ESA kosmosa kuģis Venus Express noslēdza orbītas nodošanas ekspluatācijā fāzi pagājušajā nedēļā, un aģentūra ir paziņojusi, ka tā ir gatava sākt savu zinātniskās misijas darbības fāzi. Spogulis, kas tiek izmantots instrumenta mērķēšanai, tiek nofiksēts “aizvērtā” stāvoklī, neļaujot instrumentam iegūt datus.
ESA Venus Express 2006. gada 20. aprīlī pēc pirmās deviņu dienu iegarenas orbītas ap Venēru sāka tuvināties planētai, līdz 7. maijā tā sasniedza savu 24 stundu garo orbītu. Šajā laikā un līdz pat šodienai kosmosa kuģis darbojās nerimstoši: ienākošie jaunie dati jau sniedz pirmos skatienus uz planētas iezīmēm, kuras vēl nekad nav redzētas.
Ja pirmo reizi skaidri redzamo divkāršo acu virpuļa pie Venēras dienvidu pola fotografēšana, ko Venus Express attēloja tās pašas pirmās orbītas laikā, bija jau pirmais planētu izpētes vēsturē un ļoti patīkams pārsteigums zinātniekiem, neviens nevarēja sagaidīt, ka virpuļa struktūra bija vēl sarežģītāka, nekā iespējams.
Infrasarkanie attēli, kas uz kosmosa kuģa klāti ar ultravioleto / redzamo / gandrīz infrasarkano staru spektrometru (VIRTIS), ne tikai sniedza pirmo skaidru virpuļa skatu, bet arī sniedza daudz precīzāku ieskatu tajā, kad Venus Express lidoja virs dienvidu pola pie šī gada maija beigas.
VIRTIS ir instruments, kas var darboties dažādos viļņu garumos. Katrs infrasarkanā viļņa garums sniedz skatu uz Venēras atmosfēru citā augstumā, piemēram, “šķērsgriezumā”. “Kad mēs aplūkojām šo gigantisko virpuli dažādos dziļumos, mēs sapratām, cik ļoti tā forma mainās augstumā,” sacīja Pjērs Drossarts, VIRTIS līdzdibinātājs no Parīzes observatorijas Francijā. “Tas ir tāpat kā tad, ja mēs skatāmies uz dažādām struktūrām, nevis uz vienu struktūru. Un jaunie dati, ko tikko esam sākuši vākt un analizēt, atklāj vēl spēcīgākas atšķirības ”.
Joprojām nav izskaidrots iemesls, kāpēc virpuļa morfoloģija tik plaši mainās pa “vertikālu” līniju. “Tāpēc mēs organizējam dienvidu polārā virpuļa novērošanas kampaņu, kas pilnībā paredzēta šīs negaidītās mīklas atrisināšanai,” sacīja VIRTIS līdzdibinātājs Džuzepe Pikciji. “Vispirms mēs vēlamies saprast, kā tiek organizēta struktūra - patiesībā ar VIRTIS mēs veidojam patiesu virpuļa 3D skatu. Tad mēs ceram, ka varēsim labāk izprast, kas ir virzošie spēki, kas to veido ”.
Mākoņu un vēja izsekošana
Kamēr Venus Express lidoja virs planētas, sāka parādīties arī daudzas citas detaļas no biezās atmosfēras. Gan Venēras novērošanas kamera (VMC), gan VIRTIS instrumenti sāka uzraudzīt mākoņu sistēmu un izsekot tās sarežģītajai dinamikai, savukārt SpicaV / SOIR spektrometri sāka iegūt informāciju par atmosfēras ķīmiju un temperatūru.
Ultravioletie attēli no VMC kameras parāda mākoņu klāja sarežģīto morfoloģiju, ko raksturo ļoti plānas, zema kontrasta svītru pazīmes, iespējams, spēcīgu vēju dēļ, kas rada iegarenas struktūras. Var redzēt arī periodiskus “viļņu” modeļus mākoņos, iespējams, sakarā ar temperatūras un spiediena vietējām variācijām vai sava veida paisuma spēkiem, kas darbojas pie Venēras.
Viens no vissvarīgākajiem apstiprinājumiem no pirmā datu kopuma, ko zinātnieki analizēja, ir tā dēvēto “UV absorbētāju” - ultravioleto staru marķējumu noteikšana mākoņa virspusē, kas VMC mozaīkas attēlā ir redzami arī kā tumšāki elementi. Tos sauc tāpēc, ka tie absorbē gandrīz pusi no saules enerģijas, ko saņem planēta. Noslēpumainā viela, kas izraisa šo absorbciju, joprojām ir patiesa mīkla zinātniekiem.
"Izpratne par to, kas ir šo ultravioleto staru marķējums, un kas padara to absorbējošo spēku tik augstu, ir viens no galvenajiem Venus Express mērķiem," sacīja Vojciech J. Markiewicz, VMC galvenais pētnieks no Max Planck Saules sistēmas pētījumu institūta Lindau , Vācija. “Mums tagad ir apstiprinājums, ka mēs tos tiešām varam redzēt, tāpēc mēs varam sākt strādāt, lai saprastu, kas ir viņu avots. Apbrīnojamās absorbcijas spējas dēļ viņiem ir ļoti svarīgi izprast planētas kopējo radiācijas un siltuma līdzsvaru, kā arī atmosfēras dinamiku ”.
Mākoņu kustības izsekošana un vēja ātruma raksturošanas sākšana ir vingrinājums, kuru Venus Express zinātnieki jau ir sākuši. Iespaidīgs nakts skats no vidēja līdz zema atmosfēras līmeņa slāņiem zemos platuma grādos (no 20º līdz 90º uz dienvidiem) no VIRTIS, parādot, ka mākoņi ir skaidri virzīti vēja ietekmē.
"Tagad mēs varam veikt pirmo vēja lauku un cirkulācijas kvalitatīvu novērtējumu, kas ērti sakrīt ar iepriekšējiem Galileo misijas mērījumiem virs ziemeļpola," turpināja Džuzepe Pikcioni. “Tagad mēs apkopojam vairāk datu no dažādiem atmosfēras dziļumiem, lai varētu sniegt pirmos precīzos skaitļus, iespējams, tuvākajā nākotnē”.
"Mēs arī apkopojam pirmo informāciju par mazāk nozīmīgiem atmosfēras ķīmiskajiem komponentiem, piemēram, oglekļa monoksīdu," piebilda Pjērs Drosarts. “Ar VIRTIS mēs varam redzēt dienvidu puslodes atmosfērā dziļāk nekā jebkura cita iepriekšēja misija, un mēs sākām vākt datus par vēl nezināmo atmosfēras apakšējo slāņu ķīmiju, lai veidotu globālu ainu. Nelielu ķīmisko savienojumu variāciju izpēte dažādos platuma un dziļuma līmeņos ir arī ļoti noderīga atmosfēras globālās kustības izsekojamībai. ”
Pārsteigums atmosfēras augšpusē
Aplūkojot augstākos atmosfēras slāņus, izmantojot Venus Express, zinātnieki vēlreiz tika pārsteigti. Faktiski ir zināms, ka Venēras mākoņu klājs ir aptuveni 20 kilometru biezs un tas atrodas līdz aptuveni 65 kilometru augstumam virs planētas. Pirmie “zvaigžņu okultācijas” mērījumi, kas jebkad veikti Venerā, pateicoties SpicaV spektrometram, atklāja, ka nakts pusē mākoņu klājs faktiski sniedzas līdz 90 kilometru augstumam pilnīgi necaurspīdīga miglaina formā un pēc tam turpinās kā caurspīdīgāks. nokausēt līdz 105 kilometriem.
Zvaigžņu okultācija ir tehnika, kas ļauj noteikt planētas atmosfēras sastāvu, aplūkojot smailas zvaigznes “saulrietu” caur pašu atmosfēru. "Uz Zemes atmosfēra kļūst pilnīgi skaidra jau virs 20 kilometru augstuma," sacīja Žans Lūps Bertaukss, SpicaV / SOIR galvenais izmeklētājs no CNRS dienesta dienesta Francijā.
“Mēs bijām patiesi pārsteigti, redzot, cik negaidīti augstāka var būt Venēras migla. Faktiski uz Zemes, kā arī uz Venēras aptuveni 20 kilometru attālumā dažreiz ir iespējams redzēt sērskābes pilienus. Uz Zemes tie rodas no vulkānu izvirdumiem. Tas liek mums aizdomāties, vai uz Venēras, kur atšķirīgi no Zemes pilieni veido ļoti biezus mākoņus, arī to izcelsme ir vulkāniska. ”
Miglainā parādība var būt saistīta ar ūdens kondensāciju ledus kristālos nakts pusē, taču vēl ir pāragri izslēgt citus skaidrojumus. "Tagad mums ir jāapkopo un jāizpēta vairāk datu, lai izprastu šo parādību augstās atmosfēras apstākļos - apgabalā, kas pirms SpicaV vēl nebija praktiski izpētīts," viņš secināja.
Bertaux arī pauda gandarījumu par “smagā ūdens” - molekulā, kas līdzīgs ūdenim, bet ar lielāku masu - noteikšanu atmosfērā, pateicoties SOIR spektrometram. "Smagā ūdens noteikšana planētas atmosfērā un tā procentuālā attiecība pret parasto ūdeni ir ļoti svarīga, lai saprastu, cik daudz ūdens agrāk bija uz planētas un cik no tā izplūda," piebilda Bertaukss.
“Ar šodien Venēras atmosfērā esošo ūdens tvaiku daudzumu pietiktu, lai planētu pārklātu ar 3 centimetrus dziļu šķidruma slāni. Ja mēs uzzinām, ka smagais ūdens - sākotnējā ūdens pēdas - masveidā atrodas atmosfēras augšējos slāņos, no kurienes tas var vieglāk izkļūt, nekā agrāk ūdens daudzums, iespējams, bija atbilstošs slānim līdz dažiem simtiem metru dziļumā, ”secināja Bertaukss.
Atmosfēras aizbēgšanas procesa izpēte Venerā faktiski ir viens no otra Venus Express instrumenta - ASPERA (Kosmosa plazmas un enerģētisko atomu analizators) - galvenajiem mērķiem. Šis instruments jau ir atklājis skābekļa masveida izkļūšanu un izsekojis citu planētu jonu, piemēram, ar vienu lādētu hēliju, trajektorijām.
"Šī agrīnā atklāšana apstiprina spēcīgo Saules vides un Venēras - planētas bez planētas magnētiskā lauka - mijiedarbību, lai pasargātu to no ienākošā Saules vēja," sacīja Staņislavs Barabašs, ASPERA galvenais pētnieks no Zviedrijas Kosmosa fizikas institūta. Kirunā, Zviedrijā. "Šīs mijiedarbības izpēte sniegs svarīgus norādījumus par sarežģīto mehānismu kopumu, ar kuru atmosfēras gāzes pazūd telpā, un par ietekmi, kāda tam varētu būt bijusi uz Venēras klimatu ģeoloģiskā laika skalā," viņš secināja.
Kosmosa kuģa statuss
Venus Express 2006. gada 4. jūlijā nokārtoja svarīgu eksāmenu. ESA valde paziņoja par kosmosa kuģa orbītas nodošanas ekspluatācijā fāzes noslēgumu un paziņoja, ka kosmosa kuģis ir izpildījis nepieciešamos nosacījumus, lai oficiāli sāktu savas zinātniskās misijas darbības fāzi.
Venēras nodošanas ekspluatācijā posms, kas sākās 7. maijā, kad Venus Express sasniedza savu pēdējo 24 stundu orbītu apkārt planētai, un noslēdzās šā gada 4. jūnijā, ir operāciju sērija, kuras mērķis ir apstiprināt kosmosa kuģa un tā sistēmu darbību Venērā. vide, zinātniskie instrumenti, kā arī visas zemes sistēmas un operācijas.
Kosmosa kuģis un instrumenti uzrāda labu sniegumu kopumā. Tomēr viens no uz kuģa esošajiem instrumentiem - Fonera Furjē spektrometrs (PFS) - parādīja nepareizu darbību, kuru vēl nevarēja noteikt līdz šim kosmosā veikto mēģinājumu sērijās. PFS skeneris - spogulis, kas instrumentam vajadzīgs rādīšanai - pašlaik ir bloķēts tuvu stāvoklī, neļaujot instrumenta spektrometram “redzēt” savus mērķus.
Pasūtījuma novērtēšanas komisija apstiprināja virkni darbību un turpmāko testu orbītā, kas jāveic nākamajos mēnešos, kā arī virkni neatkarīgu pētījumu, lai pārbaudītu problēmas izcelsmi. Tikmēr citi instrumenti aptvers dažus PFS mērķus.
PFS ir paredzēts Venēras atmosfēras ķīmiskā sastāva un temperatūras mērīšanai. Tas arī spēj izmērīt virsmas temperatūru, tāpēc jāmeklē vulkāniskās aktivitātes pazīmes.
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
