La respuesta simple es que, en su conjunto, las misiones Venera no aterrizaron particularmente juntas. Comenzando con Venera 4:

La extensión general de los sitios de aterrizaje de Venera (cuando se incluyen las sondas que no sobrevivieron a la superficie) es de casi 110° de longitud. A modo de comparación, la extensión de los lados de aterrizaje de la Luna en el mapa que proporcionó de la luna es de aproximadamente 130 °.

Los últimos aterrizajes de Venera terminaron repartidos en solo 60 ° de longitud, por lo que intentaré responder qué impulsó las elecciones de los sitios de aterrizaje individuales.

Visión general

Para empezar, las fechas de lanzamiento/aterrizaje de las misiones del módulo de aterrizaje Venera fueron:

• Venera 7: 17 de agosto de 1970/15 de diciembre de 1970
• Venera 8: 17 de marzo de 1972/22 de julio de 1972
• Venera 9: 8 de junio de 1975/22 de octubre de 1975
• Venera 10: 14 de junio de 1975/25 de octubre de 1975
• Venera 11: 9 de septiembre de 1978/25 de diciembre de 1978
• Venera 12: 14 de septiembre de 1978/21 de diciembre de 1978
• Venera 13: 30 de octubre de 1981/1 de marzo de 1982
• Venera 14: 4 de noviembre de 1981/5 de marzo de 1982

Tenga en cuenta que Venera 9-14 vienen en pares: para cada ventana de lanzamiento que usaron, los soviéticos construyeron dos naves espaciales idénticas o muy similares y las lanzaron ambas por redundancia (Venera 7 y 8 en realidad tenían naves hermanas que no pudieron salir de la órbita terrestre ¹ ). Cuando vi la pregunta, sinceramente esperaba ver los módulos de aterrizaje emparejados por ventana de lanzamiento y me sorprendió que esa no fuera la respuesta completa (aunque cada par terminó bastante cerca en términos de longitud).

Restricciones de la misión

Factores externos

Las primeras misiones de cartografía por radar fueron Pioneer Venus 1 (llegó a Venus en diciembre de 1978) y Venera 15 y 16 (llegó a Venus en octubre de 1983) ² . El mapa que publicó con los sitios de aterrizaje marcados es de Pioneer Venus 1 y tiene una fecha de noviembre de 1981, pero pude encontrar un mapa similar con fecha de junio de 1980 en el Sistema de biblioteca de imágenes Ames .

Eso significa que los únicos módulos de aterrizaje Venera que se lanzaron cuando había datos cartográficos disponibles fueron los Venera 13 y 14.

Entorno venusiano

En términos de entorno general, Venus tiene un período orbital de 224,65 días terrestres y una rotación retrógrada lo suficientemente lenta como para que una rotación completa lleve 243 días terrestres. Eso significa que las sondas que aterrizan con solo unos días de diferencia tienen casi exactamente las mismas opciones de aterrizaje en términos de balística porque el planeta apenas se ha movido en relación con la trayectoria orbital de las sondas.

En conjunto, la rotación y el período orbital forman una resonancia con la Tierra: cada vez que Venus y la Tierra están en su punto más cercano, el mismo lado de Venus está frente a la ^Tierra . Eso significa que es probable que las misiones con restricciones similares terminen en lugares similares porque la alineación inicial de los planetas es la misma en cada ventana de lanzamiento.

Venera 7

Aterrizó en el lado nocturno del planeta en la línea de visión de la Tierra por razones de contacto por radio ¹ .

Venera 7 en realidad entró con su autobús interplanetario todavía conectado para mantener activo el sistema de enfriamiento el mayor tiempo posible. Eso significa que no tenía la opción de usar el bus como relevo.

En realidad, esta fue la primera vez que se llegó a la superficie con la sonda intacta y no se había realizado un mapeo/imagen de la superficie. De hecho, esta sonda no tenía cámara y aterrizó de noche en una posición óptima con respecto al contacto por radio con la Tierra ¹ .

Además de las lecturas de temperatura devueltas (no se transmitió la presión), se controló la señal de la portadora en busca de cambios Doppler para medir el viento durante el descenso y la rotación del planeta después del aterrizaje. Parece que esta es la primera indicación de que las altas velocidades del viento a gran altura no coincidieron con la velocidad de rotación del planeta ¹ . Hasta esta misión, básicamente no había datos sobre la superficie, por lo que no había nada que apuntar en términos de características de la superficie.

Venera 8

Para permitir que las misiones V-72 midieran la luz solar, fueron diseñadas para aterrizar dentro de la media luna iluminada vista desde la Tierra, aún en la línea de visión de radio. ¹

Este fue el primer intento de medir la luz en la parte baja de la atmósfera, pero usaron un fotómetro , por lo que solo se devolvió la intensidad de la luz, sin imágenes / mapeo. Dicho esto, las lecturas de intensidad de la luz cerca del final de la mañana con el sol a solo 5° sobre el horizonte brindaron la primera evidencia de que la capa de nubes tenía un piso y que puede haber luz en la superficie para tomar fotografías ¹ .

Venera 9 / 10

9: "el aterrizaje se realizó con el Sol cerca del cenit a las 05:13 UTC del 22 de octubre"

10: "el aterrizaje se realizó con el sol cerca del cenit, a las 0517 UT, el 25 de octubre"

Un componente importante de la misión fue tomar las primeras fotografías de la superficie de Venus. No solo aterrizaron cerca del mediodía local para obtener la mejor iluminación natural posible, sino que también incluyeron lámparas halógenas (que no se usaron gracias a la luz solar) ³ . El autobús interplanetario de cada nave se usó como un relé de comunicación para sortear las limitaciones de la línea de visión a la Tierra de los módulos de aterrizaje anteriores.

Recuerde que Venus gira extremadamente lentamente, por lo que la separación de tres días entre aterrizajes no significa que el cenit se haya movido mucho. En el mapa, está claro que estos dos módulos de aterrizaje terminaron en diferentes latitudes pero casi en la misma longitud (291,64° E frente a 291,51° E).

Venera 11 / 12

Esta ventana de lanzamiento fue una mala oportunidad para orbitar Venus, porque los vehículos llegarían con tres veces la energía cinética que tenían Venera-9 y 10. En cambio, las trayectorias hiperbólicas y la sincronización precisa permitieron enlaces de radio suficientemente largos después del aterrizaje. ³

El autobús tenía que permanecer a la vista para actuar como un relé y estas fueron las primeras sondas en incluir cámaras a color, por lo que una buena iluminación habría sido nuevamente deseable (aunque debido a una falla de diseño, las 4 cámaras idénticas no pudieron expulsar sus tapas de lentes) ³ .

Encontré una referencia que afirmaba que "el objetivo se basó puramente en consideraciones balísticas" ⁴ , pero eso parece estar en desacuerdo con el objetivo de devolver imágenes que los llevaron a aterrizar en el lado diurno del planeta. Aún así, las consideraciones balísticas habrían limitado sus opciones sin forzarlos a un área de aterrizaje específica.

Venera 13 / 14

Esta fue la primera misión para la que había datos cartográficos disponibles, aunque la redacción de este informe da la impresión de que usaron el mapeo para comprender mejor las áreas en las que aterrizaron en lugar de usarlo para planificar un lugar de aterrizaje:

13 ³ :

A partir de imágenes de radar de alta resolución del lugar de aterrizaje, los geólogos rusos AM Abdrakhimov y AT Bazilevskii concluyeron que Venera-13 probablemente aterrizó en el tipo más común de terreno venusiano, llanuras con crestas rugosas.

14 ³ :

Las imágenes de radar del sitio revelan una llanura volcánica más joven con flujos lobulados de lava, probablemente formada hace unos pocos millones de años. La roca, que primero se consideró lava solidificada, en realidad tiene capas y es crujiente (según lo determinado por el análisis de desaceleración del impacto).

Eso parece estar algo en desacuerdo con ⁴ :

A partir de la misión Venera 13, los mapas de las propiedades de radar de la superficie de Venus, adquiridos por el orbitador Pioneer Venus, estuvieron disponibles, por lo que dentro de las zonas alcanzables balísticamente, se seleccionaron y usaron para apuntar áreas con poca rugosidad de la superficie.

Por otro lado, estaban usando cápsulas de entrada esféricas sin capacidad de dirección durante la entrada y luego se lanzaron en paracaídas en la región de mayor altitud de la atmósfera (donde la velocidad del viento alcanza los 100 m/s ⁵ ), por lo que es posible que vagamente apuntaran a objetos fáciles de alcanzar. (basado en restricciones balísticas) regiones aparentemente planas luego examinaron los mapas de radar más cerca de las áreas donde realmente aterrizaron.

Conclusión/Resumen

Venera 4-7 simplemente se dejó caer en la atmósfera en la línea de visión de la Tierra para contacto por radio.

Venera 8 tenía que estar en la línea de visión de la Tierra pero también a la luz del sol, obligándolo a aterrizar en la estrecha banda de Venus que cumplía con ambas limitaciones.

Venera 9/10 quería aterrizar con el sol directamente sobre su cabeza para obtener imágenes y lo hizo porque no tenía que estar en la línea de visión de la Tierra.

Venera 11/12 también quería luz solar, pero tenía restricciones basadas en la transferencia energética y la geometría para usar el bus interplanetario de rápido movimiento para un relevo a la Tierra.

Venera 13/14 se apuntó aproximadamente a áreas planas según los datos de mapeo de radar disponibles, pero sujeto a las mismas restricciones que 11/12.

La rotación extremadamente lenta de Venus mantuvo a los pares de misiones (restricciones compartidas) dentro de los 10° de longitud entre sí. La resonancia de la alineación planetaria mencionada en la sección de entorno anterior hizo que todos los módulos de aterrizaje con cámaras (9-14) aterrizaran dentro de una banda de longitud de 20° (el mismo lugar del planeta tenía una iluminación óptima en cada ventana de lanzamiento).

Referencias

1. Sondeando la atmósfera de Venus
2. Misiones a Venus y Mercurio
3. Primeras imágenes de la superficie de Venus
4. Aterrizaje en Venus: Pasado y Futuro
5. Atmósfera de Venus