Venus Express na szczycie rakiety Sojuz. Źródło zdjęcia: ESA. Kliknij, aby powiększyć.
Europejski statek kosmiczny Venus Express został pomyślnie umieszczony na trajektorii, która zabierze go w podróż z Ziemi do miejsca docelowego planety Wenus, do którego dotrze w kwietniu.
Wirtualna siostra bliźniaczka statku kosmicznego Mars Express, krążącego wokół Czerwonej Planety od grudnia 2003 r., Venus Express jest drugą sondą związaną z planetą, która ma zostać uruchomiona przez Europejską Agencję Kosmiczną.
Venus Express ostatecznie manewruje na orbitę wokół Wenus, aby przeprowadzić szczegółowe badanie struktury, chemii i dynamiki atmosfery planety, która charakteryzuje się ekstremalnie wysokimi temperaturami, bardzo wysokim ciśnieniem atmosferycznym, ogromnym „efektem cieplarnianym” i - jednak niewytłumaczalna „superobrót”, co oznacza, że okrąża planetę w zaledwie cztery dni.
Europejski statek kosmiczny będzie także pierwszym orbiterem, który sonduje powierzchnię planety, wykorzystując jednocześnie „okna widoczności” odkryte niedawno w paśmie fal podczerwonych.
Statek kosmiczny o masie 1240 kg został opracowany dla ESA przez europejski zespół przemysłowy kierowany przez EADS Astrium z 25 głównymi kontrahentami z 14 krajów. Wystartował na pokładzie rakiety Sojuz-Fregat, a usługa startowa jest świadczona przez Starsem.
Start z kosmodromu Bajkonur w Kazahkstanie odbył się dziś rano o 09:33 czasu lokalnego (04:33 czasu środkowoeuropejskiego).
Początkowy górny stopień zapłonu Fregata miał miejsce dziewięć minut przed lotem, manewrując pojazdem kosmicznym na niskiej orbicie postojowej. Drugie wystrzelenie, godzinę i 22 minuty później, pobudziło statek kosmiczny do kontynuacji jego trajektorii międzyplanetarnej.
Kontakt z Venus Express został nawiązany przez Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych (ESOC) ESA w Darmstadt, Niemcy, około dwie godziny po starcie. Sonda prawidłowo zorientowała się w stosunku do Słońca i rozmieściła swoje układy słoneczne.
Wszystkie systemy pokładowe działają idealnie, a orbiter komunikuje się z Ziemią za pomocą anteny o niskim zysku. Za trzy dni nawiąże komunikację za pomocą anteny o dużym zysku.
Pełna prędkość dla Wenus
Venus Express dystansuje się obecnie od Ziemi na pełnych obrotach, jadąc w ciągu pięciu miesięcy w odległości 350 milionów kilometrów w naszym Układzie Słonecznym. Po wymeldowaniu w celu upewnienia się, że jego wyposażenie pokładowe i ładowność przyrządu są w dobrym stanie, statek kosmiczny zostanie „zamoczony”, a kontakt z Ziemią zostanie zredukowany raz dziennie. W razie potrzeby manewry korekcji trajektorii można wykonać na półmetku w styczniu.
Przy najbliższym podejściu Venus Express będzie musiał stawić czoła znacznie trudniejszym warunkom niż te napotkane przez Mars Express przy zbliżaniu się do Czerwonej Planety. Choć rozmiar Wenus jest rzeczywiście podobny do Ziemi, jej masa jest 7,6 razy większa niż Marsa, a przyciąganie grawitacyjne jest do siebie dopasowane.
Aby oprzeć się temu większemu przyciąganiu grawitacyjnemu, statek kosmiczny będzie musiał zapalić swój główny silnik na 53 minuty, aby osiągnąć opóźnienie 1,3 km / s i umieścić się na wysoce eliptycznej orbicie wokół planety. Do manewru zużyje się większość jego 570 kg paliwa.
Drugie wystrzelenie silnika będzie konieczne w celu osiągnięcia ostatecznej orbity operacyjnej: polarnej orbity eliptycznej z 12-godzinnymi przejściami. Umożliwi to sondzie podejście do odległości do 250 km od powierzchni planety i wycofanie się na odległości do 66 000 km, aby przeprowadzić obserwacje z bliska i uzyskać ogólną perspektywę.
Odkrywanie innych planet w celu lepszego zrozumienia Ziemi
„Uruchomienie Venus Express jest kolejną ilustracją determinacji Europy do badania różnych ciał w naszym Układzie Słonecznym” - podkreślił profesor David Southwood, dyrektor programów naukowych ESA.
„Zaczęliśmy w 2003 roku od uruchomienia Mars Express na Czerwoną Planetę i SMART-1 na Księżyc, a obie te misje znacznie przekroczyły nasze oczekiwania. Venus Express to kolejny krok naprzód, aby ostatecznie zakończyć nasz wstępny przegląd naszych bezpośrednich sąsiadów planetarnych dzięki misji BepiColombo do Merkurego, która ma zostać uruchomiona w 2013 roku. ”
„Dzięki Venus Express po raz kolejny w pełni zamierzamy wykazać, że badanie planet ma zasadnicze znaczenie dla życia na Ziemi”, powiedział Jean Jacques Dordain, dyrektor generalny ESA.
„Aby zrozumieć zmiany klimatu na Ziemi i wszystkie czynniki, które się do tego przyczyniły, nie możemy zadowolić się wyłącznie obserwowaniem własnej planety. Musimy ogólnie rozszyfrować mechanikę atmosfery planetarnej. Dzięki Mars Express badamy marsjańską atmosferę. Dzięki Huygens zbadaliśmy satelitę Saturn Titan.
„A teraz dzięki Venus Express dodamy kolejny wzór do naszej kolekcji. Pierwotnie Wenus i Ziemia musiały być bardzo podobnymi planetami. Naprawdę musimy więc zrozumieć, dlaczego i jak ostatecznie rozeszli się do tego stopnia, że jedno stało się kolebką życia, a drugie stało się wrogim środowiskiem ”.
Misja Venus Express ma trwać co najmniej dwa dni wenusjańskie (486 dni ziemskich) i może zostać przedłużona, w zależności od stanu zdrowia statku kosmicznego.
Bliźniaczka siostra Mars Express
Venus Express w dużej mierze ponownie wykorzystuje architekturę opracowaną dla Mars Express. Zmniejszyło to cykle produkcyjne i zmniejszyło o połowę koszty misji, jednocześnie dążąc do tych samych celów naukowych. Ostatecznie zatwierdzony pod koniec 2002 roku, Venus Express został w ten sposób opracowany szybko, w rekordowym czasie, aby być gotowym do uruchomienia w 2005 roku.
Jednak wenusjańskie warunki środowiskowe są bardzo różne od tych spotykanych na Marsie. Strumień słoneczny jest czterokrotnie wyższy i konieczne było dostosowanie konstrukcji statku kosmicznego do tego cieplejszego otoczenia, w szczególności poprzez całkowite przeprojektowanie izolacji termicznej.
Podczas gdy Mars Express starał się zatrzymać ciepło, aby jego elektronika działała prawidłowo, Venus Express będzie natomiast dążył do maksymalnego rozproszenia ciepła, aby zachować chłód.
Układy słoneczne w Venus Express zostały całkowicie przeprojektowane. Są krótsze i są przeplatane aluminiowymi paskami, które pomagają odrzucić część strumienia słonecznego, aby chronić statek kosmiczny przed temperaturami sięgającymi 250ºC.
Konieczna była nawet ochrona tylnej części paneli słonecznych - które zwykle pozostają w cieniu - aby przeciwdziałać ciepłu pochodzącemu z promieniowania słonecznego odbijanego przez atmosferę planety.
Atmosfera tajemnicy
Po dwudziestu dwudziestu amerykańskich i radzieckich misjach na planetę przeprowadzonych od 1962 r. Venus Express dołoży starań, aby odpowiedzieć na wiele pytań zadanych przez poprzednie misje, ale jak dotąd pozostało bez odpowiedzi.
Skoncentruje się na charakterystyce atmosfery, jej cyrkulacji, strukturze i składzie w zależności od wysokości oraz jej oddziaływaniach z powierzchnią planety i z wiatrem słonecznym na wysokości.
Aby wykonać te badania, ma siedem przyrządów na pokładzie: trzy są zapasowymi jednostkami przyrządów latającymi już na Mars Express, dwa pochodzą z łowcy komet Rosetty, a dwa zostały zaprojektowane specjalnie na tę misję.
Spektrometr o wysokiej rozdzielczości PFS będzie mierzył temperaturę i skład atmosfery na różnych wysokościach. Będzie także mierzyć temperaturę powierzchni i wyszukiwać oznaki bieżącej aktywności wulkanicznej.
Spektrometr podczerwieni i ultrafioletu SPICAV / SOIR oraz instrument VeRa sondują również atmosferę, obserwując gwiezdne zjawiska okulistyczne i wykrywając sygnały radiowe; te pierwsze będą w szczególności dążyć do wykrycia cząsteczek wody, tlenu i związków siarkowych, które prawdopodobnie znajdują się w atmosferze.
Spektrometr VIRTIS odwzoruje różne warstwy atmosfery i przeprowadzi obserwacje chmur o wielu długościach fal, aby uzyskać obrazy dynamiki atmosfery.
Przy pomocy magnetometru przyrząd ASPERA 4 analizuje interakcje między górną atmosferą a wiatrem słonecznym przy braku ochrony magnetosferycznej, takiej jak otaczająca Ziemię (dla Wenus nie było pola magnetycznego). Przeanalizuje plazmę wytworzoną przez takie oddziaływanie, podczas gdy magnetometr zbada pole magnetyczne generowane przez plazmę.
Kamera VMC będzie monitorować planetę na czterech długościach fal, wykorzystując w szczególności jedno z „okien podczerwieni” ujawnionych w 1990 r. Przez statek kosmiczny Galileo (podczas lotu Wenus w drodze do Jowisza), umożliwiając penetrację pokrywy chmur na powierzchnię. Kamera będzie również służyć do monitorowania dynamiki atmosferycznej, w szczególności do obserwowania podwójnego wiru atmosferycznego na biegunach, którego pochodzenie wciąż pozostaje tajemnicą.
Oryginalne źródło: ESO News Release
