Копипаст.ру - фото ню, юмор, фото приколы, бесплатные игры, демотиваторы, комиксы, девушка дня Фото приколы   Удивительное   Фото НЮ   Ещё »  

хочу только
эфир   блогород   недельник   лидеры   лучшие   архив   пopно  
Нас уже 78356. 
Подсчет онлайн...
сейчас
+ регистрация / вход

→ В НОВОМ

Венера или первые 60 kpx с другой планеты

16 сентября 2014 в 14:32Блогиby archangel.stamovТеги: венера фото |
5
рейтинг
0
коммент.

Когда мы слышим «фотография с поверхности другой планеты», то первым на ум, как правило, приходит Марс. Оно, конечно, и не удивительно: в последние годы мы избалованы стереоскопическими снимками HRSC, панорамами HiRISE с огромным разрешением, и марсоходом Curiosity с почти ежедневными фотоотчетами. И даже когда речь заходит об истории вопроса, вспоминаем успех американских миссий «Викинг». Но мало кто помнит (или даже знает) о том, что первая в истории фотография с поверхности другой планеты получена не на Марсе и не американским аппаратом, а советской станцией «Венера-9» в 1975 году.

В этом топике я хочу восстановить историческую справедливость и рассказать о том, как советским инженерам удалось создать устройство, которое успешно осуществило панорамную съемку в условиях крайне агрессивной среды при температуре более 470°С и давлении в 93 атм.



История советского успеха в изучении Венеры описана достаточно неплохо (да хоть в Википедии), поэтому я обозначу лишь основные вехи:
В 1961 году был отправлен первый в истории человечества аппарат, предназначенный для исследования других планет, «Венера-1».
1967 год — «Венера-4» стала первым аппаратом, проникшим в атмосфру планеты и передавшим оттуда научные данные.
1970 год — спускаемый аппарат «Венера-7» совершил мягкую посадку на поверхность Венеры, информация передавалась 53 минуты, в том числе 20 минут — с поверхности (это первый случай радиосвязи с поверхности другой планеты).
1975 год — первые черно-белые панорамные изображения с поверхности другой планеты («Венера-9, 10»).
1982 год — впервые были получены цветные изображения поверхности и проведён прямой анализ грунта планеты («Венера-13, 14»).

Итак, к моменту запуска «Венеры-9» у советских ученых было достаточно информации о тех условиях, в которых предстояло вести фотосъемку: в первую очередь, это параметры температуры и давления, необходимые для правильного расчета инженерных конструкций (до «Венеры-4» давление атмосферы считалось равным 10 атм, что привело к разрушению этого спускаемого аппарата еще до достижения им поверхности планеты), а также параметры освещенности для корректной настройки фотоаппаратуры (так, из-за неправильных выдержек фотоснимки с «Марса-2» и «Марса-3» практически не представляли научной ценности).

В состав научной аппаратуры спускаемого аппарата «Венера-9» входили: системы измерения температуры и давления, масс-спектрометр для определения химического состава атмосферы, акселерометры, нефелометры (2), фотометр для исследования светового режима (3 полосы в видимой области + 2 ИК в трех телесных углах), фотометр на полосы поглощения CO2 и H2O, анемометр, гамма-спектрометр для определения содержания естественных радиоактивных элементов в венерианских породах, радиационный плотномер для определения плотности грунта в поверхностном слое планеты, панорамные телефотометры (2).





Для получения изображения поверхности Венеры в месте посадки спускаемого аппарата панорамная камера устанавливалась в герметичном приборном отсеке, в котором в течение длительного времени обеспечивались нормальные условия по температуре и давлению. Кроме того, необходимо было создать «оптическое окно» к поверхности Венеры, где давление могло достигать 100 атм, а температура 500°С, и не допускать их влияния на камеру. Эти обстоятельства требовали целого ряда оригинальных технических и конструкторских решений. Так, за двое суток до подлета к планете производилось внутреннее захолаживание системы (до -10°С). Для стабилизации внутреннего температурного режима во время работы на поверхности использовались сотовые композитные материалы с малой теплопроводностью, экранно-вакуумная изоляция, аккумуляторы тепла из тригидрата азотнокислого лития, обладающего высокой удельной теплоемкостью и температурой плавления ~30°C. После 75-минутного спуска и часовой работы на поверхности Венеры, температура внутри спускаемого аппарата поднялась с начальных -10°C до 60°C.

Существенное влияние на конструктивно-компоновочную схему оказал комплекс задач, связанных с обеспечением необходимого поля зрения камеры и разрешения на поверхности. В НПО им. Лавочкина (разработчик аппарата) было признано наиболее целесообразным расположить камеру в верхней зоне приборного контейнера. Однако ввиду необходимости передачи изображения как ближнего, так и дальнего плана ось панорамирования камер была наклонена на 50° к вертикальной оси посадочного аппарата. При этом минимальное расстояние от поверхности до камеры составляло около 1 м. Таким образом в поле зрения камеры должна была попасть часть устройства с нанесенными на нее тестовыми контрастными изображениями. Такое расположение камеры позволяло получить изображение поверхности при малой прозрачности атмосферы и определить фотометрические характеристики поверхности планеты, а также в случае благоприятных метеоусловий получить панораму, охватывающую значительную площадь поверхности Венеры.

В месте установки камеры со стороны наружной части приборного отсека располагался оптический иллюминатор цилиндрической формы:



Иллюминатор был изготовлен из толстостенного кварцевого стекла толщиной 10 мм с фокусным расстоянием 371 мм и светопропусканием 95%. Внутри цилиндрического иллюминатора было расположено перископическое устройство камеры со сканирующим зеркалом. Тем самым основные тепловые потоки, проникающие через иллюминатор, воздействовали только на верхнюю часть камеры, не достигая электронной аппаратуры.

Для обеспечения заданного теплового режима и исключения влияния высокой температуры на аппаратуру камера и иллюминатор были закреплены в приборном отсеке при помощи нетеплопроводных и теплопоглотительных конструктивных элементов. Иллюминатор был закрыт мощной теплоизоляцией, за исключением смотрового выреза‚ обеспечивающего необходимое поле зрения. Смотровой вырез, в свою очередь, был закрыт теплоизоляционной крышкой, которая с помощью пироустройств сбрасывалась после посадки. Этим обеспечивался, во-первых, тепловой режим камеры во время снижения, а во-вторых‚ защита стекла иллюминатора от возможного закопчения, осаждения и конденсации на нем продуктов газовыделения теплозащиты и каких-либо непрозрачных осадков из атмосферы Венеры.

Поскольку у советских инженеров имелся большой положительный опыт использования оптико-механических панорамных камер на лунных аппаратах, как неподвижных («Луна-Э», «Луна-13»), так и подвижных («Луноход-1», «Луноход-2»), а оптические и электрические характеристики этих камер в целом соответствовали потребностям венерианской миссии, было решено использовать именно их. Единственное, в отличие от лунных камер, работавших непосредственно во внешней среде, в данном случае была предусмотрена защита от особо жестких климатических воздействий на Венере.

Сборка камеры:



В оптико-механической панорамной камере используется принцип сканирующего телефотометра. Основные элементы камеры и их установка на аппарате:



Как уже говорилось выше, камера была расположена внутри герметичного и теплоизолированного корпуса. Съемка поверхности производится через цилиндрический иллюминатор, внутри которого установлено сканирующее зеркало и элементы его привода. Обзор окружающей поверхности в номинальном угле 40х180° осуществляется за счет двух движений сканирующего зеркала — вращения вокруг оси панорамирования и качания в плоскости, проходящей через эту ось. Для повышения надежности получения изображения в условиях пониженной освещенности или очень малых контрастов снаружи были установлены два источника искусственного света, освещающих локальные зоны поверхности в двух секторах панорамы.

Устройство камеры:




Конструктивно камера разбивается на две части: основной корпус и перископическое устройство. Перископ выносил за пределы теплоизоляционных оболочек сканирующее зеркало и располагается в зоне, где температура могла достигать 475°С. Основной же корпус с электронными блоками и оптической системой находится в зоне, где рабочая температура не превышала 40-50°С. Перископическое устройство выполнено в виде тонкостенной трубы из материала с низкой теплопроводностью. Качание зеркала от кулачка и толкателя производилось через проволочную тягу длиной 250 мм. Труба перископа, вращавшаяся при панорамном обзоре, была установлена на шарикоподшипниках, между которыми был расположен радиатор, обеспечивающий передачу тепла на корпус. В самом корпусе по всему периметру были сделаны герметичные полости, заполненные тригидратом азотнокислого лития, обладающим большой теплоемкостью.

Оптическая схема камеры:

Надоело листать страницы? Зарегистрируйтесь и станет удобнее.
Страница 1 из 2 | Следующая страница

Нравится пост? Жми:


Источник новости © http://habrahabr.ru/post/184444/


Похожие новости
BeeChallenge Новая забаваПодборка ДТП и Аварий Сентябрь …Подборка ДТП и Аварий Сентябрь …12 полезных сайтов, о существов…Подборка ДТП и Аварий Сентябрь …
Теги: венера фото | Все фото приколы и картинки »

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ ЗА 20 СЕКУНД
Меньше рекламы, добавление новостей, голосование, подарки...



Информация
Вы не можете оставлять комментарии к данной новости.

Загрузка. Пожалуйста, подождите...