فينوس اكسبرس فوق صاروخ سويوز. حقوق الصورة: ESA. اضغط للتكبير.
تم بنجاح وضع المركبة الفضائية الأوروبية فينوس إكسبريس في مسار يأخذها في رحلتها من الأرض نحو وجهتها لكوكب الزهرة ، والتي ستصل إليها في أبريل المقبل.
أخت توأم افتراضية لمركبة الفضاء مارس اكسبريس التي تدور حول الكوكب الأحمر منذ ديسمبر 2003 ، فينوس اكسبرس هو ثاني مسبار مرتبط بالكوكب تطلقه وكالة الفضاء الأوروبية.
ستقوم فينوس إكسبريس في نهاية المطاف بالمناورة في مدار حول كوكب الزهرة من أجل إجراء دراسة تفصيلية لهيكل وكيمياء وديناميكيات الغلاف الجوي للكوكب ، والتي تتميز بدرجات حرارة عالية للغاية ، وضغط جوي مرتفع جدًا ، و "تأثير دفيئة" ضخم و - مع ذلك "دوران فائق" لا يمكن تفسيره مما يعني أنه يسرع حول الكوكب في أربعة أيام فقط.
وستكون المركبة الفضائية الأوروبية أيضًا أول مسبار يستكشف سطح الكوكب أثناء استغلال "نوافذ الرؤية" المكتشفة مؤخرًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء.
قام فريق صناعي أوروبي بقيادة EADS Astrium بتطوير المركبة الفضائية التي يبلغ وزنها 1240 كجم لوكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) مع 25 مقاولًا رئيسيًا منتشرين في 14 دولة. لقد انطلقت على متن صاروخ Soyuz- Fregat ، خدمة الإطلاق التي تقدمها Starsem.
تم الإقلاع من قاعدة بايكونور الفضائية في كازاخستان هذا الصباح الساعة 09:33 بالتوقيت المحلي (04:33 بتوقيت وسط أوروبا).
تم اشتعال المرحلة الأولى من Fregat في غضون تسع دقائق من الرحلة ، مناورة المركبة الفضائية إلى مدار وقوف السيارات في الأرض المنخفضة. أدى إطلاق ثاني ، بعد ساعة و 22 دقيقة ، إلى تعزيز المركبة الفضائية لمتابعة مسارها بين الكواكب.
تم الاتصال بـ Venus Express من قبل مركز عمليات الفضاء الأوروبية (ESOC) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في دارمشتات ، ألمانيا بعد ساعتين تقريبًا من الإقلاع. وجهت المركبة الفضائية نفسها بشكل صحيح فيما يتعلق بالشمس ونشرت صفائفها الشمسية.
تعمل جميع الأنظمة الموجودة على متن الطائرة بشكل مثالي ويتواصل المدار مع الأرض عبر هوائيه منخفض الكسب. في غضون ثلاثة أيام ، ستقيم اتصالات باستخدام هوائيها عالي الكسب.
بأقصى سرعة أمام الزهرة
فينوس إكسبريس تنأى بنفسها حاليًا عن الأرض بأقصى سرعة ، وتتجه في رحلتها التي تستغرق خمسة أشهر و 350 مليون كيلومتر داخل نظامنا الشمسي. بعد إجراء عمليات السحب للتأكد من أن المعدات الموجودة على متنها وحمولة الصك في حالة عمل مناسبة ، سيتم "تعطيل" المركبة الفضائية ، مع تقليل الاتصال بالأرض مرة واحدة يوميًا. إذا لزم الأمر ، يمكن أن تستمر مناورات تصحيح المسار في منتصف الطريق في يناير.
عند إجراء أقرب نهج لها ، ستواجه Venus Express ظروفًا أكثر صعوبة من تلك التي واجهتها Mars Express عند اقترابها من الكوكب الأحمر. في حين أن حجم كوكب الزهرة يشبه بالفعل حجم الأرض ، فإن كتلته تبلغ 7.6 أضعاف كتلة المريخ ، مع جاذبية الجاذبية لتتناسب.
لمقاومة هذا الجاذبية الأكبر ، سيتعين على المركبة الفضائية إشعال محركها الرئيسي لمدة 53 دقيقة من أجل تحقيق تباطؤ يبلغ 1.3 كم / ثانية ووضع نفسها في مدار بيضاوي عالي حول الكوكب. سيتم استخدام معظم وقودها البالغ 570 كجم في هذه المناورة.
سيكون إطلاق المحرك الثاني ضروريًا للوصول إلى المدار التشغيلي النهائي: مدار إهليلجي قطبي مع معابر لمدة 12 ساعة. سيمكن هذا المسبار من الاقتراب من مسافة 250 كم من سطح الكوكب والانسحاب إلى مسافات تصل إلى 66000 كم ، وذلك من أجل إجراء عمليات مراقبة عن قرب والحصول أيضًا على منظور شامل.
استكشاف الكواكب الأخرى لفهم كوكب الأرض بشكل أفضل
وأكد البروفيسور ديفيد ساوثوود ، مدير برامج العلوم في وكالة الفضاء الأوروبية: "إن إطلاق فينوس إكسبريس هو مثال آخر على تصميم أوروبا على دراسة مختلف الهيئات في نظامنا الشمسي".
"بدأنا في عام 2003 بإطلاق Mars Express إلى Red Planet و SMART-1 to the Moon وقد تجاوزت كلتا المهمتين توقعاتنا بشكل كبير. تمثل Venus Express خطوة أخرى إلى الأمام ، بهدف إنهاء نظرة عامة أولية على جيراننا الكواكب المباشرين في نهاية المطاف مع مهمة BepiColombo إلى Mercury التي سيتم إطلاقها في عام 2013. "
قال جان جاك دوردان ، المدير العام لوكالة الفضاء الأوروبية: "مع فينوس إكسبريس ، نعتزم تمامًا أن نثبت مرة أخرى أن دراسة الكواكب ذات أهمية حيوية للحياة هنا على الأرض".
"لفهم تغير المناخ على الأرض وجميع العوامل المساهمة ، لا يمكننا الاستغناء عن مراقبة كوكبنا فقط. نحن بحاجة إلى فك ميكانيكا الجو الكوكبي بشكل عام. مع Mars Express ، ندرس الغلاف الجوي للمريخ. مع Huygens ، اكتشفنا أن القمر الصناعي زحل تيتان.
"والآن مع Venus Express ، سنضيف عينة أخرى إلى مجموعتنا. في الأصل ، يجب أن يكون كوكب الزهرة والأرض كواكب متشابهة جدًا. لذا فنحن نحتاج حقًا إلى فهم لماذا وكيف اختلفوا في النهاية إلى درجة تحول أحدهم إلى مهد للحياة بينما تطور الآخر إلى بيئة معادية ".
من المخطط أن تستمر مهمة فينوس إكسبريس يومين على الأقل من كوكب الزهرة (486 يومًا أرضيًا) ويمكن تمديدها ، اعتمادًا على الحالة الصحية للمركبة الفضائية.
توأم مارس اكسبرس
يعيد Venus Express إلى حد كبير إعادة استخدام الهندسة المطورة لـ Mars Express. وقد أدى ذلك إلى تقليل دورات التصنيع وخفض تكلفة المهمة إلى النصف ، مع الاستمرار في استهداف الأهداف العلمية نفسها. تمت الموافقة على Venus Express أخيرًا في أواخر عام 2002 ، وبالتالي تم تطويرها بسرعة ، بل في وقت قياسي ، لتكون جاهزة لنافذة الإطلاق لعام 2005.
ومع ذلك ، فإن الظروف البيئية لفينوس مختلفة تمامًا عن تلك التي تتم مواجهتها حول المريخ. تدفق الطاقة الشمسية أعلى بأربع مرات ، وكان من الضروري تكييف تصميم المركبة الفضائية مع هذه البيئة الأكثر سخونة ، لا سيما من خلال إعادة تصميم العزل الحراري بالكامل.
في حين سعت Mars Express إلى الاحتفاظ بالحرارة لتمكين أجهزتها الإلكترونية من العمل بشكل صحيح ، فإن فينوس إكسبريس ستهدف في المقابل إلى أقصى تبديد للحرارة من أجل الحفاظ على البرودة.
تمت إعادة تصميم المصفوفات الشمسية على Venus Express بالكامل. وهي أقصر وتتخللها شرائط من الألمنيوم للمساعدة في رفض بعض التدفق الشمسي لحماية المركبة الفضائية من درجات الحرارة التي تصل إلى 250 درجة مئوية.
بل كان من الضروري حماية الجزء الخلفي من المصفوفات الشمسية - التي تظل عادة في الظل - من أجل مواجهة الحرارة من الإشعاع الشمسي الذي ينعكس في الغلاف الجوي للكوكب.
جو من الغموض
بعد مرور عشرين مهمة أمريكية وسوفيتية إلى الكوكب تم تنفيذها منذ عام 1962 ، ستحاول فينوس إكسبريس الإجابة على العديد من الأسئلة التي أثارتها البعثات السابقة ولكنها تركت حتى الآن دون إجابة.
وسيركز على خصائص الغلاف الجوي ودوره وبنيته وتكوينه فيما يتعلق بالارتفاع وتفاعلاته مع سطح الكوكب والرياح الشمسية على ارتفاع.
لإجراء هذه الدراسات ، لديها سبع أدوات على متنها: ثلاثة منها عبارة عن وحدات احتياطية للطيران من الأدوات التي تم نقلها بالفعل على Mars Express ، واثنان من مطارد المذنب Rosetta واثنان تم تصميمهما خصيصًا لهذه المهمة.
سيقيس مطياف PFS عالي الدقة درجة حرارة الغلاف الجوي وتكوينه على ارتفاعات مختلفة. كما سيقيس درجة حرارة السطح ويبحث عن علامات النشاط البركاني الحالي.
كما سيقوم جهاز مطياف الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية SPICAV / SOIR وأداة VeRa باستكشاف الغلاف الجوي ومراقبة الاختفاء النجمي وكشف الإشارات اللاسلكية ؛ ستسعى الأولى على وجه الخصوص إلى الكشف عن جزيئات الماء والأكسجين ومركبات الكبريتيك التي يعتقد أنها موجودة في الغلاف الجوي.
سيقوم مطياف VIRTIS بتعيين طبقات مختلفة من الغلاف الجوي وإجراء مراقبة سحابية متعددة الطول الموجي من أجل توفير صور لديناميكيات الغلاف الجوي.
بمساعدة مقياس مغناطيسي ، ستقوم أداة ASPERA 4 بتحليل التفاعل بين الغلاف الجوي العلوي والرياح الشمسية في غياب حماية الغلاف المغناطيسي مثل تلك المحيطة بالأرض (بالنسبة إلى كوكب الزهرة ليس له مجال مغناطيسي). سيحلل البلازما الناتجة عن هذا التفاعل ، في حين سيدرس مقياس المغنطيسية المجال المغناطيسي المتولد عن البلازما.
ستراقب كاميرا VMC الكوكب بأربعة أطوال موجية ، ولا سيما استغلال إحدى "النوافذ تحت الحمراء" التي كشفت عنها المركبة الفضائية جاليليو في عام 1990 (عند التحليق بواسطة كوكب الزهرة في طريق المشتري) ، مما يجعل من الممكن اختراق الغطاء السحابي عبر السطح. كما سيتم استخدام الكاميرا لمراقبة ديناميكيات الغلاف الجوي ، ولا سيما لمراقبة الدوامة الجوية المزدوجة في القطبين ، والتي لا يزال أصلها غامضًا.
المصدر الأصلي: ESO News Release
