נוגה למתקדמים – הטיסות הסובייטיות לשכננו במערכת השמש בשנות השבעים

בחלק הראשון סיפרנו על הטיסות הראשונות לנוגה – החל מספוטניק 7 ולאחריה סדרת ונרה מונרה 1 ועד ונרה 6, שסגרה את שנות השישים. הטיסות הבאות כבר היו מתקדמות יותר וכללו גם מכשירים למחקר כימי וגיאולוגי מקיף של כוכב הלכת

בחלק הראשון סיפרנו על הטיסות הראשונות לנוגה – החל מספוטניק 7 ולאחריה סדרת ונרה מונרה 1 ועד ונרה 6, שסגרה את שנות השישים. הטיסות הבאות כבר היו מתקדמות יותר וכללו גם מכשירים למחקר כימי וגיאולוגי מקיף של כוכב הלכת

ונרה 7
ב־17 באוגוסט 1970 שוגרה ונרה 7, החללית משוכללת יותר מקודמותיה. משקלה 1180 ק”ג. לאחר הכישלונות הקודמים להנחתת חלליות על נוגה, שונה מנגנון הצניחה לחלוטין. הנחתת מסוגלת לעבור דרך השכבות העליונות של האטמוספירה במהירות רבה מקודמותיה והיא יכולה לעמוד בלחץ של G200 ובחום של 500 מעלות. גם המצנח תוכנן לעמוד בטמפרטורה כה גבוהה. לאחר מסע של 120 יום, ב־15 בדצמבר הגיעה החללית ליעדה. במהלך הטיסה בוצעו יותר מ־100 תיקוני מסלול, 127 התקשרויות רדיו שאִפשרו גם קבלת מידע רב ערך על החלל עצמו ועל פעילות המכשירים. החללית עברה במסעה 320 מיליון ק”מ.

מטרת הטיסה הייתה מחקר כימי וגיאולוגי מקיף של כוכב הלכת. ב־2 בדצמבר, במרחק של 1.3 מיליון ק”מ מהנוגה בוצעו כל ההכנות הדרשות לנחיתה. במרחק זה הוחל בקירורו של מתקן הנחיתה ל־8 מעלות מתחת לאפס. בחללית שני תאי מכשירים אחד נועד להיכנס למסלול סביב נוגה והשני לנחיתה. ב־15 בדצמבר נותקה הנחתת מהמקפת ונכנסה לאטמוספירה במהירות של 11.5 ק”מ לשנייה. הפרש טמפרטורות בין גל ההלם והנחתת הגיע ל־11,000 מעלות. הכניסה לאטמוספירה נעשתה במסלול מקפץ. זוהי כניסה הדרגתית ותוך התוויית נתיב טיסה לולייני המאט את מהירות הטיסה ל־201 מטר לשנייה. כל אותו זמן, הייתה הנחתת בעומס של G350. במהירות זו נפרשו המצנחים והוחל בשידור נתונים לכדור הארץ. משך הנחיתה 35 דקות, 25 דקות פחות מהמצופה.

במהלך הטיסה מכשירי החללית פעלו על אנרגיה חשמלית כשהם מוזנים באנרגיה שמשית. המכשירים כללו מדי לחץ המסוגלים לעמוד בלחצים שבין 0.5 ל־150 אטמוספירות. מדי החום מסוגלים לעמוד בטמפרטורות של 25 -540 מעלות.
פרישת המצנחים נעשתה בגובה של 60 ק”מ ובמעמס של 0.7 אטמוספירות. המצנח יכול לעמוד בטמפרטורה של 530 מעלות. האטת מהירות הנחתת אִפשרה לימוד יסודי של שכבות האטמוספירה הנמוכות. במשך כל הירידה, הטמפרטורה עלתה באופן הדרגתי. ההוכחה המוצקה לנחיתה הייתה שעצמתם של גלי הרדיו ירדה פי 100. הסיבה לכך נעוצה כנראה בשינוי הפתאומי בכיוונה של האנטנה המשדרת.

ונרה 7 שידרה לכדור הארץ נתונים במשך 23 דקות. התברר שהטמפרטורה השוררת על פני הנוגה היא 20 ± 475 מעלות, הלחץ האטמוספרי 15 ± 90, צפיפות האטמוספירה סמוך לקרקע גדולה פי 60 מהאטמוספירה של כדור הארץ והאטמוספירה מכילה 97% CO2 ו־1% אדי מים. במהלך הטיסה, מה־10 בדצמבר 1970, שודרו נתונים על להבות שמש רבות עוצמה. החללית נשאה עמה תמונה של לנין וגם את סמל הפטיש והמגל.

עוד בנושא באתר הידען:

• החלק הראשון בסדרה – משימות סובייטיות לנוגה בשנות השישים
• סקירת תוכנית החלל של ברית המועצות ורוסיה

ונרה 8
ב־27 במארס 1972 שוגרה ונרה 8. החללית שוגרה ממסלול חנייה ארצי שמרחקו מהקרקע 193.6 – 240 ק”מ. זווית הנטייה 51.77 מעלות ומשך ההקפה 88.79 דקות. משקל החללית 1180 ק”ג. ונרה 8 נועדה להמשיך במחקרים שעשו קודמותיה והם:

• א הנחתת נחתת על פני הקרקע.
• ב. שידור נתונים על האטמוספירה, לחץ אטמוספרי, טמפרטורה, ריכוז המימן ותכולת האבק.
• ג. מדידת זרימתה של פלסמת השמש לכוכב הלכת.
• ד. אנליזות כימיות של האטמוספירה. לוודא אם יש בה גופרית, ברום, יוד וכספית. החוקרים הרוסיים הניחו כי על הקרקע ובמספר שכבות באטמוספירה מצויות מתכות כמו אבץ ועופרת בפאזה נוזלית, והם ניסו להוכיח השערה זו.
• ה. מדידת הֶרכבה הכימי של אדמת הנוגה וטיב הסלעים.
• ו. מדידת תנאי האור על הקרקע.
• ז. מדידת החלל הבין־כוכבי במהלך טיסתה של החללית.

מדעני החלל הרוסיים התקשרו למצפה הכוכבים ג’דרל בנק שבאנגליה וביקשו מהאסטרונומים במקום לקלוט את שידורי החללית ולהעבירם אליהם. הבקשה נענתה בחיוב.

בשל הנתונים שהצטברו בטיסות קודמות שונתה צורתה של הנחתת. היא דומה במידה רבה לתיבת קרח. ימים אחדים לפני הנחיתה הוקפאו מכשירי החללית כדי שיוכלו לעמוד בטמפרטורה הגבוהה בזמן הכניסה לאטמוספירה. ואמנם, הטמפרטורה בתוך הנחתת ירדה ל־12 מעלות מתחת לאפס. הנחתת צוידה גם במצנחים מיוחדים ובמגִנֵי חום המסוגלים לעמוד בטמפרטורה של 500 מעלות.

משקל הנחתת 495 ק”ג. בחללית מצויים גלאי קרינת גמא למדידת הֶרכבה הכימי של הקרקע, פוטומטר, אנטנת שידור נוספת למקרי חירום, סמל הפטיש והמגל ותמונה של לנין.

לאחר מסע של 300 מיליון ק”מ במשך 117 יום, ב־22 ביולי נותקה הנחתת מהחללית, חדרה לאטמוספירה, פרשה את מצנחיה ונחתה. הנחיתה הייתה 2896 ק”מ מאתר הנחיתה של ונרה 7. הנחתת שידרה נתונים במשך 50 דקות והפסיקה לעבוד. במהלך הנחיתה כדור הארץ היה נמוך יחסית לאופק של נוגה, כך שניתן היה למדוד את ההארה של השמש. מכיוון שהנחיתה התבצעה בזמן הבוקר של נוגה, השמש נמצאה קצת גבוה מעל האופק של מקום הנחיתה.

מהלך הנחיתה
הירידה אל פני הקרקע החלה עם הינתקותה של הנחתת כאשר המהירות ההתחלתית היא 41,696 קמ”ש. כאשר הנחתת התייצבה, הבלימה האווירודינמית האטה את המהירות ל־900 קמ”ש. בזמן זה על הנחתת לעמוד בעומס של g 350. אחרי שהנחתת עברה את קו הגובה 70 ק”מ, גובה בו מצויים העננים, הופעלה הטלמטריה והוחל בשידור הנתונים לכדור הארץ. במקביל מד הגובה החל גם כן לעבוד והמצנח נפרש. בשלב הסופי המצנח הראשי נותק. הנחיתה הייתה בצד המואר של הנוגה במקום שניתן לראותה מכדור הארץ, מה שאִפשר לתקשר אִתה.

ממצאים
ההרכב הכימי של קרקע הכוכב באתר הנחיתה דומה לזה של כדור הארץ, כן נמצאו יסודות רדיואקטיביים כמו אשלגן (4%), אורניום (% -4 10X 2.1) ותוריום (% -4 10X 6.5) באותו היחס שבו הם מצויים סלעים געשיים רבים בכדור הארץ. בתקופות גיאולוגיות קדומות יותר נוגה היה כנראה חם יותר והחומר שבו התרכך וזרם בו. בזמן זה היסודות הכבדים נמשכו כלפי המרכז (הגרעין) בשעה שהקלים עם היסודות הרדיואקטיביים עלו אל פני השטח מקרום הכוכב. צפיפות הקרקע באתר הנחיתה היא 1.5 גרם/סמ”ק. החומר שממנו עשויה הקרקע במקום הנחיתה דומה מאוד לסלעי הגרניט הארציים. הקרקע היא כנראה פריכה ומפוררת.

האטמוספירה מכילה 97% CO2, 2% חנקן ופחות מ־1% חמצן. אדי המים הם בריכוז הקטן מ־1%. בקרבה לעננים מצויה אמוניה בריכוז של % 0.1 – % 0.01. פחות מ־2% מאור השמש חודר דרך מעטה העננים מגיע לכוכב ופוגע בקרקע ומפוזר לכל עבר על־ידי אין סוף פרודות של CO2 ומרכך כל צל או ניגוד גוונים.

ונרה 8 נחתה בצד המואר, ונרה 7 בצד החשוך. לפי נתוניהן של שתי החלליות נקבע כי לא קיים הבדל בולט בין היום ללילה, הקרקע לא מתקררת. בלילה הארוך אפקט החממה של האטמוספירה מונע את בריחת החום. הטמפרטורה שנמדדה במקום הנחיתה הגיעה ל־475 מעלות והלחץ האטמוספרי ל־90 אטמוספירות. בגובה 48 ק”מ מהירות הרוח היא 176 קמ”ש וסמוך לקרקע 6.4 קמ”ש. ערכים אלה אישרו תצפיות מכדור הארץ אשר הניחו כי האטמוספירה נעה בכיוון תנועתה סביב עצמה. הרוח נעה מהצד החשוך לצד המואר.

ונרה 9, ונרה 10
ב־8 ביוני 1975 החלה ברה”מ בשלב הבא בחקר כוכב הלכת נוגה, שיגור שתי חלליות- ונרה 9 וונרה 10. הן שוגרו במועדים שונים. הראשונה שוגרה ב־8 ביוני והשנייה ב־14 ביוני. הן שוגרו ממסלול חנייה ארצי. המשגר הוא SL-13 Proton. המטרה לעמוד טוב יותר על אקלימו של כוכב הלכת. ההחלטה לשגר את שתי החלליות זו אחר זו באה להגדיל את כמות המידע החדש על נוגה ולאפשר גם בדיקה צולבת של הממצאים, להשיג נתונים מושלמים יותר על הנוגה ולהבטיח את מהימנות האינפורמציה. במהלך הטיסה על החלליות לאסוף אינפורמציה על שדות מגנטיים בחלל, על רוח השמש ועל קרינה אולטרה סגולית בין־כוכבית.

מבנה החלליות

חלליות אלה הן מדגם חדש וציודן מושלם הרבה יותר מזה שהיה בקודמותיהן. משקל כל חללית 4.3 טון. כל חללית עשויה משני חלקים – מקפת ונחתת.

המקפת
לכל מקפת שני חלקים. החלק העליון צילינדרי ובו מיכלי הדלק, והחלק התחתון מצויד במערכות שונות ובמכשירי מדידה. מנוע החללית מחובר לחלק זה. משני צדדי החללית שני קולטי שמש המצוידים במערכות קירור לוויסות הטמפרטורה. למקפת שלוש אנטנות, אחת פרבולית המקשרת בין הנוגה לכדור הארץ וממוקמת בין קולטי השמש. שתי האנטנות האחרות הן ספירליות ורב ערוציות לקישור בין החללית לכדור הארץ ולקישור בין הנחתת למקפת. כדי שאפשר יהיה לבצע תצפיות כבר בשכבות האטמוספירה העליונות צומצם היחס שבין המסה לשטח המגע שבין המקפת לנחתת. מערכת הייחוס היא תלת־ממדית ופרמטרי הייחוס הם כדור הארץ, השמש וכוכב הצפון.

לכל מקפת שתי מטרות. אחת טכנית, לשמירת קשר בין כדור הארץ ולבינה לבין ולשמש כתחנת ממסר לוויינית בינה לבין הנחתת כל זמן שזו האחרונה מתפקדת. המטרה השנייה היא מדעית וארוכת טווח, לחקור את הנוגה וסביבתו. בין המטרות שהוצבו בפני החללית, היה עליה לבצע אנליזה של האטמוספירה העליונה, הֶרכבה הכימי ותכונותיה הפיזיקליות, תצפיות אופטיות ורדיו טלסקופיות אחרות כמו חקירת מבנה העננים ושטח הפנים העליון שלהם. זו האחרונה נעשית באמצעים אולטרה סגוליים. על המקפת למדוד את כוח המשיכה ואת השדה המגנטי שלו והשפעת רוח השמש על הפלסמה באטמוספירה העליונה.

הנחתת
בהשוואה לחלליות קודמות, כל נחתת נמצאת בתוך שני מגִני חום בדמותם של חצאי כדורים. קוטרו של מגן כזה 3 מטר ויתרונו בכך שהוא מאפשר חשיפה רבה יותר של מכשירי המחקר בהשוואה לנחתות הקודמות. מגִנים אלה יכולים לעמוד בעומס של g350 ובטמפרטורה של אלפי מעלות . המגִנים ניתקים זמן קצר לאחר הכניסה לאטמוספירה.
בתחתית הנחתת נמצאת טבעת נחיתה ותפקידה לפקח על קצב מהירות נחיתה נכון. מחוברים אליה מעצורים אווירודינמיים בצורה של מטרייה הפוכה ואנטנה צילנידרית רב־ערוצית. הטבעת מחוברת לגוף הנחתת על־ידי בלמי זעזועים. בנחתת מתקן המבטיח שעמידתה על הקרקע היא בזווית של 90 מעלות וטלפוטומטר המשמש חומר מבדד (מצוי בו זהב טהור) ונקודת ההיתוך שלו היא 1063 מעלות.

עד כה הניחו שמעטה העננים לא מאפשר חדירת אור לקרקע וכדי להאיר את מקום הנחיתה בתחתית הנחתת הותקנו מקורות תאורה. טווחן של מערכות הכוח, המשדרים והאנטנות הוא 1500 ק”מ. מערכת התקשורת היא חדשה וקיבולה גדול פי 64 מזו של החלליות הקודמות. הנחתת מצוידת במערכת מצנחים חדישה ועשויה על־פי תכנון צרפתי.

לכל נחתת מערכת קירור שמטרתה לאפשר זמן חיים ארוך יותר על פני הנוגה. אורך החיים המתוכנן הוא 30 דקות. כמה ימים לפני הנחיתה מופעלת מערכת קירור המורידה את הטמפרטורה בתוכה ל־10מתחת לאפס. הטמפרטורה מתחילה לעלות בהדרגה מרגע הנחיתה עד ל־59 מעלות מעל האפס. ברגע זה הנחתת מפסיקה לעבוד. על כל נחתת מוטבעים סמל הפטיש והמגל ומדליה שחקוקה עליה הצורה של החללית.

מטרות המחקר:

א. לצלם את פני הקרקע בעזרת מצלמות טלוויזיה פנורמיות.
ב. לעשות אנליזה פיזיקלית של הקרקע כמו צפיפות, אופי הסלעים ועוצמת ההארה על־ידי השמש. הצפיפות נמדדת על ידי מד צפיפות המוצב על הקרקע עם הנחיתה.
ג. למדוד את מהירות הרוח.
ד. למדוד את הטמפרטורה ואת הלחץ האטמוספרי במקום הנחיתה.
ה. לבדוק את האטמוספירה בכל שלבי הירידה לקרקע – תכונות כימיות ופיזיקליות, הארה, לחץ אטמוספרי וטמפרטורה, מבנה העננים והֶרכבם הכימי.

הנחיתה

הנחיתה מתחילה עם הורדת הטמפרטורה של מערכות החללית ל־10 מעלות מתחת לאפס. השלב הבא הוא ניתוק הנחתת מהמקפת. הנחיתה מתבצעת יומיים לאחר מכן עם כניסתה של הנחתת לאטמוספירה. כדי להבטיח את הנחיתה על הנחתת להיכנס לאטמוספירה בזווית של 20 מעלות תוך מעבר ב”פרוזדור צר” שרוחבו 20 ק”מ. מהירות הכניסה לאטמוספירה היא 10.7 קילומטר בשנייה. התנגדות האוויר בולמת את המהירות בהדרגה עד 250 מטר בשנייה. בדקה השמינית לאחר הכניסה לאטמוספירה מרחקה של החללית מהקרקע הוא 60 ק”מ. על־פי אות חשמלי נפרס המצנח הראשון מתוך שלושה ומסיר מהנחתת את מגן החום העליון שלה. המצנח השני מסיר את המגן התחתון. בגובה 58 ק”מ נפרס המצנח השלישי העיקרי שלו צורת כיפה. בגובה 50 ק”מ ניתק המצנח האחרון ומתחיל שלב הבלימה השני על ידי המעצורים האווירודינמיים שבטבעת הנחיתה. מערכת בלימה זו עדיפה על פני מצנחים מאחר שהיא מאפשרת נחיתה מהירה יותר. כך נמנעת התחממות מוקדמת מדי של מערכות הנחתת. המהירות גבוהה רק במקצת מזו המושגת על־ידי מצנחים. מהירות הנחיתה היא 6.8 מטר בשנייה. בלמי זעזועים מרככים את הנחיתה. הנחיתה נמשכת 75 דקות ובמהלכה מתבצעות מדידות אטמוספריות.

המהירות המרבית האפשרית בשלבים האחרונים של הכניסה לאטמוספירה (המהירות תלויה בחוזקו של מנגנון הנחיתה הטורואידי) תוכננה כך שלא תפגע יותר מדי באורך החיים של הנחתת. מדידת הקרקע מתחילה מיד עם חשיפת עדשותיהן של המצלמות ופריסת המערכת לבדיקת הקרקע.

תקשורת
כדי לנצל מקסימלית את אורך החיים הקצר של הנחתות, נתיב טיסתן תוכנן כך שהן המקפות הן הנחתות תתקרבנה אחת לשנייה בצִדו השני כוכב הלכת. סידור זה הביא את המקפות לעמדה אידֵאלית שבה תיקלט במשך שעתיים אינפורמציה מהנחתות מהרגע שהן נכנסות לאטמוספירה. מכאן האינפורמציה משודרת למרכז הבקרה.

ונרה 9

8 ביוני – שיגור.
20 באוקטובר– הנחתת נותקה מהמקפת.
22 באוקטובר – המקפת נכנסה לנתיב טיסה שהביא אותה למרחק מינימלי של 1300 ק”מ מפני כוכב הלכת מצִדו הנסתר. במרחק זה הופעל מנוע החללית והיא נכנסה למסלול סביב הנוגה. כעבור שעה הנחתת נגעה בקרקע הכוכב. הנחיתה הייתה מושלמת אף כי ערפל כבד כיסה את כוכב הלכת כולו. ונרה 9 נחתה במקום הגבוה ב־2.65 ק”מ מסביבתו. היא נחתה במדרון של 30 מעלות בין שברי סלעים חדים על פני אדמת חצץ. הטמפרטורה הייתה 465 מעלות, הלחץ 86 אטמוספירות ומהירות הרוח נמוכה מאוד. ונרה 9 שידרה ארצה נתונים במשך 53 דקות. התמונות הראשונות שודרו 15 דקות לאחר הנחיתה. ד”ר בוריס מרוב, מנהל הצוות המפקח, הודיע כי הופתע מבהירותן וחדותן הבלתי־צפויה של התמונות. בתצלומים רואים תפזורת של סלעים גדולים – סוג טיפוסי של סלע צעיר. קוטרם של הסלעים 0.3 -1מטר. ונרה עשתה דרך של 300 מיליון ק”מ ב־156 יום.
26 באוקטובר – המקפת התחילה לסקר את ענני הנוגה באולטרה סגול בתיאום עם ונרה 10. רוחבה של רצועה מצולמת 1200 ק”מ.
4 בנובמבר – ונרה 9 הועברה למסלול אקסצנטרי גבוה 1300 – 112,000 ק”מ וזמן מחזור 48 שעות ו־13 דקות. המדידות שעשתה החללית זהים לאלה של ונרה 10 ובוצעו סימולטנית לה:
א. צילום העננים. המבנה שלהם ופרופיל הטמפרטורות, מדידת הקרינה שלהם על־ידי ספקטרומטר, רדיומטר ופוטופולרימטר.
ב. לימוד האטמוספירה העליונה והחלל הקרוב לקביעת הרכבם, שידור גלי רדיו למדידת צפיפות היונים והאלקטרונים ומדידה ישירה של גובהם של אלה האחרונים על־ידי לכידת היונים.
3. מדידת השדה המגנטי של הכוכב, חלקיקים מרוח השמש ואנומליות גרבימטריות של הנוגה.
ונרה 10
14 ביוני – שיגור.
23 באוקטובר – הנחתת נותקה.
25 באוקטובר– המקפת נכנסה לנתיב טיסה שהביא אותה למרחק מינימלי של 1400 ק”מ מפני הכוכב, בצד הנסתר שלו. במרחק זה הופעל מנוע החללית והיא נכנסה למסלול סביב הנוגה. ונרה 10 נחתה במרחק של 2,200 ק”מ מוונרה 9. הנחיתה התבצעה באזור מישורי. הטמפרטורה הייתה 465 מעלות, הלחץ האטמוספרי 92 אטמוספירות ומהירות הרוח 3.5 מטר בשנייה. שודרו ארצה נתונים במשך 65 דקות. התמונות דומות לאלה שצולמו מוונרה 9 ועם זאת שונות מהן במידה ניכרת. הנוף זקן יותר. ניתן לראות בבירור הר געש עתיק עם סלעים רבים וחלקים על פניו. נראה כי הנוף הוא דמוי לבת מותכת.
26 באוקטובר– המקפת התחילה לסקר את ענני הנוגה באולטרה סגול בתיאום עם ונרה 9. רוחבה של רצועה מצולמת 1,200 ק”מ.
4 בנובמבר – ונרה 10 הועברה למסלול אקסצנטרי גבוה 1400- 114,000 ק”מ וזמן המחזור 49 שעות ו־23 דקות. מדידותיה דומות לאלה של ונרה 9 ובוצעו סימולטנית לה.

מהלך עבודתן של המקפות
מ־22 באוקטובר עד 21 בנובמבר, פקחי הטיסה יצרו 75 פעם קשר עם מקפות, אלה שידרו ארצה אינפורמציה על האטמוספירה העליונה וצילמו את שכבות העננים.
23 בינואר 1976 – לאחר שלושה חודשים המקפות עדיין המשיכו לעבוד. ונרה 9 ביצעה 47 הקפות. ונרה 10 ביצעה 46 הקפות.
22 במארס 1976 – עד ליום זה ביצעו ונרה 9 ונרה 10 75 ו ־71 הקפות בהתאמה. אף כי תכנית המחקר שלהן הסתיימה, הן המשיכו לשדר ארצה נתונים על העננים, האטמוספירה העליונה ועל האינטרקציה של זו האחרונה עם רוח השמש.
מִמצאים

1. אטמוספירה

התמונות ששודרו ארצה מורות כי נוגה בהיר הרבה יותר מכפי שציפו. ניתן להבחין בבירור בקו האופק במרחק 200 – 300 מטר, מה שמוכיח כי האטמוספירה אינה שוברת את קרני האור כפי שסברו עד לטיסה זו. הבהירות הבלתי־צפויה נותנת מקום להנחה כי ענני נוגה הכוכב מפוזרים הרבה יותר ממה שחשבו. התצלומים הפנורמיים המכסים שטח בזווית של 140–160 מעלות מראים בבהירות מה שמתואר קו אופק עקום, ומבחינים בין השמים הבהירים לקרקע הכהה.

ניתן לראות בבירור בתצלומים בניגודים החריפים בין אור וצל כמו צִלם של סלעי הכוכב. תופעה זו סתרה את היפותזת אור בין הערביים. הייתה סברה כי נוגה מואר תמיד באור אפור של שקיעת השמש , מה שהוא קרוב לערפילי.

גבולה העליון של שכבת העננים נמצא בגובה 65 ק”מ ובסיסה מתחיל בגובה 30 – 35 ק”מ מהקרקע. שכבות העננים שונות כנראה זו מזו. השכבות העליונות, מכילות כנראה חומצה גופרתית מרוכזת מעורבת עם חומצה הידרוכלורית והידרופלואורית. העננים בעלי הומוגניות גבוהה ואינם שבירים. הם עבירים יותר לאור מענני הארץ.

הסביבה סמוך לקרקע היא עוינת והטמפרטורות הגבוהות מאיידות חומרים שונים. ייתכן מאוד שחלליות לעתיד לבוא תמצאנה אדי יוד וברומיד.

האור האפרורי (אור חיוור ומוזר הזורח בצִדו החשוך) בנוי מרצועות קרינה אשר עצמתן עולה בצורה תלולה בקטבים. ניתוח התופעה הראה שבוהק זה נוצר ברצועה צרה יחסית, כנראה בגובה רב.

2. גֵאולוגיה

אין שום עדות לנוכחות מכתשים שנראו בתמונות מכ”מ (הערה, המאמר נכתב בשנות ה־ 70. במדידות מאוחרות יותר מחלליות שהקיפו את הנוגה נראים כן מכתשים, אם כי מספרם מועט יותר). הכוכב משופע בסלעי ענק אשר בחלקם הם רחבים עד כדי מטר ויותר. לרבים מהסלעים קצוות חדים מאוד, עובדה המעלה השערה כי הם צעירים מבחינה גֵאולוגית. באחד התצלומים רואים שדה של סלעים – סלעים הדומים לאלה הנמצאים במכתשים ירחיים חדשים או בתוך פורמציות חדשות על כדור הארץ. גילם של סלעים מטיפוס זה נאמד על פני הירח בעשרות מילוני שנים ועל כדור הארץ בעשרות אלפים.
נוכחותם של סלעים על פני הנוגה היא מפליאה. מנתונים ששידרו ארצה חלליות ונרה קודמות הובן כי רק רוחות קלות נושבות על פני הקרקע. לכן מפליא הדבר כיצד תיתכן נוכחות סלעים בתנאים מטאורולוגיים אלה. הופעתם של הסלעים נעה מגרניט עד לסלעים געשיים. ייתכן מאוד שמקורם ברעידות אדמה והתפרצויות געשיות. ביסודם, הסלעים הם צעירים מאוד וזה נותן יסוד לסברה כי נוגה הוא כוכב חי מבחינה גֵאולוגית וכי התהליכים המעצבים גופים אלה הם בעיצומם. ממצאים חדשים אלה ביטלו סברה כי קרקע הכוכב צורתה כצורת דיונות חול ארציות.

צפיפותו של הקרום של נוגה שחושבה לפי מידותיה של ונרה 10 היא 2.8 גרם/סמ”ק. צפיפות זו מתאימה למבנה הבזלתי הקיים באזור מישורי.

3. מטאורולוגיה

במרומי העננים מהירות הרוחות היא 350 קמ”ש ובסמוך לקרקע 1.7 – 1.9 קמ”ש, ואולם בשל הלחץ האטמוספרי הגבוה עצמת הרוח גדולה פי 50 – 60 ויותר.

4. שדות מגנטיים
לנוגה אין שדה מגנטי משלו. לעומת זה נמדדו באופן קבוע בקרבתו שדות מגנטיים ושטף של חלקיקים טעונים.

זונד 1
הראשונה מסדרת חלליות זונד 1 שוגרה לנוגה. השיגור היה ב־2 באפריל 1964. זונד 1 הייתה תחנת חלל אוטומטית. החללית הוכנסה למסלול חנייה ארצי על־ידי משגר רב שלבי. משקל החללית 950 ק”ג. הניווט היה ביחס לכוכבים. קרוב לנוגה נותק הקשר עם החללית והמבצע נכשל. החללית החטיאה את נוגה ב־99,779 ק”מ ונכנסה למסלול סביב השמש. במהלך הטיסה נמדדה הפלסמה הבין־כוכבית ונבדקו מערכותיה החדישות.

שיגורים רוסיים לנוגה שלא דווח עליהם רשמית

1. 25 באוגוסט 1962– חללית נכשלה בניסיונה להשתרר מכוח המשיכה של כדור הארץ.
2. 11 בספטמבר 1962– חללית נכשלה ניסיונה להשתרר מכוח המשיכה של כדור הארץ.
3.   12בספטמבר 1962– חללית נכשלה ניסיונה להשתרר מכוח המשיכה של כדור הארץ.
4. קוסמוס 21– שוגרה ב־11 בנובמבר 1963 לניסוי מנועים. נכשלה בניסיונה להשתרר מכוח המשיכה של כדור הארץ.
5. קוסמוס 27– שוגרה ב־27 במארס 1964 למסלול חניה ארצי. הקיפה את כדור הארץ במסלול שמרחקו 192- 237 ק”מ. משך ההקפה 88.7 דקות וזווית נטייה 64.8 מעלות. החללית נכשלה בניסיונה להשתחרר מכוח המשיכה של כדור הארץ, נכנסה לאטמוספירה ונשרפה.
6. קוסמוס 96– שוגרה ב־23 בנובמבר 1965 למסלול חניה ארצי שמרחקו מהקרקע.227 -310 ק”מ, משך ההקפה 89.6 דקות וזווית נטייה 49 מעלות. נכשלה בניסיונה להשתרר מכוח המשיכה של כדור הארץ.
7. קוסמוס 167– שוגרה ב־17.1.1967 נכשל ניסיונה להשתרר מכוח המשיכה של כדור הארץ.
8. קוסמוס 359– שוגרה ב־22 באוגוסט 1970כחלק מהצמד ונרה 7 ונרה 8 (זה שמה המקורי של קוסמוס 359). היא אמורה הייתה לנחות על הנוגה אך נכשלה במשימתה. החללית לא הצליחה להשתחרר מכוח המשיכה של כדור הארץ כעבור שלושה חודשים נשרפה באטמוספירה. משקלה 1189 ק”ג.
9. קוסמוס 482– שוגרה ב־31 במארס 1972. ארבעה ימים לאחר שיגורה של ונרה 8, שוגרה למסלול חניה ארצי שמרחקיו מהקרקע 204 – 500 ק”מ, משך ההקפה 89.8 דקות וזווית נטייה 51.2 מעלות. לאחר ההקפה הראשונה הופעלו מנועיו של המשגר כדי לנתקה מכוח המשיכה של כדור הארץ. הניסיון נכשל והחללית נכנסה למסלול גבוה יותר שמרחקו מהקרקע 211.5- 9744 ק”מ. זווית הנטייה 52.22 מעלות וזמן ההקפה 201.44 דקות.