ESAn Venus Express-avaruusalus päätti kiertoradalla käyttöönottovaiheensa viime viikolla, ja virasto on ilmoittanut olevansa valmis siirtymään tiedeoperaationsa käyttövaiheeseen. Laitteeseen kohdistamiseen käytetty peili lukitaan “sulkeutuvaan” asentoon, mikä estää laitetta pystymästä keräämästä tietoa.
ESA: n Venus Express aloitti lähestymisen planeetalle 20. huhtikuuta 2006 sen ensimmäisen yhdeksän päivän pitkänomaisen kiertoradansa jälkeen Venuksen ympärillä, kunnes se saavutti viimeisen 24 tunnin pituisen kiertoradallaan 7. toukokuuta. Tänä aikana ja tähän päivään asti avaruusalus on toiminut hellittämättä: saapuva uusi tieto tarjoaa jo ensimmäisiä välähdyksiä planeetan piirteistä, joita ei koskaan ennen ole nähty.
Jos Venus Expressin ensimmäisellä kiertoradalla kuvantamat ensimmäiset selkeät kaksisilmäisestä pyörteestä Venuksen etelänavalla - olivat jo ensimmäiset planeettatutkimuksen historiassa ja erittäin miellyttävä yllätys tutkijoille, kukaan ei voinut odottaa, että pyörrellä oli rakenne vielä monimutkaisempi kuin mahdollista.
Avaruusaluksella olevalla ultravioletti- / näkyvä / lähellä-infrapunaspektrometrillä (VIRTIS) otetut infrapunakuvat eivät vain antaneet ensimmäistä selkeää näkymää pyörteestä, vaan antoivat myös paljon tarkemman kuvan siitä, kun Venus Express lensi etelänavan yli tämän vuoden toukokuun loppuun.
VIRTIS on instrumentti, joka voi toimia eri aallonpituuksilla. Jokainen infrapuna-aallonpituus tarjoaa näkymän Venusian ilmakehään eri korkeudessa, kuten 'poikkileikkaus'. "Kun tarkastelimme tätä jättimäistä pyörrettä eri syvyyksillä, huomasimme kuinka paljon sen muoto vaihtelee korkeuden yli", kertoi VIRTIS-tutkimuksen päätutkija Pierre Drossart, Pariisin observatoriosta, Pariisi. ”Se on kuin jos tarkasteltaisiin eri rakenteita kuin yksittäisiä. Ja uusi tieto, jonka olemme juuri alkaneet kerätä ja analysoida, paljastavat entistä vahvemmat erot ”.
Syyä siihen, miksi pyörteen morfologia vaihtelee niin suuresti 'pystysuoraa' viivaa pitkin, ei ole vielä selitetty. "Siksi järjestämme eteläisen napa-pyörän tarkkailukampanjan, joka on täysin omistettu tämän odottamattoman palapelin ratkaisemiseen", sanoi VIRTIS-tutkimuksen päätutkija Giuseppe Piccioni. ”Haluamme ensin ymmärtää, miten rakenne on järjestetty - itse asiassa rakennamme VIRTIS-ohjelmalla todellisen 3D-kuvan pyörrestä. Sitten toivomme kykenevämme ymmärtämään paremmin, mitkä ovat sitä ohjaavat voimat ”.
Seuranta pilviä ja tuulia
Kun Venus Express lentäsi planeetan yli, myös monet muut yksityiskohdat paksusta ilmakehästä ovat alkaneet ilmestyä. Sekä Venus-valvontakamera (VMC) että VIRTIS-instrumentit alkoivat seurata pilvijärjestelmää ja seurata sen monimutkaista dynamiikkaa, kun taas SpicaV / SOIR -spektrometrit alkoivat hakea tietoja ilmakehän kemiasta ja lämpötilasta.
VMC-kameran ultraviolettikuvat osoittavat pilvikerroksen monimutkaisen morfologian, jolle on ominaista erittäin ohuet, matalan kontrastiraidan piirteet, mikä johtuu mahdollisesti voimakkaiden tuulien aiheuttamasta pitkänomaisista rakenteista. Voidaan nähdä myös joukko ajoittaisia "aalto" -malleja pilvissä, jotka johtuvat mahdollisesti lämpötilan ja paineen paikallisista vaihtelusta tai jonkinlaisista vuorovesivoimista Venuksen ollessa toiminnassa.
Yksi tärkeimmistä vahvistuksista ensimmäisestä tiedemiesten analysoimasta tietokokonaisuudesta on ns. UV-absorboijien - ultraviolettimerkintöjen havaitseminen pilvipinnalla, joka näkyy myös tummempina piirteinä VMC-mosaiikkikuvassa. Niitä kutsutaan, koska ne absorboivat melkein puolet planeetan vastaanottamasta aurinkoenergiasta. Salaperäinen aine, joka aiheuttaa tämän imeytymisen, on edelleen todellinen palapeli tutkijoille.
"Yksi Venus Expressin päätavoitteista on ymmärtää, mistä nämä ultraviolettimerkinnät ovat peräisin ja mikä tekee niiden absorptiokyvystä niin suuren", sanoi Vojciech J. Markiewicz, VMC: n päätutkija, Max Planckin aurinkokunnan tutkimuslaitokselta Lindaussa. , Saksa. ”Meillä on nyt vahvistus siitä, että voimme tosiasiallisesti nähdä heidät, joten voimme alkaa työskennellä ymmärtämään, mikä heidän lähde on. Hämmästyttävän absorboivan tehonsa vuoksi he ovat erittäin tärkeitä ymmärtämään planeetan yleistä säteily- ja lämpötasapainoa sekä ilmakehän dynamiikkaa ”.
Pilvien liikkeen seuraaminen ja tuulen nopeuden luonnehdinnan aloittaminen on harjoitus, jonka Venus Express -tutkijat ovat jo alkaneet. Vaikuttava yökuva VIRTIS-järjestelmän keskimmäisestä tai matalasta ilmakehän kerroksesta matalilla leveysasteilla (välillä 20º - 90º eteläistä), osoittaa, että tuulet työntävät pilviä selvästi.
"Voimme nyt tehdä ensimmäisen kvalitatiivisen arvioinnin tuulen kentistä ja kiertävyydestä, joka sopii mukavasti aiempaan mittaukseen Galileo-operaatiosta pohjoisnavan yläpuolella", jatkoi Giuseppe Piccioni. "Keräämme nyt enemmän tietoa erilaisista ilmakehän syvyyksistä voidaksemme antaa ensimmäiset tarkat numerot, mahdollisesti lähitulevaisuudessa".
"Keräämme myös ensimmäisiä tietoja ilmakehän vähemmistä kemiallisista komponenteista, kuten hiilimonoksidista", lisäsi Pierre Drossart. ”VIRTIS-järjestelmän avulla voimme nähdä eteläisen pallonpuoliskon ilmakehässä syvemmältä kuin mikään muu aikaisempi tehtävä, ja aloimme kerätä tietoja alempien ilmakehän kerrosten vielä tuntemattomasta kemiasta globaalin kuvan muodostamiseksi. Pienten kemiallisten yhdisteiden variaation tutkiminen eri leveysasteilla ja syvyyksillä on myös erittäin hyödyllinen jäljittäjä ilmakehän globaaliin liikkeeseen. "
Yllätys ilmakehän yläosassa
Kun tutkittiin korkeampia ilmakehän kerroksia Venus Express -laitteella, tutkijat otettiin jälleen yllätyksenä. Itse asiassa tiedetään, että Venusian pilvikerros on noin 20 kilometriä paksu ja se ulottuu noin 65 kilometrin korkeuteen planeetan yli. SpicaV-spektrometrin ansiosta Venuksessa koskaan tehdyt ensimmäiset 'tähtien okkultaatio' mittaukset paljastivat, että yöpuolella pilvikerros ulottuu jopa 90 kilometrin korkeuteen täysin läpinäkymättömän sameuden muodossa ja jatkuu sitten avoimempana utu jopa 105 kilometriä.
Tähtien okkultaatio on tekniikka, jonka avulla voidaan määrittää planeetan ilmakehän koostumus tarkastelemalla terävän tähden auringonlaskua itse ilmakehän kautta. "Maapallolla ilmapiiri muuttuu täysin selkeäksi jo yli 20 kilometrin korkeudessa", sanoi SpicaV / SOIR: n päätutkija Jean-Loup Bertaux, Ranskan CNRS: n Service d’Aronoménieltä.
”Olimme todella hämmästyneitä nähdessämme, kuinka yllättäen korkeampi sameus Venuksessa voi nousta. Itse asiassa sekä maapallolla että Venuksella noin 20 kilometrin etäisyydellä on joskus mahdollista nähdä rikkihappopisaroita. Maapallolla ne ovat tulivuorenpurkauksia. Se saa meidät ihmettelemään, onko Venuksessa, jossa pisarat muodostavat hyvin paksuja pilviä, toisin kuin maassa, myös niiden alkuperä on vulkaanista. "
Udun ilmiö voi johtua vesikondensoitumisesta yökiteen jääkiteissä, mutta on liian aikaista sulkea pois muita selityksiä. "Nyt meidän on kerättävä ja tutkittava enemmän tietoja ymmärtääksemme tätä ilmiötä korkeassa ilmapiirissä - alueella, jota ennen SpicaV: ta oli vielä käytännössä tutkimaton", hän totesi.
Bertaux ilmaisi myös tyytyväisyytensä 'raskaan veden', joka on samanlainen kuin vesi, mutta jolla on suurempi massa, ilmakehän havaitsemiseen SOIR-spektrometrin ansiosta. "Raskaan veden havaitseminen planeetan ilmakehässä ja sen prosenttiosuus suhteessa normaaliin veteen on erittäin tärkeää ymmärtää, kuinka paljon vettä oli planeetalla aiemmin ja kuinka suuri osa siitä pääsi pois", lisäsi Bertaux.
”Veneen ilmakehässä läsnä oleva vesihöyryn määrä riittää peittämään planeetan 3 senttimetrin syvällä nestekerroksella. Jos saamme selville, että raskasta vettä - jälkeä alkuperäisestä vedestä - on läsnä massiivisesti ilmakehän ylimmissä kerroksissa, josta se pääsee helpommin ulos, kuin aiemmin ollut vesimäärä on saattanut olla vastaava kerros, joka on jopa muutama sata metrin syvyyteen ”, Bertaux totesi.
Ilmakehän poistumisprosessin tutkiminen Venuksessa on oikeastaan yksi toisen Venus Express -instrumentin - ASPERA: n (avaruusplasman ja energian atomien analysaattori) - päätavoitteista. Laite havaitsi jo hapen massiivisen karkaamisen ja seurasi muiden planeetta-ionien, kuten yksin varautuneen heliumin, kulkuratoja.
"Tämä varhainen havaitseminen vahvistaa voimakkaan vuorovaikutuksen aurinkoympäristön ja Venuksen ilmakehän välillä - planeetalla, jolla ei ole planeetan magneettikenttää suojaamaan sitä tulevalta aurinkotuulelta", sanoi Stanislav Barabash, ASPERA: n päätutkija, Ruotsin avaruusfysiikan instituutista. Kirunassa, Ruotsissa. "Tämän vuorovaikutuksen tutkiminen tarjoaa tärkeitä johtolankoja monimutkaisista mekanismeista, joiden avulla ilmakehän kaasut katoavat avaruudessa, ja vaikutuksiin, joita tällä voi olla Venuksen ilmastoon geologisissa aikatauluissa", hän totesi.
Avaruusaluksen tila
Venus Express läpäisi 4. heinäkuuta 2006 tärkeän tentin. ESA: n hallitus julisti avaruusaluksen kiertoradalla käyttöönottovaiheen päättämisen ja ilmoitti, että avaruusalus on täyttänyt vaatimukset, jotta se voi virallisesti siirtyä tieteellisen tehtävänsä käyttövaiheeseen.
Venuksen käyttöönottovaihe, joka alkoi 7. toukokuuta, kun Venus Express saavutti viimeisen 24 tunnin kiertoradansa planeetan ympäri, ja päättyi 4. kesäkuuta tänä vuonna, on toimintasarja, jonka tarkoituksena on vahvistaa avaruusaluksen ja sen järjestelmien suorituskyky Venuksessa. ympäristö, tieteelliset instrumentit ja kaikki maajärjestelmät ja toiminnot.
Avaruusalukset ja instrumentit ovat yleisesti ottaen hyviä. Yksi aluksella olevista instrumenteista - Planetary Fourier -spektrometri (PFS) - osoitti kuitenkin toimintahäiriön, jota ei vielä pystytty korjaamaan toistaiseksi avaruudessa tehdyissä yrityksissä. PFS-skanneri - instrumentin osoittamiseen tarvittava peili - on tällä hetkellä tukossa läheisessä asennossa, estäen instrumenttispektrometrin "näkemästä" kohteitaan.
Tilaava tarkastuslautakunta hyväksyi joukon toimintoja ja seuraavien kuukausien aikana suoritettavia uusia kiertoradan testejä sekä joukon riippumattomia tutkimuksia ongelman alkuperän selvittämiseksi. Sillä välin muut välineet kattavat osan PFS-tavoitteista.
PFS on suunniteltu mittaamaan Venuksen ilmakehän kemiallinen koostumus ja lämpötila. Se pystyy myös mittaamaan pintalämpötilaa ja etsimään siten merkkejä vulkaanisesta aktiivisuudesta.
Alkuperäinen lähde: ESA-lehdistötiedote
