베네라 계획

3. 대기 탐사 (베네라 3호 ~ 6호)

베네라 3호부터 6호까지는 설계가 비슷했다. 약 1톤 정도의 무게가 나갔고, 몰니야형 추진제 로켓에 의해 발사되었으며, '버스'와 대기권 진입용 구형 탐사정으로 구성되었다. 탐사정은 대기 측정에 최적화되어 특별한 착륙 장치는 없었다. 표면에 닿아 정보를 보내주기를 기대했지만, 첫 번째 탐사정은 거의 바로 실패하여 지구로 정보를 전송하지 못했다.^[5]

베네라 3호는 1966년 3월 1일 다른 행성의 표면에 인간이 만든 물체 중 최초로 착륙(충돌)했지만, 우주선의 데이터 탐사선이 대기 침투 시 고장났기 때문에, 이 임무에서는 금성 대기 내부의 데이터가 회수되지 못했다.

1967년 10월 18일 베네라 4호는 다른 행성의 대기를 최초로 측정한 우주선이 되었다. 이 우주선은 처음으로 금성 대기의 주요 가스가 이산화탄소(CO₂)임을 보여주었다.^[5] 소련은 처음에 이 우주선이 표면에 손상 없이 도달했다고 주장했지만, 다음 날 금성을 통과한 미국의 마리너 5호 우주선의 대기 엄폐 데이터를 포함한 재분석 결과, 금성의 표면 압력이 75~100기압으로 베네라 4호의 선체 강도인 25기압보다 훨씬 높다는 것이 밝혀졌고, 주장은 철회되었다.

표면에 도달하기 전에 우주선이 파괴될 것이라는 것을 깨달은 소련은 베네라 5호와 베네라 6호를 대기 탐사선으로 발사했다. 행성 대기에 진입하기 전 페이로드의 거의 절반을 방출하도록 설계된 이 우주선들은 배터리가 고장나기 전까지 낙하산을 이용하여 천천히 하강하면서 각각 53분과 51분 동안 데이터를 기록했다.

4. 표면 착륙 및 탐사 (베네라 7호 ~ 14호)

베네라 7호는 1970년 12월 15일에 인류 최초로 다른 행성(금성) 표면에 연착륙하여 데이터를 전송한 탐사선이다.^[7][5] 착륙 직전 낙하산 문제로 인해 17m/s의 속도로 충돌했지만, 23분 동안 작동하며 온도(465°C) 데이터를 전송했다.^[7][5]

베네라 8호는 금성 표면의 낮 지역에 착륙하여 약 50분 동안 데이터를 전송했으며, 감마선 분광기를 이용하여 표면 조성을 분석했다.

베네라 9호와 베네라 10호는 최초로 금성 표면의 흑백 사진을 전송했다. 베네라 11호와 베네라 12호는 착륙에는 성공했으나, 카메라 덮개가 열리지 않아 사진 촬영에는 실패했다.

베네라 13호와 베네라 14호는 금성 표면의 컬러 사진을 전송하고, 토양 샘플을 채취하여 분석했다. 베네라 13호는 백류석 현무암을 발견했고, 베네라 14호는 솔레아이트 현무암을 발견했다. 특히 베네라 14호는 카메라 덮개가 토양 샘플 채취 장치 위에 떨어지는 불운을 겪기도 했다.

베네라 9호부터 14호까지는 이전 탐사선들과는 다른 설계로, 궤도선과 착륙선으로 구성되었다. 궤도선은 착륙선에서 보내는 신호를 중계하는 역할을 담당했다. 착륙선은 구형의 내압, 내열 용기 안에 전자 장비를 보호했고, "충돌 고리"를 통해 착륙 시 충격을 흡수했다.

4. 1. 카메라 문제

• 베네라 9호 착륙선: 53분 동안 작동. 카메라 2대 중 1대만 작동 (카메라 덮개 하나가 열리지 않음).^[1]
• 베네라 10호 착륙선: 65분 동안 작동. 카메라 2대 중 1대만 작동 (카메라 덮개 하나가 열리지 않음).^[1]
• 베네라 11호 착륙선: 95분 동안 작동. 카메라 2대 모두 작동 실패 (카메라 덮개 2개 모두 열리지 않음).^[1]
• 베네라 12호 착륙선: 110분 동안 작동. 카메라 2대 모두 작동 실패 (카메라 덮개 2개 모두 열리지 않음).^[1]

5. 궤도 탐사 (베네라 15호, 16호)

베네라 15호와 베네라 16호는 이전 탐사선들과 유사했지만, 착륙선 대신 금성의 짙은 대기를 뚫고 표면을 관측할 수 있는 레이더를 탑재했다. 이 레이더는 합성 개구 레이더(SAR) 및 전파 고도계 시스템으로 구성되어 있었다.^[8] SAR 시스템은 8개월 동안 운용되며 1~2킬로미터 해상도로 금성 표면을 촬영했다.^[8] 전파 고도계는 8센티미터 파장대에서 작동하여 금성 표면의 반사율 분포에 대한 상세한 지도를 만들었으며, 측정된 선형 거리는 91~182킬로미터였다.

두 탐사선은 거의 극 궤도를 비행했으며, 임무 종료 시 북반구의 북위 30도까지 약 1억 1500만 제곱킬로미터를 지도화하는 데 성공했다.^[9] 고도계는 50m의 높이 해상도로 지형 데이터를 제공했고, 동독의 기기는 표면 온도 변화를 기록했다.^[9]

6. 베가 계획

베가 탐사선은 기본 베네라호를 모델로 1985년에 발사된 탐사선이다. 기구형 착륙선의 약 2일분 자료가 지구로 중계되어 전송되었다.

1984년에 발사된 VeGa (키릴 문자: ВеГа) 탐사선은 금성과 핼리 혜성을 탐사하기 위해 사용되었으며, 착륙선뿐만 아니라 약 이틀 동안 데이터를 중계한 대기 구름 풍선도 포함되었다. "VeGa"는 "Venera" (러시아어로 금성)와 "Gallei" (러시아어로 할리)의 합성어이다.

^[1]

7. 과학적 성과

베네라 탐사선에서 얻은 자료는 금성에 대한 과학적 지식을 크게 늘리는 데 기여했다.^[23] 예를 들어, 베네라 15호와 16호가 전송한 레이다 이미지를 통해 금성 표면의 다양한 지형들이 지각 변동의 결과라는 결론이 내려졌다.^[23]

베네라 탐사선은 금성의 가혹한 환경에서 전자 장비 수명에 대한 중요한 정보를 제공하는 동시에, 금성 표면과 대기에 대한 직접적인 데이터를 제공했다. 주요 과학적 성과는 다음과 같다.

• 베네라 4호: 최초로 금성 대기 성분의 대부분이 이산화탄소(CO₂)임을 밝혀냈다.^[15][5]
• 베네라 7호: 금성의 온도 및 압력 데이터를 확인하고 대기 조성을 확인했다.^[5][16]
• 베네라 8호: 감마선 분석을 통해 금성 표면의 칼륨(K), 우라늄(U), 토륨(Th) 함량을 측정했다.^[5]
• 베네라 9호: 금성 표면의 첫 번째 이미지를 전송했고, 추가적인 감마선 분석을 수행했다.^[17]
• 베네라 13호: 금성 표면의 첫 번째 컬러 이미지와 X선 형광 데이터를 제공했다.
• 베네라 15호와 16호: 궤도에서 레이더 영상을 통해 금성 표면의 능선과 홈이 구조론적 변형의 결과임을 밝혀냈다.^[18]

8. 베네라 탐사선 목록

다음은 베네라 계획의 탐사선 목록이다.

이름	임무	발사	도착	생존 시간 (분)	결과	이미지	착륙선 좌표
베네라 1VA No. 1	비행	1961년 2월 4일			저궤도를 벗어나지 못함
베네라 1호	비행	1961년 2월 12일			금성으로 가는 도중 통신 두절	--
베네라 2MV-1 No.1	대기 탐사선	1962년 8월 25일			탈출 단계 실패; 3일 후 재진입
베네라 2MV-1 No.2	대기 탐사선	1962년 9월 1일			탈출 단계 실패; 5일 후 재진입
베네라 2MV-2 No.1	비행	1962년 9월 12일			세 번째 단계 폭발; 우주선 파괴
베네라 3MV-1 No.2	비행	1964년 2월 19일			주차 궤도에 도달하지 못함
코스모스 27호	비행	1964년 3월 27일			탈출 단계 실패
베네라 2호	비행	1965년 11월 12일			도착 직전 통신 두절
베네라 3호	대기 탐사선	1965년 11월 16일			대기 진입 직전 통신 두절. 1966년 3월 1일 다른 행성에 착륙한 최초의 인공 물체(추락).[19] 예상 착륙 지점: 북위 20° ~ 남위 20°, 동경 60° ~ 80°.
코스모스 96호	대기 탐사선	1965년 11월 23일			지구 궤도를 벗어나지 못하고 대기권에 재진입.
베네라 4호	대기 탐사선	1967년 6월 12일	1967년 10월 18일		다른 행성의 대기에 진입하여 데이터를 반환한 최초의 탐사선.[19] 북위 19°, 동경 38° 근처에 착륙.
코스모스 167호	대기 탐사선	1967년 6월 17일			탈출 단계 실패; 8일 후 재진입	|
베네라 5호	대기 탐사선	1969년 1월 5일	1969년 5월 16일	53	압력에 의해 파괴되기 전 대기 데이터를 성공적으로 반환. 남위 3°, 동경 18°에 착륙.[19]
베네라 6호	대기 탐사선	1969년 1월 10일	1969년 5월 17일	51	압력에 의해 파괴되기 전 대기 데이터를 성공적으로 반환. 남위 5°, 동경 23°에 착륙.[19]
베네라 7호	착륙선	1970년 8월 17일	1970년 12월 15일	23	다른 행성에 성공적으로 착륙하여 데이터를 전송한 최초의 탐사선.[19]
코스모스 359호	착륙선	1970년 8월 22일			탈출 단계 실패; 타원 궤도에서 지구 궤도에 진입
베네라 8호	착륙선	1972년 3월 27일	1972년 7월 22일	50	남위 10.70°, 동경 335.25°에서 반경 150km 이내에 착륙.[19]
코스모스 482호	탐사선	1972년 3월 31일			금성 궤도 진입 중 탈출 단계 폭발; 일부 조각은 지구 궤도에 잔류
베네라 9호	궤도선 및 착륙선	1975년 6월 8일	1975년 10월 22일	53	금성 표면의 첫 번째 (흑백) 이미지 전송.[19] 북위 31.01°, 동경 291.64°에서 반경 150km 이내에 착륙.
베네라 10호	궤도선 및 착륙선	1975년 6월 14일	1975년 10월 25일	65	북위 15.42°, 동경 291.51°에서 반경 150km 이내에 착륙.[19]
베네라 11호	비행 및 착륙선	1978년 9월 9일	1978년 12월 25일	95	착륙선 도착, 이미징 시스템 오류 발생.[19]
베네라 12호	비행 및 착륙선	1978년 9월 14일	1978년 12월 21일	110	착륙선이 번개로 추정되는 현상 기록.[19]
베네라 13호	비행 및 착륙선	1981년 10월 30일	1982년 3월 1일	127	금성 표면의 최초 컬러 이미지 반환, 백류석 현무암 발견.[19]
베네라 14호	비행 및 착륙선	1981년 11월 4일	1982년 3월 5일	57	솔레아이트 현무암 발견.[19]
베네라 15호	궤도선	1983년 6월 2일	1983년 10월 10일		베네라 16호와 함께 북위 30도까지 북반구 지도 작성 (해상도 1km~2km)[19]
베네라 16호	궤도선	1983년 6월 7일	1983년 10월 14일		베네라 15호와 함께 북위 30도까지 북반구 지도 작성 (해상도 1km~2km)[19]
베가 1호	비행 및 착륙선	1984년 12월 15일	1985년 6월 11일		베가 계획의 일부. 핼리 혜성으로 가는 도중 대기 진입 중 표면 장치 조기 작동으로 착륙선 고장.
베가 2호	비행 및 착륙선	1984년 12월 21일	1985년 6월 15일	56	베가 계획의 일부. 핼리 혜성으로 가는 도중.	--

참조

_[1] 웹사이트 NASA Solar System Exploration: Venus https://solarsystem.[...]
_[2] 웹사이트 Venera 1VA http://www.astronaut[...] Encyclopedia Astronautica
_[3] 간행물 Chronology of Venus Exploration http://nssdc.gsfc.na[...] NASA Goddard Space Flight Center 2021-10-28
_[4] 웹사이트 Venus Exploration Atlas http://www.ultimax.c[...] Ultimax Group 2003-04-01
_[5] 서적 Treatise on Geochemistry https://linkinghub.e[...] Elsevier 2014
_[6] 서적 Old Venus: A Collection of Stories Random House Publishing Group 2015-03-03
_[7] 논문 Venus: A perspective at the beginning of planetary exploration https://linkinghub.e[...] 1972
_[8] 웹사이트 Venera 15 & 16 https://solarviews.c[...] 2022-05-14
_[9] 웹사이트 In Depth {{!}} Venera 15 https://solarsystem.[...] 2022-05-15
_[10] 문서 Development of the Venera-D Mission Concept, from Science Objectives to Mission architecture. https://www.hou.usra[...]
_[11] 웹사이트 New promise for the Venera-D project http://www.russiansp[...] 2021-03-07
_[12] 뉴스 Russia, US Mulling Joint Mission to Venus https://www.space.co[...] 2017-10-29
_[13] 웹사이트 NASA Studies Shared Venus Science Goals with Russian Space Institute https://www.nasa.gov[...] NASA 2017-08-07
_[14] 보고서 Venera-D: Expanding our horizon of terrestrial planet climate and geology through the comprehensive exploration of Venus http://iki.rssi.ru/e[...] Venera-D Joint Science Definition Team 2017-01-31
_[15] 서적 The Venus Atmosphere https://pubs.giss.na[...] Gordon and Breach
_[16] 논문 Venus: A perspective at the beginning of planetary exploration https://linkinghub.e[...] 1972
_[17] Citation Preface http://dx.doi.org/10[...] University of Arizona Press 2022-05-04
_[18] 논문 Styles of tectonic deformations of Venus – Analysis of Venera 15 and 16 data https://adsabs.harva[...] Journal of Geophysical Research 30 March 1986, p. D399-D411 1986
_[19] 문서 Huntress et al.
_[20] 웹인용 베네라 1VA http://www.astronaut[...] Encyclopedia Astronautica 2010-07-28
_[21] 간행물 Chronology of Venus Exploration http://nssdc.gsfc.na[...] NASA Goddard Space Center
_[22] 문서 Ultimax Group's Venus Exploration Atlas https://ssl.catalog.[...]
_[23] 저널 Styles of tectonic deformations of Venus - Analysis of Venera 15 and 16 data (abstract only) Journal of Geophysical Research (ISSN 0148-0227), vol. 91, March 30, 1986, p. D399-D411