ESA:s EnVision-uppdrag till Venus är namnet på ett
framtida uppdrag med syfte att utföra optisk, spektral och radarkartläggning
i Venus atmosfär. Men innan dess uppdrag i Venus atmosfär måste rymdfarkosten vilken
får en storlek som en skåpbil sänka sin bana ner i Venus kraftiga atmosfär
genom tusentals passager i form av surfing genom planetens heta, tjocka atmosfär vilket kommer
att ta upp till två år.
I en unik ESA-anläggning testas för närvarande material för att kontrollera att farkosten säkert ska klara denna process av atmosfärisk surfing. Denna som vi kallar tvååriga surfing är viktig förklarar ESA: s Thomas Voirin, Vision-studiechef.
Farkosten kommer att gå ner i Venus omloppsbana från
väldigt hög höjd, cirka 250000 km, därefter ska den ner till en bana av 500
km höjd över en av Venus poler innan den börjar göra vetenskapliga operationer.
Voirin påtalar att farkosten skjuts upp från jorden med en Ariane 6
och det finns inte
råd med ytterligare extra drivmedel med på färden (detta skulle göra farkosten tyngre och dyrare att skjuta upp och kräva mer material) för syftet att snabbt kunna
sänka banhöjden på Venus. Istället kommer vi att sakta ner farkosten genom
upprepade passager genom Venus övre atmosfär och komma så lågt som 130 km från
ytan (surfa ner några tusen gånger i en
hastighet som tar ca två år).
EnVisions föregångare rymdfarkosten Venus Express, utförde experimentell aerobraking under de sista månaderna av sitt uppdrag 2014 och samlade då in värdefull data om tekniken . Aerobraking (surfing) användes operativt för första gången 2017 av ESA: s ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) för att sänka sin omloppsbana runt Mars något som tog 11 månader.
Voirin konstaterar: "Att flyga runt Venus
kommer att bli mycket mer utmanande än för det TGO gjorde över Mars. Till att
börja med är Venus gravitation cirka 10 gånger högre än över Mars. Detta innebär att gravitationen är högre på Venus än den som TGO utsattes för på Mars så Venusfarkosten när denna passerar genom atmosfären och kommer mycket värme att genereras. Följaktligen måste EnVision rikta in sig på en lägre aerobraking
(lägre hastighet under detta moment) vilket resulterar i en aerobraking-fas som
är dubbelt så lång." (två års surfing istället för som på Mars 11 månader)
Utöver det kommer Venusfarkosten att befinna sig mycket
närmre solen och uppleva ungefär dubbelt så hög solintensitet som jorden. Med
de kraftiga vita molnen i Venus atmosfär reflekteras mycket solljus
direkt tillbaka till rymden vilket dessutom måste beaktas. Sedan insåg vi, säger
Thomas att till råga på allt är vi var tvungna att räkna med en annan faktor utöver
de tusentals banor vi föreställer oss som tidigare bara upplevts i låg
jordbana: att här finns mycket erosivt atomärt syre. Syre vilket snabbt bryter ner material, eroderar snabbt helt enkelt inte
att förväxla med det vi andas utan betydligt mer aggressivt (min anm.).
Detta är ett fenomen som var okänt under rymdålderns
första decennier. Det var först när de tidiga rymdfärjorna flygningar återvände
från låg omloppsbana i början av 1980-talet som ingenjörer fick en chock:
rymdfarkostens termiska filtar hade eroderats allvarligt. Det skyldige visade
sig vara mycket reaktivt atomärt syre - enskilda syreatomer i utkanten av
atmosfären, resultat från att vanliga syremolekyler ovan marken brutits sönder av kraftfull ultraviolett strålning från
solen. Numera måste alla uppdrag under cirka 1 000 km höjd utformas för att
motstå atomärt syre.
EnVision är ett ESA-lett uppdrag i samarbete med NASA, som tillhandahåller sitt syntetiska bländarradarinstrument, VenSAR och innehåller även Deep Space Network-stöd vilket är ett internationellt nätverk av radioantenner som assisterar rymdfarkoster och radio- och radarastronomiobservationer av solsystemet och universum.
EnVision kommer att använda en rad instrument för
att utföra holistiska observationer av Venus från dess inre kärna till den övre
atmosfären för att bättre förstå hur jordens närmaste granne i solsystemet
utvecklats så annorlunda mot jorden.
EnVision har valts ut av ESA:s science programme
committee som det femte medelklassiga uppdraget i myndighetens Cosmic
Vision-plan, med sikte på en lansering i början av 2030-talet. Uppdraget konkurrerar därför med en del
andra uppdrag ekonomiskt och vilka som blir av vet man inte i dag.
Bild vikipedia Venus i dess originalfärg som
molnhöljd planet.
