作者 cbjchxh

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經(jīng)過(guò)4個(gè)月的平靜巡航，金星9號(hào)飛船率先接近目標(biāo)。1975年10月15日，金星9號(hào)在遭遇金星前一周進(jìn)行了13.5米/秒的航向修正，以微調(diào)其軌跡。隨后，軌道飛行器將著陸器的電池充滿(mǎn)電，并將其內(nèi)部溫度提前至-10°C，然后釋放了下降艙。自己前往金星白天面。

（上圖顯示了金星接近時(shí)的計(jì)劃流程。首先，著陸器分離，然后軌道器進(jìn)行一次偏轉(zhuǎn)操作，以便在著陸器到達(dá)之前進(jìn)入軌道。軌道飛行器將記錄來(lái)自著陸器的數(shù)據(jù)，以便隨后傳輸回地球）

不久之后，軌道器按計(jì)劃進(jìn)行了247.3m/s的偏轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)，以調(diào)整其航向到金星的另一側(cè)。10月22日，當(dāng)它仍在加速接近金星時(shí)，金星9號(hào)軌道飛行器啟動(dòng)KTDU-425A發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)行了922.7m/s的剎車(chē)機(jī)動(dòng)，以34.17°的傾角進(jìn)入繞金星1500×111700公里的初始軌道，成為首個(gè)進(jìn)入繞金星軌道的航天器。

入軌后，軌道飛行器開(kāi)始接收并記錄著陸器的數(shù)據(jù)。

10月22日3時(shí)，金星9號(hào)著陸器以每秒10.7公里的速度以及與當(dāng)?shù)厮矫娉?0.5°角撞擊金星大氣層。撞擊大約14秒后，載荷從峰值約170g減輕到只有2g。著陸器在65公里的高度部署了一個(gè)2.8米的減速傘。

然后，球形彈殼與下半部分裂開(kāi)，同時(shí)展開(kāi)一個(gè)更大的4.4米金屬降落傘。11秒后，在60至62公里的高度，速度降到每秒50米，彈殼上半部分釋放了著陸器，著陸器隨后部署了三個(gè)4.3米的降落傘。著陸器在下降過(guò)程中繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，最后在50公里（是的，50公里 ）的高度上松開(kāi)降落傘，自由降落到地面。

金星9號(hào)最終于5:13在北緯31.01°，東經(jīng)291.64°的金星表面著陸。它處在被稱(chēng)為β區(qū)的高地東北部，比行星定義的“海平面”高出約2500米。登陸器立即開(kāi)始利用其各種儀器進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果傳送給頭頂遠(yuǎn)處的軌道飛行器。

結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)乇砻鎵毫?5巴，溫度為455℃，風(fēng)速僅為每秒0.4至0.7米。機(jī)上光度計(jì)讀數(shù)顯示，著陸時(shí)掀起了一團(tuán)塵土，但很快就散去了。

登陸器的遠(yuǎn)攝儀立即開(kāi)始對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行連續(xù)掃描，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中夾雜著其他數(shù)據(jù)。令人失望的是，其中一個(gè)遠(yuǎn)攝儀的鏡頭未能按計(jì)劃彈出 ，但另一個(gè)卻按原計(jì)劃返回?cái)?shù)據(jù)。

結(jié)果表明，當(dāng)太陽(yáng)在地平線(xiàn)以上54°時(shí)，有充足的光線(xiàn)可用于成像。1972年，金星8號(hào)遇到的更陰暗的情況是在太陽(yáng)離地平線(xiàn)只有5度的時(shí)候測(cè)量的。因此金星9號(hào)最終證明泛光燈不是必須的，只要著陸器著陸在金星的白天面就好。

從提供地平線(xiàn)視野的圖像和著陸器上的傾斜計(jì)進(jìn)行的測(cè)量顯示，金星9號(hào)降落在一個(gè)坡度為15°到20°的山坡上，著陸器本身由于不平的表面而又傾斜了10°到15°。

金星9號(hào)著陸器如何在金星表面著陸的示意圖。

著陸器繼續(xù)從表面發(fā)射信號(hào)，直到著陸后53分鐘，著陸器內(nèi)部溫度達(dá)到60°C時(shí)，軌道器遠(yuǎn)離了它。然后，軌道器轉(zhuǎn)向地球，將記錄的著陸器數(shù)據(jù)傳送給焦急等待中的蘇聯(lián)科學(xué)家和工程師。

金星9號(hào)從金星表面返回的全景圖。盡管其中一個(gè)遠(yuǎn)攝儀出了問(wèn)題，著陸器的任務(wù)仍然是一個(gè)巨大的成功。

當(dāng)金星9號(hào)軌道器已經(jīng)在軌運(yùn)行時(shí)，它的姊妹——金星10號(hào)正快速接近金星，以重復(fù)其前任的壯舉。1975年10月18日，金星10號(hào)進(jìn)行了9.7m/s的最后航向修正，5天后釋放了它的下降艙。然后軌道器進(jìn)行了242.2m/s的偏轉(zhuǎn)燃燒，使自己進(jìn)入環(huán)繞金星的軌道。

10月25日，金星10號(hào)軌道器執(zhí)行了976.5m/s的剎車(chē)機(jī)動(dòng)，以29.50°的傾角進(jìn)入初始1400×11.4萬(wàn)公里的軌道。

金星10號(hào)最終于5時(shí)17分在北緯15.42°，東經(jīng)291.51°著陸。著陸點(diǎn)在距離金星9號(hào)著陸點(diǎn)南面約2200公里。探測(cè)器發(fā)現(xiàn)大氣表面狀況與前一次著陸地點(diǎn)相似：大氣壓力為91巴，溫度為464℃，風(fēng)速為每秒0.8至1.3米。

不幸的是，金星10號(hào)著陸器經(jīng)歷了和它的姐妹一樣的失敗，其中一個(gè)遠(yuǎn)攝儀的蓋子在著陸后未能彈出 。另一個(gè)的遠(yuǎn)攝儀確實(shí)起作用了，并傳回了一系列全景圖，顯示了新著陸點(diǎn)的一種截然不同的地形類(lèi)型。

著陸器繼續(xù)發(fā)射數(shù)據(jù)，直到65分鐘后，軌道器離開(kāi)。也就是說(shuō)，金星10號(hào)著陸器的工作時(shí)間超過(guò)了65分鐘。

金星9號(hào)著陸器返回的圖像顯示了一個(gè)充滿(mǎn)棱角的巖石的景觀，幾乎沒(méi)有灰塵或侵蝕的跡象。很明顯，這是一個(gè)地質(zhì)活躍的年輕山地。對(duì)巖石密度和成分的測(cè)量表明，它們是一種玄武巖，是地球上最常見(jiàn)的巖石類(lèi)型。

金星10號(hào)著陸器拍攝的照片則顯示，著陸器降落在起伏的平原上，基巖露出地面，地面上可見(jiàn)風(fēng)化顆粒物。著陸器本身落在一塊3米長(zhǎng)的板上，使著陸器向后傾斜了8度。盡管對(duì)現(xiàn)有巖石的分析表明，玄武巖成分的反照率約為0.06，與金星9號(hào)觀測(cè)到的相似，但這顯然是一個(gè)更古老且被侵蝕的景觀。

金星軌道器繼續(xù)從上面研究金星。金星9號(hào)最終進(jìn)入周期48小時(shí)18分、傾角34.15°的軌道，將軌道調(diào)整到1510×12200公里。它開(kāi)始對(duì)金星進(jìn)行長(zhǎng)期研究。金星10號(hào)軌道器則進(jìn)入了1620×113900公里的軌道，傾角為29.5°，周期為49小時(shí)23分鐘。

兩個(gè)軌道飛行器都繼續(xù)對(duì)金星進(jìn)行觀測(cè)，直到進(jìn)入軌道大約三個(gè)月后，發(fā)射器故障使它們兩個(gè)都無(wú)法再進(jìn)行觀測(cè)。

兩個(gè)任務(wù)于1976年3月26日正式宣布完成。雖然金星9號(hào)和10號(hào)的運(yùn)行時(shí)間可能不如某些人所希望的那么久，但它們提供了對(duì)金星及其周?chē)h(huán)境的第一次長(zhǎng)期觀測(cè)，而不是美國(guó)和蘇聯(lián)先前執(zhí)行的金星飛行任務(wù)所提供的簡(jiǎn)短飛掠快照。

結(jié)合登陸器的成就，金星9號(hào)和10號(hào)任務(wù)顯然是蘇聯(lián)執(zhí)行過(guò)的最成功的行星探測(cè)任務(wù)。它提供了有關(guān)我們姐妹星球的寶貴數(shù)據(jù)，也領(lǐng)先了美國(guó)海盜1號(hào)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)歷史第一。

兩個(gè)“第一”是：

第一顆成功的環(huán)繞另一顆行星的軌道器、第一個(gè)傳回另一顆行星表面圖像的著陸器。

金星10號(hào)軌道器繪制的金星表面一小部分的圖像

金星9號(hào)軌道器返回圖片顯示了金星在紫外光和紫外線(xiàn)下的云層。

關(guān)于昨天的金星9號(hào)50公里自由下落問(wèn)題

我找到了一個(gè)航天史專(zhuān)家的文章，里面是這樣說(shuō)的：

At 3:58 UT on October 22, the Venera 9 lander hit the atmosphere of Venus at a speed of 10.7 kilometers per second at an angle of 20.5° to the local horizontal. About 14 seconds later, the loads had slackened from a peak of around 170 G to only 2 G and a 2.8 meter drogue chute was deployed at an altitude of 65 kilometers. The spherical aeroshell then split with the lower half allowed to drop away at the same time a larger 4.4 meter metallic parachute was deployed. After 11 seconds with the speed now down to 50 meters per second at an altitude of 60 to 62 kilometers, the upper half of the aeroshell released the lander which then deployed a trio of 4.3-meter parachutes. The lander continued transmitting data as it descended and finally cut its parachutes loose at an altitude of 50 kilometers to freefall the rest of the way to the surface.

最后一句話(huà)很關(guān)鍵：“The lander continued transmitting data as it descended and finally cut its parachutes loose at an altitude of 50 kilometers to freefall the rest of the way to the surface.”，翻譯過(guò)來(lái)就是：“著陸器在下降過(guò)程中繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，最后在50公里的高度上切開(kāi)降落傘，自由降落到地面?！?/span>

并且很迷的是，按照文章說(shuō)法，a trio of 4.3-meter parachutes在60公里高度就展開(kāi)，之后的自由落體就沒(méi)有降落傘可用了，所以我極其懷疑作者對(duì)于高度有什么誤解。

文章鏈接：https://www./2015/10/22/venera-9-and-10-to-venus/

來(lái)講講金星11號(hào)、12號(hào)。

金星9、10號(hào)的大部分成功，已經(jīng)證明了4V-1型號(hào)探測(cè)器的優(yōu)越性。拉沃契金科研生產(chǎn)聯(lián)合體的工程師們?cè)诟吲d之余，開(kāi)始了對(duì)上兩次出現(xiàn)問(wèn)題的地方進(jìn)行修復(fù)，以求能拍攝更多金星表面的照片，并讓著陸器在表面工作更久時(shí)間。

相比蘇聯(lián)人，美國(guó)人在金星探測(cè)上就像只青蛙， 蘇聯(lián)戳它一下，它就動(dòng)一下。不戳就不動(dòng)。比如蘇聯(lián)連續(xù)5、6次發(fā)射失敗了，美國(guó)人就發(fā)一個(gè)水手2號(hào)飛掠器，任務(wù)成功。之后蘇聯(lián)終于擺脫了失敗的詛咒，金星4號(hào)第一次成功了，美國(guó)就發(fā)一個(gè)水手5號(hào)，又一次成功?，F(xiàn)在，蘇聯(lián)的金星9、10號(hào)實(shí)現(xiàn)第一次環(huán)繞金星和第一次在表面拍照了，美國(guó)人就在1978年進(jìn)行了兩個(gè)任務(wù)：金星-先鋒1號(hào)和2號(hào)，1號(hào)瞄準(zhǔn)入軌，2號(hào)瞄準(zhǔn)著陸。

1978年5月20日，金星-先鋒1號(hào)發(fā)射成功，1980年7月插入金星軌道。

1978年8月8日，金星-先鋒2號(hào)發(fā)射成功。它攜帶著一個(gè)大的和三個(gè)小的探測(cè)器，它們分離后從不同的位置穿透金星大氣層。雖然只能做到撞擊金星表面，但也傳回了有用的數(shù)據(jù)。

在美國(guó)人“摸熊過(guò)河”時(shí)，蘇聯(lián)決定在1978年金星窗口即將關(guān)閉時(shí)再發(fā)射兩個(gè)金星探測(cè)器。這一次恐怕是受了美國(guó)人的刺激。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的金星轉(zhuǎn)移條件并不好——根據(jù)軌道計(jì)算，這個(gè)發(fā)射窗口并不是繞金星軌道飛行的好機(jī)會(huì)，因?yàn)檫@些飛行器到達(dá)時(shí)的動(dòng)能將是金星10號(hào)的三倍。

為了降低減速帶來(lái)的額外燃料消耗，蘇聯(lián)工程師決定不再采用軌道器-著陸器方案，而將軌道器變?yōu)轱w行平臺(tái)。

飛行平臺(tái)首先與著陸器分離，然后沿著雙曲線(xiàn)軌道飛掠金星。在指定位置附近，著陸器的信號(hào)能讓飛行平臺(tái)收到，飛行平臺(tái)再將信號(hào)傳回地球。

飛行平臺(tái)上裝有為深空和金星飛越而準(zhǔn)備的儀器：

（1）30-166nm極紫外光譜儀

（2）復(fù)合等離子體光譜儀

（3）KONUSγ射線(xiàn)暴探測(cè)器

（4）SNEGγ射線(xiàn)爆發(fā)探測(cè)器

（5）磁強(qiáng)計(jì)

（6）4個(gè)半導(dǎo)體計(jì)數(shù)器

（7）2個(gè)氣體放電計(jì)數(shù)器

（8）4個(gè)閃爍計(jì)數(shù)器

（9）半球形質(zhì)子望遠(yuǎn)鏡

可見(jiàn)，飛行平臺(tái)也是為了空間觀測(cè)而設(shè)計(jì)的。它在飛掠金星后還將繼續(xù)執(zhí)行科研任務(wù)。

（當(dāng)年的郵票）

由于飛行平臺(tái)結(jié)構(gòu)與金星9、10號(hào)一致，在飛行平臺(tái)上，工程師們不用下太多功夫。真正的大頭還是在著陸器上。

著陸器的基本設(shè)計(jì)也類(lèi)似于金星9號(hào)和金星10號(hào)：一個(gè)球形機(jī)身，由一系列支柱安裝在環(huán)形著陸平臺(tái)上。頂部有一個(gè)盤(pán)式氣動(dòng)制動(dòng)器和一個(gè)圓柱形塔架。

著陸器裝有全景彩色成像系統(tǒng)。其他儀器包括測(cè)量金星大氣成分的氣相色譜儀、研究散射太陽(yáng)輻射和土壤成分的儀器、土壤穿透器、溫度、壓力和風(fēng)傳感器、加速計(jì)和設(shè)計(jì)用于測(cè)量大氣放電的Groza裝置。

外部大球?qū)⒄麄€(gè)著陸器包起來(lái)，它由兩種材料組成：KG-25是一種高溫聚氨酯泡沫，PTKV-260是一種成分未知的高溫隔熱罩（可能是蜂窩復(fù)合材料，但現(xiàn)在已經(jīng)不為外人所知）。

為了給地面實(shí)驗(yàn)留出更多空間，降落傘系統(tǒng)被簡(jiǎn)化為一個(gè)飛行導(dǎo)引傘、一個(gè)在云層底部（49公里）切斷的單層下降傘、一個(gè)最后用的超音速剎車(chē)傘。

具體來(lái)說(shuō)，下降艙以及內(nèi)部的著陸器包括了研究云、大氣和金星表面的實(shí)驗(yàn)：

（1）背散射濁度計(jì)

（2）質(zhì)譜計(jì)

（3）氣相色譜儀

（4）X射線(xiàn)熒光光譜儀

（5）360°掃描光度計(jì)

（6）光譜儀（430-1170 nm）

（7）麥克風(fēng)/風(fēng)速計(jì)

（8）千赫茲級(jí)無(wú)線(xiàn)電傳感器

（9）4個(gè)溫度計(jì)

（10）3個(gè)氣壓計(jì)

（11）加速度計(jì)

（12）PROP-V貫入儀

（13）土壤分析裝置

（14）2臺(tái)彩色攝像機(jī)

這一次的4V-1有了許多新儀器。比如，安裝在著陸環(huán)上的土壤取樣分析裝置（即圖中的soil drill absent）

它會(huì)在著陸點(diǎn)鉆探取樣，并把土壤樣品送到分析室來(lái)分析成分。

又比如質(zhì)譜儀：

它有一個(gè)復(fù)雜的一米長(zhǎng)的進(jìn)氣系統(tǒng)，以避免像金星9號(hào)的質(zhì)譜儀那樣被云層物質(zhì)污染。它使用了一個(gè)在極短時(shí)間內(nèi)打開(kāi)大面積區(qū)域的進(jìn)氣閥，將云層物質(zhì)吸入Mass analyzer中。并且，不到遠(yuǎn)低于云層和次云霾層處，它不會(huì)激活。

金星9、10號(hào)的光度結(jié)果表明，金星白天面的光很強(qiáng)，因此不需要探照燈，所以在新的4V-1中就刪去了探照燈。

另外，金星9、10號(hào)的一大遺憾就是相機(jī)的鏡頭蓋沒(méi)有完全打開(kāi)。為此，工程師們想了各種辦法，最終使用了火工品這一手段。也就是，在著陸后，鏡頭蓋會(huì)被炸藥炸開(kāi)，而不是像原來(lái)那樣用彈簧機(jī)構(gòu)彈出來(lái)。在地面試驗(yàn)中，這一鏡頭蓋釋放機(jī)構(gòu)的表現(xiàn)很好。

下降艙還攜帶了任務(wù)紀(jì)念徽章——和上次的任務(wù)是一樣的。

金星11號(hào)于世界時(shí)1978年9月9日03:25:39發(fā)射升空。在9月16日和12月17日兩次中途修正后，下降艙于1978年12月23日與其飛行平臺(tái)分離。

12月23日，著陸器釋放后，飛行平臺(tái)繼續(xù)沿日心軌道經(jīng)過(guò)金星。1978年12月25日，在大約34000公里的高度上，飛行平臺(tái)與金星的距離最近。這個(gè)飛行平臺(tái)充當(dāng)了著陸器95分鐘的數(shù)據(jù)中繼，直到它飛出著陸器視野范圍。

12月25日，著陸器以11.2公里/秒的速度進(jìn)入了金星的夜間大氣層。在下降過(guò)程中，它先采用空氣動(dòng)力制動(dòng)，然后是降落傘制動(dòng)，最后是大氣制動(dòng)。隨著大氣層深度的增加，飛船從50米/秒減速到8米/秒的著陸速度。

最終，它于12月25日03時(shí)24分在地面軟著陸，降落總時(shí)間約為1小時(shí)，沒(méi)有激起塵埃。著陸點(diǎn)為南緯14°，東經(jīng)299°。信息按照計(jì)劃被傳輸?shù)斤w行平臺(tái)上。

有時(shí)，成功是那么的索然無(wú)味……

（未完待續(xù)）