那些年，苏联对金星探测的狂热史（六）

　　作者 cbjchxh
　　转载于百度贴吧-航天吧
　　原始资料来源 卫星百科-sat.huijiwiki.com
　　时间又过去了两年，下一个金星发射窗口已经如期而至。1972年，拉沃契金科研生产联合体又打算向金星发射两枚探测器，这一次，工程师们绞尽脑汁，想要一方面保留着陆器圆圆的外形，以减少下降时的阻力，另一方面要在着陆后让它稳稳的落在地面上，并且天线指向地球。
　　这似乎是不可能完成的——直到有个无名的天才想出了一个办法：
　　着陆后，从飞行器中＂抛出＂一条天线。该天线的主体制成带有四个折叠型花瓣的平垫圈，因此其平侧面在翻滚后会像不倒翁一样立金星的表面。这应该能确保天线方向相对于地面垂直方向合理定向。
　　（楼主真乃灵魂画手也）
　　根据金星7号飞行的结果，他们还对金星大气模型进行了校正，这使得有可能以较小的余量设计金星8号的着陆器。
　　着陆器设计为承受105个大气压，而不是150个，温度也变为540°-493°С。具体表现就是金星8号的仪器舱壁厚度减小。在着陆器的下部，壁厚从25毫米减小到12毫米，在上部从8.7毫米减小到5.7毫米，这使得着陆器的重量减少了38.5千克。
　　为了改善设备的热状况，铍壳-蓄热器现在安装在着陆器的钛制车体的内侧，并将玻璃纤维层压垫片引入外壳与仪表室的连接点——一种非常有效的热控制装置。
　　发射前的金星8号
　　着陆器依然携带了苏联盾徽和列宁勋章。
　　金星8号于世界时1972年3月27日04:15:01发射升空，进入地球停泊轨道，然后通过逃逸级点火加速，驶向金星——一切正常。
　　飞船用了118天的时间到达金星，并在1972年4月6日进行了一次中途修正。着陆器于世界时1972年7月22日08时37分进入大气层。在进入大气层之前，主舱上安装的一个制冷系统预冷了着陆器，以延长它在表面的寿命。
　　下降中，设备承受的最大载荷为335倍重力加速度 。通过空气制动，着陆器下降速度从41696公里/小时降低到900公里/小时左右。之后，直径2.5米的降落伞在60公里高空打开。
　　在下降过程中，金星8号传送了数据。在35至30公里的高度，光照急剧下降，10公里以下的风速低于1米/秒。
　　金星8号于9:32在距离晨昏线约500公里处。着陆时的垂直速度为8.3 m/s，坐标为10.70°S 335.25°E。
　　着陆器在着陆后继续发回数据，坚持了50分钟11秒之久。
　　列举一下成果：
　　它还从多普勒信号变化中进行了径向速度分量的测量。根据其变化，对金星大气中的风速进行了估算：在50km高度处为50-60 m/s，在0-11km高度处为0-2 m/s。这些测量结果表明存在从黑夜指向白天的横向风，即在行星自身旋转的方向上存在对流——现在金星研究的热点。
　　探测器证实了早先由金星7号返回的金星表面高温度和高气压（470摄氏度，90个大气压）的数据，还测量了当地光照水平是否适合表面摄影。结果发现其与地球上能见度约1公里的阴天的光量相似。
　　探测器的光度计测量结果首次显示了金星云层在高海拔处停留。从那里到地表，大气相对清晰。
　　搭载的伽玛射线光谱仪测量了表层岩石的铀/钍/钾比值，表明金星的岩石类似于碱性玄武岩。
　　第二艘航天器于世界时1972年3月31日04时2分33秒发射升空。在到达地球停车轨道后，飞船试图发射进入金星转移轨道。但一个错误设置的定时器导致逃逸级提前关闭，阻止了探测器逃离地球轨道。它裂开了（真裂开了 ），分为四个部分，其中两个在48小时内衰变到新西兰南部。
　　说真的，落到新西兰也太倒霉了
　　1972年4月3日凌晨1点，四个13.6公斤的红热钛合金球落在新西兰的一个农场，彼此相距16公里。直径38厘米的球体烧焦了大片农作物，在土壤中留下了深深的凹痕，但没有人受伤。
　　太空法要求将太空垃圾归还其国家所有人，但按照苏联一贯的传统，他们再一次宣称发射与残骸无关
　　因此，所有权属于卫星落在其财产上的倒霉农民。科学家对这些碎片进行了彻底的分析，确定这些碎片有苏联的焊接技术特点。
　　这个探测器被苏联政府命名为＂空间482号＂。
　　但是请注意，空间482号还有两块碎片在太空中飘着呢！
　　探测器的着陆舱，仍在环绕地球运行。着陆舱重达495公斤，很可能会整体到达地球表面，因为它的设计能够承受300g的加速度和100个大气压。
　　整个着陆舱很可能在2020年末坠落地球，覆盖范围包括整个中国。苏联的太空船可能会掉进海里，因为海洋占据了地球的很大一部分。然而，在＂不幸＂的情况下，如果它落入某个有人居住的中心，那么将是非常危险的。
　　现在，人们仍在追踪空间482号。它的轨道离心率在不断变小，但它的亮度仍有很大的变化：从近地点的亮度最高值接近-1级，到远地点的亮度低于微弱的+6级。
　　重点：今年，天降500公斤的大锅！
　　实时追踪空间482号：
　　https://in-the-sky.org/spacecraft.php?id=6073
　　现在近地点已经接近200km了。受太阳活动影响，其坠落时间仍然不确定。
　　如果你捡到了这个约2米直径的着陆器，记得去里面找找苏联盾徽和列宁勋章，现在相当值钱的（但是不要被砸到）
　　1971年8月3日，拉沃契金科研生产联合体的领导人乔治·巴巴金（Georgi Babakin）在莫斯科去世。当时，金星8号已经研制成功，正准备发射，而火星2号和火星3号正在前往火星的途中，表现得一切正常。
　　乔治·巴巴金只活了57岁，死因很可能是积劳成疾。
　　谢尔盖·科罗列夫在去世前希望巴巴金接管无人的月球和行星探测器，而巴巴金领导的NPO Lavochkin带来了大为改进的工程、测试和系统管理，没有辜负科罗廖夫的嘱托。他在科罗廖夫失败的地方，创造了一系列的成功——例如月球9号首次软着陆、金星4号首次探测金星大气层等等。
　　50多岁的乔治·巴巴金
　　在他1971年去世后，谢尔盖·克鲁科夫（Sergei Kryukov）担任该局总设计师。
　　以原有的4V-1系列航天器（即金星7、8号的型号）为起点，NPO Lavochkin的工程师们决定对最初为M-71和M-73火星任务而开发的航天器进行改造。尽管火星2号至火星6号任务都没有完全成功，但他们的飞船在设计上完全可以借鉴。
　　随着各种硬件、软件和质量控制问题在火星任务之后被发现和解决，综合利用金星和火星的经验而成功的机会比开发一个全新的航天器要高得多。
　　更彻底的金星探索需要更大的航天器。因此，苏联跳过了1973年的金星发射窗口，而是选择潜下心来开发一对超大型金星探测器，并在1975年发射窗口发射。探测器的型号代号仍然是4V-1。
　　开发的结果是：这对4V-1轨道飞行器和着陆器是当时发射的最重、最先进的行星任务航天器。
　　这是早期的M-71和M-73火星飞船（有越南特色 ）。
　　这是新一代4V-1，它借鉴了火星飞船的设计
　　与早期搭载着陆器的火星飞船一样，4V-1将由两部分组成：一个轨道器和一个装有着陆器的下降舱。
　　轨道器，和M-71和M-73一样，由一个圆柱形的核心和环绕其底部的环形仪器模块组成。直径为1.1米的圆柱形结构内装有推进剂罐，储存着约1.1吨的UDMH（非对称二甲基肼）和四氧化二氮，用于KTDU-425A发动机在轨道插入和航向修正时的工作。这一部分的直径比火星任务中使用的直径窄0.7米，短约1米。轨道飞行器的总高度为2.8米。
　　安装在圆柱形截面上的是一对1.25×2.1米的太阳能电池板，总跨度为6.7米。太阳能电池板的结构还支持用于热控制的散热器和气体姿态控制射流系统（的确是高级玩意儿）。
　　探测器还安装了一个直径1.6米的抛物面高增益天线和六个螺旋状低增益天线，用于在着陆器下降期间和到达地面后与地球通信并接收数据。
　　轨道飞行器记录并传输来自着陆器的数据，传输速率为256 bit/s（真的很快了）
　　在4V-1轨道器的基座周围有一个直径2.35米的仪器舱，里面装有飞船的计算机、电子设备、科学仪器和其他敏感设备。这种环形模块的形状是为了将所需电缆的长度减至最小，并在施工和测试期间更容易地进入其系统。并对其进行加压 ，以便为其设备提供一个类似实验室的环境。
　　探测器总重为4936千克。
　　安装在轨道飞行器顶部的是1560公斤的下降舱（就是那个球）。考虑到金星和火星有着明显不同的条件，4V-1采用了一种全新的设计，使它能承受90巴的典型大气压力和470°C的温度。
　　下降舱由涂有烧蚀材料的球形弹壳环绕，能够以每秒10.7公里的速度进入金星大气层并存活下来。一旦进入大气层的过程完成，一系列降落伞将展开以稳定和减缓下降舱的速度，然后从中牵引出实际的着陆器。
　　这张图说明了4V-1金星着陆器下降过程中的主要事件。下降舱为球形，内含着陆器。在着陆时着陆器会被降落伞牵出来。
　　660公斤的着陆器是围绕着一个直径0.8米的双壁钛制压力容器建造的。着陆器在被牵出前会进行预冷却，隔热层和吸热材料有助于降低内部温度，使着陆器能够经受住金星稠密大气层75分钟的下降，然后在表面至少存活30分钟。
　　4V-1下降舱的主要部件。外围的圆形是下降舱的容器壁。标号分别代表：
　　1） 螺旋天线，2）气动刹车装置，3）科学仪器，4）着陆环，5）隔热罩，6）绝缘层，7）内部电子设备，8）着陆器仪表舱，9）远摄仪，10）下降监测仪器，11）降落伞。
　　轨道器搭载了大量科学载荷：
　　（1）一对全景远摄仪，它是基于火星4号和火星5号轨道飞行器成功采用的一种设计，可以在紫外光和近紫外波段成像金星云层，分辨率在6至30公里之间。
　　（2）一个法国制造的3500埃紫外光度计
　　（3）一个4000-7000埃光偏振计
　　（4）一个1.5至3微米红外光谱仪
　　（5）一个8-30微米红外辐射计等
　　（6）一个磁强计
　　着陆器也携带了很多仪器，用于研究下降过程中金星云层的大气成分和结构以及光学特性，以及金星表面的岩石特性和地貌（首次）：
　　（1）温度计、气压计、加速度计、风速计
　　（2）伽马射线密度计，将研究表面材料
　　（3）伽马射线光谱仪，将测量放射性元素的浓度，如铀、钍和钾，以评估着陆场的岩石类型，为下一步采样做准备。
　　（4）一对5.8公斤的全景远摄仪。它们安装在压力容器的两侧，高度为0.9米。与早期苏联月球和火星着陆器搭载的类似，这些远摄仪将提供一对512×128像素、6位黑白图像的金星表面。这是有史以来第一次从另一个行星表面拍摄的图像。这些相机向下倾斜50°，这样它们的40°×160°全景图将包括着陆器底部的表面，而远离地平线。由于金星8号进行的表面照明测量表明当地光照水平相当低，所以还在着陆环支柱上安装了泛光灯，以确保有足够的光线用于成像。
　　4V-1着陆器上远程遥控器成像系统的布置。地面上泛光灯的照明模式用虚线椭圆表示。
　　轨道器的定妆照
　　着陆器的定妆照
　　镇楼图就是4V-1了
　　列宁勋章当然也要随身带着
　　由于这次的探测器过重，它选择搭乘了新研发成功的质子-K火箭。
　　世界时1975年6月8日2点37分，重达4936公斤的4V-1 No. 660飞船从拜科努尔航天发射场的81/24发射场发射升空。在以51.54°的倾角在171×196公里的停泊轨道上短暂滑行后，质子火箭的D逃逸级点燃，将现在被命名为金星9号的航天器送往金星。
　　金星9号在6月16日使用其KTDU-425A推进系统进行了12.5m/s的航向修正，以瞄准金星。
　　在金星9号发射成功后，第二颗金星探测器，4V-1 No.661，于1975年6月14日凌晨2:20升空，进入162×206公里的临时停泊轨道。这艘飞船的质量为5033公斤，比它的前一代稍重，主要是因为它额外携带了66公斤的推进剂，以便进入稍微快一点的接近金星的轨道。
　　事实上，这是迄今为止发射过的最重的行星飞船。和它的姊妹飞船一样，金星10号在6月21日进行了14.5m/s的小航向修正，以瞄准金星。