Astronautika: misije

Nakon otkrića fosfana na Veneri, svi su požurili da pronađu koje će biti sledeće misije na susednu planetu koje bi mogle da razjasne ovu misteriju ... ali ubrzo su shvatili da je Venera uveliko zaboravljena od strane planetnih istraživača. Jeste, japanska sonda 'Akatsuki' se trenutno nalazi u orbiti Venere, ali ona nije opremljena za proučavanje fosfana u Venerinoj atmosferi. Šansa postoji, jer će evropska sonda 'Bepi-Colombo' proći pored Venere 15. oktobra. 'Bepi-Colombo' je dizajniran za proučavanje Merkura a ne Venere, ali među mnogim instrumentima poseduje spektrometar MERTIS (MErcury Radiometer i Thermal Infrared Spectrometer), koji bi u teoriji mogao da potraži tragove fosfana u atmosferi. Ovde je ključni deo koji kaže 'infrared spectrometer', jer da bi smo pronašli spektralni potpis ovog jedinjenja, moramo da pogledamo ovo područje spektra. U svakom slučaju, 'Bepi-Colombo' će proći na desetak tisuća kilometara od Venere, a susret će trajati samo nekoliko sati, pa je malo verovatno da će moći išta da otkrije. Srećom, sonda će 10. avgusta 2021. ponovno proći pored Venere, ovog puta na udaljenosti od 550 km. Nadajmo se da će ovog puta uspeti da pokupi fosfanski otisak prsta.

1
Kako je Venera postala pakao?

U sledećih nekoliko godina, pored Venere će proći i druge sonde kako bi je koristile kao slobodni motor u njihovim manevrima gravitacione asistencije, ali potrebna je misija posvećena isključivo ovoj planeti. Ili nekoliko njih... Budući da ne znamo mnogo o ovom svetu, ni naučnici se ne slažu oko toga što bismo trebali prvo da istražujemo. Idealno bi bilo poslati sondu s orbiterom, a takođe imati i atmosferske i površinske sonde, ali takva misija bila bi preskupa – klase 'Flagship' u NASA-inoj terminologiji – pa je stoga velika većina predloga sondi u posljednjih nekoliko godina podeljena u dva tipa: misije za izradu radarske karte površine Venere visoke rezolucije iz orbite i misije za istraživanje površine ili atmosfere iznutra (plus orbiteri namenjeni izučavanju atmosfere planete izdaleka, poput 'Venus Expressa' i 'Akatsukija', ali upravo su to jedine misije na Veneru koje su pokrenute poslednjih godina).

2
Projekat 'Flagship' misije na Veneru koja uključuje orbiter sa SAR radarom, balone i površinsku sondu.

Površina Venere ne može da se vidi iz orbite u vidljivom spektru jer je planeta prekrivena oblacima – iako postoji infracrveni prozor koji nam omogućava da nešto ipak vidimo – stoga je radar jedina opcija za mapiranje čitave površine u visokoj rezoluciji. Pristalice takve misije smatraju da bez detaljne karte Venere kuću gradimo od krova. Karta visoke rezolucije pružiće nam informacije o čudesnoj tektonici ploča koja kao da dominira planetom – veruje se da je litosfera podeljena u male sudarajuće vulkansko-tektonske 'ploče', ali bez zona subdukcije (osim možda u koronama) ili grebena –, prosečnoj starosti površine – brojanjem kratera i analizom njihove erozije – i evoluciji vulkanskih kupa, za koje se veruje da su danas aktivni. Nasuprot tome, pristaše atmosferskih i/ili površinskih sondi misle da karte, iako su potrebne, mogu da pruže samo polovne informacije i da je potrebna direktna analiza odnosa izotopa određenih elemenata, kao i provođenje analiza sastava i svojstava atmosfere i površine kako bi se ažurirali postojeći Venerini modeli. Do sada se činilo da tim kartografa pobeđuje, ali otkriće fosfana je stavilo pristalice atmosferskih sondi u prvi plan – privremeno?

3
Trenutni NASA-in vodeći projekt sonde koji bi obuhvatala veliki orbiter, tešku sondu, atmosfersku sondu, balone, sub-satelite i male površinske sonde (NASA).

4
Trenutni 'Flagship' projekt sonde (za sada kao studijski koncept) i njegova lansirna konfiguracija za 'Falcon Heavy' (NASA).

Pa koje se misije planiraju za Veneru? Uz gorepomenuti fly-by i 'Akatsuki', jedina 'čvrsta' misija za istraživanje planete-bliznakinje Zemlje jeste skromna sonda koju će maja 2023. lansirata privatna američka kompanija 'Rocket Lab' koristeći mali dvostepeni lanser ' Electron'. Sonda će se sastojati od modifikovanog satelita 'Photon' iste kompanije mase 27 kg koji će nositi jedan instrument od 3 kg i nekoliko senzora. Prilazeći Veneri brzinom od gotovo 11 km/s, sonda će zaroniti u gornje slojeve atmosfere i, nekoliko minuta kasnije, biće uništena. Ideja je prikupiti podatke iz Venerove atmosfere pre nego što prestane sa radom. Iako još ne znamo tehničke detalje misije, Peter Beck, izvršni direktor 'Rocket Laba', želi da ovakve misije izvodi često – nekoliko svake godine – i, obzirom na njihovi izuzetno nisku cijenu – između 30 i 50 miliona dolara – ne bi bilo iznenađujuće kada bi NASA, ili neka druga agencija, pokazali interes za slanje instrumenata.

5
Gornji stepen/satelit 'Photon' kompanije 'Rocket Lab' s lunarnim satelitom CAPSTONE za proučavanje buduće orbite stanice 'Gateway''Photon' će se koristiti 2023. godine za jeftinu misiju na Veneru. Kako i sve, i radove na ovim raketama i gorivima sponzoriše američko Ministarstvo odbrane.

No, bez omalovažavanja 'Rocket Laba', ovo je premalo. Zar nema ništa ambicioznije? Naravno da ima, ali to su samo predlozi. NASA trenutno ima dve misije za istraživanje Venere kao kandidate za sledeću misiju klase 'Discovery'. Obe, ili barem jedna od njih, mogla bi biti odobrena sledeće godine. Prvi je 'DAVINCI+' (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging, Plus). To je kapsula za merenje preciznog sastava atmosfere Venere sa površine. To je poboljšana verzija 'DAVINCI', predlog koji je prezentovan na konkursu za misiju 'Discovery' 2015. godine ali nije pobedio. 'DAVINCI+' bi mogao da vrlo detaljno izmeri udeo deuterijuma i vodonika, te raznih izotopa plemenitih gasova radi proučavanje prošlosti Venere (posebno je analiza ksenona i kriptona ključna za razumevanje evolucije vulkanizma i atmosfere Venere, pa prema tome i planete). Zasigurno ćemo moći da proučavamo fosfan Venere, budući da će glavni instrumenti koje će nositi kapsula biti dva spektrometra, jedan maseni a drugi laserski, kao i instrument za merenje karakteristika atmosfere i kameru za snimanje spuštanja na površinu.

6
'DAVINCI+
'. Prvi predlog ('DAVINCI') je ispao iz takmičenja 2016, kada su pobedile sonde 'Psyche' za proučavanje metalnog asteroida i 'Lucy' za proučavanje pet Jupiterovih trojanaca. 'DAVINCI' je pod novim imenom (sa '+') ponovno konkurisao 2019. i ušao je u najuži izbor za dalje finansiranje.

Ako bude konačno odabran, 'DAVINCI+' bi poletio između 2026. i 2029. i spuštao se iznad Venerine zone Alpha Regio. Iako bi misija kapsule trajala samo sat vremena pre nego što dospe do površine, platforma koja će nositi kapsulu dva puta će preleteti Veneru pre nego što je pusti, snimajući infracrvene slike (na talasnoj dužini od jednog mikrona) zone sletanja. Ovaj bi se stepen smestio u eliptičnu orbitu oko Venere sedam meseci nakon otpuštanja kapsule i sprovodio bi infracrvena, vidljiva i ultraljubičasta promatranja planete oko 6 meseci, iako s vrlo ograničenim brojem instrumenata.

7
Sonda 'VERITAS'. Trebelo je da bude 13. misija Nasinog programa 'Discovery'.

Drugi predlog misije 'Discovery 2019' koji se takmičio s misijom 'DAVINCI+' je bio 'VERITAS' (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy). 'VERITAS' neće detaljno proučavati atmosferu, već će umesto toga izgraditi globalnu radarsku kartu Venere sa rezolucijom od 30 metara po pikselu, ali će moći da mapira 25% površine s rezolucijom od 15 metara. Za to će upotrebiti X band radar sa sintetičkim otvorom blende (SAR) nazvan VISAR (Venus Interferometrix Synthetic Aperture Radar). Takođe će nositi infracrvenu kameru VEM (Venus Emissivity Mapper) koja će promatrati planetu u 6 spektralnih pojasa. 'VERITAS' je prethodno predložen u prethodnim konkursima za 'Discovery' 2010. i 2014, ali bez sreće. 2016. predložen je VOX (Venus Origins eXplorer), ambicioznija verzija 'VERITAS-a' opremljena atmosferskom kapsulom za četvrti konkurs misije 'New Frontiers', a bez uspeha. Ako bude odabran, biće lansiran u maju 2026, a na Veneru će stići u decembru iste godine. U aprilu 2021. znaćemo hoće li NASA napokon odabrati 'DAVINCI+' ili 'VERITAS'.

8
Indijska sonda 'Shukrayaan 1' će proučiti Veneru 2023.

Ali ne žive planetarni naučnici samo u NASA-i. Indijska kosmička agencija ISRO planira da lansira sondu 'Shukrayaan 1' ('Venerin brod' na hindu), koja će katografisati površinu Venere u rezoluciji između 30 i 40 metara. Međutim, nosiće i bogat teret naučnih instrumenata za proučavanje Venerine atmosfere i jonosfere. Ako konačno krene dalje, 'Shukrayaan 1' će biti lansiran 2023. S druge strane, Evropska svemirska agencija je pre koju godinu predstavila još jednu sondu za mapiranje Venere pomoću radara, 'EnVision'. Tada nije odobren, ali je ponovno predložen – nakon nekoliko poboljšanja – za sledeću ESA-inu misiju klase M5. Kao i 'VERITAS', 'EnVIsion' planira da mapira čitavu Veneru s rezolucijom od 30 metara, iako će u nekim područjima moći da dostigne i 10 metara uz pomoć radara VenSAR. Ali će takođe uključiti i još jedan radar koji će omogućiti proučavanje podzemlja Venere do dubine od oko 200 metara. Takođe će nositi infracrvenu kameru i druge instrumente, uključujući ultraljubičasti spektrometar i infracrveni spektrometar za analizu atmosfere koja bi mogla da proučava fosfan. Ti će instrumenti omogućiti izradu geohemijske karte površine Venere (između ostalog, sposobne za pronalazak granitnih naslaga, ako postoje). U junu sledeće godine znaćemo da li je odabrana. Ako bude tako, poletela bi 'Arianeom 62' 2032. godine.

9
'EnVision' 
(ESA).

10
Još jednom 'EnVision'.

Ovim sondama možemo dodati ruski projekt 'Venera-D' (rus. 'Венера-Д'; ' Д' dolazi od 'dolgoživušćaja', odn. 'dugotrajna'). To je zreli projekat, ali 'Roskosmosu' su potrebna financijska sredstva za njegovo sprovođenje. 'Venera-D' je službeno rođena 2005. godine recikliranjem starih sovjetskih planova, ali nije bilo moguće da se pravilno razvija. Projekt uključuje orbiter i površinsku sondu. Poslednjih godina neki NASA-ini naučnici su predložili saradnju na misiji 'Venera-D' nudeći razne instrumente, balone i druge subsonde (NASA-ino učestvovanje bi bilo toliko veliko da su mnogi u Rusiji kritikovali ovu moguću misiju nazivajući je 'NASA-D'). Među tim subsondama bi bila LLISSE (Long Living In-situ Solar System Explorer), mali uređaj od 10 kg, koji bi mogao da preživi dva meseca na površini Venere. Nažalost, trenutna klima napetosti između SAD-a i Rusije čini takvu međunarodnu saradnju gotovo nemogućom. No, ako se omogući odgovarajuće financiranje, 'Venera-D' bi poletela 2026. pomoću 'Angare A5'/'Bloka DM-03'.

11
'Venera-D'.
 Težina na lansiranju – 5800-7000 km; orbiter – 990 kg; lender – 1600 kg; instrumenti orbitera – 1200; instrumenti lendera – 100-120 kg.

12
Lender 'Venere-D'.

13
Mala Nasina sonda LLISSE pokretana na vetar. Sonda je kocka stranica 20 cm i težine 10 kg. NASA predlaže i pokretnu platformu VAMP (Venus Atmosphere Mobile Platform) na solarni pogon, koja bi letela kroz oblake 4 meseca.

14
Model kineske sonde za proučavanje Venere sa SAR radarom i atmosferskom sondom.

Konačno, pre tri godine kineska korporacija 'CASC' (China Aerospace Science and Technology Corporation) predstavila je projekat sonde za proučavanje Venere koji je uključivao orbiter i atmosfersku kapsulu. Više nismo čuli ništa o ovoj misiji, ali to ne znači da se ona ne odvija ispod medijskog radara, nečim uobičajenim u ovoj azijskoj zemlji. Naravno, uz ove predloge postoje i mnogi drugi koji nisu uspjeli proći kritičnu fazu powerpointa. Nadajmo se da će prisutnost fosfana na Veneri pomoći nekim – ili svima –projektima da krenu napred.

15
Projekt 'Calypso' Venerine balon-sonde (u fazi powerpointa) za proučavanje atmosfere planete upravo tamo gde se nalazi fosfan (NASA).

16

Jedine slike površine Venere (ESA / NPO Lavočkin).

 


Zaboravite na Mars, idemo na Veneru!


 

 

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari   

ddragovic
0 #2 ddragovic 02-10-2020 19:05
Hvala na komentaru.
Nadam se da se slažeš da je planeta nepravedno zapostavljena
dragant
+2 #1 dragant 30-09-2020 19:55
Hvala na tekstu i obilju informacija u njemu.

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži