Телефоны

Анонсированы сразу две миссии к «сестре» Земли: что ученые хотят узнать про Венеру

Кейсы
11 июня 2021

Анонсированы сразу две миссии к «сестре» Земли: что ученые хотят узнать про Венеру

Далее

Елизавета
Приставка

Новостной редактор

Елизавета
Приставка

Новостной редактор

NASA анонсировало две новые миссии на Венеру: она направлена на изучение атмосферы и геологические особенности планеты. Рассказываем, чем подкреплен интерес к Венере и что планируют найти исследователи.

Что интересного стало известно о Венере в последнее время?

  • Естественное излучение

Во время короткого полета над Венерой солнечный зонд НАСА «Паркер» обнаружил естественный радиосигнал.

Согласно авторам, верхние слои атмосферы Венеры серьезно меняются на протяжении 11-летнего цикла солнечной активности. Эти данные помогут лучше понять, почему Земля и Венера настолько сильно отличаются друг от друга.

11 июля 2020 года зонд Parker совершил свой третий по счету пролет мимо Венеры. Каждый из этих пролетов ставил целью использование гравитации Венеры для сближения с Солнцем. По результатам пролета ученые сделали вывод, что во время последнего пролета аппарат Parker прошел сквозь ионосферу Венеры.

Проанализировав собранные данные, ученые смогли оценить текущую плотность ионосферы Венеры и обнаружили, что она значительно снизилась со времени последнего предыдущего измерения.

Когда Глин Коллисон из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и его команда определили этот сигнал, они поняли, что солнечный зонд Parker проник в верхние слои атмосферы Венеры.

Понимание того, почему ионосфера Венеры истончается вблизи солнечного минимума, является одной из частей разгадки того, как Венера реагирует на Солнце.

  • Обнаружение фосфина

Фосфин (PH3) — это бесцветный, очень ядовитый газ с неприятным запахом, похожим на запах тухлой рыбы. Его можно найти в пингвиньем помете, в глубине болот и топей, в кишечнике некоторых видов барсуков и рыб. А еще его используют как средство от насекомых в сельском хозяйстве.

Фосфин входит в число газов-биомаркеров наличия жизни.  Однако ученые не утверждают, что в верхних слоях атмосферы планеты существует жизнь, и лишь говорят, что на Венере могут идти химические процессы воспроизводства фосфина, неизвестные науке. 

В атмосфере Венеры содержится много соединений серы и практически нет водяного пара и кислорода, что делает ее крайне экстремальным местом, непригодным для белковых форм жизни. Однако есть теории, согласно которым микроорганизмы-экстремофилы могли бы жить в верхних слоях атмосферы планеты и существовать за счет сложных химических реакций. 

Как ранее исследовали Венеру?

  • Исследование с помощью оптических телескопов

Первые наблюдения Венеры с помощью оптического телескопа были сделаны Галилео Галилеем в 1610 году. Галилей установил, что Венера меняет фазы. С одной стороны, это доказывало, что она светит отражённым светом Солнца (насчёт чего в астрономии предшествующего периода не было ясности).

С другой стороны, порядок смены фаз соответствовал гелиоцентрической системе: в теории Птолемея Венера как «нижняя» планета была всегда ближе к Земле, чем Солнце, и «полновенерие» было невозможно.

  • Исследования с помощью космических аппаратов

Фотография поверхности Венеры, сделанная спускаемым аппаратом «Венера-13».

Венера интенсивно исследовалась советскими и американскими космическими аппаратами в 1960-х — 1980-х годах. Первым аппаратом, предназначавшимся для изучения Венеры, была советская «Венера-1», запущенная 12 февраля 1961 года; эта попытка оказалась неудачной.

После этого к планете направлялись советские аппараты серии «Венера», «Вега», американские «Маринер», «Пионер-Венера-1», «Пионер-Венера-2». В 1975 году космические аппараты «Венера-9» и «Венера-10» передали на Землю первые фотографии поверхности Венеры; в 1982 году «Венера-13» и «Венера-14» передали с поверхности Венеры цветные изображения.

Впрочем, условия на поверхности Венеры таковы, что ни один из космических аппаратов не проработал на планете более двух часов.

В нынешнее время интерес к Венере существует, и несколько космических агентств разрабатывают проекты венерианских космических аппаратов. Например, Роскосмос разрабатывает программу «Венера-Д» с посадочным аппаратом, Индия — орбитальный аппарат Shukrayaan-1, NASA — соревнующиеся проекты DAVINCI+ и VERITAS, ESA — аппарат EnVision. Все эти проекты находятся на ранних стадиях разработки, и сроки их реализации не определены.

Миссия NASA Davinci+ на Венеру

Проект космической миссии по отправке спускаемого атмосферного зонда на Венеру. В феврале 2020 года DAVINCI+ стал финалистом миссий № 15 и № 16 программы «Дискавери» в рамках исследований НАСА Солнечной системы. 

Целью миссии DAVINCI+ является изучение химического состава атмосферы Венеры «для понимания, как она формировалась, эволюционировала и для определения того, был ли когда-то на Венере океан». Зонд, который в течение 63 минут будет опускаться на поверхность Венеры, проанализирует химический состав атмосферы планеты и изучит и исследует характеристики её поверхности.

До 2020 года проект миссии назывался просто DAVINCI, после чего к названию миссии добавился знак «+». Он означает, что помимо изучения атмосферы зонд также получит камеры для фотографирования поверхности.

Ведущим разработчиком миссии является Джеймс Гарвин из Центра космических полётов Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд.

2 июня 2021 года НАСА выбрало аппараты DAVINCI+ и VERITAS как победителей программы Discovery.

Цель миссии Davinci+

В случае успешной реализации миссии DAVINCI+ станет первым с 1985 года спускаемым аппаратом на Венеру (после советской миссии «Вега»). В ходе миссии планируется изучить, как формировалась и эволюционировала атмосфера Венеры, а также найти признаки того, что в прошлом на поверхности Венеры был океан из воды.

Спускаемый зонд исследует пробы воздуха на разных высотах в поисках благородных газов (криптон, аргон, ксенон, неон), а также других химических элементов и соединений, которые могут помочь изучить прошлое планеты.

Запуск зонда в космос может состояться в 2029-2030 годах.

Как Davinci+ будет изучить Венеру

  • Масс-спектрометр Венеры (VMS). Прибор обеспечит первые комплексные исследования благородных и следовых газов на Венере и сможет обнаружить новые виды. 
  • Перестраиваемый лазерный спектрометр Венеры (VTLS). Прибор обеспечит первые высокочувствительные измерения на месте целевых следовых газов и связанных с ними соотношений изотопов на Венере. Это поможет решить вопросы о химических процессах в верхних облаках и приповерхностной среде.
  • Аппарат для изучения структуры атмосферы Венеры (VASI). Прибор обеспечит измерения структуры и динамики атмосферы Венеры во время входа и спуска, а также покажет контекст для химических измерений и позволит реконструировать спуск зонда.

Тепловизор для спуска с Венеры (VenDI). Прибор предоставит высококонтрастные изображения местности тессеры в месте высадки. 

Миссия NASA VERITAS на Венеру 

Орбитальная станция VERITAS должна проработать на орбите вокруг Венеры три года, за это время она создаст радиолокационную и инфракрасную карты поверхности планеты, поможет разработать трехмерную топографическую модель Венеры, что поможет разобраться в вулканической активности планеты и узнать больше о ее геологической истории. Запуск зонда в космос намечен на 2028 год.

Цель миссии VERITAS

VERITAS соберет данные, чтобы помочь ученым ответить на три основных вопроса о Венере:

  • Как эволюционировала геология планеты с течением времени,
  • Какие геологические процессы в настоящее время происходят,
  • Присутствовала ли вода на поверхности или вблизи Венеры.

Понимание геологии Венеры представляет значительный научный интерес из-за ее сходства с Землей. Размеры, возраст и состав Венеры в целом схожи с земными, но ее окружающая среда значительно отличается и менее гостеприимна для жизни.

Таким образом, понимание геологической эволюции Венеры поможет ответить на вопросы о формировании планет, пригодных для жизни. Ключевым шагом в развитии понимания этой эволюции является исследование современной геологии Венеры. Текущие данные могут быть интерпретированы, как тенденция к извержению вулканов или вулканизму. 

Кроме того, в настоящее время неизвестно, в какой степени поверхностные воды исторически присутствовали на Венере и какую роль подземные воды играют в современной геологии Венеры.

Как VERITAS будет изучить Венеру

VERITAS предназначена для создания глобальной топографии и изображений поверхности Венеры с высоким разрешением, а также для создания первых карт о деформации поверхности. Кроме этого, миссия изучит глобальный состав поверхности, ее тепловое излучение и гравитационные поля. На борту космического аппарата находятся два научных прибора: картограф излучательной способности Венеры (VEM) и радар с интерферометрической синтетической апертурой Венеры (VISAR).

  • VEM (Venus Emissivity Mapper) предназначен для отображения излучательной способности поверхности с использованием шести спектральных полос в пяти атмосферных окнах, которые видны сквозь облака. Его построят в немецком аэрокосмическом центре (DLR). VEM также имеет восемь атмосферных полос для калибровки и обнаружения приповерхностного водяного пара.
  • VISAR (Venus Interferometric Synthetic Aperture Radar) предназначен для создания глобальных наборов данных для топографии (точность 250 м по горизонтали на 5 м по вертикали) и визуализации SAR с разрешением 30 м при целевом разрешении 15 м. Он создаст первую карту деформации активной поверхности планеты (1,5 см по вертикали).

Читать далее:

Впервые за 50 лет россияне увидят кольцеобразное затмение: где и как его смотреть

Ученые представили микроскоп, который позволяет видеть мельчайшие клеточные структуры

Животное ожило после 24 тыс. лет спячки в сибирской вечной мерзлоте

Источник

Похожие статьи

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»