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  轨道环绕器由一个圆柱主体、两片太阳能电池板以及高增益天线所组成,在圆柱主体的底部具有推进系统,另外在圆柱柱体上方有一颗直径2.4米的圆球,内部装载了金星着陆器。  1975年10月20日,轨道环绕器进入金星轨道。其任务是做为金星着陆器的中继传讯站及数台大气探测仪器的接收器。整个金星轨道环绕器搭载17项科学仪器与实验装置。进行实验的日期从1975年10月26日~1975年12月25日为止。

  1975年10月20日,着陆器与轨道环绕器分离,并在1975年10月22日05:13(协调世界时)着陆在31.01°N、291.64°E,偏离位置不超过方圆150公里。降落地点附近布满岩石,而且坡度达20°。着陆器的球体重达,实际到达金星表面的重量为。  而且这是第一台成功从金星表面传回科学数据的探测器,苏联在金星探测的成果比美国大很多;相对的,苏联的火星探测器大部分都失败。可能原因是因为金星具有较厚的大气,不需要良好的刹车缓冲系统。  着陆器备有循环液来消除去金星的高热。整个冷却系统让金星9号着陆器得已在着陆后运作53分钟。经过摩擦减速及散热后,着陆器打开三个降落伞,并露出圆盘状着陆垫。距离金星10号的着陆点约2200公里。  着陆器的研究指出,金星的云层分布约30~40公里厚,高度约30~35公里;云的成分包括盐酸、氢氟酸、碘、溴等化学物质;表面大气压力约90大气压;温度约摄氏485度;表面的阳光亮度约与中纬度地区夏季阴天相当。而金星9号探测器也是第一个传回黑白电视影像的探测器,显示金星表面并无明显灰尘、布满30~40公分不受侵蚀的岩石。计划的360度全景照相机由于其中之一损坏,只获得180度的景象,相同情况在金星10号也发生。

  Don P. Mitchell最近将原本金星计划所拍摄的图片拿出来做研究,并将这些图片数字化,可以在现在的软件上使用。
金星9号是苏联所发射的金星探测器(制造代号又称为:4V-1 No.660)。包含一台轨道环绕器与一台着陆器,于1975年6月8日02:38:00协调世界时发射,重量约。是第一台成功环绕金星、第一台成功从金星表面传回科学数据的探测器。