Европейската сонда Венера Експрес отлетя

Автор: Атанас Кумбаров, ноември 2005 г.

ESA PR 50-2005. Европейския апарат беше успешно поставен в треактория, която ще го заведе от Земята до Венера за 5 месеца. На практика близнак на Марс Експрес, който обикаля Червената Планета от Декември 2003, Венера Експрес е втория апарат, предназначен за планетарно изучаване , разработен от Европейската Космическа Агенция(ЕКА).

Венера Експрес ще направи маневра за да навлезне в орбита около Венера и да изучи в детайли структурата, състава и движението на атмосферата на планетата. Тя се характеризира с екстремно висока температура, невероятно високо атмосферно налягане, огромен парников ефект и необяснимо „супер въртене” на атмосферата около планетата – един оборот на всеки четири дни. Европейската сонда ще бъде също така и първият космически апарат, който ще изучава повърхноста на планетата използвайки „прозорците на видимост”, наскоро открити в инфрачервения спектър.

1240 килограмовия апарат беше създаден за ЕКА от европейски индустриялен екип, ръководен от EADS Astrium и 25 компании-изпълнители от 14 държави. Сондата отлетя на борда на ракета Союз-Фрегата, предоставена от компанията Старсем. Изстрелването беше извършено от космодрума Байконур на 9 Ноември 2005 в 05:33 българско време. Първото запалване на горната степен Фрегата през деветата минута от полета постави сондата в геопаркираща орбита. Второ запалване – един час и 22 минути по-късно изстреля апарата в междупланитарна треактория. Контакт с Венера Експрес беше установен от Центъра за Космически Операции на ЕКА(ESOC) в Дармщад, Германия около два часа след излитането. Апарата правилно се е ориентирал по слънцето и е разгънал слънчевите си панели. Всички бордови системи работят нормално и сондата комуникира със Земята посредством нискочестотната си антена. След три дена на 12 Ноември ще бъде установен контакт и посредством високочестотна антена.

С пълна скорост към Венера

В момента Венера Експрес се отдалечава от Земята с пълна скорост на петмесечно, 350 милиона километрово пътуване в Слънчевата ни Система. След тестове на екипировката и инструментите апарата ще бъде консервиран, а контакта със Земята намален на един път дневно. При нужда ще бъдат извършвани маневри за корекция на треакторията през първата полувина на пътуването до Януари. Венера Експрес ще се намира в по-тежки условия около Вечерницата отколкото Марс Експрес около Червената Планета. Докато размера на Венера е като този на Земята, нейната маса е 7,6 пъти по-голяма от тази на Марс. За да влезне в орбита при такова притегляне апарата трябва да включи главния си двигател за 53 минути. Това ще го забави с 1,3 км/с и ще го постави в силна елиптична орбита около планетата. Почти всичките 570 кг гориво на борда ще бъдат използвани за тази маневра.

Второ запалване на двигателя ще бъде нужно за постигане на финална орбита: полярна елиптична орбита с 12 часово пресичане. Това ще позволи на сондата да се доближава на 250 км от повърхноста за детайлно изследване и отдръпване на 66 000 км за перспективен поглед.

Атмосфера-мистерия

След над 20 американски и съветски сонди, изпратени до планетата, Венера Експрес ще се опита да отговори на неотговорените въпроси от предишните мисии. Тя ще фокусира върху характеристиките на атмосферата, неиния кръговрат, структура и състав в отношение с височината, взаймодействие със слънчевия вятър и повърхноста на планетата.

За да извърши тези изследвания апарата разполага със седем инструмента на борда: три от Марс Експрес, два от преследвача на комети – Росета и два създадени специално за тази мисия.
Спектрометъра с висока разделителна способност PFS ще измерва атмосферната температура и състав в различните слоеве. PFS ще служи и за измерване на температурата на повърхноста и ще търси вулканична активност.

Инфрачервиния и ултравиолетовия спектрометър SPICAV/SOIR и инструмента VeRa ще сондират атмосферата, наблюдават слънчеви затъмнения и засичат радио сигнали; всъшност първия ще търси молекули вода, кислород и серни съединение в атмосферата.

Спектрометъра VIRTIS ще картографира различни слоеве от атмосферата и ще я наблюдава в мултичестотен диапазон за да съсздаде снимки на динамиката й.

Подпомаган от магнитометър, инструментът ASPERA 4 ще анализира взаимодействието на горните слоеве на атмосферата със слънчевия вятър в отсъствие на предпазна магнитосфера(като земната). Инструмента ще проучи плазмата, получена от такова взаимодействие, докато магнитометъра ще изучи магнитното поле генерирано от плазмата.

Камерата VMC ще наблюдава планетата в четири различни дължини на вълната. Ще използва особено много „инфрачервените прозорци”, открити през 1990 от сондата Галилео(докато облиташе Венера на път за Юпитер), което направи възможно снимането на повърхноста през облаците. Камерата ще бъде използвана и за следене на динамиката в атмосферата и особено за наблюдение на атомсферните вихрушки на полюсите, произхода на които все още е мистерия.

Близнак на Марс Експрес

Венера Експрес използва голяма част от архитектурата, създадена за Марс Експрес. Това намаля пройзводствените цикли и цената на полувина, докато научните цели остават същите. Удобрена през 2002, Венера Експрес беше създадена за рекордно време за да бъде готова за изстрелване през 2005. Но в съшност условията на Венера са много по-различни от тези на Марс. Слънчевата радиация е четири пъти по-голяма и сондата е пригодена за работа в по-топла среда, чрез пълна подмяна на термо изолацията. Докато Марс Експрес беше създадена да събира топлина за да работи добре електрониката й, Венера Експрес разсейва топлината за да остане охладена.

Слънчевите панели на Венера Експрес са напълно променени. Те са по-къси и осеяни с алуминиеви ивици за да отблъскват слънчевия вятър и да предпазват фото клетките от температура над 250ºС. Дори беше нужна специална защита за задния слънчев панел, който обикновенно остава в сянка – за да отблъсква топлина и слънчевата радиация, отразявана от атмосферата на планетата.