В статье, недавно опубликованной в The Planetary Science Journal, учёные и инженеры НАСА сообщают новые подробности о миссии агентства по исследованию благородных газов, химии и визуализации в глубокой атмосфере Венеры (DAVINCI), которая спустится через многослойную атмосферу Венеры на поверхность планеты в середине 2031 года.
DAVINCI — первая миссия по изучению Венеры с использованием как облёта космического корабля, так и спускаемого зонда.
DAVINCI, летающая аналитическая химическая лаборатория, впервые проведёт измерения критических аспектов массивной атмосферно-климатической системы Венеры, многие из которых были целями измерений для Венеры с начала 1980-х годов.
Она также обеспечит первое спусковое изображение каменистого нагорья Венеры, а также отобразит состав её горных пород и рельеф поверхности в масштабах, невозможных с орбиты.
Миссия поддерживает измерения неоткрытых газов, присутствующих в небольших количествах в самых глубоких слоях атмосферы, включая важное соотношение изотопов водорода — компонентов воды, которые помогают раскрыть историю её образования, будь то океаны с жидкой водой или пар в ранней атмосфере.
Космический корабль-носитель, ретранслятор и визуализирующий аппарат (CRIS) миссии имеет два бортовых прибора, которые будут изучать облака планеты и составлять карту её горных районов во время пролёта Венеры, а также сбрасывать небольшой спускаемый зонд с пятью приборами, которые обеспечат новые измерения с очень высокой точностью при спуске на агрессивную поверхность Венеры. «Этот ансамбль данных о химическом составе, окружающей среде и изображениях при спуске нарисует картину многослойной атмосферы Венеры и того, как она взаимодействует с поверхностью в горах области Альфа, которая в два раза больше Техаса», — сказал Джим Гарвин, ведущий автор статьи в Planetary Science Journal и главный исследователь DAVINCI из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Эти измерения позволят нам оценить исторические аспекты атмосферы, а также обнаружить особые типы горных пород на поверхности, такие как граниты, а также искать контрольные особенности ландшафта, которые могут рассказать нам об эрозии или других формационных процессах».
DAVINCI будет использовать три гравитационных ассистента Venus, которые экономят топливо, используя гравитацию планеты для изменения скорости и/или направления полётной системы CRIS. Первые два гравитационных ассистента настроят CRIS для облёта Венеры, чтобы выполнить дистанционное зондирование в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном свете, получив более 60 гигабит новых данных об атмосфере и поверхности. Третий гравитационный ассистент Венеры настроит космический корабль на запуск зонда для входа, спуска, научных исследований и приземления, а также последующей передачи на Землю.
Фото: universemagazine.com
Первый пролёт Венеры состоится через шесть с половиной месяцев после запуска, и потребуется два года, чтобы вывести зонд в положение для входа в атмосферу над областью Альфа при идеальном освещении в «полдень» с целью измерения ландшафтов Венеры. Венера в масштабе от 100 метров до мельче одного метра.
Такие масштабы позволяют проводить геологические исследования в горах Венеры в стиле спускаемого аппарата, не требуя приземления.
Как только система CRIS окажется примерно в двух днях от Венеры, система полёта зонда будет выпущена вместе с титановым зондом диаметром один метр, надёжно закреплённым внутри. Зонд начнёт взаимодействовать с верхними слоями атмосферы Венеры на высоте около 120 километров над поверхностью. Научный зонд приступит к наблюдениям после сброса своего теплозащитного экрана примерно в 67 километрах над поверхностью. После снятия теплозащитного экрана входные отверстия зонда будут принимать образцы атмосферного газа для подробных химических измерений, подобных тем, которые были сделаны на Марсе с помощью марсохода Curiosity.
Во время своего часового спуска на поверхность зонд также получит сотни изображений, как только он появится под облаками на высоте около 30 500 метров над местной поверхностью. «Зонд совершит посадку в горах Альфа-Реджио, но после приземления ему не нужно будет работать, так как все необходимые научные данные будут получены до того, как он достигнет поверхности», — сказала Стефани Гетти, заместитель главного исследователя Годдарда. «Если мы переживём приземление со скоростью около 12 метров в секунду, то в идеальных условиях у нас может быть до 17–18 минут операций на поверхности».
Предварительно планируется запустить DAVINCI в июне 2029 года и войти в атмосферу Венеры в июне 2031 года. «Ни одна из предыдущих миссий в атмосфере Венеры не измеряла химию или окружающую среду так подробно, как это может сделать зонд DAVINCI», — сказал Гарвин. «Кроме того, ни одна предыдущая венерианская миссия не спускалась над нагорьями Венеры, и ни одна из них не проводила съёмку поверхности Венеры при спуске с возможностями и датчиками 21 века».