Kosmonautika XX - Venus Express u cíle

Určitě jste zaznamenali úspěch evropské sondy Mars Express, která od prosince 2003 zkoumá planetu Mars. Odborníci z Evropské kosmické agentury ESA se rozhodli na platformě Mars Expressu postavit novou sondu Venus Express. Ta se vydala 9. listopadu 2005 na svou pětiměsíční cestu k Zemi nejbližší planetě – Venuši. Start proběhl z ruského kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Sojuz-FG s horním stupněm Fregat.

Obr. 1: Kresba sondy Venus Express při příletu k planetě Venuši [4].

Obr. 2: První snímek, který pořídila sonda Venus Express, zobrazuje Zemi a Měsíc. Levé obrázky jsou v infračervené oblasti spektra, pravý horní ve viditelné a pravý dolní v ultrafialové. [5].

Obr. 3: Snímek jižní polokoule Venuše pořízený 12. dubna 2006 ze vzdálenosti 206 452 km [6].

Obr. 4: Kráter Danilova (pojmenovaný po Marii Danilovové) o průmeru 47,6 km, jehož snímek pořídila americká sonda Magellan v roce 1990 [7].

Určitě jste zaznamenali úspěch evropské sondy Mars Express, která od prosince 2003 zkoumá planetu Mars. Odborníci z Evropské kosmické agentury ESA se rozhodli na platformě Mars Expressu postavit novou sondu Venus Express. Ta se vydala 9. listopadu 2005 na svou pětiměsíční cestu k Zemi nejbližší planetě – Venuši. Start proběhl z ruského kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Sojuz-FG s horním stupněm Fregat.

Tělo sondy je téměř totožné se sondou Mars Express a jeho rozměry jsou 1,5 x 1,8 x 1,4 m, hmotnost pak 1 270 kg. Podmínky u Venuše jsou rozdílné než u Marsu a proto byl plášť sondy Venus Express upraven tak, aby vydržel podmínky asi čtyřnásobně zvýšeného slunečního záření a radiace. Dodávku elektrické energie obstarává dvojice solárních panelů o celkové ploše 5,7 m2, jejichž výkon se pohybuje až na hranici 1 100 W. V době průchodu sondy ve stínu planety zajišťují elektrickou energii tři akumulátory s celkovou kapacitou 67,5 Ah. Na palubě Venus Expressu je také 570 kg pohonných látek, které slouží jak pro hlavní motor o tahu 100 N, tak i pro čtyři dvojice manévrovacích trysek o tahu 10 N [1]. V průběhu mise bude muset být několikrát (podle plánu asi jednou za 50 dní) zkorigována oběžná dráha, v důsledku jejího zvyšování o 1,5 km denně působením gravitace Slunce. Informace, které Venus Express získá, budou ukládány do paměti s kapacitou 12 Gb. Tato data budou průběžně vysílána k Zemi pomocí dvou vysokoziskových antén o průměru 1,3 a 0,3 m [2].

Na palubě Venus Expressu jsou vědecké přístroje původně navržené pro sondy Mars Express a Rosetta. Analyzátor plazmatu ASPERA-4 (Analyser of Space Plasma and Energetic Atoms) slouží ke studiu interakce slunečního větru s horními vrstvami Venušiny atmosféry (měřením energií částic unikajících z atmosféry a částic tvořících sluneční vítr). Fourierův spektrometr PFS (Planetary Fourier Spectrometr) má za úkol zjistit teplotní profil i složení atmosféry ve výškách od 55 do 100 km a vytvořit teplotní mapu povrchu a nízkých vrstev atmosféry. Z takto získaných měření bude možno odhalit případnou vulkanickou aktivitu na Venuši. Spektrometr SPICAV/SOIR (Spetroscopy for Investigation of Charakteristic of the Atmosphere of Venus/Solar Occultation at InfraRed) má dva kanály. Ultrafialový (SUV) pracuje v oblasti 0,12 – 0,32 μm, infračervený (SIR) v oblasti 0,7 – 1,7 μm. Přídavný infračervený kanál (SOIR) snímá ve spektrálním rozsahu 2,3 – 4,2 μm a je určen k pozorování Slunce skrz atmosféru Venuše. Pomocí tohoto spektrometru je možné získávat informace o chemickém složení atmosféry s důrazem na detekci molekulárního kyslíku a sloučenin síry. Všechny výše uvedené přístroje (mimo SOIR) byly původně použity pro sondu Mars Express a po nepatrných úpravách využity i pro Venus Express. Dalším přístrojem, který ještě částečně využívá konstrukční celky z Mars Expressu, je VMC (Venus Monitoring Camera). Jedná se o kameru pracující ve čtyřech oblastech spektra – ultrafialové, viditelné a dvou blízkých infračervených. Lze tak detekovat přítomnost vody v oblacích či zjišťovat dynamiku atmosféry a oblačnosti. Následující přístroje byly navrženy pro sondu Rosetta, která letí zkoumat kometu 67P/Churyumov-Gerasimenko. Zobrazovací spektrometr VIRTIS (Visible and InfraRed Thermal Imaging Spectrometer) slouží ke zkoumání nízkých vrstev atmosféry do výšky 50 km. Mezi hlavní úkoly patří pozorování oblačných struktur a jejich dynamiky, dále pak stanovení výškového profilu rozložení oxidu siřičitého, oxidu uhelnatého, vody a jeho změna na denní a noční straně Venuše. K zajímavým úkazům, které se bude tento přístroj snažit zaznamenat, patří blesková aktivita v atmosféře. Pomocí rádiového experimentu VeRa (Venus Radio Science Experiment) se budou při zákrytech se Zemí provádět měření vlastností ionosféry, teplotního, hustotního a tlakového profilu atmosféry. Z pozorování odražených signálů bude možno určit nerovnosti povrchu. Posledním vědeckým přístrojem na sondě Venus Express je magnetometr MAG (Magnetometer), který studuje jak vlastní magnetosféru planety, tak i interakci s magnetickým polem slunečního větru [3].

Po přibližně dvou týdnech od startu provedla sonda Venus Express testovací pozorování Země a Měsíce pomocí přístrojů VMC a VIRTIS. Dne 11. dubna 2006 byl v 6:03 UT zahájen manévr VOI (Venus Orbit Insertion) pro navedení sondy na oběžnou dráhu Venuše. Za přibližně dvě hodiny (v 8:07 UT) byl manévr ukončen a sonda byla bezpečně na oběžné dráze kolem druhé nejbližší planety od Slunce.

V současné době již sonda plně operativně pracuje v okolí Venuše a podává první zprávy o dění jak na povrchu, tak i v atmosféře planety. Na komplexnější informace si však budeme muset ještě nějaký čas počkat, aby sonda stihla získat dostatečně obsáhlé soubory dat. Podle posledních oficiálních vyjádření na to má čas do září roku 2007, kdy má být mise ukončena. Doufejme, že mise Venus Express přinese mnoho informací, které vědcům pomohou více pochopit dění na Venuši, ale i jiných planetách sluneční soustavy.