ヴェネラプログラム

金星へのフライバイ探査機を初めて試みたソ連の試みは1961年2月4日に打ち上げられたが、地球軌道を離れることができなかった。当時のソ連の政策では失敗したミッションの詳細を発表しないという方針に従って、打ち上げは「重衛星」を意味する「 Tyazhely Sputnik」という名前で発表された。これは「Venera 1VA」としても知られている。^{[ 2 ]}ソ連の他の惑星探査機と同様に、後のバージョンはペアで打ち上げられ、最初の機体の直後に2番目の機体が打ち上げられた。

ベネラ1号とベネラ2号は、軌道に入らずに金星を通過することを目的としていました。ベネラ1号は1961年2月12日に打ち上げられました。探査機のテレメトリーは打ち上げから7日後に故障しました。金星から10万km（6万2000マイル）以内を通過したと考えられており、太陽中心軌道にとどまっています。ベネラ2号は1965年11月12日に打ち上げられましたが、地球軌道を離れた後にテレメトリーの故障に見舞われました。1960年代初頭には、ソビエト連邦によって金星フライバイ探査機が他にもいくつか打ち上げられました^{が、当時は惑星探査ミッションとして発表されていなかったため、公式には「ベネラ」という名称は}与えられませんでした。[ ^{3 ] [4]}  

ベネラ3号から6号の探査機は、構造が類似していた。重量は約1トンで、モルニヤ型ブースターロケットで打ち上げられ、巡航用の「バス」と球形の大気圏突入プローブを備えていた。探査機は大気観測に最適化されていたが、特別な着陸装置は装備されていなかった。着陸後も正常に機能することが期待されていたものの、最初の探査機はほぼ直ちに故障し、地球へのデータ送信が不可能となった。

ベネラ3号は、1966年3月1日に金星に不時着し、人類が作った物体として初めて他の惑星の表面に衝突した。しかし、探査機のデータプローブが大気圏突入時に故障したため、このミッションでは金星大気内部のデータは得られなかった。

1967年10月18日、ベネラ4号は他の惑星の大気を測定した最初の宇宙船となった。この宇宙船は、金星の大気の主成分がCO2であることを初めて明らかにした_。 [ ^{5 ]ソ連}は当初、宇宙船が無傷で地表に到達したと主張したが、到着の翌日に金星を通過したアメリカのマリナー5号宇宙船の大気掩蔽データを含む再分析により、金星の地表気圧は75～100気圧であり、ベネラ4号の船体強度25気圧をはるかに上回っていることが判明し、その主張は撤回された。

探査機が地表に到達する前に破壊されることを認識したソ連は、大気探査機としてベネラ5号とベネラ6号を打ち上げた。惑星の大気圏突入前にペイロードのほぼ半分を投棄するように設計されたこれらの探査機は、バッテリーが切れるまでパラシュートでゆっくりと降下しながら、それぞれ53分と51分間のデータを記録した。これは重要な科学的成果であった。金星に液体の水が存在する可能性は低いことがますます明らかになっていたが、ソ連のベネラ探査機の設計では、1964年になっても水上着陸の可能性が考慮されていた。^{[ 6 ]： xiii}

1970年8月に打ち上げられたベネラ7号探査機は、金星の表面環境に耐え、軟着陸するように設計された最初の探査機でした。生存を確実にするために大幅に過剰設計されていましたが、搭載された実験装置は少なく、内部スイッチボードの故障により「送信温度」の位置で固着したため、ミッションからの科学的出力はさらに制限されました。それでも、制御科学者は、最初の直接表面測定の結果得られた465 ℃（869 °F）の温度データから圧力（90気圧）を外挿することに成功しました。ベネラ4号から7号探査機のドップラー測定は、金星の大気中に最大100メートル毎秒（220マイル毎時）の高速の帯状風（超回転）が存在する最初の証拠でした。ベネラ7号は、取得した圧力と温度データとともに、大気組成も測定しました。^{[ 7 ] [ 5 ]}   

ベネラ7号のパラシュートは、金星表面に非常に近い場所に着陸する直前に故障した。秒速17メートル（56フィート/秒）で衝突し、転倒したが、無事だった。このためアンテナの向きがずれて無線信号が非常に弱くなったが、バッテリーが切れるまでの23分間、温度テレメトリーによって探査機が検出された。こうして、1970年12月15日、ベネラ7号は金星表面からデータを送信した最初の人工探査機となった。 

1972年に打ち上げられたベネラ8号には、表面を研究するための拡張された科学機器セット（ガンマ線分光計など）が搭載されていた。ベネラ7号と8号の巡航バスは、ゾンド3号ミッションまでの設計で以前のものと似ていた。着陸機は降下中にデータを送信し、太陽光が当たる場所に着陸した。光レベルは測定したが、カメラは搭載していなかった。ほぼ1時間にわたってデータを送信した。

コスモス482号の失敗に続き、1975年のベネラ9号と10号、そして1978年のベネラ11号と12号は、異なる設計で打ち上げられました。これらの探査機は約5トンの重量があり、強力なプロトンロケットで打ち上げられました。探査機には、金星軌道への減速と、突入探査機からの送信の受信と中継を行うエンジンを備えた転送・中継バスが含まれていました。突入探査機は、球状の耐熱シールド内にバスの上部に取り付けられていました。探査機は、電子機器をできるだけ長く大気圧と熱から保護するための球状の区画を含む、独特な設計で表面運用に最適化されていました。その下には、着陸時の衝撃を吸収する「クラッシュリング」がありました。圧力球の上部には円筒形のアンテナ構造と、アンテナに似ているが実際にはエアロブレーキである幅広の皿状の構造がありました。これらの探査機は、最低30分間表面で運用できるように設計されていました。搭載機器はミッションによって異なりましたが、カメラや大気・土壌分析装置などが含まれていました。着陸機4機すべてにおいて、カメラレンズキャップの一部または全部が外れないという問題が発生した。

ベネラ9号着陸機は少なくとも53分間稼働し、2台のカメラのうち1台で写真を撮影した。もう1台のレンズキャップは外れなかった。これらは、他の惑星の表面で撮影された史上初の写真となった。

ベネラ10号着陸機は少なくとも65分間稼働し、2台のカメラのうち1台で写真を撮影した。もう1台のレンズキャップは外れなかった。

ベネラ11号着陸機は少なくとも95分間稼働したが、どちらのカメラのレンズキャップも外れなかった。

ベネラ12号着陸機は少なくとも110分間稼働したが、どちらのカメラのレンズキャップも外れなかった。

ベネラ13号と14号（1981～82年）はそれぞれ、ほとんどの計測機器と電子機器を搭載した降下機／着陸機と、通信中継機として使用されるフライバイ機を備えていた。設計は、以前のベネラ9～12号の着陸機と類似していた。着陸後に地表と大気の科学的測定を行うための機器を搭載しており、カメラ、マイクロホン、ドリルと地表サンプラー、地震計などが含まれていた。また、金星大気圏降下中に発生する放電を記録する機器も搭載されていた。

2機の降下機は、フェーベ・レギオと呼ばれる高地の東端のすぐ東側、約950km （590マイル）離れた場所に着陸した。ベネラ13号着陸機は127分間、ベネラ14号着陸機は57分間稼働したが、設計上の稼働時間はわずか32分だった。ベネラ14号着陸機は、カメラのレンズキャップを表面圧縮率測定アームの真下に排出するという不運に見舞われ、表面ではなくレンズキャップの圧縮率に関する情報を送信してしまった。降下機はデータをバスに送信し、バスは金星を通過する際にデータ中継器として機能した。  

1983年のベネラ15号と16号探査機は、以前の探査機と同様に周回ミッションでしたが、突入プローブは表面イメージングレーダー装置に置き換えられました。金星の濃密な雲を貫通するにはレーダーイメージングが必要であり、両ミッションには同一の合成開口レーダー（SAR）および電波高度計システムが搭載されていました。SARシステムはミッションのマッピング作業において極めて重要であり、8か月の運用ツアーで金星の表面を1～2キロメートル（0.6～1.2マイル）の解像度で捉えました。^{[ 8 ]}システムが電波高度計モードに切り替えられると、アンテナは8センチメートルの波長帯で動作し、0.67ミリ秒の期間にわたって金星の表面から信号を送受信しました。

その結果、金星北半球表面の反射率分布の詳細な地図が得られた。測定された直線距離は91～182キロメートルであった。ソ連の双子の宇宙船は極軌道に近い楕円軌道を飛行し、主要ミッション終了までに北半球大気の上半分（北極から北緯30度まで、約1億1500 万平方キロメートルまたは7100 万平方マイル）のマッピングに成功した。高度計は50メートル（164フィート）の高さ分解能で地形データを提供し、東ドイツの機器は表面温度の変化をマッピングした。^{[ 9 ]}

1984年に打ち上げられた金星とハレー彗星（1/Pハレー）探査機VeGa（キリル文字表記：ВеГа）も、着陸機だけでなく約2日間データを中継する大気気球も含め、この基本的なベネラ設計を採用した。「VeGa」は「Venera」（ロシア語で金星）と「Gallei」（ロシア語でハレー）を組み合わせた造語である。

ベネラDは、高性能な周回機と着陸機を含む、金星へのミッション案です。金星に届けられる総質量の観点から、打ち上げに最適な時期は2026年と2031年です。^{[ 10 ]}しかし、2021年3月現在、ベネラDの打ち上げは2029年11月以降と計画されています。^{[ 11 ]}ベネラDには、気球、プラズマ測定用のサブサテライト、着陸機上の長寿命（24時間）表面ステーションなど、NASAのコンポーネントが組み込まれる可能性があります。^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}