home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / mac / TEXT_ZIP / spacedig / V16_2 / V16NO289.ZIP / V16NO289
Internet Message Format  |  1993-07-13  |  47KB

  1. Date: Mon,  8 Mar 93 05:10:54    
  2. From: Space Digest maintainer <digests@isu.isunet.edu>
  3. Reply-To: Space-request@isu.isunet.edu
  4. Subject: Space Digest V16 #289
  5. To: Space Digest Readers
  6. Precedence: bulk
  7.  
  8.  
  9. Space Digest                Mon,  8 Mar 93       Volume 16 : Issue 289
  10.  
  11. Today's Topics:
  12.      Electronic Journal of the ASA (EJASA) - March 1993 [Part 1]
  13.  
  14.     Welcome to the Space Digest!!  Please send your messages to
  15.     "space@isu.isunet.edu", and (un)subscription requests of the form
  16.     "Subscribe Space <your name>" to one of these addresses: listserv@uga
  17.     (BITNET), rice::boyle (SPAN/NSInet), utadnx::utspan::rice::boyle
  18.     (THENET), or space-REQUEST@isu.isunet.edu (Internet).
  19. ----------------------------------------------------------------------
  20.  
  21. Date: Sun, 7 Mar 1993 23:05:20 GMT
  22. From: Larry Klaes <klaes@verga.enet.dec.com>
  23. Subject: Electronic Journal of the ASA (EJASA) - March 1993 [Part 1]
  24. Newsgroups: sci.astro,sci.space,sci.misc,sci.geo.geology,alt.sci.planetary
  25.  
  26.                           THE ELECTRONIC JOURNAL OF
  27.                   THE ASTRONOMICAL SOCIETY OF THE ATLANTIC
  28.  
  29.                        Volume 4, Number 8 - March 1993
  30.  
  31.                          ###########################
  32.  
  33.                               TABLE OF CONTENTS
  34.  
  35.                          ###########################
  36.  
  37.           * ASA Membership and Article Submission Information
  38.  
  39.           * The Soviets and Venus, Part 2 - Larry Klaes
  40.  
  41.                          ###########################
  42.  
  43.                          ASA MEMBERSHIP INFORMATION
  44.  
  45.         The Electronic Journal of the Astronomical Society of the Atlantic
  46.     (EJASA) is published monthly by the Astronomical Society of the
  47.     Atlantic, Incorporated.  The ASA is a non-profit organization dedicated
  48.     to the advancement of amateur and professional astronomy and space
  49.     exploration, as well as the social and educational needs of its members.
  50.  
  51.         ASA membership application is open to all with an interest in
  52.     astronomy and space exploration.  Members receive the Journal of the
  53.     ASA (hardcopy sent through United States Mail - Not a duplicate of this
  54.     Electronic Journal) and the Astronomical League's REFLECTOR magazine.
  55.     Members may also purchase discount subscriptions to ASTRONOMY and
  56.     SKY & TELESCOPE magazines.
  57.  
  58.         For information on membership, you may contact the Society at any
  59.     of the following addresses:
  60.  
  61.         Astronomical Society of the Atlantic (ASA)
  62.         c/o Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA)
  63.         Georgia State University (GSU)
  64.         Atlanta, Georgia  30303
  65.         U.S.A.
  66.  
  67.         asa@chara.gsu.edu
  68.  
  69.         ASA BBS: (404) 321-5904, 300/1200/2400 Baud
  70.  
  71.         or telephone the Society Recording at (404) 264-0451 to leave your
  72.     address and/or receive the latest Society news.
  73.  
  74.         ASA Officers and Council -
  75.  
  76.         President - Eric Greene
  77.         Vice President - Jeff Elledge
  78.         Secretary - Ingrid Siegert-Tanghe
  79.         Treasurer - Mike Burkhead
  80.         Directors - Becky Long, Tano Scigliano, Bob Vickers
  81.         Council - Bill Bagnuolo, Michele Bagnuolo, Don Barry, Bill Black, 
  82.                   Mike Burkhead, Jeff Elledge, Frank Guyton, Larry Klaes, 
  83.                   Ken Poshedly, Jim Rouse, Tano Scigliano, John Stauter, 
  84.                   Wess Stuckey, Harry Taylor, Gary Thompson, Cindy Weaver, 
  85.                   Bob Vickers
  86.  
  87.  
  88.                              ARTICLE SUBMISSIONS
  89.  
  90.         Article submissions to the EJASA on astronomy and space exploration
  91.     are most welcome.  Please send your on-line articles in ASCII format to
  92.     Larry Klaes, EJASA Editor, at the following net addresses or the above
  93.     Society addresses:
  94.  
  95.         klaes@verga.enet.dec.com
  96.         or - ...!decwrl!verga.enet.dec.com!klaes
  97.         or - klaes%verga.dec@decwrl.enet.dec.com
  98.         or - klaes%verga.enet.dec.com@uunet.uu.net
  99.  
  100.         You may also use the above addresses for EJASA back issue requests,
  101.     letters to the editor, and ASA membership information.
  102.  
  103.         When sending your article submissions, please be certain to include
  104.     either a network or regular mail address where you can be reached, a
  105.     telephone number, and a brief biographical sketch.
  106.  
  107.         Back issues of the EJASA are also available from the ASA anonymous 
  108.     FTP site at chara.gsu.edu (131.96.5.29).  Directory: /pub/ejasa
  109.  
  110.                                 DISCLAIMER
  111.  
  112.         Submissions are welcome for consideration.  Articles submitted,
  113.     unless otherwise stated, become the property of the Astronomical
  114.     Society of the Atlantic, Incorporated.  Though the articles will not
  115.     be used for profit, they are subject to editing, abridgment, and other
  116.     changes.  Copying or reprinting of the EJASA, in part or in whole, is
  117.     encouraged, provided clear attribution is made to the Astronomical
  118.     Society of the Atlantic, the Electronic Journal, and the author(s).
  119.     Opinions expressed in the EJASA are those of the authors' and not
  120.     necessarily those of the ASA.  This Journal is Copyright (c) 1993
  121.     by the Astronomical Society of the Atlantic, Incorporated.
  122.  
  123.  
  124.                              THE SOVIETS AND VENUS
  125.                                      PART 2
  126.  
  127.                        Copyright (c) 1993 by Larry Klaes
  128.  
  129.     The author gives permission to any group or individual wishing
  130.     to distribute this article, so long as proper credit is given,
  131.         the author is notified, and the article is reproduced in its 
  132.         entirety.
  133.  
  134.         The Last of the First Generation
  135.  
  136.         With the surface of the planet Venus finally attained through the 
  137.     success of VENERA 7 in late 1970, the Soviet Union decided to send one 
  138.     more set of their first-generation Venus probes to the shrouded world 
  139.     to improve upon the limited data already gathered by VENERA 7.  This 
  140.     was required for planning the more sophisticated VENERAs which would 
  141.     follow in the coming years.
  142.  
  143.         On March 27 and 31, 1972, two spacecraft were lofted from the
  144.     Kazakhstan Republic into Earth orbit during the one good Venus launch
  145.     window of that year.  The first vehicle, VENERA 8, was boosted away
  146.     from its parking orbit into deep space.  The second VENERA did not
  147.     escape Earth's gravity and was quickly designated COSMOS 482, where 
  148.     it remained in a highly elliptical path until May of 1981.  This was 
  149.     the last known major failure of a Soviet Venus probe to date. 
  150.  
  151.         The primary task of VENERA 8 was to deposit the first lander on 
  152.     the day side of Venus (COSMOS 482 had been meant to drop its lander
  153.     on the planet's night side).  The information returned by earlier
  154.     Venus vessels allowed VENERA 8's designers to modify the spacecraft
  155.     series once again.  This time the lander was given precisely tailored
  156.     environmental protection to make space for more scientific devices. 
  157.     A second omni-directional antenna was added to VENERA 8.  This way, 
  158.     if the lander tipped over like VENERA 7 had, it could still clearly
  159.     broadcast its measurements back to Earth. 
  160.  
  161.         On July 22, the small metal VENERA robot flew into the planet
  162.     Venus, detaching the sealed instrument package into the yellowish
  163.     clouds before the rest of itself was burned up by atmospheric fric-
  164.     tion.  The capsule made a rapid descent to the far eastern region
  165.     of Navka Planitia, 2,896 kilometers (1,738 miles) from VENERA 7's
  166.     touchdown site.  Once on the surface, VENERA 8 ejected its extra,
  167.     disc-shaped antenna onto the ground several meters away and began
  168.     reporting about the immediate external conditions.  The lander 
  169.     transmitted from Venus for fifty minutes before succumbing to the 
  170.     rising internal heat.
  171.  
  172.         The VENERA 8 lander was loaded with a wide variety of instruments
  173.     for making numerous measurements not attempted with its predecessors.
  174.     During its descent through Venus' atmosphere, the probe conducted an
  175.     analysis for ammonia, finding no more than 0.1 percent of the gas
  176.     present.  VENERA 8 clocked the horizontal velocities of the winds
  177.     buffeting it at various altitudes.  Venus' wind speeds ranged from 
  178.     a strong one hundred meters (330 feet) per second over forty-eight
  179.     kilometers (twenty-nine miles) from the surface to just one meter
  180.     (forty inches) per second below ten kilometers (six miles).  The 
  181.     winds moved in the same direction as the planet's rotation, though 
  182.     much faster. 
  183.  
  184.         On the planet, VENERA 8 refined the surface temperature and 
  185.     pressure readings made by VENERA 7.  Now the ground temperature was 
  186.     placed at 470 degrees Celsius (878 degrees Fahrenheit), plus or minus 
  187.     eight degrees.  The crushing air pressure was verified at ninety bars, 
  188.     this time with an accuracy variance of only 1.5 bars.
  189.  
  190.         The density of the Venerean soil was given an examination using
  191.     the second omni-directional antenna, while its composition was studied
  192.     with a gamma-ray spectrometer.  Initially, the surface at the unmanned
  193.     craft's landing site was thought to be an upland plain made of loose
  194.     granite, possibly a very ancient part of Venus' crust.  More recent
  195.     studies indicate that the soil around VENERA 8 is probably a rare form
  196.     of basalt, one with high potassium levels.  Did basaltic lava from
  197.     erupting volcanoes once flow across Navka Planitia? 
  198.  
  199.         Light levels from the Sun were also measured at this location
  200.     using instruments called cadmium sulfide photoresistors.  These
  201.     devices relayed data which seemed to indicate that few solar photons
  202.     penetrated the obscuring cloud decks to the surface.  Apparently, even
  203.     in Venus' long daytime, the sky was no brighter than twilight on
  204.     Earth.  An observer would be able to see objects no more than one
  205.     kilometer (0.62 mile) away in the darkness, if that.  Later on it
  206.     would be learned that the lander came to rest when the Sun was just
  207.     five degrees above the local horizon.  High noon on Venus was much
  208.     brighter than thought at the time.
  209.  
  210.         Advanced as VENERA 8 was over the Soviet craft that explored 
  211.     Venus before it, the probe had merely hinted at the surprises in store 
  212.     for the new machines to follow.  The first generation probes had shown
  213.     scientists what the planet was like in and under its clouds.  The next 
  214.     generation would begin to reveal the long history of how Venus had 
  215.     come into its present state.
  216.  
  217.         On the Way to Mercury
  218.  
  219.         The year 1973 marked an unusual event for the Soviet space program:  
  220.     For the first time since the VENERA missions of 1961, no space vehicles 
  221.     of Soviet manufacture were sent to Venus during a favorable launch 
  222.     window.  Soviet spacecraft designers were busy constructing the second 
  223.     generation of their prestigious VENERA probes, which would not be ready 
  224.     until the Venus launch window in middle 1975.
  225.  
  226.         The people in charge of the Venus program apparently felt that
  227.     enough information had been gathered about the perpetually cloudy
  228.     planet by their first generation probes and the American missions to
  229.     make a further expedition with the same type of spacecraft merely
  230.     redundant.  In addition, the Soviets had their hands full in 1973 
  231.     with a second LUNOKHOD roaming the dusty surface of Earth's moon, the 
  232.     monitoring of four new unmanned craft heading to Mars, and the slow 
  233.     reactivation of their SALYUT space station program after the tragic 
  234.     loss of the SOYUZ 11 crew in June of 1971.
  235.  
  236.         The United States had their own intentions for Venus during this 
  237.     intervening period, though the shrouded world was not NASA's primary 
  238.     goal for their latest planetary mission.  Venus was to serve as an 
  239.     important gravity assist for the MARINER 10 spacecraft, which was 
  240.     aimed for the smallest of the terrestrial worlds, Mercury.  
  241.  
  242.         Until the early 1970s, Mercury was a place as nearly mysterious 
  243.     as Venus.  Due to its relative distance from Earth and close proximity 
  244.     to the glaring Sun, features on this ancient world were seen faintly 
  245.     at best.  It was up to MARINER 10 to flyby Mercury and reveal its true 
  246.     face to humanity. 
  247.  
  248.         Launched from Cape Canaveral on November 3, 1973 aboard an ATLAS-
  249.     CENTAUR rocket, MARINER 10 was destined to make the first two-planet
  250.     flyby mission in space history.  Despite a number of threatening tech-
  251.     nical problems which arose shortly after launch, MARINER finally came
  252.     under the gravitational influence of Venus in early February of 1974.
  253.     The probe's flight path had to be precise, or Venus' mass would deflect 
  254.     the vehicle away from Mercury.
  255.  
  256.         On February 5, MARINER 10 skimmed just 5,768 kilometers (3,461
  257.     miles) above Venus' hidden surface.  The probe's various cameras
  258.     imaged the planet for the first time from nearby space, showing
  259.     scientists that photographing Venus above its cloud deck could give
  260.     more useful information about the planet than previously thought.
  261.     Measurements of the clouds taken in ultraviolet light verified earlier
  262.     indications that the planet's upper atmosphere sped around Venus in
  263.     just four Earth days, far faster than its rotation period of 243.1 
  264.     Earth days.  Intricate details in the thick clouds only glimpsed at 
  265.     through Earth telescopes in the past were brought into full focus by 
  266.     the craft. 
  267.  
  268.         Other instruments aboard MARINER 10 reported that Venus' temper-
  269.     atures from the top of its atmosphere to the surface varied little 
  270.     across the planet.  MARINER gave further evidence for the lack of a 
  271.     planetary magnetic field, in part by the strong influences of the 
  272.     solar wind on the Venerean ionosphere.  Unable to remain, the third 
  273.     successful American spacecraft to Venus - and the first since MARINER 
  274.     5 seven years ago - sailed on to its historic encounter with Mercury 
  275.     in late March.
  276.  
  277.         The Face of Hell Revealed 
  278.  
  279.         Exploration of Venus by Soviet spacecraft got back into full swing
  280.     by the launch window of 1975.  As predicted, the more advanced second 
  281.     generation of VENERA vehicles were to be the latest emissaries from 
  282.     Earth.  In basics, these new machines were similar in design to their 
  283.     Soviet predecessors, consisting of a main bus with large solar panels 
  284.     on either side and an attached lander (inside a protective aeroshell)
  285.     for making surface studies.  Here, though, the resemblances abruptly 
  286.     ended. 
  287.  
  288.         The two vessels, to become known as VENERA 9 and 10, carried far
  289.     more instrumentation than any such spacecraft before.  The result
  290.     of these improvements were to make the new VENERAs the biggest and
  291.     heaviest Venus probes yet built.  The complete VENERA 9 craft measured
  292.     6.7 meters (22.11 feet) across with the solar panels extended.  The
  293.     probe weighed a total of 4,936 kilograms (10,859 pounds), with 660
  294.     kilograms (1,452 pounds) of that being the improved lander.  VENERA 10
  295.     weighed 97 kilograms (213 pounds) more overall.  The increased mass
  296.     forced the Soviets to switch from using the old MOLNIYA rockets to the 
  297.     more modern and powerful PROTON boosters, which had already proven 
  298.     themselves as heavy lift vehicles on Luna and Mars missions.
  299.  
  300.         The main buses of the two VENERAs would neither fly by the planet
  301.     nor plunge into the turgid atmosphere to their destruction.  Instead,
  302.     they would become the first space vehicles to circle the second world.
  303.     The orbiters were equipped to image the planet's cloud cover, along
  304.     with measuring its brightness, reflectivity, and temperature.  Other
  305.     devices were carried to search for any evidence of even a minute
  306.     planetary magnetic field.  The VENERA buses also had the task of
  307.     sending data from the deployed landers back to Earth. 
  308.  
  309.         The landers underwent a series of major technical changes which
  310.     gave the Venus explorers the unusual appearance of a sphere with a top 
  311.     hat and a wide ring (torus) surrounding the base of the ball.  
  312.  
  313.         The "top hat" served a multitude of purposes:  The vertical spiral
  314.     cylinder was the main antenna and parachute housing.  The disc under-
  315.     neath the cylinder and overhanging the sphere was used both as a
  316.     reflector of radio waves to the antenna and as an air brake for the
  317.     landers during the last stages of their descent through the Venerean
  318.     sky.  Past VENERA missions had proven that Venus' atmosphere was so
  319.     thick that an oblate object could sink slowly enough to the planet's
  320.     roasting surface without the aid of parachutes and survive the impact.
  321.     This method also allowed the lander to reach the surface fast enough
  322.     so as not to overheat while still high in the atmosphere. 
  323.  
  324.         The metallic sphere housed the majority of the probes' scientific
  325.     instruments, including an extendible radiation densitometer to measure
  326.     the soil density and a television imaging system to give humanity its 
  327.     first optical views of Venus' elusive surface.  Just below the cameras 
  328.     were floodlights to illuminate what Soviet scientists thought would be 
  329.     a very dim landscape, due to the information from VENERA 8 three years 
  330.     prior.  The torus at the bottom would cushion the physical shock of 
  331.     the craft at the moment of touchdown and keep the lander upright.
  332.  
  333.         VENERA 9 and 10 were launched into space on June 8 and 14, 1975,
  334.     respectively.  Four months later and two mid-course corrections apiece,
  335.     the robot vehicles arrived in Venerean space.  On October 20, VENERA 9
  336.     split into two components:  The main bus fired its braking engines to 
  337.     achieve a wide orbit around Venus, while the capsule was targeted for
  338.     a planetary landing.
  339.  
  340.         On October 22, the VENERA 9 lander entered the atmosphere of
  341.     Venus.  The descent pattern for the probe varied some from the landers
  342.     before it.  Once air resistance had slowed down the craft, the top
  343.     half of the lander's spherical covering was pulled away at an altitude
  344.     of sixty-four kilometers (thirty-eight miles) by two small parachutes.
  345.     A braking parachute then emerged to further reduce VENERA 9's velocity. 
  346.  
  347.         Soon after this procedure, three main parachutes were sent
  348.     billowing above the lander, while the lower section of the aeroshell
  349.     was released from the probe, completely exposing the lander to the
  350.     surrounding air.  This profile lasted for twenty minutes.  Fifty
  351.     kilometers (thirty miles) above the planet's surface, VENERA 9 broke
  352.     through the dense cloud cover and removed its main parachutes.  The
  353.     lander now had to rely on its aerobrake disc to survive impending
  354.     contact with the swiftly approaching ground. 
  355.  
  356.         At 5:13 Greenwich Mean Time (GMT), the strange-looking craft
  357.     touched down at the base of a hill in northeastern Beta Regio at a
  358.     speed of seven meters (twenty-three feet) per second, kicking up a
  359.     small cloud of dust upon landing.  Initial temperature and pressure
  360.     readings in the immediate area reached 460 degrees Celsius (860
  361.     degrees Fahrenheit) and ninety Earth atmospheres.  Winds at the
  362.     landing site blew around VENERA up to 2.5 kilometers (1.5 miles) per
  363.     hour.  While a similar breeze on Earth would be quite mild, Venus'
  364.     denser atmosphere amplified the force of the wind several times. 
  365.  
  366.         Fifteen minutes into its surface mission, VENERA 9's television
  367.     cameras were automatically uncovered and activated, where they began a
  368.     scan of the landing site in a forty by 180-degree field of view.  The
  369.     curved black, white, and gray image eventually transmitted to Earth
  370.     was the first of its kind ever to be returned by a spacecraft on ano-
  371.     ther planet.  It was also a very surprising picture to the scientists 
  372.     who had assumed that the Venerean crust would be little more than a 
  373.     desert of nearly unbroken sand engulfed in darkness. 
  374.  
  375.         VENERA's new home was as brightly lit as an overcast day on Earth
  376.     (the Sun shone fifty-four degrees above the local horizon during the
  377.     lander's fifty-three minutes of transmission time), rendering the
  378.     floodlights unnecessary.  The ground was certainly not a bland sea of
  379.     sand.  Both sharp and round-edged rocks embedded in soil surrounded
  380.     the craft off into the distance, indicating that this region may have
  381.     seen relatively recent crustal activity.  This was yet another surprise
  382.     to scientists who thought that Venus had been geologically extinct for
  383.     ages.  The lander also captured part of its shock-absorbing torus and
  384.     the extended densitometer in lower portion of the historic image. 
  385.  
  386.         The findings from the probe's gamma-ray spectrometer produced yet
  387.     another new piece of information to the data sent back by VENERA 8 in
  388.     1972.  This particular area appeared to be composed of a more common
  389.     basaltic material than that found at VENERA 8's landing zone in Navka
  390.     Planitia.  Later Venus missions have shown that Beta Regio consists
  391.     of two shield volcanoes, possibly still active. 
  392.  
  393.         On October 25, VENERA 10 followed a programmed route similar to
  394.     that of its twin vessel.  The main bus inserted itself into a two-day
  395.     orbit around Venus while the lander fell onto the planet 2,200 kilo-
  396.     meters (1,320 miles) from the now-silent VENERA 9, in the southeastern 
  397.     corner of Beta Regio.  The craft found its examination site to be five 
  398.     degrees warmer and two bars of air pressure higher than its counter-
  399.     part's landing area.  The winds moved at 1.3 meters (4.3 feet) per 
  400.     second. 
  401.  
  402.         VENERA 10 came to rest at a slight angle on a large, flattened
  403.     rock.  The landscape image produced by the vehicle was quite different
  404.     from its immediate predecessor's.  The entire plain consisted of rock
  405.     slabs and soil which appeared weathered and truly ancient, with little
  406.     evidence of any geological activity having occurred in a very long
  407.     time.  Despite this, composition analysis of the surface by VENERA 10
  408.     did agree with VENERA 9, the primary soil mineral being a common type
  409.     of basalt. 
  410.  
  411.         The VENERA 10 lander transmitted twelve more minutes of information 
  412.     than did VENERA 9, though both craft may have been active even longer.  
  413.     The signals were cut by the orbiter relays when they went out of the 
  414.     landers' radio range during the surface missions.  
  415.  
  416.         The orbiters themselves continued to return data through the mid-
  417.     dle of 1976, monitoring solar wind interactions on Venus' ionosphere
  418.     and newly discovered plasma tail.  The probes showed that liquid
  419.     droplets existed in the atmosphere, though their actual composition
  420.     remained to be learned.  Infrared radiation measurements on Venus'
  421.     clouds indicated that the world's nighttime temperatures were actually
  422.     warmer than in the day hemisphere!  Strong air streams on Venus' day-
  423.     light half brought radiating elements to heat the dark side.  The 
  424.     orbiters also found short-period glows in the night hemisphere which 
  425.     were attributed to bursts of lightning. 
  426.  
  427.         So much new information had been returned about the veiled world
  428.     by VENERA 9 and 10 that the Soviets were forced to skip the Venus
  429.     launch window in the winter of 1976-1977.  Extra time was required 
  430.     to modify the next group of second generation VENERA spacecraft to 
  431.     better examine the planet's latest revelations and mysteries. 
  432.  
  433.         The Armada of 1978
  434.  
  435.         The late 1970s were an exciting time in planetary exploration for
  436.     the United States.  Two space probes named VIKING had become the first
  437.     unmanned vehicles to successfully land on Mars in 1976.  Their electric
  438.     eyes presented an alien world of reddish deserts strewn with boulders 
  439.     under pink daytime skies.  In the summer of 1977, another team of 
  440.     vehicles named VOYAGER were launched from Cape Canaveral on a decade-
  441.     long journey to the massive Jovian worlds inhabiting the outer solar 
  442.     system.
  443.  
  444.         By 1978, NASA had again focused its attentions on Venus, this time
  445.     with a level of technical and quantitative sophistication unmatched by
  446.     any U.S. Venus mission before.  The project spacecraft were designated
  447.     PIONEER VENUS, the last in a long line of solar system explorers going 
  448.     back twenty years and spanning into the interstellar realm.
  449.  
  450.         PIONEER VENUS was divided into two space probes which appeared
  451.     similar but had different mission goals.  PIONEER VENUS 1 (PV1, also
  452.     known as PIONEER VENUS Orbiter and PIONEER 12) would circle the planet
  453.     and conduct the first radar mapping of the Venerean surface from a
  454.     location other than Earth.  PIONEER VENUS 2 (PV2, also called PIONEER
  455.     VENUS Multiprobe and PIONEER 13) would dive straight into the planet,
  456.     releasing four smaller craft to examine Venus' bizarre atmosphere 
  457.     from top to bottom. 
  458.  
  459.         PV1 was sent from Earth on May 20, 1978, encased in the nosecone
  460.     of an ATLAS-CENTAUR rocket.  PV2 followed on August 8.  Despite the
  461.     separation of several months between launches, both craft were planned
  462.     to arrive at Venus within days of each other in early December.  PV1
  463.     required the slower flight path in order to avoid using a larger and 
  464.     more powerful orbital insertion engine, thus preventing several scien-
  465.     tific instruments from being abandoned.  Though widely unforeseen at 
  466.     the time, PIONEER VENUS was to be the last new planetary mission for 
  467.     the United States through the end of the 1980s. 
  468.  
  469.         On a less dramatic note that year, the Soviet Union launched their
  470.     eleventh and twelfth official VENERA probes on September 9 and 14. 
  471.     Resembling the successful 1975 Venus craft, VENERA 11 and 12 cradled 
  472.     a host of new instruments for studying the second world.  Two of these
  473.     devices were a gas chromatograph and the Groza (thunderstorm) instru-
  474.     ment, the first designed for a more thorough analysis of the consti-
  475.     tuents in the Venerean atmosphere and the second for detecting light-
  476.     ning amongst the clouds.  The landers also carried improved cameras, 
  477.     meant to take the first color images of Venus' surface, and equipment
  478.     for soil drilling and analysis.  The VENERAs would reach Venus just 
  479.     weeks after their American counterparts. 
  480.  
  481.         A World of Women
  482.  
  483.         On December 4, 1978, the small cylindrical form of PIONEER VENUS 
  484.     1 fired its braking engine into a twenty-four-hour orbit around the
  485.     giant yellow sphere of Venus.  Soon the spacecraft settled in and
  486.     began bouncing radar beams off the planet's beguiling surface during
  487.     each period of closest approach.  PV1's view of Venus' face was some-
  488.     what limited in detail, since the radar could only resolve objects
  489.     down to seventy-five kilometers (forty-five miles) in diameter.  How-
  490.     ever, the probe was able to examine territory that remained continually 
  491.     hidden from Earth's more powerful radio telescopes, a value in itself. 
  492.  
  493.         A cohesive picture of the world beneath the clouds began to emerge
  494.     for the first time, thanks to PV1.  The overall surface of the planet
  495.     was relatively flat:  Sixty percent of Venus' crust lay within one half
  496.     kilometer (0.3-mile) of the mean surface.  Despite this smoothness,
  497.     quite a few impressive geological features were found scattered across
  498.     the globe, presenting scientists with proof of major tectonic activity
  499.     in the planet's past.  Of particular note were two continent-size
  500.     plateaus named Aphrodite and Ishtar Terra.  Rift valleys and possible
  501.     volcanoes were also revealed in the radar images. 
  502.  
  503.         The work of PV1 allowed for the first detailed naming of surface
  504.     features on Venus.  The International Astronomical Union (IAU), the
  505.     organization which gives celestial bodies their official names,
  506.     decided that all places not already labeled by previous Earth-based
  507.     studies be given nomenclatures of women from history and various
  508.     mythologies.  One reason for this action was that Venus is the only
  509.     planet in the solar system called after an ancient female deity, so 
  510.     naming its surface regions for famous women seemed only appropriate.  
  511.  
  512.  
  513.         PV1 went on to monitor the complex cloud structures of the planet 
  514.     and its near-space environment for well over a decade, right to its 
  515.     fiery end in the Venerean atmosphere on October 8, 1992.  The electric 
  516.     field detector found numerous indications of lightning in Venus' clouds,
  517.     though there was considerable debate whether the readings were truly
  518.     lightning or activity in the ionosphere.  The orbiter observed Comet 
  519.     Halley as it swung around the Sun in February of 1986, and recorded 
  520.     several gamma-ray bursts, high-energy radiation of speculative origin, 
  521.     spraying in from deep space.
  522.  
  523.         America on Venus
  524.  
  525.         In late November, PIONEER VENUS 2 was just weeks away from its
  526.     encounter with the shrouded planet.  It was at this time that the
  527.     main spacecraft bus began to release its cargo of four atmosphere
  528.     craft, one Large Probe and three simpler and identical Small Probes.
  529.     The first to be detached was the Large Probe on November 16, at a 
  530.     distance of 11.1 million kilometers (6.6 million miles) from Venus.
  531.     The Small Probes followed suit on November 20, when the robot fleet
  532.     was 9.3 million kilometers (5.6 million miles) from the target world.
  533.  
  534.         The Small Probes were named North, Day, and Night, corresponding
  535.     to the areas on Venus they were programmed to impact the following
  536.     month.  All four probes were instrument-packed spheres covered with
  537.     conical heat shields designed to protect the craft from the heat of
  538.     entry with the planet's atmosphere.  The Large Probe would have the
  539.     advantage of a parachute during most of its descent through the
  540.     Venerean air.  The Small Probes would have to depend on their heat
  541.     shields alone to slow them in the atmosphere, much as VENERA 9 and 10
  542.     had to rely on their aerodiscs to keep from crashing.  While none of
  543.     the probes were meant to survive their destinies with the planet, it
  544.     was hoped that at least a few of them would land gently enough for
  545.     continued transmission from the ground. 
  546.  
  547.         On December 9, the Large Probe became the first of PV2's compo-
  548.     nents to plunge into Venus' dense clouds.  The probe slammed into 
  549.     the upper atmosphere at forty-two thousand kilometers (25,200 miles)
  550.     per hour and was slowed to 727 kilometers (436 miles) per hour in just
  551.     thirty-eight seconds.  Minutes later a small mortar on the craft was
  552.     fired to start a chain reaction of parachute deployment and heat shield 
  553.     removal.  The Large Probe continued drifting downward, examining the 
  554.     air swishing around it.  
  555.  
  556.         Almost seventeen minutes later, the parachute cords were cut from 
  557.     the seventy-three-centimeter (twenty-nine-inch) diameter sphere.  The 
  558.     probe fell free for over one half-hour to finally impact upon Navka 
  559.     Planitia at a speed of thirty-two kilometers (nineteen miles) per hour.  
  560.     The Large Probe became the first American vessel to reach the surface 
  561.     of Venus, though it did not survive the encounter. 
  562.  
  563.         Minutes after their larger brother entered the Venerean atmosphere, 
  564.     the three Small Probes followed in turn, spreading out over the globe 
  565.     to sample different environments.  Falling without the support of para-
  566.     chutes, the Small Probes surveyed their regions of air in less than one 
  567.     hour.  
  568.  
  569.         First to arrive was the North Probe, coming down at night on 
  570.     Ishtar Terra just south of Maxwell Montes, the highest point on Venus.  
  571.     The craft went silent in the darkness with its thirty-five kilometers 
  572.     (twenty-one miles) per hour landing. 
  573.  
  574.         The Day Probe created a cloud of dust at its landing site between
  575.     Navka and Lavinia Planitia.  It was this loose soil which helped to
  576.     keep the Day Probe intact and transmitting back to Earth for an im-
  577.     pressive 67.5 minutes after touchdown.  Radio contact ended with the
  578.     exhaustion of the probe's batteries.  Before shutting down, the craft 
  579.     reported an internal pressure buildup and temperature rise to 126 
  580.     degrees Celsius (259 degrees Fahrenheit).  
  581.  
  582.         The Night Probe also kept broadcasting after its landing in Aino 
  583.     Planitia, but for only a mere two seconds. 
  584.  
  585.         The last of the PV2 flotilla to reach Venus was the spacecraft bus
  586.     itself, sailing into the planet's upper atmosphere without the benefit
  587.     of a heat shield against air friction.  The bus returned data unobtain-
  588.     able by its smaller companions for just over one minute before being 
  589.     destroyed roughly 120 kilometers (seventy-two miles) above Themis Regio. 
  590.  
  591.         A Wild and Deadly Atmosphere        
  592.  
  593.         The kamikaze jaunts of the PIONEER VENUS 2 mission confirmed earlier 
  594.     data and yielded new information on Venus' atmosphere as revolutionary 
  595.     in the study of the shrouded planet as that returned from the MARINER 2 
  596.     flyby sixteen years earlier. 
  597.  
  598.         Ninety kilometers (fifty-four miles) above the surface, the probes
  599.     began cutting through a layer of haze twenty kilometers (twelve miles)
  600.     deep.  The next twenty-three kilometers (fourteen miles) held three
  601.     main cloud layers, the highest of which was continually driven around
  602.     the globe by winds moving at an incredible 360 kilometers (216 miles)
  603.     per hour, faster than a powerful hurricane on Earth.  The bottom cloud
  604.     deck was opaque.  Further down the air became almost stagnant and
  605.     turned hazy again, finally clearing thirty kilometers (eighteen miles)
  606.     from the ground. 
  607.  
  608.         A number of strange events and wonderful discoveries occurred
  609.     during the PV2 probes' one-way trip.  The temperature sensor on every
  610.     probe shut off about sixteen kilometers (ten miles) from the surface,
  611.     just as an intensity of infrared light was being recorded.  Other 
  612.     instruments also reacted unusually around the same time.  Electrical 
  613.     and chemical interactions with the air were blamed for the crafts' 
  614.     behavior, but actual reasons remained elusive. 
  615.  
  616.         The mass spectrometer on the Large Probe, designed to identify
  617.     atmospheric particles by measuring their various masses, was rendered
  618.     temporarily useless when it became clogged with a cloud droplet during
  619.     the descent.  A heater coil around the device inlet eventually boiled
  620.     the droplet away, allowing its molecular makeup to be taken in the
  621.     process.  The readings proved what had been theorized since 1973:  
  622.     The drop was composed of sulfuric acid, which saturated the Venerean 
  623.     atmosphere as a heavy mist.  Venus was not only extremely hot, its 
  624.     air was more corrosive than the battery acid of an automobile.
  625.  
  626.         It appeared that the acid came from the sulfur dioxide permeating
  627.     the planet's atmosphere, which gives the Venerean clouds their yellow
  628.     tint.  Indeed, the PIONEER VENUS Orbiter would monitor reductions in 
  629.     the amount of sulfur dioxide in the planet's atmosphere during its
  630.     circlings of the globe.  Since sulfur dioxide is a known constituent
  631.     of volcanic eruptions on Earth, did this mean that at least some of
  632.     Venus' volcanoes were active and spewing out material?  
  633.  
  634.         The presence of sulfuric acid and sulfur gas in the Venerean air,
  635.     along with the known abundance of carbon dioxide, played primary roles
  636.     in furthering support for the greenhouse theory regarding the planet's
  637.     high temperatures.  These were the key ingredients required by the
  638.     theory to explain how Venus kept the majority of its heat from exiting 
  639.     into space.
  640.  
  641.         The other particle found in that particular droplet provided a
  642.     major clue to the conditions in Venus' distant past.  Deuterium, an
  643.     isotope of hydrogen (also called heavy hydrogen), was found in quan-
  644.     tities one hundred times greater than in Earth's oceans, where its
  645.     highest concentrations reside on our planet.  Did this mean that Venus
  646.     also had oceans of water ages ago?  Was Venus once more like Earth in 
  647.     its early days?  Had an atmosphere growing in carbon dioxide trapped
  648.     the Sun's heat and increased Venus' temperatures until the oceans 
  649.     boiled away into the sky?
  650.  
  651.         The Large and Small Probes' mass spectrometers doled out one more
  652.     tantalizing atmospheric mystery for scientists.  The inert gases neon
  653.     and argon were found in much higher amounts than theory predicted.  It
  654.     was assumed that Earth and the other terrestrial planets had gotten
  655.     their air from crustal outgassing billions of years ago.  Did the data
  656.     from Venus indicate that the planets (or at least Venus) had actually 
  657.     formed their atmospheres by collecting gases from the condensing solar 
  658.     nebula during the birth of our solar system?  PIONEER VENUS had simul-
  659.     taneously solved and opened wide a host of riddles for future investi-
  660.     gation, the mark of a successful expedition. 
  661.  
  662.         A Mixed Bag Mission
  663.  
  664.         Two weeks after the mission end of PIONEER VENUS 2, the Soviet 
  665.     Venus exploration team made its scheduled appearance.  Since the 
  666.     VENERA craft had been sent up after the favorable Venus launch window, 
  667.     the main buses were unable to carry enough fuel to break into orbit 
  668.     about the planet.  Instead, they had to settle for heliocentric paths.  
  669.     However, this setup would allow the buses to be in longer radio contact 
  670.     with the landers than if they were circling Venus. 
  671.  
  672.         Having taken a somewhat shorter flight route, VENERA 12 arrived 
  673.     on December 21.  Its twin skimmed by on Christmas Day.  Both landers 
  674.     were ejected from the passing mother craft and entered the Venerean
  675.     atmosphere, coming down about one hour later eight hundred kilometers
  676.     (480 miles) apart in eastern Phoebe Regio.  
  677.  
  678.         The landers transmitted from the surface for record times:  Ninety-
  679.     five minutes for VENERA 11 and 110 minutes for VENERA 12.  Impressive 
  680.     amounts of atmosphere data were released by Soviet officials.  Strangely, 
  681.     though, little was said regarding actual information on the probes' 
  682.     landing sites. 
  683.  
  684.         Two of the main lander objectives had become victims of equipment 
  685.     failure.  On both craft, the color cameras' protective covers refused 
  686.     to come off.  The soil drills also failed to function as planned.  
  687.     Soviet officials decided to remain quiet on these drawbacks for the 
  688.     time being and emphasize on the probes' scientific successes.
  689.  
  690.         The reason for this loss to the study of Venus may have been due
  691.     to secret desires for the planet Mars.  In 1989, the Soviet book RACE
  692.     TO MARS revealed plans for an ambitious unmanned mission in the late
  693.     1970s to bring back soil samples from the Red Planet.  The project was
  694.     designed to upstage the plans then being considered by NASA and the
  695.     Jet Propulsion Laboratory (JPL) for taking Martian soil of their own. 
  696.     Unfortunately, the soil sample return mission never left the ground,
  697.     but it apparently had a profoundly negative affect on the Soviet lunar
  698.     and Venus craft also under construction at the time. 
  699.  
  700.         The Mars mission was complicated, consuming a great deal of the 
  701.     engineering resources available.  In the rush to get the vehicle into 
  702.     space, the LUNA 24 soil sample return mission of 1976 was delayed and 
  703.     a third LUNOKHOD rover eventually wound up as a museum display.  The 
  704.     camera and drill problems of VENERA 11 and 12 may have been a result 
  705.     of this neglect in the race to Mars.  Soviet exploration of the Red 
  706.     Planet also suffered from this event, as preoccupation with the 
  707.     gathering of Martian soil led to no further Mars expeditions until 
  708.     the PHOBOS probes of 1988.
  709.  
  710.         The VENERA landers did return some useful information, however.
  711.     Surface temperatures were found to be 446 degrees Celsius (835 degrees
  712.     Fahrenheit) for VENERA 11 and 460 degrees Celsius (860 degrees Fah-
  713.     renheit) for VENERA 12.  Eighty-eight Earth atmospheres pushed down
  714.     on VENERA 11, while its counterpart dealt with two more bars of air
  715.     pressure.  
  716.  
  717.         The Soviet mass spectrometers agreed with the PIONEER VENUS 
  718.     results on the high amount of argon in the air.  The gas chromato-
  719.     graphs found carbon monoxide for the first time, though this was 
  720.     unknown until the data was reanalyzed in 1980.  This same instrument
  721.     on VENERA 11 found only minute traces of atmospheric water, while
  722.     VENERA 12 recorded none.  It was determined that if all the water
  723.     on Venus was pulled down from the sky onto its surface, it would
  724.     make a film across the globe only one centimeter (0.39-inch) thick.
  725.     Venus is a very dry planet, though conditions might once have been 
  726.     quite different.
  727.  
  728.         A puzzling contradiction was made by the X-ray fluorescence
  729.     cloud aerosol analyzer aboard VENERA 12.  In the layers where sulfur 
  730.     was expected to be found, large particles of chlorine compounds were 
  731.     recorded in their place.  This went against the data from earlier
  732.     spacecraft missions and Earth-based observations.  Future probes
  733.     with even more sensitive devices would be required to resolve this.
  734.  
  735.         The spectrophotometers relayed that the clouds were thin enough
  736.     to allow visibility for several kilometers, but the Sun itself would 
  737.     be impossible to see from the ground.  The Groza lightning detectors
  738.     seemed to have found widespread electrical activity:  The noise from
  739.     one alleged bolt created thunder which shook around VENERA 12 for
  740.     fifteen minutes.  Early theories associated the lightning with the
  741.     volcanic region the landers had come down upon, as Earth volcanoes
  742.     do sometimes trigger thunderstorms.  However, the readings had taken
  743.     place far above the Phoebe volcanoes, revising the lightning concept 
  744.     as being only cloud-to-cloud in nature.  Some scientists argued that
  745.     Venus' atmosphere was too stagnant to produce lightning of any sort,
  746.     leaving the idea of Venerean electrical storms still in doubt.
  747.  
  748.         PIONEER VENUS 1 and 2 and VENERA 11 and 12 had finally given 
  749.     planetary scientists an overall picture of what the second world
  750.     from the Sun was truly like.  There was, however, more than enough
  751.     conflicting and missing information from the probes to warrant new 
  752.     missions to root out the details.  Soviet spacecraft engineers 
  753.     passed the next launch window in the spring of 1980 to prepare 
  754.     a more advanced set of VENERAs for the job.
  755.  
  756.         Venus in Color
  757.  
  758.         On October 30 and November 4, 1981, two PROTON rockets lifted the
  759.     VENERA 13 and 14 probes from the Tyuratam Space Center into the skies.
  760.     The new Venus explorers were similar to the 1978 VENERAs, though with
  761.     improved instrumentation and several new additions, including a pene-
  762.     trometer and an X-ray fluorescence spectrometer.  The penetrometer 
  763.     would test the density and strength of the soil at the landing sites 
  764.     and the spectrometer would analyze the air and soil brought into it 
  765.     by the lander's drilling device.  The main buses would also flyby 
  766.     Venus instead of orbiting the planet.
  767.  
  768.         Released on February 27, 1982 after a four-month interplanetary 
  769.     trajectory, the VENERA 13 lander descended towards Venus, entering the 
  770.     top of its atmosphere on March 1.  During its sixty-two minute trek 
  771.     to the surface, the lander's aerosol X-ray fluorescence spectrometer 
  772.     found an abundance of sulfur over chlorine, the opposite of VENERA
  773.     12's findings and in agreement with earlier observations.  
  774.  
  775.         The spectrophotometer reported that the cloud base ended at forty-
  776.     nine kilometers (twenty-nine miles) above the ground, with three main
  777.     layers found along the way to the base.  The Groza 2 lightning instru-
  778.     ment recorded weak radio noises, leading some scientists to conclude 
  779.     that the probe had detected its own electrical charging through the 
  780.     air, rather than any native thunderstorms.
  781.  
  782.         VENERA 13 touched down on the rolling plains of far eastern
  783.     Phoebe Regio.  The surface temperature was a very warm 465 degrees
  784.     Celsius (869 degrees Fahrenheit) and air pressure was 89.5 times
  785.     that of Earth's at sea level.  The lander communicated with its
  786.     controllers for 127 minutes, still the record for contact by a
  787.     craft on Venus' surface.
  788.  
  789.         As an improvement over the picture-taking of VENERA 9 and 10 in 
  790.     1975, VENERA 13 and its twin carried two cameras with red, blue, and 
  791.     green filters.  The arrangement allowed for the first color images 
  792.     of Venus' surface in eight panoramas from around the entire craft.
  793.  
  794.         This innovation did not disappoint.  The planet was bathed in
  795.     orange light from the bright daytime sky, contrasting with the blue
  796.     sky of Earth and the pink one of Mars.  The ground appeared similar
  797.     to the image taken at Beta Regio by VENERA 10, with slabs of rock 
  798.     embedded in dark soil.  The horizon could be seen in the pictures.  
  799.     Across the bottom of the images was the landing torus with its test 
  800.     patterns and jutting triangular "teeth".  These teeth helped keep 
  801.     the lander steady during its descent to the planet.  Also visible 
  802.     was a color scale, the penetrometer, and the ejected camera covers.
  803.     Loose soil was seen blowing onto the torus from winds moving at one    
  804.     to two kilometers (0.6 to 1.2 miles) per hour.
  805.  
  806.         During its brief lifetime, the VENERA 13 lander performed a 
  807.     successful drilling of the surface to a depth of three centimeters
  808.     (1.2 inches).  The soil sample was brought into the craft and
  809.     irradiated for analysis by the X-ray fluorescence spectrometer,
  810.     where it was found to be similar to leucitic basalt on Earth, a
  811.     rare basalt on this planet with high potassium and magnesium levels.  
  812.     The lander's seismometer recorded no venusquakes while the probe was 
  813.     active.
  814.  
  815.         The VENERA 14 lander descended upon western Navka Planitia on
  816.     March 5, about one thousand kilometers (six hundred miles) southeast 
  817.     of VENERA 13.  The landing site was a hill five hundred meters (1,650 
  818.     feet) high but still lower than the VENERA 13 area, judging by the
  819.     air pressure measurement of 93.5 Earth atmospheres and a temperature 
  820.     of 470 degrees Celsius (878 degrees Fahrenheit).  A bright orange sky 
  821.     was evident in the eight panoramas returned, but the surface appeared 
  822.     more weathered and covered in slabs of rock, with several foothills 
  823.  
  824. ------------------------------
  825.  
  826. End of Space Digest Volume 16 : Issue 289
  827. ------------------------------
  828.