Посадочный аппарат
Посадочный аппарат был оборудован следующими научными приборами:
• датчики для измерения температуры и давления атмосферы (СССР);
• спектрофотометр для исследования атмосферы Венеры (СССР, Франция);
• газовый хроматограф для изучения химического состава атмосферы и облачного слоя Венеры (СССР);
• прибор для изучения элементного состава аэрозоля облаков (СССР);
• спектрометр для получения данных об аэрозольном слое облаков Венеры (СССР);
• масс-спектрометр для исследования облаков (СССР, Франция);
• измеритель влажности для определения содержания водяных паров в атмосфере (СССР);
• спектрометр с грунтозаборным устройством для рентгенофлюоресцентного анализа состава пород венерианского грунта (СССР);
• гамма-спектрометр для определения в венерианских породах содержания естественных радиоактивных элементов — урана, тория, калия (СССР);
• прибор для определения физико-механических свойств поверхностного слоя грунта (СССР).
Для изучения состава грунта посадочный аппарат располагал маленькой буровой установкой.
Аэростатный зонд
Аэростатный зонд состоял из тефлоновой оболочки аэростата диаметром 3,4 метра, наполненной гелием, и подвешенной на капроновом фале длиной 13 метров гондолы массой 6,9 кг. На несущей конструкции гондолы установлены аппаратура для измерения метеорологических параметров (датчики температуры, давления, вертикальной скорости ветра, коэффициента обратного рассеяния атмосферы, световых вспышек, освещённости), радиосистема и блок питания. Использование стандартного спускаемого аппарата диаметром 2,4 метра, в котором размещался ещё и посадочный аппарат, не позволяло поместить в него аэростатный зонд большого размера. Вследствие этого в НПО имени С. А. Лавочкина был разработан и изготовлен компактный аэростат с системой наполнения гелием. Контейнер для аэростата, расположенный на спускаемом аппарате вокруг антенны, имел тороидальную форму. Масса аэростата вместе с вытяжными парашютами, балластом, гелиевым баллоном и пиротехническими системами отстрела составляла 120 кг. Собственно аэростат имел массу 21,5 кг: оболочка из тефлоновой сетки, покрытой тефлоновой плёнкой, и капроновый фал — 12,5 кг; гелий в оболочке — 2,1 кг; гондола — 6,9 кг. Оболочка аэростата в рабочем состоянии была заполнена гелием с избыточным давлением 30 мбар. Утечка гелия из оболочки за расчётное время работы батареи зонда (2 суток) не превышала 5%, что соответствовало потере высоты около 0,5 км. Оболочка была прозрачна для радиоволн.
Гондола аэростатного зонда имела 1,2 метра в высоту и состояла из трёх частей, соединённых гибкими стропами. Верхняя часть представляла из себя коническую направленную передающую антенну (высота 37 см, диаметр основания 14 см, половинный угол раствора 15°); к вершине конуса прикреплялся фал, соединяющий гондолу с аэростатной оболочкой. Средняя секция гондолы, присоединённая к верхней двумя гибкими стропами, представляла собой прямоугольный контейнер с размерами 40,8 × 14,5 × 13,0 см. В верхней части секции находились радиопередатчик, модулятор, система обработки данных и электроника для обработки сигнала и регулировки мощности. В нижней части средней секции находились датчики давления и освещённости, а также откидной кронштейн, на котором были установлены датчики температуры и вертикальный анемометр. Нижняя секция гондолы (прямоугольный контейнер с размерами 9,0 × 14,5 × 15,0 см) также крепилась к средней двумя гибкими стропами. В ней находились нефелометр и батареи. Литиевые батареи с общей массой 1 кг и ёмкостью 250 Вт•ч обеспечивали ожидаемую продолжительность автономной работы зонда от 46 до 52 часов. Гондола была покрыта белой защитной краской для предохранения от коррозии, вызываемой серной кислотой, и увеличения поверхностного альбедо.
Электроника зонда обеспечивала однонаправленную связь с Землёй, без приёма команд. Радиопередатчик (частота несущей 1,6679 ГГц, выходная мощность 4,5 Вт) мог работать в двух режимах. В телеметрическом режиме за 30-секундной передачей чистой несущей для доплеровских измерений антеннами РСДБ скорости зонда следовал 270-секундный период передачи 48-битного синхронизирующего слова и 852 бит данных, собранных за предыдущие 30 минут (всего 900 бит в посылке, со скоростью 4 бит/с для первых 840 бит и 1 бит/с для последних 60), а затем ещё одна 30-секундная передача несущей. В режиме координатного излучения, используемом для отслеживания антеннами РСДБ координат и скорости зонда, в течение 330 с в боковых полосах передавались два тона с частотой ±3,25 МГц и подавлением несущей на 20 дБ. Для РСДБ-трекинга зондов использовались 20 антенн на Земле — 6 на территории СССР, координируемые Институтом космических исследований АН СССР, и 14 по всему миру (в том числе 11 астрономических радиотелескопов и 3 антенны Сети дальней космической связи НАСА), координируемые Национальным центром космических исследований Франции, фактически все крупнейшие радиотелескопы мира, существовавшие в то время. В течение первых 10 часов автономного полёта каждого аэростатного зонда, а также с 22-го по 34-й час сеансы связи проводились каждые 30 минут, причём за одним координатным сеансом следовали три телеметрических. В течение периода с 10-го по 22-й час и с 34-го часа до конца миссии сеансы связи проводились каждые 60 минут, поочерёдно по 1 телеметрической и 1 координатной передаче, с целью экономии ресурса батареи
Пролётный модуль
На пролётном аппарате были установлены следующие научные приборы:
• телевизионная система (СССР, Венгрия, Франция);
• инфракрасный спектрометр (Франция);
• трёхканальный спектрометр 0,3—1,7 мкм (Болгария, СССР, Франция).
• пылеударный масс-спектрометр для исследования химического состава пылевых частиц (СССР, ФРГ, Франция);
• три счётчика пылевых частиц (СССР, Венгрия);
• магнитометр (Австрия, СССР);
• спектрометр кометной плазмы (Венгрия, СССР, ФРГ);
• спектрометр энергичных частиц (Венгрия, СССР, ФРГ);
• измеритель нейтрального газа (ФРГ, Венгрия, СССР);
• анализатор плазменных волн высокочастотный (СССР, Франция);
• анализатор плазменных волн низкочастотный (Польша, СССР, Чехословакия).
Телевизионные системы обоих пролётных модулей («Вега-1» и «Вега-2») были однотипны. Они состояли из двух телекамер: длиннофокусной, дававшей при расстоянии 10 000 км разрешение 100 м, и короткофокусной с разрешением 800 м, но бо́льшим полем зрения. Изображение каждой камеры принималось на матрицу 512×512 из кремниевых фотоэлементов, в диапазоне 400—1000 нм. При съёмке кометы «Вега» занимала фиксированное положение в трёхосной системе координат благодаря гироскопам, управлявшим реактивными двигателями. Телевизионная система располагалась на поворотной платформе, которая, вращаясь по командам, подаваемым телевизионной системой, направлялась на комету.