Wega

W 1984 roku odbył się start dwóch radzieckich sond Wega. Obie sondy obok tradycyjnych lądowników zostały wyposażone balony unoszące się w atmosferze Wenus.

Program Wega obejmował 2 identyczne sondy kosmiczne:

• Wega 1
• Wega 2

Obie zostały wyposażone w lądowniki i balony-subsondy mające badać atmosferę planety.

Sonda Wega (grafika: Wikipedia (CC))

Obie sondy dotarły do Wenus 11 i 15 czerwca 1985 roku. Każda z nich zawierała moduł lądowania o masie 1 500 kg i 240 cm średnicy. Zawierał on lądownik i balon.

Odłącznie się balonu od lądownika sondy kosmicznej (grafika: Wikipedia (CC))

Balony został zaprojektowane tak, aby unosić się na wysokości 54 km nad powierzchnią planety – w najbardziej aktywnej warstwie chmur Wenus. Zasilanie balonów pozwalać miało na 6 godzin działania – pomiarów ciśnienia atmosferycznego, temperatury, prędkości wiatru i gęstości. Oba balony działy jednak dłużej, bo ponad 46 godzin każdy.

Balony były typu ciśnieniowego (ang. superpressure) o średnicy 3,54 m i wypełnione były helem. Każdy z balonów ważył w sumie 21 kg z czego przypadało:

• 12,5 kg na powłokę i przewód podwieszenia gondoli
• 6,9 kg na gondolę
• 2,1 kg hel jako gaz nośny

Balony miały średnicę 3,54 m. Zostały wykonane we Francji z dość grubego materiału (~340 g/m 2).

Gondola balonu (grafika: NASA)

Gondole balonów były długie na 1,3 m i wisiały pod powłoką na linie o długości 13 m. Górna stożkowa część gondoli stanowiła antena nadawcza o długości 37 cm i szerokości 13 cm. Pod nią znajdował się system kontroli lotu oraz nadajnik radiowy. Najniższa sekcja zawierała baterie do zasilania i przyrządy pomiarowe:

• wiatromierz wiatrakowy – obroty umieszczonego na 24 cm ramieniu plastikowego wiatraczka zliczane były przez fotodiodę
• termometry
• światłomierz pracujący na diodzie PIN mierzący jasność
• ciśnieniomierz
• nefelometr – przyrząd optyczny służący do pomiaru natężenia światła rozproszonego przez zawiesiny (aerozole) w atmosferze

Po odrzuceniu lądownika i balonu sondy kosmiczne Wega kontynuowały podróż do komety Halleya (grafika: Wikipedia (CC))

Aby zmieścić się w wąskim paśmie transmisji danych na Ziemięzastosowano kompresję danych i pomiar przyrządów co 75 sekund.Transmisja pozyskanych i zapisanych danych odbywała się co 2 godziny. Nadajnik radiowy umożliwiał wysłanie danych z prędkością 2 048 bitów na sekundę. . Maksymalna moc nadajnika wynosiła 4,5 W.

Balony były śledzone przez 20 radioteleskopów na Ziemi. 6 z nich były rosyjskie, pozostałe 14 było koordynowane przez francuską agencję kosmiczną CNES i zawierały także należące do NASA (Deep Space Network). Przez 4 dni lotu balonów odebrano z nich 1200 oddzielnych sesji danych.

Anteny kompleksu Goldstone wchodzące w skład sieci Deep Space Network (grafika: NASA)

Znaczne odległości między radioteleskopami na Ziemi (5-10 tys. km) umożliwiły na lokalizację balonów w atmosferze Wenus.

Balony zostały odrzucone po zacienionej stronie Wenus i napompowane na wysokości 50 km. Potem wzniosły się kilka km wyżej. Wraz z wiatrem przemieściły się one (np. Wega 2 z prędkością średnią 66 m/s) z zacienionej strony planety na oświetloną. Tam baterie się wyczerpały i utracono kontakt z balonami.

Baterie litowe miały masę 1 kg i przewidywany czas działania 46-52 godzin.

Rosyjski dokument o sondach Wega

źródło