссии, которые должны стать частью следующего десятилетия научных исследований НАСА, будут наблюдать Венеру вместе с миссией EnVision ЕКА. Вместе они раскроют новые подробности эволюции Венеры и помогут объяснить, почему у нее такая плотная и ядовитая атмосфера.

«Изучая поверхность и атмосферу Венеры, мы надеемся, что предстоящие миссии помогут ученым понять эволюцию Венеры и то, что сделало Венеру негостеприимной сегодня», — говорит Лори Глейз, директор отдела планетарных наук НАСА, в заявление.

Тем временем солнечный зонд Parker продвигается вперед. Его следующие два облета Венеры не предоставят столь же блестящей возможности увидеть ночную сторону Венеры, но у него будет последний шанс изучить поверхность планеты на седьмом витке мимо планеты в ноябре 2024 года.Нам не терпится увидеть это.

Поверхность Венеры на первых снимках в видимом свете из космоса

НАСА объявило 9 февраля 2022 года, что солнечный зонд Parker сделал первые изображения поверхности Венеры в видимом свете из космоса. Зонд, предназначенный для изучения Солнца, использовал Венеру в гравитационных маневрах и при этом получил крупный план парящей, окутанной облаками планеты. Когда она прошла мимо ночной стороны Венеры в 2020 году, камера Parker Wide-Field Imager (WISPR) сделала снимки планеты, на которых были видны особенности поверхности.Как камера в космосе могла видеть сквозь плотную атмосферу Венеры? Поверхность Венеры настолько горячая, что светится в самых длинных волнах света, граничащих с инфракрасным. Камера уловила это свечение в темноте ночной стороны планеты.

Целью этих облетов было помочь космическому кораблю приблизиться к солнцу и измерить скорость движения облаков на Венере. Вид поверхности Венеры был неожиданным. Брайан Вуд из военно-морской исследовательской лаборатории и ведущий автор статьи сказал:

Изображения и видео просто поразили меня.

Ученые, работающие с солнечным зондом Parker, опубликовали свое исследование в рецензируемом Geophysical Research Letters 9 февраля 2022 года.

Вид на поверхность Венеры

Венера обладает аурой таинственности, потому что ее облака настолько густые, что скрывают планету под пеленой. Еще больше усложняет ситуацию то, что его температура настолько палящая, что он негостеприимен для космических кораблей. Российские космические зонды «Венера» на сегодняшний день являются единственными космическими аппаратами, когда-либо приземлявшимися на поверхность Венеры, и их срок службы был коротким.Они длились от 23 минут до двух часов, отправляя изображения камней и почвы в месте приземления, пока не уступили высоким температурам и давлению на планете.

Облет

Паркера в 2020 году зафиксировал раскаленную поверхность Венеры, излучающую длинноволновое излучение, как тепловое изображение. Вуд сказал:

Поверхность Венеры, даже на ночной стороне, составляет около 860 градусов [475 C]. Так жарко, что каменистая поверхность Венеры заметно светится, как кусок железа, вытащенный из кузницы.

Ученые были настолько поражены изображениями, что направили камеру WISPR на Венеру во время еще одного пролета в 2021 году. На этот раз орбита космического корабля выровнялась так, что он мог запечатлеть всю ночную сторону планеты.

Камера WISPR на борту Parker зафиксировала длину волны от 470 до 800 нанометров. Видимый диапазон света простирается между 380 и 750 нанометрами. Ученые использовали изображения WISPR, чтобы снять видео ночной стороны Венеры. Вы можете видеть свечение воздуха из атмосферы, а под ним темные и светлые детали поверхности.

Зонд Parker Solar Probe сделал снимки ночной стороны Венеры, выявив особенности поверхности в темных и светлых отметинах. Изображение через НАСА.

Вид Паркера по сравнению с радаром

Миссия НАСА «Магеллан» в 1990-х годах использовала радиолокационные изображения для создания первой подробной карты поверхности Венеры. Японская миссия Акацуки дополнила наши знания о поверхности Венеры в 2016 году инфракрасными изображениями. Новые изображения Паркера дополняют эти карты и добавляют к данным видимую красную часть.

Паркер показал, что, как и на Земле, на больших высотах прохладнее, чем в низинах.Низменности ярче, а возвышенности темнее.

Изображения помогут ученым понять состав планеты, потому что минералы светятся на уникальных длинах волн при нагревании. Ученые также надеются понять эволюцию планеты и понять, почему она так сильно отличается от Земли или Марса. Кроме того, изображения WISPR могут помочь объяснить, как вулканы сыграли роль в превращении Венеры в ту планету, которой она является сегодня.

Изображения WISPR с солнечного зонда Parker показывают поверхность Венеры с особенностями в тех же местах, где миссия Magellan в 1990-х годах показала топографию с помощью своего радара.Изображение через НАСА.

Астрономы-любители могут принять участие

Венера — популярная цель для астрономов-любителей. Поскольку он такой яркий, для нас на Земле это легкая цель для тренировки глаз, биноклей, телескопов и камер. Вуд сказал:

Венера — третья по яркости вещь на небе [после Солнца и Луны], но до недавнего времени у нас было мало информации о том, как выглядела поверхность, потому что наш взгляд на нее был закрыт плотной атмосферой. Теперь мы, наконец, впервые видим поверхность в видимом диапазоне длин волн из космоса.

Астрономы-любители, возможно, тоже смогут делать снимки поверхности Венеры. На самом деле, они, возможно, уже есть!

Серьезно, вы, астрофотографы, — и вы знаете, кто вы такие — делаете поистине НЕВЕРОЯТНУЮ работу. Теперь мы знаем, что это возможно, так что сделайте несколько снимков ночной поверхности Венеры! Ты получил это!????

— Карл Баттамс (@SungrazerComets) 9 февраля 2022 г.

Если вы считаете, что у вас есть отличная фотография Венеры и, возможно, даже особенности поверхности с ее ночной стороны, отправьте ее в EarthSky Community Photos.

Итог: Зонд Parker Solar Probe сделал первые изображения поверхности Венеры в видимом свете из космоса. Любители могут сделать свои собственные снимки поверхности Венеры на ночной (неосвещенной) части планеты.

Источник: Изображение ночной стороны Венеры с помощью солнечного зонда Parker

Через НАСА

Подробнее: Parker Solar Probe: первый космический аппарат, коснувшийся Солнца

Келли Кизер Уитт
Просмотр статей
Об авторе:

Келли Кизер Уитт уже более двух десятилетий пишет научные статьи, специализирующиеся на астрономии. Она начала свою карьеру в журнале Astronomy Magazine, а также регулярно вносит вклад в AstronomyToday и Sierra Club, а также в другие издания. Ее детская книжка с картинками «Прогноз Солнечной системы» была опубликована в 2012 году. Она также написала роман-антиутопию для молодых взрослых под названием «Другое небо». Когда она не читает и не пишет об астрономии и не смотрит на звезды, ей нравится путешествовать по национальным паркам, разгадывать кроссворды, бегать, играть в теннис и кататься на байдарках. Келли живет со своей семьей в Висконсине.

Зонд НАСА сделал первые фотографии поверхности Венеры в видимом свете

Зонд НАСА Parker Solar Probe сделал первые снимки поверхности Венеры в видимом свете из космоса, проникая сквозь густые облака, скрывающие планету.

Выявляет континенты, равнины и плато

НАСА сообщает, что в двух недавних пролетах зонда Parker Solar Probe он смог использовать широкоугольный формирователь изображений, также известный как WISPR, чтобы сфотографировать всю ночную сторону Венеры в диапазоне длин волн. от видимого спектра до инфракрасного.Фотографии и видео показывают то, что НАСА описывает как «слабое свечение» поверхности, а также показывают отличительные черты, такие как континентальные регионы, равнины и плато на поверхности.

«Венера — третья по яркости вещь на небе, но до недавнего времени у нас было мало информации о том, как выглядела ее поверхность, потому что наш взгляд на нее закрыт плотной атмосферой», — Брайан Вуд, ведущий автор нового исследования. и физик из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия, говорит: «Теперь мы, наконец, впервые видим поверхность в видимом диапазоне длин волн из космоса.”

WISPR превосходит все ожидания

Зонд Parker Solar Probe пролетает мимо Венеры, чтобы приблизить свою орбиту к Солнцу. НАСА объясняет, что WISPR предназначен для того, чтобы видеть слабые детали в солнечной атмосфере и ветре, но некоторые ученые полагали, что технология обработки изображений также сможет увидеть вершины облаков, которые скрывают Венеру, когда она пролетала мимо во время своей основной миссии.

Но WISPR сделал гораздо больше. Вместо того, чтобы просто видеть облака, он смог заглянуть сквозь них на поверхность планеты.Первые фотографии Венеры были сделаны во время третьего пролета планеты в июле 2020 года и настолько впечатлили ученых, что они снова включили эти камеры, когда солнечный зонд Parker пролетел в четвертый раз в феврале 2022 года.

НАСА объясняет, что видимый свет, исходящий от поверхности Венеры, имеет только самые длинные видимые длины волн, которые граничат с инфракрасным. Этот свет теряется на дневной стороне Венеры, поскольку он отражается от облаков, но на темной стороне WISPR может уловить слабое свечение, вызванное излучением тепла от поверхности.
Элементы поверхности, видимые на изображениях WISPR… | Кредиты: NASA/APL/NRL

… совпадают с теми, что были в миссии Magellan. | Предоставлено: Magellan Team/JPL/USGS

«Поверхность Венеры, даже на ночной стороне, составляет около 860 градусов, — говорит Вуд. «Так жарко, что каменистая поверхность Венеры заметно светится, как кусок железа, вытащенный из горна».

Ученые говорят, что эти новые изображения помогут им лучше понять геологию и минеральный состав Венеры, поскольку они светятся на разных длинах волн при воздействии тепла.Эта информация может быть использована, чтобы помочь понять планету и ее эволюцию.

«Помимо свечения поверхности, новые изображения показывают яркое кольцо вокруг края планеты, вызванное атомами кислорода, излучающими свет в атмосфере», — поясняет НАСА. «Этот тип света, называемый свечением воздуха, также присутствует в атмосфере Земли, где он виден из космоса, а иногда и с земли ночью».

Следующие два облета Паркера, скорее всего, не позволят ему сфотографировать ночную сторону Венеры, но он может получить последний шанс во время седьмого и последнего облета в ноябре 2024 года.


Авторы изображений: NASA/APL/NRL

Изображения Венеры НАСА – последние потрясающие фотографии, сделанные зондом Parker Solar Probe

НАСА подтвердило, что его солнечному зонду Parker удалось получить первые изображения поверхности Венеры в видимом свете из космоса после того, как космический корабль пролетал мимо планеты в 2020 и 2021 годах.

Как следует из названия, солнечный зонд Parker, запущенный в августе 2018 года, изначально не предназначался для изучения Венеры.Приборы на борту предназначены для наблюдения за солнцем, когда зонд приближается к ближайшей к Земле звезде, вглядываясь в ее огненные глубины. В 2021 году НАСА заявило, что зонд подобрался достаточно близко, чтобы коснуться атмосферы звезды.

За последние пару лет зонд также оказался полезным для наблюдения за Венерой с помощью бортовой камеры широкоугольного изображения для Parker Solar Probe (WISPR). Эта камера смогла обнаружить тепловое излучение с поверхности Венеры.

Такие изображения важны, потому что, хотя изображения поверхности Венеры были сделаны ранее в ходе предыдущих миссий, таких как российский посадочный модуль «Венера-9», который приземлился на планету еще в 1975 году, он часто окутан толстым слоем облаков, что делает его труднодоступным. чтобы увидеть поверхность из космоса.

В четверг НАСА поделилось приведенными ниже изображениями поверхности Венеры, сделанными во время пролета в феврале 2021 года, которые были объединены в видео.

«Изображения и видео просто поразили меня», — сказал Брайан Вуд, ведущий автор нового исследования изображений Венеры Паркера и физик из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия, в пресс-релизе НАСА.

«Поверхность Венеры, даже на ночной стороне, составляет около 860 градусов, — сказал Вуд. «Так жарко, что каменистая поверхность Венеры заметно светится, как кусок железа, вытащенный из горна.»

За годы работы зонд видел не только Венеру. Он также сделал завораживающие снимки солнечного ветра — постоянного потока плазмы и частиц, посылаемых в космос Солнцем.

Такие снимки, сделанные во время полета космического корабля первое столкновение с Солнцем в ноябре 2018 года, которое было скомпилировано в видео и опубликовано НАСА на YouTube в следующем году.Видео, размещенное ниже, показывает, как зонд вращается в космосе, когда солнечное излучение светит в поле зрения с левой стороны.Здесь также можно увидеть.

Затем, в 2020 году, зонду удалось сделать удачную фотографию шести планет Солнечной системы одним снимком.

Зонд пролетел мимо Солнца в июне того же года, когда он находился на расстоянии всего 11,6 миллионов миль от Солнца и примерно в 100 миллионах миль от Земли.

На фотографии ниже планеты Марс, Сатурн, Юпитер, Венера, Земля и Меркурий видны слева направо соответственно.

Фотография шести планет Солнечной системы, сделанная солнечным зондом Parker в июне 2020 года. NASA/Johns Hopkins APL/Военно-морская исследовательская лаборатория/Guillermo Stenborg/Brendan Gallagher

Солнечный зонд Parker — не единственная валюта космического корабля, изучающая Солнце; на самом деле, это даже не самое новое. В 2020 году НАСА и Европейское космическое агентство (ЕКА) запустили зонд Solar Orbiter, который призван ответить на такие вопросы, как то, как солнце создает постоянно меняющуюся космическую среду во всей Солнечной системе.

Венера, видимая солнечным зондом Parker во время пролета в июле 2020 года. Зонд предназначен для сближения с Солнцем. NASA/Johns Hopkins APL/Военно-морская исследовательская лаборатория/Guillermo Stenborg/Brendan Gallagher

Зонд НАСА сделал первые снимки поверхности Венеры в видимом свете

НАСА сделало новые спутниковые снимки поверхности Венеры. Фото: NASA

НАСА сделало первые в истории снимки поверхности Венеры. Зонд Parker Solar Probe космического агентства уловил сияние облаков планеты, давая представление о составе планеты.

НАСА использовало широкоугольный сканер для солнечного зонда Parker (WISPR), чтобы заглянуть под атмосферу Венеры и оценить географические особенности планеты.

«Венера — третья по яркости вещь на небе, но до недавнего времени у нас было мало информации о том, как выглядела ее поверхность, потому что наш взгляд на нее закрыт плотной атмосферой», — сказал астрофизик и член команды WISPR Брайан Вуд.

«Теперь мы, наконец, впервые видим поверхность в видимом диапазоне длин волн из космоса.

Изображения Венеры WISPR проливают свет на эволюцию планеты

Новые изображения WISPR помогут ученым понять реальный геологический и минеральный состав Венеры. Планета славится своим ярким свечением — ее материалы светятся на разных длинах волн. Ученые будут оценивать эти новые и старые изображения, чтобы наблюдать за Венерой в самых разных длинах волн.

«Мы в восторге от научных открытий, которые компания Parker Solar Probe предоставила до сих пор, — сказала Никола Фокс, директор отдела гелиофизики в штаб-квартире НАСА.«Parker продолжает превосходить наши ожидания, и мы рады, что эти новые наблюдения, сделанные во время нашего гравитационного маневра, могут неожиданным образом помочь продвинуть исследования Венеры».

Ученые также используют эти новые данные, чтобы понять эволюцию Венеры. Венера сформировалась одновременно с Землей и Марсом, но результаты их эволюции сильно различаются: атмосфера Марса составляет лишь часть земной, а атмосфера Венеры толще, чем у них обоих.

«Изучая поверхность и атмосферу Венеры, мы надеемся, что предстоящие миссии помогут ученым понять эволюцию Венеры и то, что сделало Венеру негостеприимной сегодня», — сказала Лори Глейз, директор отдела планетологии в штаб-квартире НАСА. «Хотя и DAVINCI, и VERITAS будут использовать в основном изображения в ближнем инфракрасном диапазоне, результаты Паркера показали ценность изображений в широком диапазоне длин волн».

НАСА готовится к запуску ракеты с Марса

НАСА будет работать с Lockheed Martin Space над созданием того, что они называют «Mars Ascent Vehicle», для запуска образцов с поверхности Красной планеты обратно на Землю.

Транспортное средство для восхождения на Марс, известное как MAV, представляет собой небольшую ракету, которая будет запускать отложения, горные породы и образцы атмосферы, став первой ракетой, запущенной с другой планеты обратно на Землю.

MAV является ключевым элементом кампании NASA Perseverance Rover и будет способствовать доставке образцов, собранных Perseverance, обратно на Землю для более тщательного изучения.

«Это новаторское начинание призвано вдохновить мир, когда первая роботизированная миссия туда и обратно извлечет образец с другой планеты — важный шаг, который в конечном итоге поможет отправить первых астронавтов на Марс», — сказал администратор НАСА Билл Нельсон. «Инвестиции Америки в нашу программу возврата образцов с Марса позволят выполнить первоочередную цель планетарной науки и продемонстрируют нашу приверженность глобальному партнерству, гарантируя, что НАСА останется лидером в исследованиях и открытиях.

НАСА публикует новые изображения поверхности Венеры, сделанные зондом Parker Solar Probe

В декабре прошлого года зонд NASA Parker Solar Probe попал в заголовки газет во всем мире как первый в истории космический корабль, который «коснулся» Солнца.

Теперь снова в новостях, на этот раз из-за захвата завораживающих изображений поверхности Венеры, согласно пресс-релизу НАСА.

Изображения были объединены НАСА для создания четкого видео всей ночной стороны Венеры.

Изображения Венеры, сделанные сквозь густые облака

Поверхность Венеры окутана тяжелыми облаками, из-за чего ее трудно увидеть в обычных условиях.Тем не менее, Паркер использовал свой широкоугольный тепловизор (WISPR), чтобы видеть сквозь облака и снимать всю ночную сторону планеты во время третьего и четвертого облетов планеты. Это было сделано в июле 2020 года и феврале 2021 года.

«Мы в восторге от научных выводов, которые Parker Solar Probe предоставил до сих пор», — сказала Никола Фокс, директор отдела гелиофизики в штаб-квартире НАСА. «Паркер продолжает превосходить наши ожидания, и мы рады, что эти новые наблюдения, сделанные во время нашего гравитационного маневра, могут неожиданным образом помочь продвинуть исследования Венеры.”

Эволюция планеты

Эти изображения не просто представляют собой интересное видео. Они помогают ученым больше узнать о геологии поверхности Венеры, ее минеральном составе и о том, как планета развивалась с течением времени.

Эти фотографии могут также помочь ответить на один важный вопрос: как Венера, планета, очень похожая на Землю, оказалась такой безлюдной, пока Земля цвела? Исследования показали, что около 700 миллионов лет назад на Венере могли быть более умеренные условия и жидкая вода, способная поддерживать жизнь.

«Венера — третья по яркости вещь на небе, но до недавнего времени у нас было мало информации о том, как выглядела ее поверхность, потому что наш взгляд на нее закрыт плотной атмосферой», — сказал Брайан Вуд, ведущий автор нового исследования. ученый и физик в Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия. «Теперь мы, наконец, впервые видим поверхность в видимом диапазоне длин волн из космоса».

Успех Паркера в получении таких четких изображений вдохновил ученых включить приборы визуализации других космических кораблей, когда они проходят мимо Венеры.Миссия ESA (Европейское космическое агентство) BepiColombo, а также миссия ESA и NASA Solar Orbiter теперь настроены на сбор данных во время их облетов, запланированных на ближайшие годы.

Венера показывает свою горячую облачную сторону

Венера настолько горячая, что ее поверхность заметно светится ночью сквозь густые облака.

Это то, что показали снимки, сделанные солнечным зондом НАСА «Паркер».

Средняя температура планеты колеблется около 860 градусов по Фаренгейту, а густые облака серной кислоты закрывают обзор.До сих пор единственные фотографии поверхности Венеры были сделаны четырьмя советскими космическими аппаратами, которые успешно приземлились там в 1970-х и 1980-х годах, проработав недолго, прежде чем пасть в адских условиях.

Во время облета Венеры космический корабль «Паркер» направил свои камеры на ночную сторону Венеры. Он смог увидеть видимые длины волн света, в том числе красноватые цвета, граничащие с инфракрасным, которые могут проходить сквозь облака.

«Это новый способ взглянуть на Венеру, который мы никогда раньше не пробовали — на самом деле, даже не были уверены, что это возможно», — сказала Лори Глейз, директор планетарного отдела НАСА.

На фотографиях Паркера более жаркие места, такие как низменные вулканические равнины, казались ярче, в то время как те, что на больших высотах, такие как Земля Афродиты, один из трех регионов размером с континент на Венере, были примерно на 85 градусов холоднее и темнее.

«Это похоже на то, как будто вы нагреваете кусок железа», — сказал Брайан Вуд, физик из Военно-морской исследовательской лаборатории в Вашингтоне, округ Колумбия, и ведущий автор исследования, опубликованного в этом месяце в Geophysical Research Letters, в котором описаны результаты. .«Он начинает немного светиться на очень красных волнах. И вот что мы видим: поверхность Венеры светится в очень красных волнах, потому что она такая горячая».

Фотографии также показали ореол люминесцентного кислорода в атмосфере.

«Мы смогли сделать эти очень, очень красивые, потрясающие снимки», — сказала Никола Фокс, директор отдела гелиофизики НАСА.

Для доктора Вуда и других ученых, работающих над миссией, исследование стало ускоренным курсом планетарной науки.«Я никогда не изучал планеты, — сказал доктор Вуд. «Мы все солнечные физики. Мы эксперты по солнцу, а не по планетам».

Как следует из названия, миссия солнечного зонда Parker состоит в том, чтобы исследовать Солнце, выдерживая палящие температуры, когда он погружается во внешнюю атмосферу Солнца. По замыслу траектория космического корабля Parker делает несколько близких облетов Венеры, используя гравитацию планеты в качестве тормоза, позволяющего ему все ближе и ближе приближаться к Солнцу.

Прибор с одной камерой, известный как Wide-Field Imager for Parker Solar Probe, или WISPR, не предназначен для прямого наблюдения за солнцем, которое слишком яркое, особенно на близком расстоянии.Скорее, WISPR смотрит в сторону, на заряженные частицы, известные как солнечный ветер, которые исходят от солнца со скоростью миллион миль в час.

Перед запуском солнечного зонда Parker в 2018 году доктор Глейз и доктор Фокс, тогдашний научный сотрудник миссии, обсудили возможность включения инструментов во время облета Венеры. Но никаких четких планов не было сделано до запуска, и космический зонд Parker работал бесперебойно.

«Это было сделано только из соображений безопасности», — сказал доктор.— сказал Фокс. «Пока вы не на орбите, вы не знаете, как летает ваш космический корабль».

Разработанный для захвата тусклых частиц солнечного ветра, WISPR оказался способным различать слабое свечение на ночной стороне Венеры.

Потребовалось немного проб и ошибок, чтобы понять это. В июле 2020 года при первом пролёте, где была включена камера, учёные выяснили, что если какая-то часть дневной стороны Венеры попадала в поле зрения, то картинка оказывалась слишком переэкспонированной.

«Мы действительно не знали, что делаем, — сказал доктор Вуд. «Мы быстро поняли, что это приводит к совершенно непригодному для использования изображению».

Но было два изображения только ночной стороны. «Это изображения, которые показали нам: «Вау, хорошо, теперь мы что-то видим», — сказал доктор Вуд.

Ученые были лучше подготовлены, когда их космический корабль совершил еще один пролет в феврале прошлого года, сделав достаточно изображений, чтобы собрать их в кино.

Другие орбитальные космические аппараты, в том числе японский «Акацуки» и «Венера Экспресс» Европейского космического агентства, наблюдали аналогичные картины в более длинных инфракрасных волнах, которые не видны человеческому глазу. (По словам доктора Вуда, неясно, увидит ли астронавт на орбите над ночной стороной Венеры свечение, обнаруженное Паркером, потому что человеческий глаз едва различает эти длины волн.)

Поскольку разные материалы светятся с разной интенсивностью на разных длинах волн, возможно, удастся объединить данные Паркера с инфракрасными наблюдениями с другого космического корабля, чтобы помочь идентифицировать некоторые минералы на поверхности.

«Вот куда мы хотели бы пойти с этими данными, но мы еще не зашли так далеко», — сказал доктор.— сказал Вуд.

Эти данные также помогут будущим венерианским миссиям, таким как НАСА DAVINCI+, который должен быть запущен в конце десятилетия и отправить зонд на парашюте на поверхность. «Я думаю, что это будет действительно захватывающее время», — сказал Джеймс Гарвин, главный исследователь DAVINCI+. «Венера оживет».

Космический зонд «Паркер» не сможет еще раз хорошо рассмотреть ночную сторону Венеры до последнего пролета в ноябре 2024 года.