Venus Express oven på en Soyuz-raket. Billedkredit: ESA. Klik for at forstørre.
Det europæiske rumfartøj Venus Express er med succes placeret i en bane, der tager den på sin rejse fra Jorden mod sin destination for planeten Venus, som den når april næste år.
Venus Express, som er en virtuel tvillingsøster til Mars Express-rumfartøjet, der har kredset om den røde planet siden december 2003, er den anden planetbundne sonde, der blev lanceret af Det Europæiske Rumorganisation.
Venus Express vil til sidst manøvrere sig i kredsløb omkring Venus for at udføre en detaljeret undersøgelse af struktur, kemi og dynamik i planetens atmosfære, der er kendetegnet ved ekstremt høje temperaturer, meget højt atmosfærisk tryk, en enorm 'drivhuseffekt' og som -læs uforklarlig 'super-rotation', hvilket betyder, at den hastigheder rundt om planeten på bare fire dage.
Det europæiske rumfartøj vil også være den første kredsløb, der undersøger planetens overflade, mens den udnytter 'synlighedsvinduerne', der for nylig blev opdaget i det infrarøde bølgebånd.
Det store rumfartøj på 1240 kg blev udviklet til ESA af et europæisk industriteam ledet af EADS Astrium med 25 hovedentreprenører fordelt på 14 lande. Den løftede ombord på en Soyuz-Fregat-raket, hvor startskydningen blev leveret af Starsem.
Opsvinget fra Baikonur Cosmodrome i Kazahkstan i morges fandt sted kl 09:33 lokal tid (04:33 centraleuropæisk tid).
Den oprindelige Fregat-antændelse i øverste trin fandt sted ni minutter ind i flyvningen og manøvrerede rumfartøjet til en lav-jord parkeringskredsløb. En anden fyring, en time og 22 minutter senere, gav rumfartøjet en boost til at forfølge sin interplanetære bane.
Kontakt med Venus Express blev oprettet af ESAs europæiske rumoperationscenter (ESOC) i Darmstadt, Tyskland cirka to timer efter lift-off. Rumfartøjet har korrekt orienteret sig i forhold til solen og har indsat sine solpaneler.
Alle indbyggede systemer fungerer perfekt, og orbiteren kommunikerer med jorden via sin lavforstærkningsantenne. Om tre dages tid etablerer den kommunikation ved hjælp af sin high-gain antenne.
Fuld hastighed foran Venus
Venus Express distanserer sig i øjeblikket fra Jorden i fuld hastighed på vej mod sin fem-måneders, 350 millioner kilometer rejse inden i vores solsystem. Efter check-outs for at sikre, at dets udstyr ombord og instrumentbelastning er i korrekt funktionsdygtighed, bliver rumfartøjet 'mothballed', hvor kontakten med Jorden reduceres til en gang dagligt. Om nødvendigt kan banekorrektionsmanøvrer gå videre på halvvejsfasen i januar.
Når Venus Express tager sin nærmeste tilgang, vil der være langt hårdere forhold end dem, der er stødt på Mars Express, når han nærmer sig den røde planet. For mens Venus størrelse faktisk svarer til Jordens størrelse, er dens masse 7,6 gange Mars, med gravitationsattraktion at matche.
For at modstå dette større tyngdepunkt skal rumfartøjet tænde sin hovedmotor i 53 minutter for at opnå 1,3 km / sekund retardation og placere sig selv i en meget elliptisk bane rundt om planeten. Det meste af dets 570 kg drivmiddel vil blive brugt til denne manøvre.
En anden fyring af motoren er nødvendig for at nå den endelige operationelle bane: en polær elliptisk bane med 12-timers krydsninger. Dette vil sætte sonden i stand til at foretage tilnærmelser til inden for 250 km fra planetens overflade og trække sig tilbage til afstande på op til 66 000 km for at gennemføre nærbilleder og også få et overordnet perspektiv.
Udforske andre planeter for bedre at forstå planeten Jorden
”Lanceringen af Venus Express er en yderligere illustration af Europas vilje til at studere de forskellige organer i vores solsystem,” understregede professor David Southwood, direktøren for ESAs videnskabsprogrammer.
”Vi startede i 2003 med lanceringen af Mars Express til den røde planet og SMART-1 til Månen, og begge disse missioner har rigeligt overskredet vores forventninger. Venus Express markerer et yderligere skridt fremad med henblik på til sidst at afrunde vores oprindelige oversigt over vores umiddelbare planetariske naboer med BepiColombo-missionen til Mercury, der blev lanceret i 2013. ”
"Med Venus Express har vi fuldt ud til hensigt at demonstrere endnu en gang, at studiet af planeterne er af vital betydning for livet her på Jorden," sagde Jean Jacques Dordain, ESAs generaldirektør.
”For at forstå klimaforandringer på Jorden og alle de medvirkende faktorer, kan vi ikke nøjes med kun at observere vores egen planet. Vi er nødt til at dechiffrere mekanikerne i den planetariske atmosfære i generelle vendinger. Med Mars Express studerer vi den Martiske atmosfære. Med Huygens har vi udforsket Saturns satellit Titan.
”Og nu med Venus Express vil vi tilføje et yderligere eksemplar til vores samling. Oprindeligt skal Venus og Jorden have været meget lignende planeter. Så vi har virkelig brug for at forstå, hvorfor og hvordan de til sidst divergerede til det punkt, at den ene blev en vugge for livet, mens den anden udviklede sig til et fjendtligt miljø. ”
Venus Express-missionen er planlagt til at vare mindst to venusiske dage (486 jorddage) og kan forlænges afhængigt af rumfartøjets operationelle sundhedstilstand.
Tvillingsøster til Mars Express
Venus Express genbruger i vid udstrækning den arkitektur, der er udviklet til Mars Express. Dette har reduceret fremstillingscyklusserne og halveret missionomkostningerne, mens det stadig målrettede de samme videnskabelige mål. Endelig godkendt i slutningen af 2002 blev Venus Express dermed udviklet hurtigt, faktisk på rekordtid, for at være klar til sit 2005-lanceringsvindue.
Venusiske miljøforhold er imidlertid meget forskellige fra dem, der er fundet omkring Mars. Solflux er fire gange højere, og det har været nødvendigt at tilpasse rumfartøjskonstruktionen til dette varmere miljø, især ved helt at redesigne den varmeisolering.
Mens Mars Express forsøgte at fastholde varmen for at gøre det muligt for dens elektronik at fungere korrekt, vil Venus Express derimod sigte mod maksimal varmeafledning for at forblive kølig.
Solpanelerne på Venus Express er blevet fuldstændigt redesignet. De er kortere og ispedd aluminiumsstrimler for at hjælpe med at afvise en vis solflux for at beskytte rumfartøjet mod temperaturer, der ligger på over 250 ºC.
Det har endda været nødvendigt at beskytte bagsiden af solpanelerne - som normalt forbliver i skygge - for at modvirke varme fra solstråling, der reflekteres af planetens atmosfære.
En atmosfære af mystik
I forlængelse af de tyve amerikanske og sovjetiske missioner til planeten, der er udført siden 1962, vil Venus Express bestræbe sig på at besvare mange af de spørgsmål, der er rejst af tidligere missioner, men indtil videre ubesvaret.
Det vil fokusere på egenskaberne ved atmosfæren, dens cirkulation, struktur og sammensætning i forhold til højde og dens interaktion med planetens overflade og med solvinden i højden.
For at udføre disse undersøgelser har den syv instrumenter om bord: tre er flyreservenheder af instrumenter, der allerede er fløjet på Mars Express, to er fra komet-chaser Rosetta og to blev designet specielt til denne mission.
PFS-højopløsningsspektrometret måler atmosfæretemperatur og sammensætning i forskellige højder. Det vil også måle overfladetemperatur og søge efter tegn på nuværende vulkanaktivitet.
SPICAV / SOIR-infrarødt og ultraviolet spektrometer og VeRa-instrumentet vil også undersøge atmosfæren ved at observere stjernernes okkultation og detektere radiosignaler; førstnævnte vil især søge at detektere molekyler af vand, ilt og svovlforbindelser, der menes at være til stede i atmosfæren.
VIRTIS-spektrometret kortlægger de forskellige lag i atmosfæren og udfører skyobservation i flere bølgelængder for at tilvejebringe billeder af atmosfærisk dynamik.
Assisteret af et magnetometer vil ASPERA 4-instrumentet analysere samspillet mellem den øvre atmosfære og solvinden i fravær af magnetosfærisk beskyttelse som den omgivende jord (for Venus havde intet magnetfelt). Det vil analysere plasma genereret ved en sådan interaktion, mens magnetometeret vil undersøge det magnetiske felt genereret af plasmaet.
VMC-kameraet vil overvåge planeten i fire bølgelængder, navnlig udnytte et af de 'infrarøde vinduer', der blev afsløret i 1990 af Galileo-rumfartøjet (når de flyver ad Venus på vej mod Jupiter), hvilket gør det muligt at trænge igennem til skydække til overfladen. Kameraet vil også blive brugt til at overvåge atmosfærisk dynamik, især til at observere den dobbelte atmosfæriske hvirvel ved polerne, hvis oprindelse stadig er et mysterium.
Original kilde: ESO News Release
