EnVision — это орбитальная миссия к Венере , разрабатываемая Европейским космическим агентством (ESA), которая, как планируется, будет выполнять радиолокационное картирование высокого разрешения и атмосферные исследования. [5] [3] EnVision призван помочь ученым понять взаимосвязи между ее геологической активностью и атмосферой , и он будет исследовать, почему Венера и Земля пошли такими разными эволюционными путями. Зонд был выбран в качестве пятой средней миссии (M5) программы Cosmic Vision ESA в июне 2021 года [4] , запуск запланирован на 2031 год. [1] Миссия будет проводиться в сотрудничестве с NASA , при этом потенциальное разделение обязанностей в настоящее время оценивается.
Научные цели
EnVision предоставит новые сведения о геологической истории посредством дополнительных изображений, поляриметрии, радиометрии и спектроскопии поверхности в сочетании с подповерхностным зондированием и гравитационным картированием; он будет искать термические, морфологические и газовые признаки вулканической и другой геологической активности; и он будет отслеживать судьбу ключевых летучих видов от их источников и стоков на поверхности через облака до мезосферы. Основные научные измерения включают: картирование с высоким разрешением конкретных целей, изменение поверхности, геоморфологию, топографию, недра, тепловое излучение, SO 2, Н 2O , отношение D/H, гравитация, скорость вращения и ось вращения. Конкретные цели миссии: [3] [6]
Определить уровень и характер текущей активности
Определите последовательность геологических событий , которые сформировали ряд особенностей поверхности.
Оцените, были ли на Венере когда-то океаны и была ли она пригодна для жизни.
Понять организующую геодинамическую структуру, которая контролирует высвобождение внутреннего тепла на протяжении истории планеты.
Был выбран новый флот миссий Венеры, и новые концепции миссий будут продолжать рассматриваться для будущих выборов. Миссии, находящиеся в разработке, включают миссию орбитального аппарата EnVision M5 ESA, миссию орбитального аппарата VERITAS NASA-JPL, миссию зонда входа/пролета DAVINCI NASA-GSFC. Данные, полученные с помощью VERITAS, DAVINCI и EnVision с конца этого десятилетия, фундаментально улучшат наше понимание долгосрочной истории планеты, текущей активности и эволюционного пути. [6]
EnVision — это миссия ESA в сотрудничестве с NASA, а также вклад отдельных государств-членов ESA в предоставление элементов полезной нагрузки. NASA предоставляет инструмент VenSAR и обеспечивает поддержку DSN. Другие инструменты полезной нагрузки предоставляются государствами-членами ESA, при этом ASI, DLR, BelSPO и CNES возглавляют закупку инструментов SRS, VenSpec-M, VenSpec-H и VenSpec-U соответственно. [2] [3] [6]
Венерианский радиолокатор с синтезированной апертурой ( VenSAR ), который будет работать на частоте 3,2 ГГц в S-диапазоне (длина волны 9,4 см). VenSAR предоставит несколько методов визуализации и локации с полярной орбиты: (1) региональное и целевое картирование поверхности, (2) глобальная топография и альтиметрия, (3) стереовизуализация, (4) поверхностная радиометрия и скаттерометрия , (5) поверхностная поляриметрия , (6) возможности интерферометрии повторного прохода . Радиолокатор с синтезированной апертурой S-диапазона (VenSAR), выбранный NASA, в настоящее время проходит научную, техническую и миссионерскую оценку. SAR — это универсальная технология дистанционного зондирования, которая обладает уникальными возможностями для определения геофизической информации, часто недоступной для других методов дистанционного зондирования. VenSAR будет характеризовать структурные и геоморфологические свидетельства многомасштабных процессов, которые сформировали геологическую историю Венеры, а также характеризовать текущую вулканическую, тектоническую и осадочную активность. Главным исследователем радара с синтезированной апертурой «Венера» является Скотт Хенсли из Лаборатории реактивного движения НАСА/Калифорнийского технологического института.
Подповерхностный радарный зонд Venus ( SRS ), который будет представлять собой фиксированную дипольную антенну, работающую в диапазоне 9–30 МГц. SRS будет искать границы подповерхностного материала в различных геологических ландшафтах, включая ударные кратеры и их заполнение, захороненные кратеры, тессеры и их края, равнины, потоки лавы и их края, а также тектонические особенности, чтобы обеспечить стратиграфические отношения на различных глубинах и горизонтальных масштабах. Главным исследователем подповерхностного радарного зонда является Лоренцо Бруццоне, Университет Тренто , Италия . [2]
Venus Spectroscopy Suite ( VenSpec ), который будет состоять из трех каналов: VenSpec-M , VenSpec-H и VenSpec-U. VenSpec-M предоставит данные о составе типов горных пород, VenSpec-H выполнит атмосферные измерения с чрезвычайно высоким разрешением, а VenSpec-U будет отслеживать второстепенные сернистые соединения (в основном SO и SO 2 ), а также загадочный поглотитель ультрафиолетового излучения в верхних облаках Венеры. Этот набор будет искать временные изменения температур поверхности и тропосферных концентраций вулканических газов, указывающих на вулканические извержения . Главным исследователем Venus Spectroscopy Suite и руководителем VenSpec-M является Йорн Хельберт, DLR Institute of Planetary Research, Берлин, Германия. Руководителем VenSpec-H является Энн Карин Вандаэле, Королевский бельгийский институт космической аэрономии (BIRA/IASB), Бельгия. Руководителем VenSpec-U является Эммануэль Марк, LATMOS, IPSL, Франция. [2]
Радионаучный эксперимент Любой орбитальный космический аппарат чувствителен к локальному гравитационному полю, а также гравитационному полю Солнца и, в меньшей степени, других планет. Эти гравитационные возмущения генерируют возмущения орбитальной скорости космического аппарата, из которых можно определить гравитационное поле планеты. Низкоэксцентриситетная, близполярная и относительно низковысотная орбита EnVision дает возможность получить гравитационное поле высокого разрешения на каждой долготе и широте венерианского шара. [2]
Анализ гравитационного поля вместе с топографией дает представление о литосферной и земной структуре, позволяя лучше понять геологическую эволюцию Венеры. При отсутствии сейсмических данных измерения приливной деформации и собственного движения планеты дают возможность исследовать ее глубокую внутреннюю структуру (размер и состояние ядра). Приливную деформацию можно измерить в возмущениях орбитальной скорости EnVision через генерируемые ею вариации гравитационного потенциала (приливное число Лява k2).
Соруководителями эксперимента EnVision Radio Science и Gravity являются Кэролайн Дюмулен, LPG, Университет Нант, Франция, и Паскаль Розенблатт, LPG, Университет Нант, Франция. [2]
^ ab "ESA выбирает революционную миссию на Венеру EnVision". www.esa.int . ESA . 10 июня 2021 г. . Получено 12 июня 2021 г. .
^ abcdef Предложение EnVision M5 Venus Orbiter: возможности и проблемы RC Ghail, CF Wilson и T. Widemann. 47-я конференция по науке о Луне и планетах (2016)
^ abcde RC Ghail; CF Wilson; T. Widemann; L. Bruzzone; C. Dumoulin; et al. (27 марта 2017 г.). «EnVision: понимание того, почему наш самый похожий на Землю сосед настолько отличается». arXiv : 1703.09010 [astro-ph.EP].
^ ab Jonathan Amos (10 июня 2021 г.). «Европа присоединится к космической вечеринке на планете Венера». BBC News . Получено 11 июня 2021 г. .
^ "ESA выбирает три новые концепции миссии для изучения". www.esa.int . ESA . 7 мая 2018 г. . Получено 10 июня 2021 г. .
^ abc T. Widemann; SE Smrekar; JB Garvin; AG Straume-Lindner; AC Ocampo l; et al. (3 октября 2023 г.). «Эволюция Венеры во времени: ключевые научные вопросы, избранные концепции миссий и будущие исследования». Space Science Reviews . 219 (7): 56. Bibcode :2023SSRv..219...56W. doi : 10.1007/s11214-023-00992-w . hdl : 20.500.11850/637406 . ISSN 1572-9672.
Внешние ссылки
Официальный сайт
Отчет об оценочном исследовании ESA EnVision, дата публикации: 18 февраля 2021 г.
Видеоролик о развертывании EnVision, подготовленный VR2Planets