Το διαστημικό σκάφος Venus Express της ESA ολοκλήρωσε τη φάση λειτουργίας του σε τροχιά την περασμένη εβδομάδα και ο οργανισμός έχει δηλώσει ότι είναι έτοιμος να εισέλθει στην επιχειρησιακή φάση της επιστημονικής του αποστολής. Ο καθρέφτης που χρησιμοποιείται για τη στόχευση του οργάνου είναι κλειδωμένος στη θέση «κλείσιμο», εμποδίζοντας το όργανο να είναι σε θέση να συλλέξει δεδομένα.
Στις 20 Απριλίου 2006, μετά την πρώτη 9ήμερη, επιμήκη τροχιά της γύρω από την Αφροδίτη, το Venus Express της ESA άρχισε να πλησιάζει τον πλανήτη, έως ότου έφτασε στην τελική 24ωρη τροχιά του στις 7 Μαΐου. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, και μέχρι σήμερα, το διαστημικό σκάφος λειτούργησε ασταμάτητα: τα νέα δεδομένα που εισέρχονται ήδη παρέχουν τις πρώτες ματιές στα πλανητικά χαρακτηριστικά που δεν έχουν ξαναδεί.
Εάν η λήψη των πρώτων σαφών εικόνων της δίνης διπλού ματιού στο νότιο πόλο της Αφροδίτης - που απεικονίστηκε από την Venus Express κατά την πρώτη της τροχιά - ήταν ήδη η πρώτη στην ιστορία της πλανητικής εξερεύνησης και μια πολύ ευχάριστη έκπληξη για τους επιστήμονες, κανείς δεν θα μπορούσε περιμένετε ότι η δίνη είχε μια δομή ακόμη πιο περίπλοκη από ό, τι πιθανώς προβλεπόταν.
Οι υπέρυθρες εικόνες που τραβήχτηκαν από το υπεριώδες / ορατό / εγγύς υπέρυθρο φασματόμετρο (VIRTIS) στο διαστημικό σκάφος όχι μόνο παρείχαν την πρώτη σαφή εικόνα της δίνης, αλλά έδωσαν επίσης πολύ πιο προσεκτική εικόνα όταν το Venus Express πέταξε πάνω από το νότιο πόλο στο τέλη Μαΐου φέτος.
Το VIRTIS είναι ένα όργανο που μπορεί να λειτουργεί σε διαφορετικά μήκη κύματος. Κάθε μήκος κύματος υπέρυθρης ακτινοβολίας παρέχει θέα στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης σε διαφορετικό υψόμετρο, όπως μια «διατομή». «Όταν κοιτάξαμε αυτήν την γιγαντιαία δίνη σε διαφορετικά βάθη, συνειδητοποιήσαμε πόσο διαφέρει το σχήμα του σε υψόμετρο», δήλωσε ο Pierre Drossart, συν-κύριος ερευνητής του VIRTIS, από το Observatoire de Paris της Γαλλίας. «Είναι σαν να εξετάζουμε διαφορετικές δομές, αντί για μία. Και τα νέα δεδομένα που μόλις αρχίσαμε να συλλέγουμε και να αναλύουμε αποκαλύπτουν ακόμη μεγαλύτερες διαφορές ».
Ο λόγος για τον οποίο η μορφολογία του στροβιλισμού ποικίλλει τόσο εκτενώς κατά μήκος μιας «κάθετης» γραμμής είναι ακόμα ανεξήγητος. «Γι 'αυτό διοργανώνουμε μια εκστρατεία για να παρατηρήσουμε τη νότια πολική δίνη, πλήρως αφιερωμένη στην επίλυση αυτού του απροσδόκητου παζλ», δήλωσε ο Giuseppe Piccioni, συν-κύριος ερευνητής του VIRTIS. «Πρώτα θέλουμε να καταλάβουμε πώς είναι οργανωμένη η δομή - στην πραγματικότητα, με το VIRTIS χτίζουμε μια αληθινή τρισδιάστατη άποψη της δίνης. Τότε ελπίζουμε να καταλάβουμε καλύτερα ποιες είναι οι κινητήριες δυνάμεις που το διαμορφώνουν ».
Παρακολούθηση σύννεφων και ανέμων
Ενώ το Venus Express πετούσε πάνω από τον πλανήτη, πολλές άλλες λεπτομέρειες από την πυκνή ατμόσφαιρα έχουν επίσης αρχίσει να εμφανίζονται. Τόσο τα όργανα παρακολούθησης Venus (VMC) όσο και τα όργανα VIRTIS άρχισαν να παρακολουθούν το σύστημα cloud και να παρακολουθούν τη σύνθετη δυναμική του, ενώ τα φασματόμετρα SpicaV / SOIR άρχισαν να ανακτούν πληροφορίες σχετικά με την ατμοσφαιρική χημεία και τη θερμοκρασία.
Οι υπεριώδεις εικόνες από την κάμερα VMC δείχνουν την περίπλοκη μορφολογία του καταστρώματος νέφους, που χαρακτηρίζεται από πολύ λεπτά χαρακτηριστικά λωρίδας χαμηλής αντίθεσης, πιθανώς λόγω της παρουσίας ισχυρών ανέμων που παράγουν επιμήκεις δομές. Μπορεί επίσης να φανεί ένα σύνολο περιοδικών μοτίβων «κυμάτων» στα σύννεφα, πιθανώς λόγω της τοπικής διακύμανσης της θερμοκρασίας και της πίεσης ή λόγω ενός είδους παλιρροιακών δυνάμεων σε δράση στην Αφροδίτη.
Μία από τις πιο σημαντικές επιβεβαιώσεις από το πρώτο σύνολο δεδομένων που αναλύονται από τους επιστήμονες είναι η ανίχνευση των λεγόμενων «απορροφητών UV» - υπεριώδεις ενδείξεις στην κορυφή του cloud, επίσης ορατές ως πιο σκοτεινές λειτουργίες στην εικόνα μωσαϊκού VMC. Ονομάζονται έτσι επειδή απορροφούν σχεδόν το ήμισυ της ηλιακής ενέργειας που λαμβάνεται από τον πλανήτη. Η μυστηριώδης ουσία που προκαλεί αυτήν την απορρόφηση εξακολουθεί να αποτελεί αληθινό παζλ για τους επιστήμονες.
«Η κατανόηση της προέλευσης αυτών των υπεριωδών σημάνσεων και τι κάνει την απορροφητική τους δύναμη τόσο υψηλή είναι ένας από τους κύριους στόχους της Venus Express», δήλωσε ο Wojciech J. Markiewicz, κύριος ερευνητής του VMC, από το Max Planck Institute for Solar System Research στο Lindau , Γερμανία. «Έχουμε τώρα επιβεβαίωση ότι μπορούμε πραγματικά να τους δούμε, έτσι μπορούμε να αρχίσουμε να εργαζόμαστε για να καταλάβουμε ποια είναι η πηγή τους. Λόγω της εκπληκτικής απορροφητικής τους ισχύος, είναι πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε τη συνολική ακτινοβολία και θερμική ισορροπία του πλανήτη, καθώς και την ατμοσφαιρική δυναμική ».
Η παρακολούθηση της κίνησης του cloud και η έναρξη του χαρακτηρισμού της ταχύτητας του ανέμου είναι μια άσκηση που έχουν ήδη ξεκινήσει οι επιστήμονες του Venus Express. Μια εντυπωσιακή νυχτερινή άποψη των μεσαίων έως χαμηλών ατμοσφαιρικών στρωμάτων πάνω από τα χαμηλά γεωγραφικά πλάτη (μεταξύ 20 90 και 90 º νότια) από VIRTIS, δείχνουν τα σύννεφα να ωθούνται σαφώς από τους ανέμους.
«Μπορούμε τώρα να κάνουμε μια πρώτη ποιοτική αξιολόγηση των αιολικών πεδίων και της κυκλοφορίας, η οποία ταιριάζει άνετα με την προηγούμενη μέτρηση από την αποστολή Galileo στον βόρειο πόλο», συνέχισε ο Giuseppe Piccioni. «Συλλέγουμε τώρα περισσότερα δεδομένα από διαφορετικά ατμοσφαιρικά βάθη, για να μπορούμε να παρέχουμε τους πρώτους ακριβείς αριθμούς, πιθανώς στο εγγύς μέλλον».
«Συλλέγουμε επίσης τις πρώτες πληροφορίες για τα δευτερεύοντα χημικά συστατικά της ατμόσφαιρας, όπως το μονοξείδιο του άνθρακα», πρόσθεσε ο Pierre Drossart. «Με το VIRTIS μπορούμε να δούμε στην ατμόσφαιρα του νότιου ημισφαιρίου βαθύτερα από οποιαδήποτε άλλη προηγούμενη αποστολή και ξεκινήσαμε να συλλέγουμε δεδομένα για την ακόμη άγνωστη χημεία των κατώτερων ατμοσφαιρικών στρωμάτων, για να χτίσουμε μια παγκόσμια εικόνα. Η μελέτη της παραλλαγής των μικρών χημικών ενώσεων σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη και βάθη είναι επίσης ένας πολύ χρήσιμος ιχνηλάτης για την ατμοσφαιρική παγκόσμια κίνηση. "
Έκπληξη στην ατμοσφαιρική «κορυφή»
Όταν εξετάζουμε τα υψηλότερα ατμοσφαιρικά στρώματα με το Venus Express, οι επιστήμονες εξεπλάγησαν για άλλη μια φορά. Στην πραγματικότητα γνωρίζουμε ότι το κατάστρωμα σύννεφων της Αφροδίτης έχει πάχος περίπου 20 χιλιόμετρα και εκτείνεται σε περίπου 65 χιλιόμετρα υψόμετρο πάνω από τον πλανήτη. Οι πρώτες μετρήσεις αστρικού αποκρυφισμού που έγιναν ποτέ στην Αφροδίτη χάρη στο φασματόμετρο SpicaV, αποκάλυψαν ότι στη νυχτερινή πλευρά το κατάστρωμα σύννεφων εκτείνεται μέχρι και 90 χιλιόμετρα υψόμετρο με τη μορφή μιας πλήρως αδιαφανούς θολότητας και στη συνέχεια συνεχίζεται ως πιο διαφανές ομίχλη έως 105 χιλιόμετρα.
Η αστρική απόκρυψη είναι μια τεχνική που επιτρέπει τον προσδιορισμό της σύνθεσης της ατμόσφαιρας ενός πλανήτη κοιτάζοντας το «ηλιοβασίλεμα» ενός μυτερού αστεριού μέσα από την ίδια την ατμόσφαιρα. «Στη Γη, η ατμόσφαιρα καθίσταται απόλυτα καθαρή ήδη πάνω από 20 χιλιόμετρα υψόμετρο», δήλωσε ο Jean-Loup Bertaux, κύριος ερευνητής SpicaV / SOIR, από την υπηρεσία d'AÃ © ronomie του CNRS, Γαλλία.
«Ήμασταν πραγματικά έκπληκτοι που βλέπουμε πόσο απροσδόκητα αυξάνεται η ομίχλη στο Venus. Στην πραγματικότητα, τόσο στη Γη όσο και στην Αφροδίτη, σε απόσταση περίπου 20 χιλιομέτρων, μερικές φορές είναι πιθανό να δείτε σταγονίδια θειικού οξέος. Στη Γη προέρχονται από ηφαιστειακές εκρήξεις. Μας κάνει να αναρωτιόμαστε αν στην Αφροδίτη, όπου διαφορετικά από τη Γη τα σταγονίδια σχηματίζουν πολύ πυκνά σύννεφα, η προέλευσή τους είναι επίσης ηφαιστειακή. "
Το φαινόμενο της ομίχλης μπορεί να οφείλεται στη συμπύκνωση νερού σε κρύσταλλα πάγου στη νύχτα, αλλά είναι πολύ νωρίς για να αποκλειστούν άλλες εξηγήσεις. «Τώρα πρέπει να συλλέξουμε και να μελετήσουμε περισσότερα δεδομένα για να κατανοήσουμε αυτό το φαινόμενο στην υψηλή ατμόσφαιρα - μια περιοχή που, πριν από το SpicaV, ήταν ακόμη σχεδόν ανεξερεύνητη», κατέληξε.
Ο Bertaux εξέφρασε επίσης την ικανοποίησή του για την ατμοσφαιρική ανίχνευση «βαρύ νερό» - ένα μόριο παρόμοιο με το νερό αλλά με υψηλότερη μάζα - χάρη στο φασματόμετρο SOIR. «Η ανίχνευση του βαρύ νερό στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη και το ποσοστό του σε σχέση με το κανονικό νερό, είναι πολύ σημαντική για να κατανοήσουμε πόσο νερό υπήρχε στον πλανήτη στο παρελθόν και πόσο από αυτό διέφυγε», πρόσθεσε ο Bertaux.
«Η ποσότητα υδρατμών που υπάρχει σήμερα στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης θα ήταν αρκετή για να καλύψει τον πλανήτη με ένα στρώμα υγρού βαθμού 3 εκατοστών. Αν ανακαλύψουμε ότι το βαρύ νερό - ένα ίχνος του αρχικού νερού - υπάρχει μαζικά στα κορυφαία ατμοσφαιρικά στρώματα όπου μπορεί να ξεφύγει πιο εύκολα, από ότι η ποσότητα νερού στο παρελθόν μπορεί να αντιστοιχεί σε ένα στρώμα έως μερικές εκατοντάδες μέτρα βάθος », κατέληξε ο Bertaux.
Η μελέτη της ατμοσφαιρικής διαδικασίας διαφυγής στο Venus είναι στην πραγματικότητα ένας από τους κύριους στόχους ενός άλλου οργάνου Venus Express - ASPERA (Αναλυτής Διαστημικού Πλάσματος και Ενεργειακών Ατόμων). Το όργανο ανίχνευσε ήδη τη μαζική διαφυγή οξυγόνου και τις τροχιές που εντοπίστηκαν σε άλλα πλανητικά ιόντα, όπως το μοναδικό φορτισμένο ήλιο.
«Αυτή η έγκαιρη ανίχνευση επιβεβαιώνει την ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ του ηλιακού περιβάλλοντος και της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης - ενός πλανήτη χωρίς πλανητικό μαγνητικό πεδίο για να το προστατεύσει από τον εισερχόμενο ηλιακό άνεμο», δήλωσε ο Stanislav Barabash, κύριος ερευνητής της ASPERA, από το Σουηδικό Ινστιτούτο Διαστημικής Φυσικής στο Kiruna, Σουηδία. «Η μελέτη αυτής της αλληλεπίδρασης θα παράσχει σημαντικές ενδείξεις για το περίπλοκο σύνολο μηχανισμών με τους οποίους τα ατμοσφαιρικά αέρια χάνονται στο διάστημα και για την επίδραση που μπορεί να είχε αυτό στο κλίμα της Αφροδίτης σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες», κατέληξε.
Η κατάσταση του διαστημικού σκάφους
Στις 4 Ιουλίου 2006, η Venus Express πέρασε μια σημαντική εξέταση. Ένα συμβούλιο της ESA δήλωσε ότι ολοκληρώθηκε η φάση λειτουργίας του διαστημικού σκάφους σε τροχιά και δήλωσε ότι το διαστημικό σκάφος πληροί τις προϋποθέσεις για να εισέλθει επισήμως στην επιχειρησιακή φάση της επιστημονικής του αποστολής.
Η φάση θέσης σε λειτουργία της Αφροδίτης, ξεκίνησε στις 7 Μαΐου, όταν η Venus Express έφτασε στην τελική 24ωρη τροχιά της γύρω από τον πλανήτη και ολοκληρώθηκε στις 4 Ιουνίου του τρέχοντος έτους, είναι μια σειρά επιχειρήσεων που αποσκοπούν στην επικύρωση της απόδοσης του διαστημικού σκάφους και των συστημάτων του στην Αφροδίτη περιβάλλον, των επιστημονικών οργάνων και όλων των επίγειων συστημάτων και λειτουργιών.
Το διαστημικό σκάφος και τα όργανα δείχνουν μια συνολική καλή απόδοση. Ωστόσο, ένα από τα όργανα επί του σκάφους - το Planetary Fourier Spectrometer (PFS) - έδειξε δυσλειτουργία, η οποία δεν μπορούσε να διορθωθεί ακόμη στη σειρά των προσπαθειών που έχουν πραγματοποιηθεί μέχρι τώρα στο διάστημα. Ο σαρωτής PFS - ο καθρέφτης που απαιτείται από το όργανο για την υπόδειξη - είναι αποκλεισμένος αυτήν τη στιγμή σε στενή θέση, εμποδίζοντας το φασματόμετρο του οργάνου να "δει" τους στόχους του.
Η επιτροπή ελέγχου της επιτροπής ενέκρινε μια σειρά δραστηριοτήτων και περαιτέρω δοκιμές σε τροχιά που θα διεξαχθούν τους επόμενους μήνες, καθώς και μια σειρά ανεξάρτητων ερευνών για την εξέταση της προέλευσης του προβλήματος. Εν τω μεταξύ, άλλα μέσα θα καλύψουν ορισμένους από τους στόχους του PFS.
Το PFS έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση της χημικής σύνθεσης και της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης. Είναι επίσης σε θέση να μετρήσει τη θερμοκρασία της επιφάνειας και, επομένως, να αναζητήσει σημάδια ηφαιστειακής δραστηριότητας.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
