Venuksessa on ongelma. Emme tiedä kuinka nopeasti se pyörii. Meidän kaltaisen avaruuteen kaukaiselle sivilisaatiolle se on ongelma.
Useimpien vartalojen päiväpituuden tai pyörimisnopeuden mittaaminen on melko suoraviivaista. Merkitse näkyvä pintaominaisuus ja aika kuinka kauan kiertää 360 astetta. Mutta Venus on peitetty paksuissa pilvissä. Ne pilvet antavat sille heijastavuuden ja tekevät siitä kirkkaan ja havaittavan taivaalla, mutta ne tekevät Venuksen päivän pituuden mittaamisesta vaikeaa.
Vuonna 1963 Maan tutkahavainnot lävisti paksun pilvikannen ja mittasivat Venuksen päivänpituuden (LOD). Nämä havainnot kiinnittivät pyörimisnopeuden 243,1 päivässä. He paljastivat myös, että Venuksella on taaksepäin kiertyvä merkitys, joka tarkoittaa sitä, että se pyörii vastakkaiseen suuntaan kuin Maa ja suurin osa muista aurinkokunnan planeetoista. (Myös Uranuksella on rotaatio taaksepäin.)
Se ei ollut Venuksen LOD: n mittaamisen loppu. Myöhemmät tutkahavainnot tuottivat erilaisia arvoja, toisinaan jopa kuusi minuuttia. Ehkä avaruusalus tekisi paremman työn.
Vuonna 1989 NASA toi markkinoille Magellan-avaruusaluksen. Magellan saapui Venukseen elokuussa 1990 ja pääsi kolmen tunnin läheiseen napaiseen elliptiseen kiertoradalle. 487 päivän ja melkein 1800 kiertoradan jälkeen Magellan suoritti kartoitusoperaationsa ja mittasi myös Venuksen LOD 243.0185 päivässä yhdeksän sekunnin epävarmuudella.
Tutkijat ovat mittaaneet Venuksen pyörimisnopeutta siitä lähtien, eivätkä he pysty saamaan johdonmukaista vastausta. Tälle on ehdotettu erilaisia selityksiä, kuten ilmakehän vetäytyminen Venuksen paksusta ilmakehästä tai auringonnousu. Mutta tarkka määrä on ollut vaikeasti saavutettavissa.
Sen lisäksi, että olemme epämiellyttävässä asemassa, kun et tiedä kuinka nopeasti lähinaapurimme pyörii, on käytännöllinen syy tietää: halua purkaa avaruusalusta sinne.
Venus on sieppamaton paikka. Läpipainolämpötilat ja murskautuva ilmanpaine ovat rajoittaneet planeetan pinta-alan tutkimuksen kouralliselle Neuvostoliiton koettimelle. Ne olivat Veneran koetinperhe, joka lähetettiin Venukseen vuodesta 1961 lähtien.
Mutta on suunnitelmia lähettää lisää avaruusaluksia tutkimaan Venusta. Avaruusaluksen on erittäin vaikeaa kiinnittää laskua kiertonopeutta tietämättä. Nykyinen pyörimisnopeuden epävarmuus tarkoittaa, että avaruusalus voi ohittaa tavoitteensa 21 km: llä (13 mailia). Venus on tarpeeksi vaarallinen kohde jo kutsumatta niin suurta virhettä.
Tiedemiesryhmä Smithsonianin astrofysiikan observatoriosta, Cornellin yliopistosta, Jet Propulsion Observatorystä ja muista instituutioista halusi keksiä tarkempia mittauksia. He analysoivat 29 vuotta Maapallon tutkaa koskevia tietoja Venuksesta vuosina 1988 - 2017. Heidän tutkimuksensa on nimeltään “Venuksen keskimääräinen pyörimisnopeus 29 vuoden maapallon tutkahavaintoista.” Se julkaistaan lehdessä Icarus.
Tutkakuvaus antoi joukkueelle katsauksen pinnan ominaisuuksiin ja niiden sijaintiin yli 29 vuoden aikana. Sen sijaan, että yrittäisivät naulata tarkkaa, vakaata päivän pituutta (LOD) Venuselle, he keksivät keskiarvon 243,0212 ± 0,0006d. Tämä keskiarvo on tärkeä kaikissa tulevissa tehtävissä.
Vaikka Venuksen LOD: n tarkkaa, kiinteää arvoa ei ole vielä saavutettavissa, ilmakehän vedon ja aurinkovoiman aiheuttamien värähtelyjen vuoksi, tämä uusi keskiarvo on edelleen arvokas. Mitä kauempana ajassa saamme Magellan-tehtävästä, sitä tärkeämpää se on.
Tämä johtuu siitä, että Venuksen pintaominaisuuksien kartta perustuu edelleen niihin 487 vuorokauteen ja melkein 1800 kiertoradalle, jotka Magellan suoritti takaisin vuonna 1990. Näillä karttoilla on edelleen suuri merkitys laskupaikkojen valinnassa, ja näiden karttojen pintaominaisuudet ovat "ajautumassa". Kuten joukkue sanoo paperissaan, "Magellan-aikakauden ennusteiden nykyiset sijaintipoikkeamat ovat jo> 20 km itään länteen päiväntasaajan lähellä". Mitä enemmän aikaa kuluu Magellanin ja Venus-vierailun välillä, sitä enemmän nämä korvaukset kasvavat.
Tulevat matkat Venukseen todennäköisesti kohdistuvat Tesseran ylämaan maastoon. Tuo maasto on monimutkainen malli, joka kattaa rinnakkaiset rinnakkaismurtumien ja harjanteiden sarjat. Venuksella on maailmanlaajuinen tektonisten hihnojen verkko, joka kulkee tämän maaston läpi. Tesseran ylämaan maasto on luultavasti muinainen verrattuna Venuksen vallitsevaan laavavirtaukseen, ja laskeutuminen sinne täyttäisi Venuksen tutkimuksen vuoden 2014 etenemissuunnitelman tavoitteet. Kyseisessä asiakirjassa hahmotellaan Venuksen tehtäväntavoitteet, joihin sisältyy ”Tutkitaan pintageokemiaa ja mineralogiaa tesseraen yläosassa”.
Vaikka minkä tahansa Venuksen pintaan tehtävän tehtävän tarkka luonne ei ole vielä varma, vaikuttaa siltä, että siellä on laskeutuvia. Ehkä 2020-luvun lopulla. Ja jos tesseraeylängöt ovat määränpää, se tarkoittaa, että on olemassa joitain vaaroja. Alueella on jyrkät rinteet ja sopivat laskualueet, jotka ovat vain muutaman kilometrin poikkipinta-ala.
Tämä tutkimus vähentää epävarmuuden tason Venuksen LOD: ssa tähän mennessä pienimpaan määrään. Samalla se lisää laskun suunnittelun ja toteuttamisen tarkkuutta. Ja seuraavien vuosien aikana Venuksen LOD: n lisämittaukset saattavat vähentää virhettä vielä enemmän.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Venuksen kierto
- Tutkimuspaperi: Venuksen keskimääräinen pyörimisnopeus maapallon tutkahavaintojen 29? Vuoden ajalta
- Space Magazine: Lavavirtaukset Venuksessa viittaavat siihen, että planeetta ei ollut koskaan lämmin ja märkä
