El programa Venera ( en ruso : Вене́ра , pronunciado [vʲɪˈnʲɛrə] 'Venus') fue una serie de sondas espaciales desarrolladas por la Unión Soviética entre 1961 y 1984 para recopilar información sobre el planeta Venus .
Trece sondas entraron con éxito en la atmósfera de Venus , incluidas las dos sondas del programa Vega y Venera-Halley . Diez de ellas aterrizaron con éxito en la superficie del planeta. Debido a las condiciones extremas, las sondas solo pudieron sobrevivir durante un corto período en la superficie, de 23 minutos a dos horas. [1]
El programa Venera estableció una serie de precedentes en la exploración espacial, entre ellos el primer dispositivo creado por el hombre en entrar en la atmósfera de otro planeta ( Venera 3 el 1 de marzo de 1966), el primero en realizar un aterrizaje suave en otro planeta ( Venera 7 el 15 de diciembre de 1970), el primero en devolver imágenes de la superficie de otro planeta ( Venera 9 el 8 de junio de 1975), el primero en grabar sonidos en otro planeta ( Venera 13 el 30 de octubre de 1981) y el primero en realizar exploraciones de mapeo de radar de alta resolución ( Venera 15 el 2 de junio de 1983).
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El primer intento soviético de sobrevolar Venus se lanzó el 4 de febrero de 1961, pero no logró salir de la órbita terrestre. Siguiendo la política soviética de la época de no anunciar detalles de las misiones fallidas, el lanzamiento se anunció bajo el nombre de Tyazhely Sputnik ("Satélite pesado"). También se lo conoce como Venera 1VA. [2]
Al igual que algunas otras sondas planetarias de la Unión Soviética, las versiones posteriores se lanzaron en pares, y un segundo vehículo se lanzó poco después del primero.
La sonda Venera 1 y Venera 2 debían sobrevolar Venus sin entrar en órbita. La sonda Venera 1 fue lanzada el 12 de febrero de 1961. La telemetría de la sonda falló siete días después del lanzamiento. Se cree que pasó a 100.000 km (62.000 mi) de Venus y permanece en órbita heliocéntrica. La sonda Venera 2 fue lanzada el 12 de noviembre de 1965, pero también sufrió una falla de telemetría después de abandonar la órbita terrestre.
La Unión Soviética lanzó varios otros intentos fallidos de sondas para sobrevolar Venus a principios de la década de 1960, [3] [4] pero no fueron anunciadas como misiones planetarias en ese momento y, por lo tanto, no recibieron oficialmente la designación "Venera".
Las sondas Venera 3 a 6 eran similares. Con un peso aproximado de una tonelada y lanzadas por el cohete propulsor tipo Molniya , incluían un "bus" de crucero y una sonda esférica de entrada atmosférica. Las sondas estaban optimizadas para mediciones atmosféricas, pero no estaban equipadas con ningún aparato de aterrizaje especial. Aunque se esperaba que llegaran a la superficie aún en funcionamiento, las primeras sondas fallaron casi inmediatamente, lo que desactivó la transmisión de datos a la Tierra.
Venera 3 se convirtió en el primer objeto creado por el hombre en impactar la superficie de otro planeta al aterrizar de emergencia el 1 de marzo de 1966. Sin embargo, como las sondas de datos de la nave espacial fallaron al penetrar en la atmósfera, no se recuperaron datos de la atmósfera de Venus durante la misión.
El 18 de octubre de 1967, la Venera 4 se convirtió en la primera nave espacial en medir la atmósfera de otro planeta. Esta nave espacial mostró por primera vez que el principal gas de la atmósfera de Venus era el CO2 . [ 5] Si bien la Unión Soviética afirmó inicialmente que la nave llegó intacta a la superficie, un nuevo análisis, que incluyó datos de ocultación atmosférica de la nave espacial estadounidense Mariner 5 que sobrevoló Venus el día después de su llegada, demostró que la presión superficial de Venus era de 75 a 100 atmósferas, mucho más alta que la resistencia del casco de 25 atm de la Venera 4, y la afirmación fue retractada.
Al darse cuenta de que las naves serían aplastadas antes de llegar a la superficie, los soviéticos lanzaron las sondas atmosféricas Venera 5 y Venera 6. Diseñadas para arrojar casi la mitad de su carga útil antes de entrar en la atmósfera del planeta, estas naves registraron 53 y 51 minutos de datos, respectivamente, mientras descendían lentamente en paracaídas antes de que sus baterías fallaran.
En esa época se hizo cada vez más conocido que era poco probable que Venus tuviera cuerpos de agua líquida, sin embargo, los diseños de las sondas soviéticas Venera todavía consideraban la posibilidad de un aterrizaje en el agua hasta 1964. [6] : xiii
La sonda Venera 7 , lanzada en agosto de 1970, fue la primera diseñada para sobrevivir a las condiciones de la superficie de Venus y realizar un aterrizaje suave . Fue construida en exceso para asegurar su supervivencia, por lo que tenía pocos experimentos a bordo y la producción científica de la misión se vio aún más limitada debido a un fallo interno de la centralita que se quedó atascada en la posición de "transmisión de temperatura". Aun así, los científicos de control lograron extrapolar la presión (90 atm) a partir de los datos de temperatura con 465 °C (869 °F), que resultaron de las primeras mediciones directas de la superficie. Las mediciones Doppler de las sondas Venera 4 a 7 fueron la primera evidencia de la existencia de vientos zonales con altas velocidades de hasta 100 metros por segundo (330 ft/s, 362 km/h, 225 mph) en la atmósfera de Venus ( superrotación ). Junto con los datos de presión y temperatura adquiridos, Venera 7 también midió la composición atmosférica. [7] [5]
El paracaídas de la Venera 7 falló poco antes de aterrizar muy cerca de la superficie. Impactó a 17 metros por segundo (56 pies/s) y volcó, pero sobrevivió. Esto provocó una desalineación de la antena que hizo que la señal de radio fuera muy débil, pero fue detectada (con telemetría de temperatura) durante 23 minutos más antes de que se agotaran sus baterías. Así, se convirtió, el 15 de diciembre de 1970, en la primera sonda fabricada por el hombre en transmitir datos desde la superficie de Venus.
El Venera 8 , lanzado en 1972, estaba equipado con un conjunto ampliado de instrumentos científicos para estudiar la superficie (espectrómetro gamma, etc.). El bus de crucero del Venera 7 y el Venera 8 era similar al de los anteriores, con un diseño similar al de la misión Zond 3. El módulo de aterrizaje transmitió datos durante el descenso y aterrizó a plena luz del sol. Midió el nivel de luz pero no tenía cámara. Transmitió datos durante casi una hora.
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Tras el fallido Kosmos 482 , las sondas Venera 9 y 10 de 1975 y las sondas Venera 11 y 12 de 1978 tenían un diseño diferente. Pesaban aproximadamente cinco toneladas y fueron lanzadas por el potente cohete Proton . Incluían un bus de transferencia y retransmisión que tenía motores para frenar en la órbita de Venus ( Venera 9 y 10 , 11 y 12 ) y para servir como receptor y retransmisor para las transmisiones de la sonda de entrada. La sonda de entrada estaba unida a la parte superior del bus en un escudo térmico esférico. Las sondas estaban optimizadas para operaciones en la superficie con un diseño inusual que incluía un compartimento esférico para proteger la electrónica de la presión atmosférica y el calor durante el mayor tiempo posible. Debajo de este había un "anillo de aplastamiento" que absorbía los impactos para el aterrizaje. Por encima de la esfera de presión había una estructura de antena cilíndrica y una estructura ancha en forma de plato que se parecía a una antena pero que en realidad era un aerofreno. Estaban diseñadas para funcionar en la superficie durante un mínimo de 30 minutos. Los instrumentos variaban en las distintas misiones, pero incluían cámaras y equipos de análisis atmosférico y del suelo. Los cuatro módulos de aterrizaje tuvieron problemas con algunas o todas las tapas de las lentes de las cámaras que no se soltaban.
El módulo de aterrizaje Venera 9 funcionó durante al menos 53 minutos y tomó fotografías con una de sus dos cámaras; la tapa de la otra lente no se soltó.
El módulo de aterrizaje Venera 10 funcionó durante al menos 65 minutos y tomó fotografías con una de las dos cámaras; la tapa de la otra lente no se soltó.
El módulo de aterrizaje Venera 11 funcionó durante al menos 95 minutos, pero ninguna de las tapas de las lentes de las cámaras se soltó.
El módulo de aterrizaje Venera 12 funcionó durante al menos 110 minutos, pero ninguna de las tapas de las lentes de las cámaras se soltó.
Las sondas Venera 13 y 14 (1981-1982) contaban cada una con una nave de descenso/módulo de aterrizaje que contenía la mayor parte de la instrumentación y la electrónica, y una nave espacial de sobrevuelo que se utilizó como relé de comunicaciones. El diseño era similar al de las sondas Venera 9-12 anteriores. Llevaban instrumentos para tomar mediciones científicas del suelo y la atmósfera una vez que aterrizaran, incluidas cámaras, un micrófono, un taladro y un muestreador de superficie, y un sismómetro. También tenían instrumentos para registrar descargas eléctricas durante su fase de descenso a través de la atmósfera de Venus.
Las dos naves de descenso aterrizaron a unos 950 km (590 mi) de distancia, justo al este de la extensión oriental de una región elevada conocida como Phoebe Regio . El módulo de aterrizaje Venera 13 sobrevivió durante 127 minutos, y el módulo de aterrizaje Venera 14 durante 57 minutos, cuando la vida útil planificada era de solo 32 minutos. La nave Venera 14 tuvo la desgracia de expulsar la tapa de la lente de la cámara directamente debajo del brazo del probador de compresibilidad de la superficie, y devolvió información sobre la compresibilidad de la tapa de la lente en lugar de la superficie. Los vehículos de descenso transmitieron datos a los buses, que actuaron como relés de datos mientras volaban sobre Venus.
Las sondas espaciales Venera 15 y 16 de 1983 eran misiones orbitales, similares a las sondas anteriores, pero las sondas de entrada fueron reemplazadas por un equipo de radar de imágenes de superficie. Las imágenes de radar eran necesarias para penetrar la densa nube de Venus y ambas misiones incluían sistemas idénticos de radar de apertura sintética (SAR) y radioaltímetro. El sistema SAR fue crucial en los esfuerzos de mapeo de la misión y contó con una gira operativa de 8 meses para capturar la superficie de Venus con una resolución de 1 a 2 kilómetros (0,6 a 1,2 millas). [8] Cuando el sistema se cambió al modo de radioaltímetro, la antena funcionó en una banda de longitud de onda de 8 centímetros para enviar y recibir señales de la superficie de Venus durante un período de 0,67 milisegundos.
Los resultados fueron un mapa detallado de la distribución de la reflectividad sobre la superficie del hemisferio norte de Venus. Las mediciones de distancia lineal que se tomaron oscilaron entre 91 y 182 kilómetros. Las naves espaciales soviéticas gemelas volaron en órbitas elípticas casi polares y lograron cartografiar la mitad superior de la atmósfera norte (desde el polo norte hasta los 30 grados de latitud norte, alrededor de 115 millones de kilómetros cuadrados o 71 millones de millas cuadradas) al final de la misión principal. Un altímetro proporcionó datos topográficos con una resolución de altura de 50 m (164 pies), y un instrumento de Alemania del Este cartografió las variaciones de temperatura de la superficie. [9]
Las sondas VeGa (en cirílico: ВеГа) que se lanzaron en 1984 a Venus y al cometa 1/P Halley también utilizaron este diseño básico de Venera, que incluía módulos de aterrizaje pero también globos atmosféricos que transmitieron datos durante unos dos días. "VeGa" es una combinación de las palabras "Venera" ( Venus en ruso) y "Gallei" ( Halley en ruso).
Venera-D es una misión propuesta a Venus que incluiría un orbitador de alta capacidad y un módulo de aterrizaje. Desde el punto de vista de la masa total entregada a Venus, las mejores oportunidades de lanzamiento se dan en 2026 y 2031; [10] sin embargo, a marzo de 2021, Venera-D está previsto que se lance no antes de noviembre de 2029. [11] Venera-D podría incorporar algunos componentes de la NASA, incluidos globos, un subsatélite para mediciones de plasma o una estación de superficie de larga duración (24 horas) en el módulo de aterrizaje. [12] [13] [14]
Los datos recuperados por las sondas Venera han permitido obtener numerosos hallazgos científicos que han sido fundamentales para comprender Venus. Las sondas Venera proporcionaron datos directos sobre la superficie y la atmósfera de Venus, además de proporcionar información importante sobre la vida útil de los componentes electrónicos en las duras condiciones de Venus. Venera 4 fue la primera sonda que tuvo éxito y demostró que el CO2 es el componente principal de la atmósfera de Venus. [15] [5] Venera 7 encontró datos de temperatura y presión, así como de la composición atmosférica. [5] [16] Venera 8 midió la K, U y Th en la superficie mediante análisis de rayos gamma . [5] Venera 9 proporcionó las primeras imágenes de la superficie de Venus, así como más análisis de rayos gamma. [17] Al enviar las primeras imágenes de la superficie de Venus a la Tierra, las misiones Venera proporcionaron a los científicos la capacidad de transmitir los logros al público. Venera 13 proporcionó las primeras imágenes en color y datos de fluorescencia de rayos X de la superficie del planeta. Tras analizar las imágenes de radar obtenidas por las sondas Venera 15 y 16, se llegó a la conclusión de que las crestas y surcos de la superficie de Venus eran el resultado de deformaciones tectónicas . [18] Esto se descubrió mediante imágenes de radar tomadas durante la órbita. A pesar de su corta vida útil, las misiones Venera aportaron información importante sobre nuestro planeta hermano.
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