Venera 4: prima sonda a sfidare Venere

La sonda automatica Venera 4 fu lanciata il 12 di giugno del 1967. Era diretta, come dice il nome, verso il pianeta Venere, che fino ad allora era rimasto un mistero.

Venere è la più brillante delle luci che ornano il cielo del nostro pianeta; in certe condizioni è visibile anche a mattina inoltrata. Solo il  Sole e la Luna sono più luminosi del pianeta che ci è più vicino.

Il gemello della Terra, perennemente nascosto da una spessa coltre di nubi, ha a lungo respinto i tentativi di indagarne i segreti. E anche quando iniziò l'era della cosmonautica, e ai telescopi si aggiunsero le sonde automatiche, Venere seppe celare a lungo il suo mistero.

I programmi sovietici per studiare Venere

Venere fu inserito presto fra gli obiettivi del programma spaziale sovietico. Dopo aver fotografato la faccia sconosciuta della Luna - con una buona dose di fortuna a premiare i loro sforzi tecnologici - gli scienziati dell'Accademia delle Scienze e i progettisti delle sonde erano impazienti di dedicarsi a obiettivi più ambiziosi.

Negli anni '60 Marte era considerato ancora il pianeta più promettente per la scoperta di forme di vita extraterrestri. Erano lontani i tempi di Schiapparelli, di Lovell, dei canali e delle fantasiose speculazioni sulla civiltà dei Marziani, ma non si disperava di trovare forme di vita semplici.

Venere, il vicino di casa della Terra, non veniva tenuto in così alto riguardo. Il prestigio di Marte e dei Marziani è imbattibile per lo meno dall'epoca della Guerra dei mondi. Ma una dea dell'amore non è mai a corto di strumenti di seduzione. Venere rimaneva un mistero insondabile. La sua spessa coltre di nubi impedisce l'osservazione della superficie: per potente che sia il telescopio, da qui non si vedrà mai niente di più dello strato di nuvole che avvolge il nostro gemello. Per sapere cosa c'è sotto non si poteva e non si può fare altro che sollevare la coperta: mandare una sonda dentro l'atmosfera a sbirciare.

Un bel francobollo delle poste
sovietiche celebra il lancio di
 Venera 1. 

Venere, pur con tutta la sua abilità nel nascondersi, non può fare a meno di essere il nostro vicino di casa più stretto: le leggi della meccanica celeste non fanno sconti a nessuno, nemmeno alla dea dell'amore. E più vicino significa più facile e più veloce da raggiungere. Fin dal 1961 l'OKB-1, l'ufficio tecnico di Korolëv, provò a mandare delle sonde per indagare. Ma senza fortuna.

• La prima sonda, 1VA, non riuscì a lasciare l'orbita attorno alla Terra. Ricadde nell'atmosfera poco dopo il lancio e le circostanze la ammantarono di mistero fino a farne un pezzo della leggenda dei cosmonauti perduti: quella del cosmonauta che sarebbe morto in orbita fra il 2 e il 4 di febbraio del 1961, cosmonauta che alcuni radioamatori pretesero di aver intercettato.
• La settimana dopo 1VA si lanciò Venera 1: se ne perse il contatto poco prima che raggiungesse Venere.
• Venera 2 non comunicò alcun dato da Venere, ma riuscì a compiere un passaggio ravvicinato del pianeta.
• Anche con Venera 3 si perse il contatto, ma prima del suo arrivo nelle vicinanze di Venere. Probabilmente precipitò sul pianeta.

Venera 4: il mistero comincia a diradarsi

Il 12 di giugno del 1967 dal poligono di Tjuratam - oggi Bajkonur - veniva lanciata la sonda Venera 4. 

Venera 4, progetto dell'ufficio tecnico di Lavočkin - un tempo fu un rinomato disegnatore di aerei da caccia  -  venne ideata per portare su Venere un lander che era un vero e proprio laboratorio in miniatura.

Il lander, o modulo di discesa, del peso di 383 chilogrammi per 1 metro di diametro, era protetto da uno scudo termico capace di sopportare temperature di 11.000 gradi Celsius. Al suo interno portava altimetro, termometro, densimetro e barometro, più una serie di strumenti per analizzare i gas atmosferici. La sonda doveva compiere parte dei rilevamenti durante il tragitto di discesa verso la superficie. Per non correre rischi il paracadute di frenata fu costruito con materiali capaci di sopportare una temperatura di oltre 450 gradi.

Il lander della sonda Venera 4.

Qualcuno si starà chiedendo per quale motivo si sia montato sulla sonda un densimetro, strumento che misura la spinta di Archimede e da questa ricava la densità di un liquido.

Nonostante si sapesse ormai che Venere doveva essere un posto piuttosto caldo - sia le analisi spettrografiche compiute da Terra che quelle della sonda americana Mariner 2 lo avevano rivelato - non si aveva una chiara idea di quanto caldo ci si dovesse attendere. Non era ancora il momento di rinunciare del tutto all'ipotesi di un ammaraggio. Tanto che il lander della Venera 4 fu costruito in modo da galleggiare. Gli agganci che tenevano chiusa l'antenna radio vennero fatti di zucchero: così, in caso di discesa in acqua, si sarebbero sciolti e avrebbero liberato l'antenna. Non è un errore di battitura, usarono proprio dello zucchero.

La sonda Venera 4, con i pannelli solari
aperti e il lander agganciato.

La restante sezione della sonda, il vettore, non era dotata di scudo termico: dopo la separazione dal lander sarebbe scesa nell'atmosfera venusiana e si sarebbe disintegrata. Il suo compito era quello di caricare le batterie del lander con i pannelli solari e di compiere le eventuali correzioni di rotta. Inoltre era munito di altri strumenti per compiere rilevamenti durante il tragitto: avrebbe indagato i raggi cosmici e il campo magnetico di Venere, e avrebbe cercato tracce spettrografiche di ossigeno e idrogeno nell'atmosfera del pianeta.

La nuova sonda ebbe più fortuna delle sue sorelle. Dopo 128 giorni di navigazione nello spazio Venera 4 era nei "pressi" del pianeta, discesa prevista per il 18 di ottobre.

Per fortuna Boris Čertok, uno dei vice di Korolëv, andò al centro di controllo di Evpatorija per seguire lo storico evento, e ce ne parla in Rockets and People, vol. III, nel capitolo intitolato On the distant star Venus.

La sessione di comunicazione con la sonda iniziò alle 04.00 del 18 di ottobre. Alle 07.38 la sonda segnalava la corretta separazione fra il lander e il vettore. Seguirono minuti di attesa snervante.

Alle 07.44 venne annunciato che il lander stava trasmettendo dall'atmosfera di Venere. Per la prima volta nella storia una sonda trasmetteva dall'atmosfera di un altro pianeta: un nuovo record per i programmi spaziali sovietici.

Il gemello della Terra

Gli operatori della telemetria presero a leggere in tempo reale le informazioni inoltrate dalla sonda che attraversava il cielo di Venere.

• A un'altitudine di 28 chilometri la pressione era di 960 millimetri, la temperatura sfiorava già i 78 gradi.
• Un quarto d'ora dopo la temperatura era di 114 gradi, la pressione di 1.400 millimetri. Mezz'ora dopo la pressione era salita a 4,6 atmosfere terrestri, la temperatura era di 146 gradi. L'altimetro era ormai fuori uso.
• L'ultima lettura prima che il segnale si perdesse dava una temperatura di 280 gradi e la sonda non era ancora arrivata al suolo. Più tardi il segnale tornò a farsi sentire, ma senza trasmettere dati. 
• La sonda venne data per morta, mentre un altro operatore di telemetria decodificava le analisi compiute sui gas atmosferici: si scoprì che l'atmosfera di Venere è costituita per la quasi totalità da diossido di carbonio.

La sonda non toccò la superficie del pianeta: la temperatura e la pressione la distrussero molto prima. Ma la missione poteva considerarsi un grande successo. In primo luogo per il record ottenuto: prima trasmissione di dati dall'atmosfera di un altro pianeta. In secondo luogo per il perfetto funzionamento della sonda e del sistema di comunicazione.

Infine Venera 4 aveva mandato a terra dei nuovi dati, essenziali per la progettazione delle successive sonde per l'esplorazione venusiana: sonde che avrebbero dovuto resistere alla temperatura di un forno, oltre che a una pressione da fondale oceanico.

Quanto alla leggenda del gemello della Terra, questa andò definitivamente in frantumi. Sotto le nuvole di Venere non si nascondeva un mondo umido e tropicale, ma un inferno dal grandioso effetto serra.