El programa Venera (ruso: Вене́ра , pronunciado [vʲɪˈnʲɛrə] , que significa "Venus" en ruso) fue el nombre que recibió 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 venusina , incluidas las dos sondas del programa Vega y Venera-Halley . Diez de ellos aterrizaron con éxito en la superficie del planeta. Debido a las condiciones extremas de la superficie de Venus, las sondas solo pudieron sobrevivir durante un corto período en la superficie, con tiempos que oscilaron entre 23 minutos y dos horas. [1]
El programa Venera sentó una serie de precedentes en la exploración espacial, entre ellos el primer dispositivo fabricado por el hombre que entró 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 registrar sonidos en otro planeta ( Venera 13 el 30 de octubre de 1981) y el primero en realizar un radar de alta resolución. escaneos cartográficos ( Venera 15 el 2 de junio de 1983).
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El primer intento soviético de sobrevuelo de una sonda a Venus se lanzó el 4 de febrero de 1961, pero no logró abandonar la órbita terrestre. De acuerdo con la política soviética de la época de no anunciar detalles de las misiones fallidas, el lanzamiento se anunció con el nombre de Tyazhely Sputnik ("Satélite Pesado"). También se la conoce como Venera 1VA. [2]
Al igual que con algunas de las otras sondas planetarias de la Unión Soviética, las versiones posteriores se lanzaron en pares, con un segundo vehículo lanzado poco después del primero.
Venera 1 y Venera 2 estaban destinadas a sobrevolar Venus sin entrar en órbita. Venera 1 se lanzó 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 millas) de Venus y permanece en órbita heliocéntrica. Venera 2 se lanzó el 12 de noviembre de 1965, pero también sufrió un fallo de telemetría tras abandonar la órbita terrestre.
La Unión Soviética lanzó varios otros intentos fallidos de sobrevuelo de Venus a principios de la década de 1960, [3] [4] pero no se anunciaron como misiones planetarias en ese momento y, por lo tanto, no recibieron oficialmente la designación "Venera".
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Las sondas Venera 3 a 6 eran similares. Con un peso aproximado de una tonelada y lanzados por un cohete propulsor de tipo Molniya , incluían un "autobús" de crucero y una sonda esférica de entrada a la atmósfera. 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 de inmediato, inutilizando así la transmisión de datos a la Tierra.
Venera 3 se convirtió en el primer objeto creado por el hombre que impactó la superficie de otro planeta cuando se estrelló el 1 de marzo de 1966. Sin embargo, como las sondas de datos de la nave espacial habían fallado en la penetración atmosférica, no se recuperaron de la misión datos del interior de la atmósfera venusina.
El 18 de octubre de 1967, 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 CO 2 . [5] Si bien la Unión Soviética inicialmente afirmó 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 en la superficie de Venus era de 75 a 100 atmósferas. , mucho mayor que la resistencia del casco de 25 atm del Venera 4, y el reclamo fue retirado.
Al darse cuenta de que los barcos serían aplastados antes de llegar a la superficie, los soviéticos lanzaron Venera 5 y Venera 6 como sondas atmosféricas. Diseñadas para desechar 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 fallaran sus baterías.
Por esa época se hizo cada vez más conocido que era poco probable que Venus tuviera cuerpos de agua líquidos; sin embargo, los diseños de las sondas soviéticas Venera todavía consideraban la posibilidad de un aterrizaje en el agua hasta 1964. [6] : xiii
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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 . Enormemente reconstruido para asegurar la supervivencia, tenía pocos experimentos a bordo y la producción científica de la misión se vio aún más limitada debido a una falla interna del tablero de distribución que se atascó en la posición de "transmitir temperatura". Aún 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 en 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 pies/s, 362 km/h, 225 mph) en la atmósfera venusina ( super rotación ). Junto con los datos de presión y temperatura adquiridos, Venera 7 también midió la composición atmosférica. [7] [5]
El paracaídas del Venera 7 falló poco antes de aterrizar muy cerca de la superficie. Impactó a 17 metros por segundo (56 pies/s) y se volcó, pero sobrevivió. Esto provocó una desalineación de la antena, lo que hizo que la señal de radio fuera muy débil, pero se detectó (con telemetría de temperatura) durante 23 minutos más antes de que se agotaran las baterías. Se convirtió así, el 15 de diciembre de 1970, en la primera sonda construida por el hombre que transmitía datos desde la superficie de Venus.
Venera 8 , lanzado en 1972, estaba equipado con un conjunto ampliado de instrumentos científicos para estudiar la superficie (espectrómetro gamma, etc.). El autobús de crucero de Venera 7 y 8 era similar al de los anteriores, con un diseño que ascendía a la misión Zond 3 . El módulo de aterrizaje transmitió datos durante el descenso y aterrizó bajo la luz del sol. Medía el nivel de luz pero no tenía cámara. Transmitió datos durante casi una hora.
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 eran lanzados por el potente propulsor Proton . Incluían un autobús 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 de las transmisiones de la sonda de entrada. La sonda de entrada estaba fijada a la parte superior del autobús en un escudo térmico esférico. Las sondas se optimizaron para operaciones en superficie con un diseño inusual que incluía un compartimento esférico para proteger los componentes electrónicos de la presión atmosférica y el calor durante el mayor tiempo posible. Debajo había un "anillo de aplastamiento" que amortiguaba 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 parecía una antena pero que en realidad era un aerofreno. Fueron diseñados para operar en la superficie durante un mínimo de 30 minutos. Los instrumentos variaban en las diferentes misiones, pero incluían cámaras y equipos de análisis atmosférico y de suelo. Los cuatro módulos de aterrizaje tuvieron problemas con algunas o todas las tapas de las lentes de sus cámaras que no se soltaron.
El módulo de aterrizaje Venera 9 funcionó durante al menos 53 minutos y tomó fotografías con una de dos cámaras; la otra tapa de la lente no se soltó.
El módulo de aterrizaje Venera 10 funcionó durante al menos 65 minutos y tomó fotografías con una de dos cámaras; la otra tapa de la 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.
Venera 13 y 14 (1981–82) tenían cada una una nave de descenso/aterrizador que contenía la mayor parte de la instrumentación y la electrónica, y una nave espacial de sobrevuelo que se utilizaba como retransmisión de comunicaciones. El diseño era similar al de los módulos de aterrizaje Venera 9-12 anteriores. Llevaban instrumentos para tomar mediciones científicas del suelo y la atmósfera una vez aterrizados, incluidas cámaras, un micrófono, un taladro y un muestreador de superficie, y un sismómetro. También disponían de instrumentos para registrar descargas eléctricas durante su fase de descenso a través de la atmósfera venusina.
Las dos naves de descenso aterrizaron a unos 950 km (590 millas) de distancia, justo al este de la extensión oriental de una región elevada conocida como Phoebe Regio . El módulo de aterrizaje Venera 13 sobrevivió 127 minutos y el módulo de aterrizaje Venera 14 57 minutos, mientras que la vida útil prevista era de sólo 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 autobuses, que actuaron como retransmisores de datos mientras sobrevolaban Venus.
Las naves espaciales Venera 15 y 16 de 1983 fueron misiones orbitales, similares a sondas anteriores, pero las sondas de entrada fueron reemplazadas por equipos de radar de imágenes de superficie. Era necesario obtener imágenes de radar 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 cartográficos de la misión y contó con un recorrido operativo 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 operó en una banda de longitud de onda de 8 centímetros para enviar y recibir señales desde 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 gemelas soviéticas 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 N, unos 115 millones de kilómetros cuadrados o 71 millones de millas cuadradas) al final de la órbita principal. misión. Un altímetro proporcionó datos topográficos con una resolución de altura de 50 m (164 pies) y un instrumento de Alemania Oriental mapeó las variaciones de temperatura de la superficie. [9]
Las sondas VeGa (cirílico: ВеГа) a Venus y al cometa 1/P Halley lanzadas en 1984 también utilizaron este diseño básico de Venera, incluyendo módulos de aterrizaje pero también globos atmosféricos que transmitieron datos durante aproximadamente dos días. "VeGa" es una aglutinación de las palabras "Venera" ( Venus en ruso) y "Gallei" ( Halley en ruso).
Venera-D es una misión propuesta a Venus que incluiría un orbitador y un módulo de aterrizaje de alta capacidad. Desde el punto de vista de la masa total entregada a Venus, las mejores oportunidades de lanzamiento se producen en 2026 y 2031; [10] sin embargo, a partir de marzo de 2021, está previsto que Venera-D 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 un satélite de larga duración ( 24 horas) estación de superficie en el módulo de aterrizaje. [12] [13] [14]
Hubo muchos hallazgos científicos a partir de los datos recuperados por las sondas Venera, lo que los hizo fundamentales para nuestra comprensión de Venus. Las sondas Venera proporcionaron datos directos sobre la superficie y la atmósfera de Venus y, al mismo tiempo, proporcionaron información importante sobre la vida útil de los componentes electrónicos en las duras condiciones de Venus. Venera 4 fue la primera sonda exitosa y demostró que el CO 2 es el componente principal de la atmósfera de Venus. [15] [5] Venera 7 encontró los datos de temperatura y presión, así como la composición atmosférica. [5] [16] Venera 8 midió 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. Después de analizar las imágenes de radar enviadas por Venera 15 y 16, se concluyó que las crestas y surcos en la superficie de Venus eran el resultado de deformaciones tectónicas . [18] Esto se encontró mediante imágenes de radar mientras estaba en órbita. Incluso con su corta vida útil, cada una de las misiones Venera añadió una comprensión significativa de nuestro planeta hermano.
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