Venus Express

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Venus Express

Venus Express è la prima missione di esplorazione scientifica dell'Agenzia Spaziale Europea del pianeta Venere. È attualmente in orbita attorno a Venere e sta raccogliendo dati.

La missione venne proposta nel 2001 come riutilizzo del progetto della sonda Mars Express. Tuttavia le peculiarità di Venere hanno spinto l'ESA ad apportare alcuni cambiamenti alla sonda. In particolare le zone deposte al controllo termico, alle comunicazioni e all'alimentazione elettrica sono state modificate. Siccome Marte è due volte più lontano dal Sole rispetto a Venere, il calore irradiato e la radiazione ionizzante sarà molto maggiore. D'altra parte, la maggiore illuminazione solare dei pannelli genera maggiore elettricità quindi il sistema di comunicazione è stato rafforzato e i pannelli solari sono stati adattati per sopportare l'intensa radiazione solare. La missione Venus Express inoltre utilizza alcuni strumenti sviluppati per la missione Rosetta.
L'integrazione dell'intero veicolo è stata ottenuta nella "camera bianca" dell'Alcatel Alenia Spazio a Torino.

Il lancio della Venus Express è avvenuto alle ore (3:33:34 UTC) del 9 novembre 2005. La sonda, inviata con un lanciatore Soyuz Fregat dal Cosmodromo di Baikonur in Kazakhstan venne prima inserita in un'orbita di parcheggio attorno alla Terra e 1 ora e 36 minuti dopo il lancio venne immessa nell'orbita di trasferimento verso Venere. Una prima correzione di rotta fu effettuata con successo l'11 Novembre 2005. La sonda giunse in orbita attorno a Venere l'11 Aprile 2006, dopo 150 giorni di navigazione e accese il motore principale tra le 07:10 e le 08:00 UTC in modo da ridurre la propria velocità ed essere catturata dal campo gravitazionale di Venere. La manovra fu monitorata dal centro di controllo ESA a Darmstadt, in Germania.

L'orbita finale (di durata pari a 24 ore) venne raggiunta il 7 Maggio 2006 attraverso sette ulteriori correzioni di orbita.

Attualmente la sonda sta viaggiando su una orbita ellittica più vicina al pianeta rispetto all'orbita iniziale, che varia tra 250 Km e 66000 Km ed è polare.

Venus Express studierà l'atmosfera venusiana e le nuvole in dettaglio. Verrà analizzata dall'orbita la superficie e la generazione di plasma e sarà compiuta una mappatura globale della temperatura superficiale del pianeta. La durata prevista della missione è di 500 giorni terrestri (circa 2 anni venusiani), anche se le risorse a bordo sono dimensionate per un ulteriore periodo di 500 giorni.

[modifica] Strumentazione

Venus Express è la prima sonda dedicata al pianeta Venere dalla missione NASA Magellano. A differenza di quest'ultima, Venus Express non è in grado di riprendere immagini ad alta risoluzione del pianeta attraverso un radar capace di penetrare lo strato di nuvole. Tuttavia, la sonda europea ha diversi strumenti progettati per studiare il pianeta in modi nuovi.

La sonda è dotata principalmente di componenti e progetti che derivano dalle missioni Mars Express e Rosetta, adattati alla forte radiazione presente attorno a Venere.

ASPERA-4: acronimo per "Analyzer of Space Plasmas and Energetic Atoms", questo strumento osserverà l'interazione tra il vento solare e l'atmosfera venusiana, determinando l'impatto dei processi che coinvolgono plasma nell'atmosfera, studiando la distribuzione globale del plasma e dei gas neutri, gli atomi neutri, ioni ed elettroni ad alta energia e analizzare altri aspetti dell'ambiente venusiano. ASPERA-4 è un adattamento di ASPERA-3 usato per Mars Express.

MAG: è un magnetometro progettato per misurare la forza e la direzione del campo magnetico di Venere e le sue modifiche dovute dal vento solare e dal pianeta stesso. Lo strumento è in grado di effettuare la mappatura della magnetosheath, della magnetosfera, della ionosfera in alta risoluzione e tridimensionale e aiuterà ASPERA-4 nello studio dell'interazione del vento solare con l'atmosfera di Venere, identificherà i confini tra le regioni di plasma ed effettuerà osservazioni planetarie (ad esempio per i fulmini). MAG è derivato dallo strumento ROMAP del lander della missione Rosetta.

PFS: acronimo per "Planetary Fourier Spectrometer". È uno spettrometro che opera nell'infrarosso tra le lunghezze d'onda di 0.9 micrometri e 45 micrometri, progettato per effettuare una analisi in senso verticale dell'atmosfera. Effettuerà un monitoraggio globale e a lungo termine del campo delle temperature tridimensionale nella bassa atmosfera (ad un livello di nuvole fino a 100 Km). Inoltre cercherà alcuni elementi poco comuni che si pensa siano presenti nell'atmosfera ma che non sono stati ancora trovati. Il progetto è basato su uno spettrometro della Mars Express adattato.

SPICAV: acronimo per "Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Venus". È uno spettrometro che verrà usato per analizzare la radiazione nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso e dell'ultravioletto. Deriva da uno strumento della Mars Express con l'aggiunta di un canale digitale chiamato SOIR (Solar Occultation at Infrared) che sarà usato per osservare il Sole nell'infrarosso attraverso l'atmosfera venusiana.

VeRa: Venus Radio — è un esperimento che trasmetterà onde radio dalla sonda verso il pianeta. Queste attraverseranno l'atmosfera o si rifletteranno sulla superficie e verranno ricevute da una stazione sulla Terra. Attraverso queste analisi verrà studiata la ionosfera, l'atmosfera e la superficie del pianeta. Deriva da uno strumento analogo della missione Rosetta.

VIRTIS: VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) è uno spettrometro ad immagine che osserverà le porzioni dello spettro eletromagnetico nelle lunghezze d'onda dell'infrarosso, del visibile e dell'ultravioletto. Analizzerà tutti gli strati dell'atmosfera, la temperatura della superficie e i fenomeni di interazione tra la superficie e l'atmosfera.

VMC: La Venus Monitoring Camera è una fotocamera CCD grandangolare e multicanale. Può operare nella regione visibile, infrarosso e ultravioletto. Mapperà la distribuzione della luminosità superficiale e cercherà attività vulcanica, controllerà la luminescenza dell'atmosfera (airglow) e studierà la distribuzione di un fenomeno di assobimento dell'ultravioletto sulla sommità delle nubi, tuttora sconosciuto. Questo strumento deriva dalla High Resolution Stereo Camera (HRSC) della sonda Mars Express e dall'Optical, Spectroscopic and Infrared Remote Imaging System (OSIRIS) della sonda Rosetta.

[modifica] Eventi svoltisi

3 agosto 2005: Venus Express completa la prima fase di test finali nell'Astrium Interspace a Tolosa in Francia. La sonda viene caricata su un cargo aereo Antonov An-124 e arriva a Mosca, per arrivare poi a Baikonur il 7 agosto.
7 agosto 2005: Venus Express arriva all'aeroporto del Cosmodromo di Baikonur.
16 agosto 2005: Prima serie di test pre lancio completati.
22 agosto 2005: Integrated System Test-3.
30 agosto 2005: Test generale principale passato
5 settembre 2005: Test elettrici passati con successo
21 settembre 2005: Caricamento del combustibile
12 ottobre 2005: Caricamento nello stadio superiore del razzo
21 ottobre 2005: Trovata contaminazione — lancio sospeso
5 novembre 2005: Arrivo sulla piattaforma di lancio
9 novembre 2005: lancio dal cosmodromo di Baikonur alle 3:33 UT.
11 novembre 2005: Prima correzione orbitale eseguita con successo
17 febbraio 2006: Il motore principale viene acceso con successo per dei test [1].
24 febbraio 2006: Seconda correzione orbitale effettuata con successo.
29 marzo 2006: Terza correzione orbitale effettuata con successo.
7 aprile 2006: Il programma per l'inserimento orbitale viene caricato sulla sonda.
11 aprile 2006: La Venus Orbit Insertion (VOI) viene completata con successo, questi sono i dati ricevuti della sonda:

	spacecraft time (UT)	ground receive time (UT)
Liquid Settling Phase start	07:07:56	07:14:41
VOI main engine start	07:10:29	07:17:14
pericentre passage	07:36:35
eclipse start	07:37:46
occultation start	07:38:30	07:45:15
occultation end	07:48:29	07:55:14
eclipse end	07:55:11
VOI burn end	08:00:42	08:07:28

Il periodo di questa orbita era di 9 giorni

13 aprile 2006: prima immagine di Venere inviata dalla sonda
20 aprile 2006: Effettuata manovra #1 di abbassamento dell'apocentro. Il periodo orbitale passa a 40 ore
23 aprile 2006: Effettuata manovra #2 di abbassamento dell'apocentro. Il periodo orbitale passa a circa 25 ore e 43 minuti
26 aprile 2006: Effettuata manovra #3 di abbassamento dell'apocentro: è una leggera correzione della manovra #2.
7 maggio 2006: Venus Express entra nella sua orbita finale