ЯК СТВОРЮВАЛАСЯ ПЕРША КАРТА ВЕНЕРИ, Наука і життя
Журнал додано до кошика.
ЯК СТВОРЮВАЛАСЯ ПЕРША КАРТА ВЕНЕРИ
Лікар фізико-математичних наук О. РЖИГА.
Радіолокаційні дослідження Венери із Землі розпочалися 1961 року (зокрема Інститутом радіотехніки та електроніки АН СРСР Центрі далекого космічного зв'язку під Євпаторією). Вони дозволили визначити період та напрямок обертання планети. Виявилося, що на відміну від інших планет Венера обертається за годинниковою стрілкою (якщо дивитися з північного полюса небесної сфери), тобто у напрямку, протилежному до обертання Землі та всіх інших планет, роблячи один оборот протягом 243 земних діб. Вони також показали, що поверхня Венери неоднорідна, але «розглянути» її деталі не дозволяла велика відстань. У зв'язку з цим у 1973 виникла думка послати до Венери космічний апарат з радіолокаційною апаратурою для детальної зйомки її поверхні.
Радіолокаційні виміри проводяться так. Космічний апарат, що став штучним супутником планети, рухається над її поверхнею, вимірюючи радіопроменем профілі висот та отримуючи детальні зображення поверхні вздовж траси польоту. Радіолокаційна система апарату складається з передавача, приймача та реєструючого пристрою. Передавач і приймач по черзі підключаються до антени радіолокатора, то до антени радіовисотоміра. Відбиті сигнали передаються Землю для обробки.
Антена разом з космічним апаратом переміщається щодо поверхні, що знімається, послідовно займаючи позиції 1, 2, … N. Обробляючи відбиті сигнали спільно, отримують як би уявну антену, яка в N разів довше бортової. Відповідно зростає просторовий дозвіл у напрямку польоту: досягнутої якості зображення можна було досягтиз 70-метровою антеною, тоді як її реальна довжина була лише 6 метрів. Такий спосіб отримання детальних зображень поверхні називається методом синтезу апертури.
По одному радіолокаційному зображенню, як і по одиночній фотографії, важко судити про висоту видимих утворень. Для вимірювання висот рельєфу планети служить радіовисотомір. Розмір місцевого радіусу планети, залежить від рельєфу у цій точці, обчислюється як різницю відстані апарату від центру планети і виміряної висоти.
При створенні «Венер» за основу взяли розроблений за життя головного конструктора Г. Н. Бабакіна орбітальний апарат, який доставив до планети модулі станцій «Венера-9» і «Венера-14», що спускаються. Замість модуля, що спускається, на ньому встановили герметичний контейнер з радіолокаційною апаратурою та антенами, збільшили паливні баки з запасом пального для гальмування при виході на орбіту штучного супутника Венери і площу сонячних батарей.
На Землі для прийому та реєстрації інформації було обладнано дві найбільші в Радянському Союзі радіоантени. Одна діаметром 70 метрів забезпечувала управління космічними апаратами та прийом інформації в Центрі далекого космічного зв'язку під Євпаторією. Інша діаметром 64 метри приймала інформацію на полігоні Ведмежі Озера під Москвою. Щодобово за час сеансу зв'язку на магнітну стрічку записувалося 100 мегабіт радіолокаційної інформації зі швидкістю 100 кілобіт на секунду.
На стандартному фотографічному бланку розміром 20-30 см містилося два відрізки смуги, що знімається, довжиною 1070 км, шириною 156 км і службова інформація, призначена для прив'язки зображення до поверхні планети. Залежно від висоти космічного апарату роздільна здатність поверхні змінювалася в межах 1,2—2,7 км вздовж трасипольоту та 0,9-1,5 км перпендикулярно їй. При виведенні зображення з кроком 0,2 мм і розмірі елемента розкладання 800 м масштаб дорівнював 1 : 4 000 000. Знімок на с. 103 (угорі) зображує частину гір Максвелла з кратером діаметром близько 100 км, який отримав ім'я Клеопатри; з ним поєднаний профіль висот, на якому вказано величину радіусу поверхні планети в даній точці (середній радіус Венери 6051 км). Кратер розташований на схилі гірського масиву та має складну форму. Зі порівняння зображення з профілем видно, що всередині великого кратера глибиною близько 1,5 км знаходиться другий, меншого діаметра, дно якого опущено ще на 1 км.
Проходячи поблизу планети, апарат за 16 хвилин щодня знімав смугу поверхні завдовжки близько 7500 км. За 24 години Венера поверталася навколо своєї осі на 1,5 °, і при наступному проходженні знімалася нова смуга, яка частково перекриває попередню. За вісім місяців регулярної зйомки радіолокації, коли Венера зробила повний оборот навколо своєї осі, був отриманий матеріал для картографування всієї Північної півкулі планети від полюса до широти 30 ° площею 115 мільйонів квадратних кілометрів, чверті поверхні Венери (77% площі земної суші).
Смуги радіолокаційних зображень перебудовували на венероцентричну систему координат. При побудові карток брали до уваги висоту місцевого рельєфу, виміряну радіовисотоміром, враховували поворот планети під час сеансу радіолокації і вносили поправки на обурення параметрів орбіти під час роботи двигунів системи орієнтації. Усю зняту область перенесли на 27 карток. 1989 року Головне управління геодезії та картографії при Раді Міністрів СРСР видало перший «Атлас поверхні Венери».
На поверхні Венери виявлено цікаві геологічні структури, що нагадуютьпавуків і слід людської ноги (тільки дуже великий). З перших днів радіолокаційної зйомки Венери в Інституті геохімії та аналітичної хімії ім. В. І. Вернадського почали проводити геологічний аналіз отриманих зображень, встановили основні форми геологічної будови Венери, провели хронологічну прив'язку їх виникнення та побудували геологічну карту знятої території.
Радіолокаційне картографування, започатковане «Венерами», продовжив американський апарат «Magellan». Для планування його зйомок американським дослідникам, на їхнє прохання, були передані наші матеріали. У 1990-1993 роках "Magellan" зняв всю поверхню Венери при вищому просторовому дозволі.