Страница 34 из 43
Еще во время полета в космосе СА сильно охлаждают, создают минусовую температуру в приборном отсеке. На самой поверхности планеты внутри СА начинают действовать вентиляторы, которые вместе со специальными теплопоглотителями делают все возможное, чтобы ответственные узлы аппаратуры нагревались в самую последнюю очередь. Внешняя и внутренняя теплоизоляция, конечно, тоже играет не последнюю роль. И все это только одна сторона дела, одна группа задач. Нужно еще аккуратно затормозить спускаемый аппарат, мягко посадить его, обеспечить устойчивость даже в том случае, если СА сядет на склон горы… Список этот можно продолжить, но, думаю, важнее сказать другое: все конструкторские задачи — только часть большого комплекса проблем, решенных специалистами по двигателям, астронавигации, ориентации, корректированию орбит, динамике полета, радиосвязи, баллистике, бортовой автоматике, по научным исследованиям, ради которых и осуществляется эксперимент.
При каждом успехе космических автоматов мы вспоминаем главного конструктора, члена-корреспондента Академии наук Георгия Николаевича Бабакина, Героя Социалистического Труда, лауреата Ленинской премии. Он возглавлял конструкторское бюро, где были созданы многие космические автоматы, в том числе и те, что исследовали Венеру. Он возглавлял это конструкторское бюро и заложил основы, сформировал стиль, техническую политику, идеологию — словом все, что в итоге дало прекрасные результаты в исследовании космоса с помощью автоматов.
В исследованиях Венеры пройден большой путь, начало которому было положено еще Сергеем Павловичем Королевым, — первое попадание в планету («Венера-3», 1966), первый парашютный спуск и непосредственные измерения в атмосфере («Венера-4», 1967), спуск и измерения до высоты 20 км от поверхности («Венера-5», «Венера-6», 1969), первая передача научной информации с поверхности планеты («Венера-7», 1970), передача с дневной, т. е. обращенной к Солнцу, стороны планеты («Венера-8», 1972). И наконец, созданные с учетом всего предыдущего опыта станции «Венера-9» и «Венера-10», которые многим отличаются от своих предшественниц, в частности технологией спуска в атмосфере планеты…
— Рассказывая о прибытии «Венеры-9» на Венеру, вы подошли к тому моменту, когда должны вступить в строй парашютные системы…
— Парашютов на станции несколько. Первым появляется небольшой вспомогательный парашют — после отстрела верхней крышки теплозащитной оболочки (ТО) он уводит ее от аппарата (рис. 7 цветной вклейки). Позже будет произведен отстрел нижней крышки этой оболочки..
— Многие читатели, наверное, захотят узнать, что такое «отстрел»…
— Это тот счастливый случай, когда термин не требует перевода и точно отражает суть дела. Для того чтобы отделить и оттолкнуть одну часть аппарата от другой, как правило, используется пиротехнический заряд — сокращенно пирозаряд, это может быть небольшой цилиндр с некоторым подобием порохового заряда, с поршнем и толкателем. По соответствующей команде электрический импульс зажигает заряд, создается очень высокое давление, сила давления выталкивает поршень, и он производит необходимую работу. Например, отделяет СА от ОА, отбрасывает крышку теплозащиты. Кстати, на высоте около 50 км отстреливается основной парашют и скорость спуска СА начинает нарастать…
— А для чего это делается?
— Из парашютов самого СА первым раскрывается тормозной, он снижает скорость спуска до 50 м/с, т е до 180 км/ч. Начинает работать бортовой передатчик, и с трассы спуска идет научная информация на орбитальный аппарат (ОА). А с него — прямо на Землю. Через какое-то время раскрывается основной трехкупольный парашют общей площадью 180 м2 СА совсем уже медленно проходит один из самых интересных участков полета — слой облаков После этого медленный спуск не представляет особого интереса для ученых, а лишнее время лететь в жаркой атмосфере — это значит поднять температуру ОА и тем самым сократить возможное время его работы на поверхности планеты. Вот почему основной парашют отстреливает и СА начинает опускаться значительно быстрее, притормаживаясь только за счет особого жесткого зонтика, как принято говорить, за счет аэродинамического торможения Весь режим спуска СА имеет еще одну важную особенность — он должен быть синхронизирован с полетом ОА. Во время посадки СА орбитальный ретранслятор, установленный на ОА, должен находиться на таком участке своей орбиты, с которого можно перебросить надежный радиомост от СА на Землю. Как известно, именно таким четким взаимодействием СА и ОА завершились полеты «Венеры-9» и «Венеры-10», и они передали на Землю огромное количество информации.
Хотя информация и правит миром, однако она не вошла еще в школьные учебники, и единица количества информации — бит — пока не заняла своего законного места рядом с ваттами, метрами, амперами. Не кто иной, как связисты, первыми научились измерять информацию, да и само это слово в нынешнем его звучании пришло из теории связи. Трудный вопрос о полезности, о ценности сообщений остался в стороне, бесстрастной мерой информации стало количество простейших электрических сигналов-импульсов, необходимое для передачи слов, текстов, картинок независимо от их содержания Самая мелкая мера — один бит, один импульс или пауза, одно «да» или «нет» Если в алфавите 32 буквы, то для передачи каждой из них нужна определенная комбинация из 5 импульсов или пауз, из 5 «да» или «нет». И значит, количество информации в одной букве — 5 бит. В слове «сон» 3 буквы, т. е 15 бит, в слове «теплопроводность» 16 букв, оно содержит информацию 80 бит В шахматной доске 64 бит — 64 черных («да») или белых («нет») клеточки. В странице машинописного текста приблизительно 10 тыс. бит, в газетной фотографии — тысяч двести — триста, в пятиминутном разговоре — нисколько миллионов бит.
Избалованные легкостью получения информации, килобитами и мегабитами, которые приходят к нам с телевизионного экрана, из радиоприемника или по телефонному проводу, мы редко интересуемся ценой, которую платят за все это связисты А платят они немало, причем двумя видами валюты — секундами и герцами, временем передачи и полосой частот, которую нужно пропустить по каналу связи. (Полоса частот телевизионного сигнала — 6 МГц, полоса частот телефонного разговора примерно 3 кГц. Представление о полосе частот становится понятней, если вспомнить клавиатуру рояля: играя в пределах одной средней октавы, мы излучаем полосу частот примерно 400 Гц, играя на всей клавиатуре — около 4000 Гц.) Причем валюта — герцы и секунды — принимается в любой пропорции, важна лишь общая сумма: чем меньше времени отводится на передачу информации, тем шире должен быть пропускаемый спектр, и наоборот, чем более узкая полоса передается, тем дольше идет передача. Телеграмму в 1000 бит можно передать за 1 с, при этом линия связи должна будет пропустить полосу частот в 4000 Гц. А можно ограничиться полосой в 2–3 Гц, но тогда передавать телеграмму придется очень медленно — что-то около получаса. После такого предисловия мы можем вернуться на поверхность Венеры, куда только что спустился СА, и теперь уже со знанием дела отметить: время жизни спускаемого аппарата на поверхности ограничено; поэтому, чтобы передать с него большой объем информации, нужно передавать ее очень быстро, а значит, нужно, чтобы линия связи Венера — Земля пропускала широкую полосу частот.
Нужно-то оно, конечно, нужно, но только можно ли…
Главное препятствие для расширения полосы частот — огромная протяженность линий космической радиосвязи, эти бесконечные миллионы километров. Мощность, которая приходит от передатчика к приемнику, убывает с квадратом расстояния между ними. Именно с квадратом — расстояние увеличивается в 2 раза, мощность сигнала, доставшегося приемнику, уменьшается в 4 раза, расстояние растет в 1000 раз, мощность падает в миллион раз. От одного и того же передатчика с Венеры придет сигнал в 40 000 раз более слабый, чем с Луны, потому что от Земли до Венеры в 200 раз дальше, чем до Луны.