СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

ПЛАНЕТА ВЕНЕРА (часть 1).
Ярчайшая и двуликая
Нередко по вечерам, сразу же после захода Солнца, в западной части небосклона бывает видна очень яркая звезда. В другие дни похожая звезда появляется утром, на фоне рассвета, в восточной стороне неба. Это Венера – самое яркое после Солнца и Луны светило на нашем небосводе. Строго говоря, Венера не звезда, а планета; она не излучает собственный свет, как звезды, а лишь отражает падающий на нее солнечный свет. Это ближайшая к Земле из всех планет Солнечной системы. Она расположена между Солнцем и Землей. Среднее расстояние от нее до Солнца 108 млн. км. Минимальное расстояние между Землей и Венерой составляет 40 млн. км, что в два раза меньше расстояния от Земли до Марса. Из-за положенная ее между Солнцем и Землей, Венера видна нам только по утрам и вечерам, находясь «впереди» восходящего или «позади» заходящего Солнца. Такая особенность наблюдений Венеры с Земли породила в прошлом представление о ней, как о двух самостоятельных светилах – утреннем и вечернем, что нашло отражение в названиях Венеры у разных народов, данных отдельно утренней звезде и отдельно – вечерней. Это Эосфор («несущий утро») и Геспер («вечер») у древних греков, Ютженка и Вечорница у поляков, Аушрине и Вакарине у литовцев, Утреница и Вечерница у русских, Тан йондозо и Энер йондозо у башкир, Зорняча и Вечерняча у сербов и хорватов, Моргенштерн и Абендштерн у немцев, Масасси и Моронго у макони в Зимбабве ... Ряд названий этой планеты связан с ее яркостью. Таковы, например, арабское Зухра («блестящая») и якутское Уоттах сулус («огненная звезда»). На утреннем небосклоне, предваряя восход Солнца, Венера сияет 263 дня. Затем она подходит очень близко к Солнцу и его яркость не позволяет видеть планету в течение 50 дней. После этого Венера появляется вечером, вскоре после заката и ее снова можно наблюдать 263 дня, пока она не скроется на 8 дней, оказавшись между Землей и Солнцем. В это время к нам будет обращена неосвещенная сторона планеты. Затем Венера вновь окажется на утренней стороне неба и весь цикл повторится. Даже в небольшой телескоп хорошо видны фазы Венеры, которые первым наблюдал Галилео Галилей 400 лет тому назад.
Ленивый близнец Земли
Из всех планет Солнечной системы Венера – самая похожая на нашу Землю. Она выглядит как близнец Земли, по крайней мере, по размеру – ее радиус равен 6051 км, что составляет 0,95 радиуса Земли. Объем Венеры – 0,9 объема Земли, а масса – 0,8. Средняя плотность Венеры – 0,95 от земной, а сила тяжести на ее поверхности составляет 0,9 от той, что есть на Земле. Несмотря на такое общее сходство, у этих двух планет множество различий. Это делает весьма привлекательным исследования Венеры, поскольку данные о ее развитии могут быть использованы для сравнительного анализа двух планет и прогноза эволюции Земли. Вращается вокруг своей оси Венера очень медленно – Земля уже успеет повернуться 243 раза, а она – только один. Да притом еще и вращается не с запада на восток, как все планеты (кроме Урана), а с востока на запад. Таким образом, окажись наблюдатель на поверхности Венеры, он увидел бы рассвет на западе и закат на востоке.
А вот самого Солнца увидеть бы не удалось из-за постоянного сплошного слоя облаков над всей планетой и сильного рассеивания света плотной атмосферой. Медленное вращение планеты вокруг оси в сочетании с ее движением по орбите вокруг Солнца приводит к тому, что венерианский день длится 58 земных суток, столь же долгая там и ночь, т.е. солнечные сутки на Венере равны 116 земным. На Венеру – с кусочком сахара До космических полетов представления об условиях на Венере были самые разнообразные. Не были достоверно известны ни температура ее поверхности, ни давление и состав атмосферы, хотя какие-то неуверенные определения астрономами и делались, но и они относились лишь к надоблачной, весьма разреженной части атмосферы. А вот как выглядит ее рельеф планеты, есть ли там горы и моря – этого известно не было вовсе. Не удавалось точно определить даже диаметр планеты из-за того, что она постоянно окутана облаками и твердую поверхность в телескоп не видно. Данные разных авторов расходились настолько сильно, что один известный астроном, опубликовав в научном журнале результаты сравнения этих данных, дал своей статье совершенно ненаучный заголовок – «Где правда о планетах?». Считалось, что раз уж Венера расположена близко к Солнцу и окутана облаками, то там часто идут обильные дожди и должно быть жарко и влажно. Предполагалось, что повсюду на планете, от экватора до полюсов, болотистая местность с густыми, вроде джунглей на Земле, зарослями каких-нибудь необычных растений вроде гигантских хвощей ростом с пальму. О такой необычности даже слагали стихи, например, Николай Гумилев: «На далекой звезде Венере солнце пламенней и золотистей; на Венере, ах на Венере у деревьев синие листья...». А некоторые ученые полагали, что там могут быть моря из нефти. Называли Венеру и планетой гроз (поскольку на ней есть облака), и планетой багровых туч (поскольку должны же эти облака иметь какойто цвет), и планетой загадок (поскольку о том, что скрыто под облаками ничего не было известно). Такая неопределенность нашла свое отражение в том, что первые космические станции серии «Венера», запускавшиеся в СССР в 1960-е гг., конструировались в расчете на посадку как на твердую, так и на жидкую поверхность. У них предусматривалась даже плавучая радиоантенна, закрепляемая в нише на корпусе станции с помощью «сахарного замка». В случае посадки в жидкость, этот затвердевший сахарный сироп должен был раствориться и высвободить антенну, чтобы она всплыла на поверхность и уже оттуда транслировала радиосигналы со станции на Землю.
Коварная соседка
Первые измерения непосредственно в атмосфере Венеры выполнила советская автоматическая станция «Венера-4» 18 октября 1967 г. С тех пор еще полтора десятка наших и американских автоматических станций летали к Венере. Они провели исследования путем дистанционной съемки ее поверхности с орбит искусственных спутников при помощи радиолокаторов (радаров), а также и прямыми измерениями в атмосфере и на поверхности. Наша небесная соседка встречала посланцев Земли весьма негостеприимно – станция «Венера-4», не долетев на парашюте около 25 км до поверхности, была попросту раздавлена чудовищным атмосферным давлением, о котором до тех пор и не подозревали. После этого были внесены изменения в конструкцию последующих станций, и они благополучно опускались на поверхность Венеры. Для повышения надежности исследований запуски автоматических станций «Венера» нового поколения стали дублировать. Их отправляли в полеты попарно, с интервалом в несколько дней. Поэтому в описании результатов, полученных этими станциями, они часто и упоминаются по двое: 9 и 10, 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16. На поверхности Венеры температура атмосферы оказалась чрезвычайно высокой, около 750 К (или +480°С), а атмосферное давление почти в 100 раз выше земного. Чтобы обеспечить условия для работы научных приборов в столь агрессивной среде, при подлете к планете автоматические станции стали специально охлаждать. Это требовалось для продления времени работы электронных устройств на поверхности Венеры, где, несмотря на мощную теплоизоляцию корпуса станции, происходило очень быстрое нагревание его, а затем и упрятанной внутри него аппаратуры. Перегрев приборов приводил к выводу их из строя и прекращению радиосвязи с Землей. Станции «Венера-7» в 1970 г. удалось проработать на поверхности Венеры около получаса, станции «Венера-8» в 1972 г. – уже 50 минут, и, наконец, «Венере-13» в 1982 г. – 2 часа 7 минут! Это время пока остается рекордным для работы электронных приборов в обстановке столь чудовищного пекла.
Атмосфера Венеры – от Ломоносова до Флоренского
То, что Венера окружена довольно толстой газовой оболочкой – атмосферой – было обнаружено в 1761 г. М. В. Ломоносовым. Открытие было сделано им в СанктПетербурге во время наблюдения в телескоп за тем, как Венера проходила на фоне диска Солнца. Он увидел, что, когда Венера приблизилась к краю Солнца, но еще не оказалась на его фоне, вокруг нее образовалось яркое кольцо. Когда же планета стала удаляться от Солнца, то было впечатление, что на краю Солнца вырос светящийся бугор, в центре которого была Венера. Этот бугор отделялся от края Солнца постепенно, подобно тому, как капля меда стекает с ложки, а оторвавшись сразу же перестал светиться. Ломоносов объяснил данное явление наличием вокруг Венеры газовой оболочки – атмосферы, которая преломляет и рассеивает проходящий сквозь нее солнечный свет.
В тот день еще 120 астрономов в разных странах наблюдали за Венерой. Многие из них отметили образование светлой каймы вокруг планеты, но только Ломоносов дал правильное истолкование этого явления. С тех пор это довольно редкое астрономическое событие повторялось лишь четырежды – в 1769, 1874, 1882 и 2004 гг. Ближайшее прохождение Венеры по диску Солнца произойдет 6 июня 2012 г. Полностью оно будет видно в Сибири, Восточной Азии, Австралии, на островах Тихого океана и на Аляске, а частично – в Европе, Индии, Северной и Восточной Африке и Северной Америке. Химический состав атмосферы Венеры впервые достоверно определила автоматическая станция «Венера4» спустя два с лишним века после открытия Ломоносова. Это было сделано с помощью газоанализаторов Флоренского. Устройства эти были созданы в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Академии наук Кириллом Павловичем Флоренским (1915 – 1982) лет за десять до полета к Венере и использовались им в экспедиционных условиях при изучении газовых выделений на Средне-Сибирском плоскогорье. На автоматической станции «Венера-4» в межпланетную экспедицию было отправлено 11 таких устройств – стеклянных капсул небольшого размера, простых по конструкции, но очень надежно работающих. Они показали, что атмосфера Венеры состоит в основном из углекислого газа (97% CO2 , 2% азота N2 и 1% приходится на пары воды H2O и некоторые другие газы). Такой состав резко отличается от преимущественно азотной атмосферы Земли (78% азота N2, 21% кислорода O2 , 0,9% аргона Ar и 0,03% углекислого газа CO2 ). Флоренский в 1969 г. основал Лабораторию сравнительной планетологии и провел со своими сотрудниками первые геолого-геохимические исследования Луны, Венеры и Марса, результаты которых были обобщены в книге «Очерки сравнительной планетологии» (М.: Наука, 1981). Эта книга не потеряла своей актуальности и по сей день, представляя собой всеобъемлющее введение в планетологию. Несколько лет назад Европейский геофизический союз учредил медаль Ранкорна – Флоренского, названую именами английского и российского исследователей планет. За выдающиеся научные работы по планетологии каждый год присуждается одна такая медаль.
В горячих и крепких объятиях
Чрезвычайная жара (+480°С) царит у поверхности Венеры повсеместно – там практически отсутствуют перепады температуры от дня к ночи (не более 1°) и от экватора к полюсам (не более 12°), т. е. условия на поверхности Венеры напоминают хороший термостат. А вот с высотой уменьшение температуры более ощутимо – на вершинах наиболее высоких гор почти на 100° «холоднее», чем на низменностях. Но по земным меркам это все равно страшная жара. Такая ситуация на Венере резко контрастирует с наблюдаемыми на Земле значительными изменениями температуры воздуха – как от экватора к полюсам, так и при обычных суточных колебаниях от дня к ночи. Атмосферное давление на поверхности Венеры почти в 100 раз выше, чем на Земле. Оно равно давлению воды в земных океанах на глубине около 1 км. Плотность атмосферы у поверхности Венеры примерно в 67 раз больше, чем плотность воздуха у поверхности Земли. 40% массы атмосферы находится в пределах 10 км от поверхности Венеры. Можно сказать, что воздух там в определенной степени вязкий. Движение в такой плотной газовой среде в какой-то степени должно напоминать перемещение в воде. Если вообразить человека на Венере, то он ясно ощущал бы там сопротивление воздушной массы движениям своего тела. Отчасти это сравнимо с тем, как действует на нас давление сильных порывов ветра.
«Жулик» с пружинным сердцем
Казалось бы, что на раскаленной поверхности Венеры могут работать только устройства, надежно укрытые внутри защитного корпуса станции. Однако, конструкторы, вдохновленные успехом работы на Луне передвижного аппарата «Луноход», создали ему небольшого, размером с обувную коробку, младшего брата, которому предстояла работа в условиях Венеры. Задачи у «венерохода» были поскромнее – он должен был отойти от станции лишь на несколько метров, переступая своими стальными «ногами», похожими и на лыжи, и на гусеницы из-за сделанных на них поперечных выступов. Двигался он весьма своеобразно. Сначала одна опора поднималась над поверхностью, продвигалась в воздухе горизонтально вперед и мягко опускалась на грунт, а затем такой же цикл проделывала другая опора, перемещая весь корпус вперед мелкими шажками. За такую крадущуюся походку этот агрегат прозвали «жуликом». По изображениям на телевизионной панораме следов от его «гусениц», можно было бы получить сведения о механических свойствах грунта Венеры. Самый сложный для жарких условий Венеры вопрос – о двигателе – был решен удивительно простым способом. Энергию для движения «венерохода» должна была давать предварительно закрученная в «улитку» плоская стальная пружина, подобная тем, что стояли в старых часах-будильниках. Такой «венероход» был полностью автономным и не боялся никакой жары. Устроен он был предельно просто – стальной корпус с опорами-лыжами по бокам, а внутри него лишь пружина - двигатель. Однако, по ряду причин «жулику» так и не суждено было отправиться в полет.
Стальная шляпа вместо парашюта
После того, как первые автоматические станции надежно установили параметры атмосферы Венеры, коренным образом была изменена схема посадки на планету. Если раньше станции весь путь сквозь атмосферу проделывали на парашюте, то теперь он требовался только для начального торможения при входе в атмосферу. Начиная с 1975 г. восемь станций нового поколения (от «Венеры-9» до «Венеры-14», а также «Вега-1» и «Вега-2») отстреливали тормозной парашют на высоте 50 км над поверхностью планеты и далее совершали свободное падение. Атмосфера Венеры очень плотная, поэтому было вполне достаточно того сопротивления, которое оказывала сама станция – шарообразная капсула диаметром 1 м, к верхней части которой прикреплен, наподобие шляпы на голове, металлический диск диаметром 2 м. Своей формой он напоминал вывернутый вверх порывом ветра зонтик. Тягучий воздух Венеры обтекал снизу вверх шар, а затем диск, гася скорость падения. Посадка под таким «зонтиком» происходила достаточно мягко – оставались неповрежденными даже лампы в фарах, предназначенные для подсветки поверхности во время съемки панорамы окружающего станцию ландшафта. Еще одна «хитрость» для смягчения удара о поверхность заключалась в посадочном кольце. Этот металлический «бублик» диаметром 170 см и толщиной 12 см, закрепленный под днищем станции, был полым и в момент удара тяжелой станции о каменистую поверхность планеты сминался, чем
и смягчали воздействие удара на аппаратуру, расположенную внутри корпуса.
Хмурое утро, сумрачный полдень
Для того, чтобы определить возможность проведения телевизионной съемки венерианского пейзажа, требовалось измерить освещенность на поверхности планеты. Были опасения, что туда доходит слишком мало солнечного света, поскольку его сильно отражают и рассеивают облака и плотная атмосфера. В 1972 г. «Венера-8» определила, что освещенность на поверхности примерно такая, как в сумерки пасмурного дня на Земле. Эти измерения были выполнены ранним утром по венерианскому времени, когда Солнце было еще низко над горизонтом. Поэтому было сочтено, что освещенность на Венере в полдень, при высоком положении Солнца будет вполне достаточной для телевизионной съемки. Три года спустя к планете были отправлены первые две первые станции нового поколения – с теми самыми металлическими зонтиками. Это были «Венера-9» и «Венера-10». Они совершили посадку на планету, когда там была середина дня. Конечно, даже полдень на Венере соответствовал по свету лишь сумеркам ясного дня на Земле. Но станции успешно передали телевизионные панорамы. На них впервые предстал вид поверхности Венеры, столь долго скрытый от взгляда землян. Оба аппарата опустились на каменистую поверхность очень темного цвета, буквально, такого же, как уголь. В месте посадки «Венеры-9» это оказалась россыпь плитчатых камней поперечником от нескольких сантиметров до полуметра, расположенная на довольно крутом склоне в 15 - 20°. «Венера-10» опустилась на ровном участке, оказавшись на поверхности одного из массивов скальных пород, который местами присыпан мелкими обломками вроде щебня. Неподалеку тянулись такие же обширные плоские выходы скал. Каждая из станций передала черно - белую панораму с обзором в 180°. Снимки стали настоящей сенсацией среди ученых – ведь впервые удалось увидеть поверхность самой неведомой из планет.
Оранжевое Солнце, оранжевые камни оранжевое небо
Спустя семь лет после получения первых черно - белых панорам удалось увидеть пейзаж Венеры во всей красе – была сделана цветная панорамная съемка ландшафтов в двух районах планеты при помощи станций «Венера-13» и «Венера-14». На этот раз панорамы были уже полными – по 360°. Они показали, что небо Венеры имеет светло-оранжевый цвет. Такой же оттенок и у камней и грунта на поверхности, хотя они очень-очень темные, почти черные.
В результате неоднократного зондирования этой оранжевой атмосферы при пролетах сквозь нее автоматических станций была установлена следующая картина ее строения. Облачный покров Венеры трехслойный: на высотах от 70 до 90 км находится разреженная стратосферная дымка, на 50-70 км расположен основной облачный слой, а высоты от 30 до 50 км заняты подоблачной дымкой. Основной облачный слой неоднородный – местами он гуще, местами более прозрачный. Он желтоватого цвета и обладает очень высокой яркостью, отражая около 80% падающего на него света. Такая величина сопоставима с отражательной способностью кучевых облаков в атмосфере Земли или ледяных полярных шапок на ее поверхности. В облаках содержатся аэрозольные частицы серной кислоты H2SO4 диаметром 2-3 микрона (мк, мкм), а также водяной пар. Температура в этом слое около 250 К (около –20°С). Измерения с космических станций показали, что даже в самой плотной части основного слоя облаков, на высотах 57-61 км, его можно сопоставить с земным слабым туманом или дымкой, поскольку дальность видимости в нем составляет 1-3 км. Наиболее резкая граница изменения физических параметров в облачном покрове Венеры (освещенность, плотность, прозрачность и др.) происходит на уровне 50 км, где лежит нижняя граница облаков. Структура облачного слоя на дневной и ночной сторонах планеты различная. Постоянный ярус облаков существует только выше уровня 50±2 км. Расположенный ниже него слой облаков, который стали называть подоблачной дымкой, имеет иной химический состав и появляется только в ночное время, распространяясь вниз до уровня 37 км к полуночи и до 30 км к рассвету, а затем к полудню эта дымка рассеивается. Облачный слой стремительно перемещается с востока на запад над медленно вращающейся планетой, делая один оборот вокруг нее за четверо земных суток. Ветры в нем на высотах 50-60 км достигают сверхураганных (т.е. более 12 баллов) скоростей 100-110 м/с (около 400 км/час). С приближением к поверхности, начиная с высоты 20 км, скорость ветра резко уменьшается и на высоте 10 км составляет уже лишь 3 м/с (около 10 км/час). На самой же поверхности планеты, а точнее на высоте около 1 м над ней, ветер дует со скоростью от 0,5 до 1 м/с (2-4 км/час). На Земле это соответствует ветру в 1 балл, называемому по шкале ветров «тихим», который идет первым после штиля и воздействует лишь на дым, оставляя неподвижным флюгер. Однако надо иметь в виду, что на Венере это ветер из воздуха, который в 67 раз плотнее земного, поэтому создаваемое им давление гораздо больше. Детальное изучения динамики облаков Венеры в течение длительного цикла выполнил в последние годы искусственный спутник «Венера-Экспресс», созданный Европейским космическим агентством ESA, и запуск с помощью российской ракеты «Союз-Фрегат» в 2005 г. с космодрома Байконур в Казахстане.
«Контраст» почти не виден
Содержание кислорода в самом близком к поверхности планеты слое представляло большой интерес для понимания геохимических процессов взаимодействия горных пород с раскаленной атмосферой Венеры. Однако определить эту величину никак не удавалось, поскольку количество кислорода там ничтожно мало, и чувствительности приборов не хватало, чтобы его замерить. Требовалось какое-то оригинальное решение. Его нашел планетолог-геохимик К.П. Флоренский, чьи газоанализаторы еще в 1967 г. выполнили на станции «Венера-4» первое определение химического состава атмосферы. Теперь же он предложил установить образец какого-либо вещества прямо на поверхности станции и проследить за возможным изменением его цвета при контакте с раскаленным газом, что указало бы на содержание кислорода в количестве меньше определенной критической («пороговой») величины или больше нее. Индикатор изготовили из небольшого кусочка мягкого жаростойкого материала, так называемой асбестовой бумаги, пропитав специально подобранным веществом – пированадатом натрия. Это натриевая соль отличается от обычной поваренной соли NaCl тем, что в ее состав, кроме натрия входит не хлор, а пятиокись ванадия. Свойства ее таковы, что в условиях Венеры она могла либо сохранить свой белоснежный цвет, либо почернеть. Зависело это только от количества кислорода в атмосфере планеты. Из-за такого свойства индикатор получил название «Контраст». Результаты измерений должны были поступить «попутно» с передачей телевизионной панорамы. Телекамера довольно медленно вела осмотр местности слева направо, поэтому индикатор установили в правой части станции, чтобы до того, как он попадет в поле зрения, успело пройти какое-то время, достаточное для того, чтобы произошла его химическое взаимодействие с атмосферным газом. Первая попытка, сделанная в 1978 г., окончилась неудачно: ни на «Венере-11», ни на «Венере-12» из-за технического недочета не сбросились защитные кожухи, предохранявшие объективы телекамер от пыли, поднимаемой в воздух при ударе станции о поверхность. Поэтому панорамных снимков местности получено не было,
а без них не удалось увидеть и индикатор «Контраст». При второй попытке на «Венере-13»
и «Венера-14», прилетевших на планету в марте 1982 г., почти все прошло безупречно. Сюрпризом стало лишь то, что на индикаторы, закрепленные на опорном кольце в 10 см над поверхностью планеты, во время посадки насыпался темный грунт, и на панораме невозможно было различить, остался ли сам индикатор белым или же потемнел. Пришлось провести тщательные спектрометрические измерения, чтобы «вычесть» потемнение за счет насыпанного грунта. В результате было установлено, что индикаторы на обеих станциях почернели. Это говорило о том, что они подверглись так называемой восстановительной реакции, при которой у вещества происходит «отнятие» кислорода. Данный эксперимент показал, что содержание кислорода близ поверхности Венеры ничтожно мало и выражается величиной с 20 нулями после запятой, следовательно, химическая обстановка на планете сугубо восстановительная. Полученные данные были использованы для геохимических расчетов возможности существования на поверхности планеты тех или иных минералов. Сам же несгораемый индикатор, созданный для исследования атмосферы Венеры, некоторое время спустя нашел вполне земное применение. С его помощью выполнялся контроль газового состава в металлургической печи во время выплавки металла. Вот уж, действительно, коль жаростойкий, так полезай в пекло – хоть на Венеру, хоть в домну!
Та, что дольше всех хранила тайну
Несмотря на то, что Венера – ближайшая к Земле планета, облик ее поверхности долго оставался недоступным взору человека. Уже были созданы карты всех других тел земной группы – Луны, Марса, Меркурия, уже были переданы на Землю с автоматических станций изображения спутников планет-гигантов Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, расположенных в десятки раз дальше, чем Венера, а наша небесная соседка все еще скрывала свой лик под непроницаемой облачной чадрой. Сплошной слой облаков в атмосфере Венеры не позволяет наблюдать поверхность этой планеты в оптическом диапазоне – ни в телескоп с Земли, ни телевизионными камерами с орбиты ее искусственного спутника, поэтому единственный способ получить изображение поверхности Венеры извне и составить ее карту – это радиолокационные наблюдения. Снимки, полученные радиолокатором (радаром) бокового обзора представляют собой изображения практически не отличающиеся от черно-белых фотографий или телевизионных снимков. Анализ таких радарных изображений – это главный способ изучения геологического строения поверхности Венеры. Важным дополнением к ним служат данные о высотах поверхности, получаемые с помощью радиовысотомера, когда радиосигнал посылается по вертикали к поверхности планеты, отражается от нее и принимается на борту спутника. По времени между посылкой радиоимпульса и его приемом определяется высота спутника над планетой и строится карта высот поверхности.
Русские карты помогают «Магеллану»
Первые подробные карты Венеры появились после проведенной в 1983-84 гг. радарной съемки со спутников «Венера-15» и «Венера-16». Аппаратура для этого была создана в Институте радиотехники и электроники Академии наук под руководством Олега Николаевича Ржиги, ученика того самого академика Владимира Александровича Котельникова, который в 1960е гг. проводил первые опыты по радиолокации Венеры с Земли. На этих картах изображены детали размером до пяти километров в поперечнике. Впервые стало возможным изучить геологическое строение поверхности Венеры. Съемка охватила территорию в 115 млн. кв. км – это 1⁄4 поверхности Венеры. Для этой северной части планеты – от 30 ° с.ш. до северного полюса – была составлена подробная карта на 27 листах и первый в мире атлас Венеры. В атлас вошли радарные фотокарты, топографические, геологические и структурные карты, а также указатель всех названий деталей рельефа, которые были присвоены в ходе исследований. Работа по созданию первых детальных карт планеты Венера и изучению на их основе геологического строения планеты была отмечена в 1989 г. присуждением Государственной премии СССР группе из 12 исследователей, в числе которых оказался и автор данной статьи. Кроме этих детальных карт и атласа, была создана серия из трех обзорных карт по материалам тех же съемок. Эту работу провели совместно советские и американские специалисты в рамках первого международного проекта по внеземной картографии, проходившего под эгидой Академии наук СССР и НАСА. Автор данной статьи, картограф по специальности, был одним из четырех координаторов проекта. В этих работах участвовали сотрудники лаборатории сравнительной планетологии Института геохимии им. В. И. Вернадского и специалисты из отделения планетной картографии Геологической службы США (город Флагстафф, штат Аризона). Данная серии карт, получившая название «Комплект для планирования полета «Магеллана», была впервые представлена научной общественности летом 1989 г. на Международном геологическом конгресс в Вашингтоне, куда часть только что отпечатанного тиража привезли прямо с картографической фабрики из соседнего городка Рестон. Участвовавшая в презентации карт американская астронавт Кэтрин Салливан даже шутила по поводу того, с какой скоростью они оказались выпущенными в свет: едва касаясь пальцами лежавших на столе пакетов с картами, она тут же отдергивала руку с возгласом: «Горячие, горячие – только что испеченные!». Впервые за свою столетнюю историю Геологическая служба США, отступив от правил, опубликовала геологическую карту, составленную вне США. Это была первая в мире карта северной четверти Венеры, подготовленная сотрудниками Института геохимии им. В. И. Вернадского, Геологического института Академии наук и геологического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.
Венерианские кругосветки «Магеллана»
В том же 1989 году в полет к Венере отправилась американская автоматическая станция «Магеллан» для проведения съемки остальной территории. Подготовка работы этой станции на орбите вокруг планеты проводилось по картам, составленным по материалам съемок со спутников серии «Венера». В день запуска станции одна из крупнейших газет США поместила на первой странице статью, озаглавленную «Русские помогают планировать полет «Магеллана». Заместителем научного руководителя этого полета стала геолог Эллен Стофан, перед тем прошедшая стажировку в Москве, в Институте геохимии им. В. И. Вернадского и защитившая после этого в США диссертацию по результатам исследования геологических структур на снимках, сделанных с «Венеры -15» и «Венеры-16». Снимки эти изучались и другими учеными и аспирантами из США, Финляндии, Украины, Индии, Германии, Франции, приезжавшими для этого в Москву. После завершения «Магелланом» съемок Венеры все полученные материалы также были предоставлены в распоряжение ученых любых стран. Американская станция «Магеллан» работала с 1990 по 1994 год, сделав несколько тысяч витков по орбите вокруг Венеры. В течение первых двух лет «Магеллан» троекратно выполнил съемку планеты с помощью радиолокаторов бокового обзора, дающих чернобелое изображение. Было отснято 98% поверхности, на снимках различаются детали размером до 500 м. Кроме того, составлены: карта высот поверхности Венеры и карта электропроводности ее горных пород. Следующие 2 года велись измерения гравитационных аномалий Венеры для построения карты состояния ее недр.