Venus Express

Venus Express
Prevádzkovateľ	ESA
Výrobca	EADS Astrium, Francúzsko
Typ misie	planetárna sonda
Dátum štartu	9. november 2005
Kozmodróm	Bajkonur
Nosná raketa	Sojuz-FG/Fregat
Zánik	január 2015
COSPAR ID	2005-045A
Kat. číslo	28901
Hmotnosť	1270 kg
	Kozmonautický portál

Venus Express bola európska planetárna sonda organizácia ESA určená pre prieskum planéty Venuša, najmä chemického zloženia a dynamiky jej atmosféry. Skúmala planétu z jej obežnej dráhy v rokoch 2006 až 2014.

Sonda objavila nepriame známky prítomnosti vulkanizmu na Venuši v súčasnej dobe, preskúmala južný polárny vír planéty, pozorovala známky magnetickej rekonekcie (obdoba polárnej žiary) a jej výsledky podporili tvrdenie, že v minulosti sa na planéte nachádzalo viac vody než v súčasnosti. V neskorších fázach misie sonda študovala atmosféru tak, že sa do nej pri nízkych preletoch priamo ponárala (až do výšky 129,3 km nad povrchom). Misia skončila zhorením sondy v atmosfére Venuše.

Popis telesa

Trojosovo stabilizovaná sonda so základným telesom v tvare kvádra s rozmermi 1,5 × 1,8 × 1,4 m bola vybavená dvoma krídlami fotovoltaických článkov s celkovou plochou 5,7 m₂, dodávajúcich v maximálnej vzdialenosti od Slnka (pri Zemi) minimálne 800 W elektrickej energie, pri Venuši až 1100 W a dobíjajúcich tri lithiumsulfonylové akumulátorové batérie s kapacitou 3 × 22,5 Ah. Na palube sondy sa nachádzali nasledujúce experimenty (celková hmotnosť 93 kg):

Fourierov spektrometer PFS (Planetary Fourier Spectometer) na štúdium chemického zložení atmosféry, jej teploty v výškach 0 až 10 km a 55 až 100 km a lokálnych variácií teploty povrchu planéty (Taliansko);
analyzátor plazmy ASPERA (Analyser of Space Plasma and Energetic Atoms) v okolí planéty (Švédsko);
trojosí magnetometer MAG (Magnetometer) pre štúdium zmien magnetického poľa slnečného vetra v oblasti jeho interakcie s planetárnou atmosférou (Rakúsko);
spektrometer Spica-V/SOIR pre štúdium chemického zloženia atmosféry planéty (Francúzsko, Belgicko, Rusko);
mapujúci spektrometer pre ultrafialovú, viditeľnú a blízku infračervenú oblasť VIRTS (Ultraviolet/Visible/Near Infrared Topographic Spectrometer) pre štúdium chemického zloženia atmosféry vo výškach pod 40 km a na zisťovanie pohybu mrakov (Taliansko, Francúzsko);
širokouhlá multispektrálna kamera VMC (Venus Mapping Camera) na vyhotovenie snímok v ultrafialovej, viditeľnej a blízkej infračervenej oblasti spektra (Nemecko).

Časť týchto vedeckých prístrojov bola už zostrojená skôr ako záložné exempláre pre sondy Rosetta a Mars Express.

Okrem toho bolo využívané sledovanie signálov nosnej frekvencie palubných vysielačov na nasledujúce vedecké pozorovania v rámci experimentu VeRa (Venus Radio Science); Nemecko):

upresnenie parametrov gravitačného poľa Venuše;
pri rádiových zákrytoch bol určovaný teplotný a tlakový profil atmosféry;
pri rádiových zákrytoch boli merané charakteristiky ionosféry;
simultánne pozorovanie priamych a odrazených signálov od povrchu planéty (bistatický radar) bolo využité na zisťovanie nerovností terénu;
pri konjunkcii so Slnkom na zisťovanie vlastností slnečnej koróny.

Vysielače sondy pracovali v pásme X (8,4 GHz) a S (2,3 GHz), povelový prijímač pracoval v pásme S (2,1 GHz). Pre spojenie so pozemnými stanicami v blízkosti Zeme slúžili dve všesmerové tyčové antény, vo väčších vzdialenostiach dve pevné parabolické antény s priemerom 1,3 m resp. 0,3 m. Namerané dáta boli zaznamenávané do veľkokapacitnej polovodičovej pamäte palubného počítača s kapacitou 12 Gbit. Orientácia sondy bola zisťovaná hviezdnymi snímačmi, laserovými meracími gyroskopami a hrubými snímačmi Slnka. Ako výkonné prvky stabilizácie a orientácie slúžili silové zotrvačníky a osem trysiek na dvojzložkové kvapalné pohonné látky (KPL) s ťahom 8 × 10 N, ktoré mali spoločné zásoby KPL v dvoch nádržiach s celkovou kapacitou 570 kg s hlavným motorom s ťahom 400 N, ktorý slúžil na navedenie na obežnú dráhu okolo Venuše. Malé trysky slúžili tiež na drobné korekcie dráhy. Pohonné látky boli do motorov dopravované pretlakom hélia.

Riadenie sondy zabezpečovalo stredisko VMCC (Venus Express Mission Control Centre) umiestnené v areáli ESOC (European Space Operations Centre), Darmstadt (Nemecko). Spojenie zabezpečovala pozemná stanica Cebreros pri Madride (Španielsko) za podpory staníc vo Villafranca (Španielsko), Kourou (Francúzska Guyana) a New Norcia (Austrália).

Predpokladaná aktívna životnosť sondy bola dva roky, fungovala však štyrikrát dlhšie.

Náklady na vývoj a stavbu sondy, na zabezpečenie jej prístrojového vybavenia a na jej vypustenie ruskou nosnou raketou predstavovali približne 220 mil. €.

Priebeh letu

Sonda bola vypustená 9. novembra 2005 o 03:33:34 UT ruskou nosnou raketou Sojuz-FG s urýchľovacím stupňom Fregat z kozmodrómu Bajkonur a navedená na únikovú dráhu z gravitačného poľa Zeme. Po heliocentrickej dráhe doletel v apríli 2006 do blízkosti planéty Venuša, kde bol zapojený na dobu 55 minút hlavný motor sondy, ktorý znížil rýchlosť približne o 1,3 km/s. Gravitačné pole Venuše sondu zachytilo a tým sonda prešla na veľmi excentrickú polárnu obežnú dráhu okolo Venuše. V priebehu nasledujúcich piatich dní bola korekciami dosiahnutá operačná dráha vo výške 250 až 66 000 km a s dobou obehu 24 hodín. Z tejto dráhy mala skúmať planétu a jej atmosféru po dobu najmenej dvoch venušských siderických dní (2 × 243 dní), teda do septembra 2007.

Celé navádzanie na obežnú dráhu prebehlo bez problémov a už 48 hodín po navedení na orbitu prijalo riadiace stredisko prvé vedecké údaje zo sondy. Štandardné rádiové relácie prebiehajú denne cez sledovaciu stanicu Cebreros. 13. mája 2006 boli zahájené vedecké činnosti podľa rutinného scenára.

Činnosť sondy skončila 28. novembra 2014, keď jej došlo palivo. Ako neriadené teleso špirálovala do atmosféry Venuše, v ktorej zhorela približne v polovici januára 2015.

Pôvod mena

Prvé slovo názvu sondy je anglickou formou mena cieľovej planéty; druhé slovo má zdôrazniť rýchlosť, s akou bola sonda skonštruovaná a pripravená na štart (iba za dva roky).

Zdroje

GEMBEC, Martin. Výzkum Venuše – 8. díl [online]. 2016-06-21. Dostupné online. (česky)

Externé odkazy

Venus Express Official Site (po anglicky)