Expressz indult a Vénuszhoz

Szerdán hajnalban Európa útnak indította újabb nagy bolygókutató űrszondáját. A Venus Express - amely a Marsot vizsgáló Mars Express ikertestvére - tíz év óta az első űreszköz, amelynek célpontja a szépséges, ám gyilkos planéta, a Vénusz.

Forrás: ESAFantáziarajz a Vénusz körül üzemelő szondáról

Míg az elmúlt években a nagy űrügynökségek célpontja elsősorban a Mars volt, a Vénusz kutatása megtorpant. Az utolsó - egyébként igen sikeres - űreszköz a Magellán-űrszonda volt bolygónővérünknél, amely 1994-ben fejezte be küldetését. A Venus Express ezért nem csupán Európa első vénuszkutató szondája, hanem az első űreszköz is, amely több mint tíz éves szünet után ismét felkeresi belső szomszédunkat.

A Venus Express eredetileg október 26-ára tervezett indítását a hordozórakéta problémái miatt néhány nappal későbbre halasztották. A szonda a probléma megoldása után november 9-én (szerdán), hazai idő szerint hajnali 4.33-kor startolt a kazahsztáni Bajkonur-űrállomásról egy Szojuz-Fregat hordozórakétán. Mintegy 90 perccel a start után jelentették a repülésirányítók, hogy az űreszköz rendben elhagyta a Föld körüli átmeneti parkolópályát, és a Vénusz felé tart. Röviddel ezután az első jelet is fogták a távolodó szerkezetről.

A szonda mintegy 163 napos utazás végén, 2006 áprilisában éri el a Vénuszt. A fékezés után elnyúlt pályára áll a bolygó körül, ahol a felszíntől való távolsága 250 és 350 000 km között lesz. A későbbiekben néhány további manőverrel a pálya távolpontját a bolygó felszíne feletti 66 000 km-re csökkentik, így érik el a végső, 24 óra keringésidejű útvonalat.

A tudományos célok

A Vénusz felszíni átlaghőmérséklete kb. 470 Celsius-fok, a felszíni légnyomás a földinek mintegy 90-szerese. E pokoli viszonyok kialakításában a rendkívül erős üvegházhatás és a sűrű légkör a meghatározók. A Venus Express elsődleges feladata ezért a légkör tanulmányozása, valamint a légkör-felszín kölcsönhatások vizsgálata lesz. Az űrszonda fedélzetén hét tudományos műszer kapott helyet, amelyek segítségével elsőként vizsgálja meg a légkör alsó rétegeinek összetételét, feltérképezi a felszíni és légköri hőmérséklet-eloszlást, valamint a légáramlatokat a felszíntől egészen 200 kilométeres magasságig. A szakemberek reményei szerint a Venus Express méréseinek segítségével az alábbi alapvető kérdésekre kaphatunk választ:

• Mi okozza a rendkívül gyors magaslégköri szeleket (szuperrotáció), valamint a pólusok feletti légörvényeket?
• Hogy alakulnak ki a felhők és hogyan változnak a különböző magasságokban?
• Milyen folyamatok alakítják a légkör kémiai összetételét?
• Milyen szerepe van az üvegházhatásnak a klíma kialakításában?
• Léteznek-e globális körfolyamatok (pl. víz, szén-dioxid, kénsav körforgása) a Vénuszon?
• Mi okozhatta 400 millió évvel ezelőtt szinte az egész felszín teljes újraképződését?
• Létezik-e vulkanikus és/vagy szeizmikus aktivitás ma a bolygón?

A Venus Express műszerei:

• Magnetométer (MAG): a mágneses tér erejét, irányát határozza meg
• Vizuális és infravörös képrögzítő spektrométer (Virtis): az infravörös, az optikai és a közeli ultraibolya tartományban vizsgálja a bolygót
• Planetáris Fourier spektrométer (PFS): a légköri hőmérséklet és összetételt méri
• Spicav/Soir: a légkört az infravörös és az ultraibolya tartományban közvetlenül tanulmányozza, emellett a napsugárzásnak a légkörön történő áthaladáskor bekövetkező változásait méri
• Nagylátószögű kamera (VMC): az ultraibolya, optikai és infravörös tartományban készít felvételeket
• Vénusz rádiótudományi kísérlet (VeRa): az űreszköz által kibocsátott rádióhullámokkal tanulmányozza a légkört
• Aspera: a légkör felső tartományában lévő semleges és töltött részecskéket vizsgálja

A pokoli hőség bolygója

A Vénusz vastag, átlátszatlan légköre mögé először a szovjet Venyera-űrszondák és leszállóegységeik nyújtottak bepillantást. Ekkor derült ki, hogy a miénktől merőben eltérő bizarr, pokoli világ uralja a vénuszi tájakat. A légkör felső rétegeiben rendkívül erős szél uralkodik, amely mintegy négy nap alatt körbefutja a bolygót - ezt nevezik szuperrotációnak. Az alacsonyabb rétegekben kénsavfelhők képződnek, ám az erőteljes üvegházhatás miatt a 470 Celsius-fokos felszíni hőségben a kénsaveső elpárolog mielőtt lehullana, ezért a felszínt soha nem éri el. A pokoli világban a felszíni légnyomás a földi 90-100-szorosát is elérheti, a légkör legfőbb összetevője pedig a szén-dioxid.

Mivel a sűrű, vastag légkör az optikai tartományban átlátszatlan, a felszínt korábban radarral térképezték fel. Kiderült, hogy a Vénusz kérge rendkívül fiatal, néhol alig 400 millió éves, és a legidősebb területek sem öregebbek kb. 800 millió évnél. Lávafolyások, vulkánok és gyűrődések, valamint repedések tarkítják a felszínt. A sűrű légkör miatt csak a nagyobb meteorikus testek képesek becsapódni, ezért a nincsenek két kilométernél kisebb kráterek. A megfigyelések a hegyek csúcsain  erős radarvisszhangot adó területeket találtak, amelyeket talán - a földi hótakaróhoz hasonlóan - a magasban kivált fém borít, bár igazi természetüket homály fedi.

Az űrszonda nagyvonalakban az igen sikeres Mars Express ikertestvérének tekinthető, de a vénuszi környezethez számos átalakítást végeztek. A Naphoz közelebbi helyzet (az űrszonda mintegy 0,8 csillagászati egységgel közelebb lesz Naphoz, mint a Mars Express) miatt kisebb napelemek is biztosítják a szükséges 1100 W-ot az energiaellátáshoz. Ugyanakkor a kisebb naptávolságban több káros sugárzás éri az űrszondát. Mintegy négyszer nagyobb a hőterhelés, így többrétegű burkolatról és a felesleges hő kisugárzásáról is gondoskodni kellett.

Magyar részvétel

A Venus Express műszeregyüttesének elkészítésében magyar szakemberek is részt vettek. A Központi Fizikai Kutató Intézet (KFKI) Részecske- és Magfizikai Kutató Intézetének (RMKI) munkatársai az ASPERA-4 detektor kalibrációs rendszerét dolgozták ki. A műszer elsődleges feladata a Vénusz plazmakörnyezetének vizsgálata, valamint semleges gázok és ionok kölcsönhatásának tanulmányozása a felsőlégkör és az ionoszféra elemzésével. A kísérlet vezetője egy svédországi kutatóintézet (IRF - Institutet för Rymdfysik, Swedish Institute of Space Physics), az új tudományos adatok feldolgozására azonban a KFKI RMKI kutatói is lehetőséget kapnak.

Az Európai Űrügynökség (ESA) jelenleg az egyedüli űrkutatási intézmény, amely a belső Naprendszer összes tagját meglátogató űrszonda-flottával rendelkezik. A vörös bolygónál jelenleg a Mars Express végez aktív kutatómunkát, a Vénuszhoz a Venus Express, a Merkúrhoz pedig a BepiColombo indul el a közeljövőben.

Csengeri Tímea