那些年，蘇聯對金星探測的狂熱史（六）

作者 cbjchxh

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原始資料來源 衛星百科-sat.huijiwiki.com

時間又過去了兩年，下一個金星發射窗口已經如期而至。1972年，拉沃契金科研生產聯合體又打算向金星發射兩枚探測器，這一次，工程師們絞盡腦汁，想要一方面保留著陸器圓圓的外形，以減少下降時的阻力，另一方面要在著陸後讓它穩穩的落在地面上，並且天線指向地球。

這似乎是不可能完成的——直到有個無名的天才想出了一個辦法：

著陸後，從飛行器中「拋出」一條天線。該天線的主體製成帶有四個摺疊型花瓣的平墊圈，因此其平側面在翻滾後會像不倒翁一樣立金星的表面。這應該能確保天線方向相對於地面垂直方向合理定向。

（樓主真乃靈魂畫手也）

根據金星7號飛行的結果，他們還對金星大氣模型進行了校正，這使得有可能以較小的餘量設計金星8號的著陸器。

著陸器設計為承受105個大氣壓，而不是150個，溫度也變為540°-493°С。具體表現就是金星8號的儀器艙壁厚度減小。在著陸器的下部，壁厚從25毫米減小到12毫米，在上部從8.7毫米減小到5.7毫米，這使得著陸器的重量減少了38.5千克。

為了改善設備的熱狀況，鈹殼-蓄熱器現在安裝在著陸器的鈦制車體的內側，並將玻璃纖維層壓墊片引入外殼與儀表室的連接點——一種非常有效的熱控制裝置。

發射前的金星8號

著陸器依然攜帶了蘇聯盾徽和列寧勳章。

金星8號於世界時1972年3月27日04:15:01發射升空，進入地球停泊軌道，然後通過逃逸級點火加速，駛向金星——一切正常。

飛船用了118天的時間到達金星，並在1972年4月6日進行了一次中途修正。著陸器於世界時1972年7月22日08時37分進入大氣層。在進入大氣層之前，主艙上安裝的一個製冷系統預冷了著陸器，以延長它在表面的壽命。

下降中，設備承受的最大載荷為335倍重力加速度 。通過空氣制動，著陸器下降速度從41696公裡/小時降低到900公裡/小時左右。之後，直徑2.5米的降落傘在60公裡高空打開。

在下降過程中，金星8號傳送了數據。在35至30公裡的高度，光照急劇下降，10公裡以下的風速低於1米/秒。

金星8號於9:32在距離晨昏線約500公裡處。著陸時的垂直速度為8.3 m/s，坐標為10.70°S 335.25°E。

著陸器在著陸後繼續發回數據，堅持了50分鐘11秒之久。

列舉一下成果：

它還從都卜勒信號變化中進行了徑向速度分量的測量。根據其變化，對金星大氣中的風速進行了估算：在50km高度處為50-60 m/s，在0-11km高度處為0-2 m/s。這些測量結果表明存在從黑夜指向白天的橫向風，即在行星自身旋轉的方向上存在對流——現在金星研究的熱點。

探測器證實了早先由金星7號返回的金星表面高溫度和高氣壓（470攝氏度，90個大氣壓）的數據，還測量了當地光照水平是否適合表面攝影。結果發現其與地球上能見度約1公裡的陰天的光量相似。

探測器的光度計測量結果首次顯示了金星雲層在高海拔處停留。從那裡到地表，大氣相對清晰。

搭載的伽瑪射線光譜儀測量了表層巖石的鈾/釷/鉀比值，表明金星的巖石類似於鹼性玄武巖。

第二艘太空飛行器於世界時1972年3月31日04時2分33秒發射升空。在到達地球停車軌道後，飛船試圖發射進入金星轉移軌道。但一個錯誤設置的定時器導致逃逸級提前關閉，阻止了探測器逃離地球軌道。它裂開了（真裂開了 ），分為四個部分，其中兩個在48小時內衰變到紐西蘭南部。

說真的，落到紐西蘭也太倒黴了

1972年4月3日凌晨1點，四個13.6公斤的紅熱鈦合金球落在紐西蘭的一個農場，彼此相距16公裡。直徑38釐米的球體燒焦了大片農作物，在土壤中留下了深深的凹痕，但沒有人受傷。

太空法要求將太空垃圾歸還其國家所有人，但按照蘇聯一貫的傳統，他們再一次宣稱發射與殘骸無關

因此，所有權屬於衛星落在其財產上的倒黴農民。科學家對這些碎片進行了徹底的分析，確定這些碎片有蘇聯的焊接技術特點。

這個探測器被蘇聯政府命名為「空間482號」。

但是請注意，空間482號還有兩塊碎片在太空中飄著呢！

探測器的著陸艙，仍在環繞地球運行。著陸艙重達495公斤，很可能會整體到達地球表面，因為它的設計能夠承受300g的加速度和100個大氣壓。

整個著陸艙很可能在2020年末墜落地球，覆蓋範圍包括整個中國。蘇聯的太空船可能會掉進海裡，因為海洋佔據了地球的很大一部分。然而，在「不幸」的情況下，如果它落入某個有人居住的中心，那麼將是非常危險的。

現在，人們仍在追蹤空間482號。它的軌道離心率在不斷變小，但它的亮度仍有很大的變化：從近地點的亮度最高值接近-1級，到遠地點的亮度低於微弱的+6級。

重點：今年，天降500公斤的大鍋！

實時追蹤空間482號：

https://in-the-sky.org/spacecraft.php?id=6073

現在近地點已經接近200km了。受太陽活動影響，其墜落時間仍然不確定。

如果你撿到了這個約2米直徑的著陸器，記得去裡面找找蘇聯盾徽和列寧勳章，現在相當值錢的（但是不要被砸到）

1971年8月3日，拉沃契金科研生產聯合體的領導人喬治·巴巴金（Georgi Babakin）在莫斯科去世。當時，金星8號已經研製成功，正準備發射，而火星2號和火星3號正在前往火星的途中，表現得一切正常。

喬治·巴巴金只活了57歲，死因很可能是積勞成疾。

謝爾蓋·科羅列夫在去世前希望巴巴金接管無人的月球和行星探測器，而巴巴金領導的NPO Lavochkin帶來了大為改進的工程、測試和系統管理，沒有辜負科羅廖夫的囑託。他在科羅廖夫失敗的地方，創造了一系列的成功——例如月球9號首次軟著陸、金星4號首次探測金星大氣層等等。

50多歲的喬治·巴巴金

在他1971年去世後，謝爾蓋·克魯科夫（Sergei Kryukov）擔任該局總設計師。

以原有的4V-1系列太空飛行器（即金星7、8號的型號）為起點，NPO Lavochkin的工程師們決定對最初為M-71和M-73火星任務而開發的太空飛行器進行改造。儘管火星2號至火星6號任務都沒有完全成功，但他們的飛船在設計上完全可以借鑑。

隨著各種硬體、軟體和質量控制問題在火星任務之後被發現和解決，綜合利用金星和火星的經驗而成功的機會比開發一個全新的太空飛行器要高得多。

更徹底的金星探索需要更大的太空飛行器。因此，蘇聯跳過了1973年的金星發射窗口，而是選擇潛下心來開發一對超大型金星探測器，並在1975年發射窗口發射。探測器的型號代號仍然是4V-1。

開發的結果是：這對4V-1軌道飛行器和著陸器是當時發射的最重、最先進的行星任務太空飛行器。

這是早期的M-71和M-73火星飛船（有越南特色 ）。

這是新一代4V-1，它借鑑了火星飛船的設計

與早期搭載著陸器的火星飛船一樣，4V-1將由兩部分組成：一個軌道器和一個裝有著陸器的下降艙。

軌道器，和M-71和M-73一樣，由一個圓柱形的核心和環繞其底部的環形儀器模塊組成。直徑為1.1米的圓柱形結構內裝有推進劑罐，儲存著約1.1噸的UDMH（非對稱二甲基肼）和四氧化二氮，用於KTDU-425A發動機在軌道插入和航向修正時的工作。這一部分的直徑比火星任務中使用的直徑窄0.7米，短約1米。軌道飛行器的總高度為2.8米。

安裝在圓柱形截面上的是一對1.25×2.1米的太陽能電池板，總跨度為6.7米。太陽能電池板的結構還支持用於熱控制的散熱器和氣體姿態控制射流系統（的確是高級玩意兒）。

探測器還安裝了一個直徑1.6米的拋物面高增益天線和六個螺旋狀低增益天線，用於在著陸器下降期間和到達地面後與地球通信並接收數據。

軌道飛行器記錄並傳輸來自著陸器的數據，傳輸速率為256 bit/s（真的很快了）

在4V-1軌道器的基座周圍有一個直徑2.35米的儀器艙，裡面裝有飛船的計算機、電子設備、科學儀器和其他敏感設備。這種環形模塊的形狀是為了將所需電纜的長度減至最小，並在施工和測試期間更容易地進入其系統。並對其進行加壓 ，以便為其設備提供一個類似實驗室的環境。

探測器總重為4936千克。

安裝在軌道飛行器頂部的是1560公斤的下降艙（就是那個球）。考慮到金星和火星有著明顯不同的條件，4V-1採用了一種全新的設計，使它能承受90巴的典型大氣壓力和470°C的溫度。

下降艙由塗有燒蝕材料的球形彈殼環繞，能夠以每秒10.7公裡的速度進入金星大氣層並存活下來。一旦進入大氣層的過程完成，一系列降落傘將展開以穩定和減緩下降艙的速度，然後從中牽引出實際的著陸器。

這張圖說明了4V-1金星著陸器下降過程中的主要事件。下降艙為球形，內含著陸器。在著陸時著陸器會被降落傘牽出來。

660公斤的著陸器是圍繞著一個直徑0.8米的雙壁鈦制壓力容器建造的。著陸器在被牽出前會進行預冷卻，隔熱層和吸熱材料有助於降低內部溫度，使著陸器能夠經受住金星稠密大氣層75分鐘的下降，然後在表面至少存活30分鐘。

4V-1下降艙的主要部件。外圍的圓形是下降艙的容器壁。標號分別代表：

1） 螺旋天線，2）氣動剎車裝置，3）科學儀器，4）著陸環，5）隔熱罩，6）絕緣層，7）內部電子設備，8）著陸器儀表艙，9）遠攝儀，10）下降監測儀器，11）降落傘。

軌道器搭載了大量科學載荷：

（1）一對全景遠攝儀，它是基於火星4號和火星5號軌道飛行器成功採用的一種設計，可以在紫外光和近紫外波段成像金星雲層，解析度在6至30公裡之間。

（2）一個法國製造的3500埃紫外光度計

（3）一個4000-7000埃光偏振計

（4）一個1.5至3微米紅外光譜儀

（5）一個8-30微米紅外輻射計等

（6）一個磁強計

著陸器也攜帶了很多儀器，用於研究下降過程中金星雲層的大氣成分和結構以及光學特性，以及金星表面的巖石特性和地貌（首次）：

（1）溫度計、氣壓計、加速度計、風速計

（2）伽馬射線密度計，將研究表面材料

（3）伽馬射線光譜儀，將測量放射性元素的濃度，如鈾、釷和鉀，以評估著陸場的巖石類型，為下一步採樣做準備。

（4）一對5.8公斤的全景遠攝儀。它們安裝在壓力容器的兩側，高度為0.9米。與早期蘇聯月球和火星著陸器搭載的類似，這些遠攝儀將提供一對512×128像素、6位黑白圖像的金星表面。這是有史以來第一次從另一個行星表面拍攝的圖像。這些相機向下傾斜50°，這樣它們的40°×160°全景圖將包括著陸器底部的表面，而遠離地平線。由於金星8號進行的表面照明測量表明當地光照水平相當低，所以還在著陸環支柱上安裝了泛光燈，以確保有足夠的光線用於成像。

4V-1著陸器上遠程遙控器成像系統的布置。地面上泛光燈的照明模式用虛線橢圓表示。

軌道器的定妝照

著陸器的定妝照

鎮樓圖就是4V-1了

列寧勳章當然也要隨身帶著

由於這次的探測器過重，它選擇搭乘了新研發成功的質子-K火箭。

世界時1975年6月8日2點37分，重達4936公斤的4V-1 No. 660飛船從拜科努爾航天發射場的81/24發射場發射升空。在以51.54°的傾角在171×196公裡的停泊軌道上短暫滑行後，質子火箭的D逃逸級點燃，將現在被命名為金星9號的太空飛行器送往金星。

金星9號在6月16日使用其KTDU-425A推進系統進行了12.5m/s的航向修正，以瞄準金星。

在金星9號發射成功後，第二顆金星探測器，4V-1 No.661，於1975年6月14日凌晨2:20升空，進入162×206公裡的臨時停泊軌道。這艘飛船的質量為5033公斤，比它的前一代稍重，主要是因為它額外攜帶了66公斤的推進劑，以便進入稍微快一點的接近金星的軌道。

事實上，這是迄今為止發射過的最重的行星飛船。和它的姊妹飛船一樣，金星10號在6月21日進行了14.5m/s的小航向修正，以瞄準金星。

（未完待續）