Автоматическая межпланетная станция (АМС) "Венера-4" была предназначена для доставки в атмосферу планеты Венеры спускаемого аппарата.
Венера — вторая по расстоянию от Солнца и ближайшая к Земле планета Солнечной системы. Ее исследования космическими аппаратами в Советском Союзе началось с запуска в 1961 году автоматической станции "Венера-1", которая прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от планеты и вышла на орбиту спутника Солнца. В 1965 году к ней были запущены еще две советские станции: "Венера-2", в задачу которой входило фотографирование планеты Венера и исследование околопланетного пространства с пролетной траектории, и "Венера-3" со спускаемым аппаратом. Оба космических аппарата вышли на межпланетную траекторию, но связь с ними прекратилась незадолго до подлета к Венере. Причиной этого стал перегрев бортовой аппаратуры.
С 1965 года все работы по созданию автоматических межпланетных станций стали производиться на Машиностроительном заводе имени С.А. Лавочкина. Первые станции создавались в ОКБ-1 под руководством Сергея Королева (ныне Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева).
При создании автоматической станции "Венера-4" за основу была взята "Венера-3", в конструкцию которой были внесены некоторые изменения. В основном доработке подверглась система терморегулирования, вместо жидкостной двухконтурной она стала воздушной. Компоновка же станции в целом, основные системы и спускаемый аппарат остались прежними.
Автоматическая станция "Венера-4" состояла из орбитального отсека с корректирующей двигательной установкой и спускаемого аппарата. Орбитальный отсек представлял собой герметичный корпус цилиндрической формы, в котором были размещены приборы радиокомплекса, системы астроориентации и коррекции "Чайка-В", терморегулирования, аккумуляторные батареи и научная аппаратура.
Для радиосвязи использовались заново разработанные малонаправленные антенны. Для обеспечения работы бортовой аппаратуры орбитального аппарата служила система энергопитания, в состав которой входили две панели солнечной батареи.
К хвостовой части гермоотсека крепился негерметичный отсек корректирующей двигательной установки с жидкостным ракетным двигателем, а также баллоны с компонентами топлива и системой подачи, сопла газовых двигателей ориентации.
Основной полезной нагрузкой автоматической станции "Венера-4" являлся спускаемый аппарат, который размещался в головной части космического аппарата. Он имел форму, близкую к шару, диаметром 1,03 метра и состоял из двух герметичных отсеков: приборного и парашютного. В парашютном отсеке была установлена двухкаскадная парашютная система, состоящая из тормозного и основного парашютов. Для определения момента ввода и раскрытия парашюта использовались датчики перегрузок, бародатчики и временной механизм. В приборном отсеке были размещены приборы служебных бортовых систем, включая радиокомплекс дециметрового диапазона, телеметрическую систему, блоки электроавтоматики и системы терморегулирования. Для питания служебных и научных приборов в спускаемом аппарате была установлена химическая батарея, рассчитанная примерно на 100 минут непрерывной работы.
Передача телеметрической и научной информации осуществлялась непосредственно со спускаемого аппарата на Землю. В случае выхода из строя одного из передатчиков специальное устройство должно было автоматически подключить резервный комплект.
Снаружи спускаемый аппарат был покрыт теплозащитой с применением сублимирующих материалов. По сравнению с "Венерой-3" теплозащита была значительно усилена. Для предотвращения разогрева аппарата в процессе спуска между внешней теплозащитой и корпусом была расположена многослойная теплоизоляция из стеклотекстолитовых сот с прослойками из асботекстолита.
Общая масса автоматической станции "Венера-4" равнялась 1106 килограммам. Масса спускаемого аппарата — 377 килограмм. Перед стартом спускаемый аппарат прошел стерилизацию с целью предотвращения заноса на Венеру микроорганизмов земного происхождения.
Автоматическая станция "Венера-4" была запущена 12 июня 1967 года с космодрома Байконур ракетой-носителем "Молния-М" с разгонным блоком и выведена на промежуточную опорную орбиту искусственного спутника Земли. Откуда с помощью двигателя разгонного блока аппарат был переведен на трассу полета к Венере. Спустя 128 суток после старта, 18 октября 1967 года, станция "Венера-4" сблизилась с планетой. Спускаемый аппарат отделился перед входом автоматической станции в атмосферу Венеры. АМС сгорела в плотных слоях атмосферы, а спускаемый аппарат на парашюте плавно опустился в плотные слои атмосферы. Вместе с раскрытием основного парашюта раскрылись антенны радиовысотомера и передатчика, включились научные приборы, и началась передача научной информации на Землю.
18 октября 1967 года впервые был осуществлен плавный спуск космического аппарата в атмосфере Венеры и осуществлены непосредственные физико-химические исследования. Спускаемый аппарат произвел прямые измерения температуры, плотности, давления и химического состава атмосферы планеты во время спуска. Первый в истории человечества сеанс межпланетной радиосвязи продолжался 93 минуты. Последние переданные им параметры атмосферы Венеры соответствовали высоте 28 километров. Давление и плотность аппаратом измерялись вплоть до зашкаливания приборов, поскольку верхний предел манометра составлял 7,3 атмосферы. Измерение температуры проводилось в течение всего спуска аппарата на парашюте до момента пропадания связи.
Прочность спускаемого аппарата была рассчитана на давление только 15 атмосфер.
После этого в конструкцию последующих станций были внесены изменения и дальнейшие посадки на планету проходили уже вполне успешно.
В результате полета "Венеры-4" было установлено, что углекислый газ является основной компонентой атмосферы Венеры (около 90%), а кислорода и водяного пара в ней содержится незначительно.
Научные приборы орбитального аппарата станции "Венера-4" показали отсутствие у Венеры радиационных поясов, а магнитное поле планеты оказалось в 3000 раз слабее магнитного поля Земли.
Кроме того, с помощью индикатора УФ-излучения Солнца была обнаружена водородная корона Венеры, содержащая примерно в 1000 раз меньше водорода, чем верхняя атмосфера Земли. Атомарный же кислород индикатором обнаружен не был.
Программа полета станции "Венера-4" была выполнена полностью.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
