EPA/ESA / HANDOUT
Οπτικοποίηση του ελιγμού αεροπέδησης του Venus Express
Το Venus Express της ESA ολοκλήρωσε την οκτάχρονη αποστολή του έχοντας υπερβεί κατά πολύ την προβλεπόμενη διάρκεια ζωής του. Το διαστημικό σκάφος εξάντλησε τα καύσιμα κίνησης του κατά τη διάρκεια μιας σειράς αναφλέξεων πρόωσης για να ανυψώσει την τροχιά του μετά την αεροπέδηση σε χαμηλό ύψος νωρίτερα αυτό το έτος.
Από την άφιξή του στην Αφροδίτη το 2006, το Venus Express βρισκόταν σε μια ελλειπτική 24-άωρη τροχιά, ταξιδεύοντας 66 000 χιλιόμετρα πάνω από το νότιο πόλο στο πιο απομακρυσμένο σημείο του και σε απόσταση 200 χιλιομέτρων πάνω από το βόρειο πόλο στο πλησιέστερο σημείο του, διεξάγοντας μια λεπτομερή μελέτη του πλανήτη και της ατμόσφαιρας του.
Ωστόσο, μετά από οκτώ χρόνια σε τροχιά και με τα καύσιμα για το σύστημα πρόωσης του να εξαντλούνται, ανατέθηκε στο Venus Express στα μέσα του 2014 μια τολμηρή επιχείρηση αεροπέδησης, κατά την οποία βυθιζόταν σταδιακά σε χαμηλότερο ύψος στην ατμόσφαιρα κατά τις πλησιέστερες προσεγγίσεις του στον πλανήτη.
Κανονικά, το διαστημικό σκάφος θα εκτελούσε αναφλέξεις πρόωσης ρουτίνας για να εξασφαλίσει ότι δεν θα έρχονται πολύ κοντά στην Αφροδίτη με κίνδυνο να χαθεί στην ατμόσφαιρα. Αλλά αυτή η μοναδική περιπέτεια είχε ως στόχο την επίτευξη του αντίθετου, δηλαδή τη μείωση του ύψους και να επιτρέψει την εξερεύνηση των προηγουμένως αχαρτογράφητων περιοχών της ατμόσφαιρας του πλανήτη.
Copyright ESA–C. Carreau
Η αεροπέδηση του Venus Express
Η επιχείρηση παρείχε επίσης σημαντική εμπειρία για μελλοντικές αποστολές – η αεροπέδηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τοποθέτηση σε τροχιά γύρω από πλανήτες με ατμόσφαιρα χωρίς να χρειάζεται να μεταφέρουν τόσα καύσιμα κίνησης.
Μεταξύ του Μαΐου και του Ιουνίου του 2014 το χαμηλότερο σημείο της τροχιάς μειώθηκε σταδιακά σε περίπου 130-135 χλμ, με το κύριο μέρος της επιχείρησης της αεροπέδησης να διαρκεί από τις 18 Ιουνίου έως τις 11 Ιουλίου.
Μετά από αυτό το μήνα που το Venus Express «σέρφαρε» μέσα και έξω από την ατμόσφαιρα σε χαμηλά υψόμετρα, το χαμηλότερο σημείο της τροχιάς υψώθηκε και πάλι μέσα από μια σειρά από 15 μικρές αναφλέξεις πρόωσης, τέτοιες ώστε μέχρι τις 26 Ιουλίου, ήταν πίσω περίπου στα 460 χιλιόμετρα, αποδίδοντας μια τροχιακή περίοδο μόλις λίγο περισσότερο από 22 ώρες.
Η αποστολή στη συνέχεια συνεχίστηκε σε μια φάση μειωμένων επιστημονικών επιχειρήσεων, καθώς η πλησιέστερη προσέγγιση του διαστημικού οχήματος προς την Αφροδίτη μειώθηκε σταθερά και πάλι φυσικά με την βαρύτητα.
Με την υπόθεση ότι είχε απομείνει ακόμα κάποια ποσότητα καυσίμων κίνησης, ελήφθη η απόφαση να διορθωθεί αυτή η φυσική εξασθένιση με μια νέα σειρά από την ανυψωτικούς ελιγμούς κατά το διάστημα 23 με 30 Νοέμβρη, σε μια προσπάθεια να παραταθεί η αποστολή ως το 2015.
Ωστόσο, η πλήρης επαφή με το Venus Express χάθηκε στις 28 Νοεμβρίου. Από τότε, οι συνδέσεις τηλεμετρίας και τηλεχειρισμού είχαν μερικώς αποκατασταθεί, αλλά ήταν πολύ ασταθείς και μόνο περιορισμένες πληροφορίες θα μπορούσαν να ανακτηθούν.
"Οι διαθέσιμες πληροφορίες παρέχουν αποδεικτικά στοιχεία πως το διαστημικό όχημα χάνει τον έλεγχο πιθανότατα λόγω προβλημάτων στην πρόωση κατά την διάρκεια των ελιγμών ανύψωσης της θέσης," λέει ο Patrick Martin, διευθυντής της αποστολής Venus Express της ESA.
"Φαίνεται πιθανό, λοιπόν, ότι το Venus Express εξήντλησε τα εναπομείναντα καύσιμά του περίπου στα μισά της διαδρομής μέσω των προγραμματισμένων ελιγμών τον περασμένο μήνα."
Copyright ESA/MPS/DLR/IDA, M. Pérez-Ayúcar & C. Wilson
Η Αφροδίτη
Σε αντίθεση με τα αυτοκίνητα και τα αεροσκάφη, τα διαστημόπλοια δεν είναι εξοπλισμένα με μετρητές καυσίμων, έτσι ο χρόνος εξάντλησης του καυσίμου για οποιονδήποτε δορυφόρο - ειδικά μετά από ένα τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα στο διάστημα - είναι δύσκολο να προβλεφθεί. Το τέλος δεν θα μπορούσε να προβλεφθεί, αλλά ούτε ήταν και τελείως απροσδόκητο.
Χωρίς καύσιμα πρόωσης, ωστόσο, δεν είναι πλέον δυνατόν να ελεγχθεί η θέση και ο προσανατολισμός του Venus Express ως προς τη Γη ώστε να διατηρήσει την επικοινωνία. Επίσης, είναι αδύνατο να αυξηθεί περαιτέρω το ύψος, πράγμα που σημαίνει ότι το διαστημικό σκάφος, φυσικά, θα βυθιστεί βαθύτερα στην ατμόσφαιρα κατά τις επόμενες εβδομάδες.
"Μετά από διάστημα οκτώ ετών σε τροχιά γύρω από την Αφροδίτη, ξέραμε ότι το διαστημικό σκάφος μας έτρεχε με καπνούς," λέει ο Adam Williams, διευθυντής επιχειρήσεων του διαστημικού σκάφους Venus Express της ESA.
"Ήταν αναμενόμενο ότι το εναπομείναν καύσιμο θα εξαντλούνταν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, αλλά είμαστε στην ευχάριστη θέση να έχουμε πιέσει τα όρια μέχρι και την τελευταία σταγόνα."
"Κατά τη διάρκεια της αποστολής του στην Αφροδίτη, το διαστημικό σκάφος παρήχε μια συνολική μελέτη της ιονόσφαιρας του πλανήτη και της ατμόσφαιρας, και μας έδωσε τη δυνατότητα να αντλήσουμε σημαντικά συμπεράσματα γύρω από την επιφάνειά του," λέει ο Håkan Svedhem, επιστήμονας του έργου Venus Express της ESA.
Η Αφροδίτη έχει μια επιφανειακή θερμοκρασία άνω των 450 ° C, πολύ θερμότερη από οτι ένας κανονικός φούρνος κουζίνας, και η ατμόσφαιρα της είναι ένα εξαιρετικά πυκνό, αποπνικτικό μείγμα επιβλαβών αερίων.
Copyright ESA/AOES
Είναι η Αφροδίτη ηφαιστειακά ενεργή;
Μια από τις καλύτερες διαπιστώσεις της αποστολής είναι ο υπαινιγμός ότι ο πλανήτης μπορεί να είναι ακόμα και σήμερα γεωλογικά ενεργός. Μια μελέτη διαπίστωσε πολλές ροές λάβας που πρέπει να έχουν δημιουργηθεί όχι περισσότερα από 2,5 εκατομμύρια χρόνια πριν - μόλις χθες όταν μιλάμε για μεγάλες χρονικές περιόδους - και ενδεχομένως ακόμη και πολύ νωρίτερα από αυτό.
Πράγματι, οι μετρήσεις του διοξειδίου του θείου στην ανώτερη ατμόσφαιρα έδειξαν μεγάλες διακυμάνσεις κατά τη διάρκεια της αποστολής. Αν και κάποιες ιδιαιτερότητες στην ατμοσφαιρική κυκλοφορία μπορεί να παράγουν ένα παρόμοιο αποτέλεσμα, είναι το πιο πειστικό επιχείρημα έως σήμερα για την ενεργή ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Ακόμα κι αν οι συνθήκες στην επιφάνεια της Αφροδίτης είναι εξαιρετικά αφιλόξενες σήμερα, μια έρευνα του ποσού υδρογόνου και δευτερίου στην ατμόσφαιρα δείχνει ότι η Αφροδίτη είχε κάποτε πολύ νερό στην ατμόσφαιρα, το οποίο έχει ως επί το πλείστον φύγει, και ενδεχομένως ακόμη και ωκεανούς με νερό σαν της Γης.
Επίσης, ακριβώς όπως η Γη, ο πλανήτης συνεχίζει να χάνει τμήματα της ανώτερης ατμόσφαιρας του στο διάστημα: το Venus Express μέτρησε δύο φορές περισσότερα άτομα υδρογόνου να διαφεύγουν από την ατμόσφαιρα ως άτομα οξυγόνου. Επειδή το νερό δομείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου, η παρατηρούμενη διαφυγή υποδεικνύει ότι το νερό διασπάται στην ατμόσφαιρα.
Μελέτες για την «υπερ-περιστροφική» ατμόσφαιρα του πλανήτη - γυρίζει γύρω από τον πλανήτη σε μόλις τέσσερις γήινες ημέρες, πολύ πιο γρήγορα από τις 243 ημέρες που χρειάζεται ο πλανήτης για να ολοκληρώσει μια περιστροφή γύρω από τον άξονά του – έδωσαν επίσης μερικές ενδιαφέρουσες εκπλήξεις. Κατά τη μελέτη των ανέμων, με την παρακολούθηση των νεφών μέσα από εικόνες, η μέση ταχύτητα των ανέμων βρέθηκε να έχει αυξηθεί από τα περίπου 300 χλμ/ώρα στα 400 χλμ/ώρα σε ένα χρονικό διάστημα έξι γήινων χρόνων.
Copyright ESA/VIRTIS-VenusX IASF-INAF, Observatoire de Paris (R.Hueso, Univ. Bilbao)
Την ίδια στιγμή, μια ξεχωριστή μελέτη διαπίστωσε ότι η περιστροφή του πλανήτη έχει επιβραδυνθεί κατά 6,5 λεπτά από τότε που την μέτρησε το Magellan της NASA πριν ολοκληρώσει την πενταετή αποστολή του στην Αφροδίτη πριν από 20 χρόνια. Ωστόσο, παραμένει άγνωστο εάν υπάρχει κάποια άμεση σχέση μεταξύ των αυξανόμενης ταχύτητας των ανέμων και της επιβράδυνσης της περιστροφής.
"Παρόλο που η φάση συλλογής επιστημονικών δεδομένων της αποστολής έχει πλέον ολοκληρωθεί, τα δεδομένα θα κρατήσουν απασχολημένη την επιστημονική κοινότητα για πολλά χρόνια ακόμα", προσθέτει ο Håkan.
"Το Venus Express αποτέλεσε μέρος της οικογένειας διαστημικών σκαφών μας σε τροχιά από τότε που εκτοξεύθηκε το 2005", λέει ο Paolo Ferri, επικεφαλής των Επιχειρήσεων Αποστολής της ESA.
"Ο χειρισμός αυτού του θαυμάσιου διαστημικού σκάφους στο περιβάλλον της Αφροδίτης ήταν μία συναρπαστική εμπειρία. Η επιστημονική επιτυχία της αποστολής είναι μια μεγάλη ανταμοιβή για το έργο που γίνεται από τις ομάδες επιχειρήσεων και μας κάνει περήφανους παρά θλιμένους αυτή τη στιγμή του αποχαιρετισμού".
"Αν και είμαστε λυπημένοι για το γεγονός ότι αυτή η αποστολή ολοκληρώθηκε, είμαστε ωστόσο ευτυχείς με την μεγάλη επιτυχία του Venus Express ως μέρος του πλανητικού επιστημονικού προγράμματος της ESA και είμαστε βέβαιοι ότι τα δεδομένα του θα αποτελέσουν σημαντική κληρονομιά για αρκετό καιρό ακόμα", λέει ο Martin Kessler, Επικεφαλής Επιστημονικών Επιχειρήσεων της ESA.
"Η αποστολή αυτή συνεχίστηκε για πολύ περισσότερο από την προγραμματισμένη διάρκεια ζωής της και σύντομα θα σβήσει με μια ανάφλεξη δόξας".
"Το Venus Express ήταν ένα σημαντικό στοιχείο του επιστημονικού προγράμματος της ESA και, παρόλο που οι εργασίες της αποστολής έληξαν, η πλανητική επιστημονική κοινότητα σε όλο τον κόσμο θα συνεχίσει να επωφελείται από τα δεδομένα των περισσότερων από οκτώ χρόνων του Venus Express και τις σημαντικές ανακαλύψεις, οι οποίες τροφοδοτούν τη γνώση των γήινων πλανητών και την εξέλιξή τους", λέει ο Alvaro Giménez, Διευθυντής Επιστήμης και Ρομποτικής Εξερεύνησης της ESA.
Πηγή: ESA Ελλάδα
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου