Venus Express bovenop een Sojoez-raket. Afbeelding tegoed: ESA. Klik om te vergroten.
Het Europese ruimtevaartuig Venus Express is met succes in een traject geplaatst dat het zal meenemen op zijn reis van de aarde naar zijn bestemming van de planeet Venus, die het in april zal bereiken.
Venus Express, een virtuele tweelingzus van het Mars Express-ruimtevaartuig dat sinds december 2003 in een baan om de rode planeet draait, is de tweede planeetgebonden sonde die door de European Space Agency wordt gelanceerd.
Venus Express zal zichzelf uiteindelijk in een baan rond Venus manoeuvreren om een gedetailleerde studie uit te voeren van de structuur, chemie en dynamiek van de atmosfeer van de planeet, die wordt gekenmerkt door extreem hoge temperaturen, zeer hoge atmosferische druk, een enorm 'broeikaseffect' en als -niet onverklaarbare 'superrotatie', wat betekent dat het in slechts vier dagen rond de planeet draait.
Het Europese ruimtevaartuig zal ook de eerste orbiter zijn die het oppervlak van de planeet onderzoekt, terwijl hij gebruik maakt van de ‘zichtvensters’ die onlangs zijn ontdekt in de infrarood-golfband.
Het 1240 kg zware ruimtevaartuig is voor ESA ontwikkeld door een Europees industrieel team onder leiding van EADS Astrium met 25 hoofdaannemers verspreid over 14 landen. Het lanceerde aan boord van een Sojoez-Fregat-raket, de lanceringsdienst wordt geleverd door Starsem.
De lancering van de Baikonur Cosmodrome in Kazahkstan vond vanmorgen plaats om 09:33 lokale tijd (04:33 Central European Time).
De eerste Fregat-ontsteking in de bovenste trap vond negen minuten na de vlucht plaats en manoeuvreerde het ruimtevaartuig in een lage aarde-baan. Een tweede keer schieten, een uur en 22 minuten later, stimuleerde het ruimtevaartuig om zijn interplanetaire traject voort te zetten.
Het contact met Venus Express werd tot stand gebracht door ESA's European Space Operations Center (ESOC) in Darmstadt, Duitsland, ongeveer twee uur na het opstijgen. Het ruimtevaartuig heeft zich correct georiënteerd ten opzichte van de zon en heeft zijn zonnepanelen ingezet.
Alle boordsystemen werken perfect en de orbiter communiceert met de aarde via zijn low-gain antenne. Over drie dagen zal het communicatie tot stand brengen met behulp van zijn high-gain antenne.
Volle vaart vooruit voor Venus
Venus Express distantieert zich momenteel op volle snelheid van de aarde, op weg naar zijn reis van vijf maanden, 350 miljoen kilometer binnen ons zonnestelsel. Na check-outs om ervoor te zorgen dat de boordapparatuur en het laadvermogen van het instrument in goede staat verkeren, zal het ruimtevaartuig worden 'mottenballen', waarbij het contact met de aarde wordt teruggebracht tot eenmaal daags. Indien nodig kunnen trajectcorrectiemanoeuvres halverwege januari worden voortgezet.
Wanneer Venus Express zo dicht mogelijk nadert, zal het veel moeilijkere omstandigheden tegenkomen dan die van Mars Express bij het naderen van de Rode Planeet. Want hoewel de grootte van Venus inderdaad vergelijkbaar is met die van de aarde, is de massa 7,6 keer die van Mars, met bijpassende zwaartekracht.
Om deze grotere aantrekkingskracht te weerstaan, zal het ruimtevaartuig zijn hoofdmotor 53 minuten moeten ontsteken om een vertraging van 1,3 km / seconde te bereiken en zichzelf in een zeer elliptische baan rond de planeet te plaatsen. Het grootste deel van de 570 kg drijfgas zal voor deze manoeuvre worden gebruikt.
Een tweede motorstart is nodig om de definitieve operationele baan te bereiken: een polaire elliptische baan met kruisingen van 12 uur. Dit zal de sonde in staat stellen om binnen 250 km van het oppervlak van de planeet te komen en zich terug te trekken tot afstanden tot 66 000 km, om close-up observaties uit te voeren en ook een algemeen perspectief te krijgen.
Andere planeten verkennen om planeet Aarde beter te begrijpen
"De lancering van Venus Express is een verdere illustratie van de vastberadenheid van Europa om de verschillende lichamen in ons zonnestelsel te bestuderen", benadrukt professor David Southwood, de directeur van de wetenschappelijke programma's van ESA.
“We zijn in 2003 begonnen met de lancering van Mars Express to the Red Planet en SMART-1 to the Moon en beide missies hebben onze verwachtingen ruimschoots overtroffen. Venus Express markeert een verdere stap voorwaarts, met het oog op de uiteindelijke afronding van ons eerste overzicht van onze directe planetaire buren met de BepiColombo-missie naar Mercurius die in 2013 wordt gelanceerd. ”
"Met Venus Express willen we nogmaals laten zien dat het bestuderen van de planeten van cruciaal belang is voor het leven hier op aarde", zegt Jean Jacques Dordain, directeur-generaal van ESA.
“Om klimaatverandering op aarde en alle bijdragende factoren te begrijpen, kunnen we niet volstaan met het alleen observeren van onze eigen planeet. We moeten de mechanica van de planetaire atmosfeer in algemene termen ontcijferen. Met Mars Express bestuderen we de atmosfeer van Mars. Met Huygens hebben we die van Saturnus 'satelliet Titan verkend.
“En nu gaan we met Venus Express nog een exemplaar aan onze collectie toevoegen. Oorspronkelijk waren Venus en de aarde zeer vergelijkbare planeten. We moeten dus echt begrijpen waarom en hoe ze uiteindelijk uiteenliepen tot het punt dat de ene een wieg werd voor het leven terwijl de andere zich ontwikkelde tot een vijandige omgeving. ”
De Venus Express-missie is gepland voor ten minste twee Venusiaanse dagen (486 aardse dagen) en kan worden verlengd, afhankelijk van de operationele gezondheidstoestand van het ruimtevaartuig.
Tweelingzus van Mars Express
Venus Express hergebruikt grotendeels de architectuur die is ontwikkeld voor Mars Express. Dit heeft de productiecycli verminderd en de missiekosten gehalveerd, terwijl het nog steeds dezelfde wetenschappelijke doelen nastreeft. De Venus Express, die eind 2002 werd goedgekeurd, werd daardoor snel en zelfs in een recordtijd ontwikkeld om klaar te zijn voor het startvenster van 2005.
De omgevingsomstandigheden van Venus zijn echter heel anders dan die rond Mars. De zonneflux is vier keer zo hoog en het was nodig om het ontwerp van het ruimtevaartuig aan te passen aan deze warmere omgeving, met name door de thermische isolatie volledig opnieuw te ontwerpen.
Terwijl Mars Express probeerde warmte vast te houden om de elektronica goed te laten functioneren, streeft Venus Express daarentegen naar maximale warmteafvoer om koel te blijven.
De zonnepanelen op Venus Express zijn volledig opnieuw ontworpen. Ze zijn korter en worden afgewisseld met aluminium strips om een deel van de zonneflux tegen te gaan en het ruimtevaartuig te beschermen tegen temperaturen tot 250 ° C.
Het is zelfs nodig geweest om de achterkant van de zonnepanelen - die normaal gesproken in de schaduw blijven - te beschermen om de hitte tegen te gaan van zonnestraling die wordt gereflecteerd door de atmosfeer van de planeet.
Een sfeer van mysterie
In navolging van de ongeveer twintig Amerikaanse en Sovjet-missies naar de planeet die sinds 1962 zijn uitgevoerd, zal Venus Express ernaar streven veel van de vragen te beantwoorden die tijdens eerdere missies zijn gesteld, maar die tot dusver onbeantwoord zijn gebleven.
Het zal focussen op de kenmerken van de atmosfeer, haar circulatie, structuur en samenstelling in relatie tot hoogte, en haar interacties met het aardoppervlak en met de zonnewind op hoogte.
Om deze studies uit te voeren, heeft het zeven instrumenten aan boord: drie zijn vluchtreserve-eenheden van instrumenten die al op Mars Express zijn gevlogen, twee zijn van komeetjager Rosetta en twee zijn speciaal voor deze missie ontworpen.
De PFS-spectrometer met hoge resolutie meet de atmosferische temperatuur en samenstelling op verschillende hoogtes. Het meet ook de oppervlaktetemperatuur en zoekt naar tekenen van de huidige vulkanische activiteit.
De SPICAV / SOIR infrarood- en ultraviolette spectrometer en het VeRa-instrument zullen ook de atmosfeer onderzoeken, stellaire occultatie observeren en radiosignalen detecteren; de eerste zal in het bijzonder trachten moleculen van water, zuurstof en zwavelverbindingen die in de atmosfeer aanwezig zouden zijn, te detecteren.
De VIRTIS-spectrometer brengt de verschillende lagen van de atmosfeer in kaart en voert wolkobservatie met meerdere golflengten uit om beelden van atmosferische dynamiek te verkrijgen.
Bijgestaan door een magnetometer, zal het ASPERA 4-instrument de interactie tussen de bovenste atmosfeer en de zonnewind analyseren bij afwezigheid van magnetosferische bescherming zoals die rondom de aarde (want Venus had geen magnetisch veld). Het analyseert het plasma dat door een dergelijke interactie wordt gegenereerd, terwijl de magnetometer het door het plasma gegenereerde magnetische veld bestudeert.
De VMC-camera zal de planeet in vier golflengten volgen, met name door gebruik te maken van een van de ‘infraroodvensters’ die in 1990 door het Galileo-ruimtevaartuig werden onthuld (tijdens het vliegen door Venus op weg naar Jupiter), waardoor het mogelijk wordt om wolkendek door te dringen naar de oppervlakte. De camera zal ook worden gebruikt om de atmosferische dynamiek te volgen, met name om de dubbele atmosferische vortex aan de polen te observeren, waarvan de oorsprong nog steeds een mysterie is.
Oorspronkelijke bron: ESO-persbericht
