נוגה – שכננו הקרוב ביותר והמטרה של טיסות סובייטיות רבות בעשור הראשון של עידן החלל. חלק א’

חלק ראשון מתוך הסקירה: נוגה – חלליות רוסיות ששוגרו לכוכב הלכת בשנים 1961–1975. בחלק זה סוקר חיים מזר את השיגורים שבוצעו בשנות השישים

ספוטניק 7
ב־4 בפברואר 1961 שיגרה ברה”מ את החללית ספוטניק 7 למסלול ארצי. מטרת השיגור הייתה להנחית חללית על כוכב הלכת נוגה. השיגור אמור היה לצאת מספוטניק 7. כלומר שוגרו שתי חלליות צמודות זו לזו. חללית אֵם המקיפה את כדור הארץ וממנה ניתקת חללית האמורה להגיע לנוגה. הרוסים אמרו כי מטרת הניסוי היא להשלים מערכת התנעה בת עוצמה שתאפשר שיגורן של חלליות כבדות למטרות שונות.

ספוטניק 7 שוגרה למסלול אליפטי שמרחקו מהקרקע 203 -302 ק”מ. כל הקפה נמשכת 89.8 דקות וזווית הנטייה היא 65 מעלות. החללית שוגרה ממשגר רב־שלבי ושקלה 6483 ק”ג. היא צוידה במכשירי מדידה שונים. מערכת פיקוח מיוחדת נבנתה כדי לעקוב אחר תנועת החללית.

שני חובבי רדיו איטלקיים מסרו כי קלטו קול אנושי שהגיע לדעתם מהחללית. הם קלטו “שידור של אותות מתכתיים שבהם השתלבו צלילים הדומים לקול אדם משונה”. ניתן להבחין בצלילים של נשימת אדם ובצלילי דופק. מצפה הכוכבים בבוכום מערב גרמניה קלט קטעי משפטים ברוסית. ב־7 בפברואר שינתה החללית כמה פעמים את מסלול טיסתה ואת גלי השידור “כאילו מנסה היא להטעות את העוקבים אחריה”. ב־26 בפברואר נכנסה החללית לאטמוספירה ונשרפה. אם דיווחים אלה של מקורות חוץ רוסיים נכונים, אזי על פניו נראה כאילו הרוסים ניסו להסתיר דבר מה. הדרך לבדוק זאת היא לפתוח ארכיונים של סוכנות החלל הרוסית ולראות מה באמת היה שם. קשה להאמין שהרוסים יאפשרו זאת.

עוד בנושא באתר הידען:

• נוגה למתקדמים – חלק ב’ של הסקירה אודות החלליות הסובייטיות שחקרו את נוגה – שנות השבעים
• סקירת תוכנית החלל של ברית המועצות ורוסיה

ונרה 1
הראשונה בסדרת חלליות “ונרה”, (במערב נודעו חלליות אלה בשם ונוס), הייתה חללית ונרה 1. החללית שוגרה ב־12 בפברואר1961 כדי לבצע טיסת מעבר ליד נוגה. אף שהחללית חלפה במרחק 100,000 ק”מ ממנו, נכשלה המשימה, כיוון שהקשר אִתה ניתק ב־27 בפברואר כאשר היא הייתה במרחק 7.56 ק”מ מכדור הארץ. נעשו כמה ניסיונות לחדש את הקשר בעזרת מצפה הכוכבים ג’דרל בנק שבאנגליה אך ללא הצלחה. החללית אמורה הייתה להגיע ליעדה בין 19 ל־20 במאי, שנה זו.

קוטר החללית 1.13 מטר, גובהה שני מטרים ומשקלה 644 ק”ג. החללית בנויה משני חלקים. בחלק אחד מצויים המנועים, עזרי הטיסה ומכשירים למחקר בין־כוכבי. בחלק השני מצויים המכשירים המיוחדים לחקירת כוכב הלכת. משדרי החללית מופעלים על־ידי סוללות כימיות וקולטי שמש. הטמפרטורה בחללית היא 20 מעלות והלחץ הוא קבוע. הקשר אִתה היה פעם בחמישה ימים.
השיגור נעשה בשני שלבים:

• א. שיגורו של הלוויין ספוטניק 8. רכב זה שוקל 6474 ק”ג והקיף את כדור הארץ אחת ל־89.7 דקות וזווית נטייה של 65 מעלות.
• ב. על־ פי אות ממרכז הבקרה נותקה החללית מהלוויין ויצאה לדרכה.
• בפני החוקרים עמדו מטרות נוספות:
• א. לבחון שיטות לשיגור לוויינים למסלול בין־כוכבי.
• ב. לבדוק תנאי תקשורת הרדיו למרחקים גדולים בחלל.
• ג. לסרוק אפשרויות הנחייה של תחנת חלל כדי לחקור בצורה מדויקת ביותר את היקפה של מערכת השמש.
• ד. לבצע תכניות של תצפיות פיזיות בחלל.

ונרה 2
ונרה 2 שוגרה ב־12 בנובמבר 1965 והיא הגיעה ליעדה ב־27 בפברואר 1966. החללית הייתה צריכה לבצע נחיתה רכה על פני נוגה. במקום זאת היא החטיאה אותו ב־24,000 ק”מ. כאשר הייתה קרובה לנוגה הקשר אִתה נותק. על החללית היה לבצע מדידות פיזיות של כוכב הלכת ולצלם את פניו מקרוב ומרחוק. בחללית היו מצלמות טלוויזיה. קוטר החללית 88.9 ס”מ. בין חללית זו לקודמתה ישנם כמה קווי דמיון:
א. בשתיהן פעלו סוללות כימיות וקולטי שמש.
ב. שתיהן שוגרו בדרך דומה.
ג. שתיהן חלליות כבדות. משקלה של ונרה 2 היה 963 ק”ג.

ונרה 3
ונרה 3 שוגרה ב־16 בנובמבר 1965 והיא הגיעה לנוגה כעבור 106 יום, לאחר מסע של 280 מיליון ק”מ והיא התרסקה עליו ב־1 באפריל 1966. מסלול טיסתה היה זהה לזה של ונרה 2. ב־26 בדצמבר 1965 בוצע תיקון בנתיב הטיסה. לפני השיגור החללית חוטאה כדי למנוע זיהום של הכוכב בידי אורגניזמים מכדור הארץ. מכיוון שלנוגה אטמוספירה משלו היה צורך לצייד את החללית באביזרי הגנה נאותים. החללית צוידה במצנח ובמתקן בידוד מיוחד. בחללית היה גם משדר רב עוצמה ששידר בגלים ארוכים. משקל החללית 960 ק”מ.

החללית נשאה דגלון שבו הסמל הסובייטי – הפטיש והמגל, וכן גלובוס קטן של כדור הארץ. בתוך הגלובוס היה לוח שמצִדו האחד מפה של מערכת השמש ומצִדו השני סִמלה של ברה”מ. החללית אמורה הייתה לנחות במרכזו של כוכב הלכת. זמן קצר לפני הנחיתה הקשר אִתה נותק ובשל כך החללית התרסקה במקום לנחות עליו. הפגיעה הייתה במרחק אלפי קילומטרים מהיעד. ונרה 3 הייתה צריכה לשדר נתונים על הטמפרטורה והלחץ האטמוספרי השוררים על הקרקע.

ונרה 4

ונרה 4 שוגרה ב־12 ביוני 1967 והיא הגיעה ליעדה כעבור כ־4 חודשים ב־18 באוקטובר 1967. החללית עברה דרך של 320 מיליון ק”מ ושקלה 1150 ק”ג. השיגור נעשה ממסלול נייח ארצי וב־29 ביולי, במרחק 12 מיליון ק”מ מכדור הארץ, בוצע תיקון נתיב מוצלח. מיקומה של החללית במהלך הטיסה נקבע בהתאם למצבה ביחס לכדור הארץ, לשמש ולכוכב קנופוס.

החללית הייתה בנויה משני חלקים, התא המסלולי ותא הנחיתה. התא המסלולי מכיל מנועי ניווט, מכשירי חישה לתיקוני מסלול, מכשירים ג’ירוסקופיים , אנטנה פרבולית, אנטנת כיוון, מכשירי חישה אלקטרו־אופטיים לבקרת הגובה מקרקע הכוכב, קולטי שמש, מגנטומטר, מונה חלקיקים קוסמיים, ציוד אלקטרוני לניסויים, מערכת לאספקת דלק ומד־חום לשמירת הטמפרטורה הפנימית.

החללית עצמה לא נחתה, אלא התקרבה עד גבולות האטמוספירה ופלטה תא מכשירים שקוטרו 102 ס”מ ומשקלו 382 ק”ג שנבנה לנחיתה רכה. התא המוגן על־ידי צינה תרמית אבלטיבית ירד אל פני הנוגה והואט בשל התנגדות אווירודינמית. לבסוף בגובה 25 ק”מ מהקרקע נפתחו שלושה מצנחים, אחד אחרי השני, שהאטו את מהירות הנפילה ל־3 מטר בשנייה (בהתחשב גם בצפיפות האטמוספירה). עם היפתח המצנח הראשי נכנסו לפעולה אנטנה, מקלט רדיו ומכשירי טלמטריה. הנחיתה ארכה 90 דקות. ובמשך כל אותו הזמן תא הנחיתה שידר כמות רבה של אינפורמציה. התא הפסיק לשדר תוך כדי ירידה. הסיבה לכך נעוצה בטמפרטורה הגבוהה שנוצרה כאשר נכנס לאטמוספירה ובלחץ האטמוספרי שהביאו לקריסתו.

מהנתונים ששודרו ארצה התברר כי נוגה קטן ממה שחשבו. שדה מגנטי כמעט ולא קיים ואין לו בכלל חגורות קרינה כמו אלה של כדור הארץ (חגורות ואן אלן). האטמוספירה צפופה יותר מזו של כדור הארץ פי 15- 22. הלחץ האטמוספרי והטמפרטורות משתנים במידה ניכרת עם שינויי הגובה. הטמפרטורות היו בין 40 מעלות ל־280. האטמוספירה מכילה 90% CO2, 7% חנקן, וריכוזים נמוכים של חמצן ואדי מים. הילה של חמצן וחנקן לא קיימים בכלל. הכוכב עצמו דומה למדבר אבנים לוהט ובהרכבו הוא דומה לכדור הארץ.

הלקחים שנלמדו מהטיסה היו, שיש לשפר את בידודם ורגישותם של המכשירים ואם אפשר להאיץ את הקטנת הגובה של החללית בשעה שהיא נמצאת באטמוספירה על־ידי הקטנת המצנחים. שיטה זו תאפשר חדירה עמוקה יותר וקרובה יותר לפני השטח.

ונרה 5, ונרה 6
הצלחתה החלקית של ונרה 3 והצלחתה המלאה של ונרה 4 עודדו את מדעני החלל הרוסיים והמריצו אותם לעבור למחקר אינטנסיבי של הנוגה. מדעני החלל רצו לחקור את אפשרות קיומם של בעלי חיים ארציים בתנאים של הנוגה. לשם כך שוגרו שתי חלליות ונרה 5 וונרה 6 לקלוט את מֵרַב המידע האפשרי משני צִדי כוכב הלכת ולפיו להקים מעבדות מחקר. כל חללית שקלה 1130 ק”ג מזה 405 ק”ג הנחתת.

שתי החלליות עמדו יפה בתלאות המסע הבין־כוכבי של 350 מיליון ק”מ. הנחתת של ונרה 5 נותקה מחללית האֵם במרחק 37,000 ק”מ מנוגה, וונרה 6 נותקה במרחק 25,000 ק”מ. נחתות האֵם המשיכו בדרכן במהירות 11.18 ק”מ בשנייה. מהירות זו חִייבה את חיזוקן של הנחתות כדי שתוכלנה לעמוד בעומס של g450 ובחום הנוצר בזמן הכניסה לאטמוספירה.
הבלימה האווירודינמית של הנחתות נמשכה עד שמהירותן קטנה ל־210 מטר בשנייה ואז נפרשו מצנחיהם. הטמפרטורה בדופן החיצונית שלהן הגיעה לאלפי מעלות, אך הן היו מוגנות על־ידי שכבות אבלטיביות. בהתחשב בנתונים של ונרה 4 שהראו כי האטמוספירה צפופה בהרבה מהערך שהיה מקובל לפני כן ובצורך להגדיל את מהירות ירידתם לאחר פרישת המצנחים, כדי לצמצם עד כמה שאפשר את סכנת היפגעותם של המכשירים בשל החום החיצוני. שטח המצנחים של הנחתות הוקטן ב־1/3 בהשוואה לזה של ונרה 4 וקצב הירידה הממוצע אל פני הקרקע היה 10 מטר בשנייה. הירידה אל פני הקרקע נמשכה 50 דקות.

ממצאיהן של הנחתות לא היה שונה באופן מהותי מאלה של ונרה 4. ריכוז ה־ CO2 היה בין 93% – 97%. החנקן עם גזים אינרטים אחרים בין 2% – 5% ותכולת החמצן אינה עולה על 0.4%. תכולת אדי המים נמוכה מאוד. גובה האטמוספירה נאמד ב־36 ק”מ. מדידות תואמות של החלליות באמצעות מד גובה אלחוטי באותן טמפרטורות ובלחצים חיצוניים זהים גילו הפרשי גובה של 12- 16 ק”מ. המדידות שבוצעו במרחק של 300 ק”מ בלבד זו מזו מצביעות על הפרשי גובה בפני השטח של נוגה. הנחתות מדדו לחץ של 25 -27 אטמוספירות וטווח הטמפרטורות 25 מעלות עד 320. כל אחת מהנחתות נשאה עִמה תמונה של לנין וסמל של ברה”מ.

ונרה 5
ונרה 5 שוגרה ב־5 בינואר 1969. מהלך הטיסה מחולק לשני שלבים. בשלב הראשון החללית הוכנסה למסלול ארצי – מסלול חנייה לבדיקת מערכותיה של החללית. במסלול זה החללית שהתה 79 דקות, ומשנמצאה תקינה היא הוזנקה לעבר כוכב הלכת. החללית עשתה דרך של 350 מיליון ק”מ. ב־16 במאי הגיעה החללית לנוגה. 53 דקות לאחר שנכנסה לאטמוספירה הפסיקה החללית את שידוריה. החדירה הייתה בצד הלילי של הנוגה. בסך הכול החללית עברה בתוך האטמוספירה 36 ק”מ.

ונרה 6
ונרה 6 שוגרה ב־10 בינואר 1969 והיא הגיעה לנוגה 24 שעות לאחר ונרה 5, היא חדרה לאטמוספירה בצד הלילי שלו ובמרחק של 300 ק”מ מוונרה 5. החללית שידרה נתונים במשך 51 דקות, ועשתה בתוך האטמוספירה דרך של 37.8 ק”מ.