Celem projektu jest realizacja polskiego udziału w międzynarodowym eksperymencie PFS (Planetary Fourier Spectrometer) dla misji Venus-Express przygotowywanej przez ESA. W CBK PAN prowadzone były następujące prace związane z PFS:
- konstrukcja modułu skanera – systemu do pozycjonowania przestrzennego osi optycznej spektrometru PFS
- konstrukcja modułu zasilania całości urządzenia
Pełna integracja wszystkich przyrządów i podsystemów z satelitą została zakończona w grudniu 2004 w Alenia Spazio w Turynie. Prawie przez cały rok 2005 satelita z aparaturą naukową przechodził kompleksowe testy w Intespace w Tuluzie. 9 listopada 2005 satelita VEX został wyniesiony w przestrzeń międzyplanetarną z poligonu Bajkonur w Kazachstanie. Lot międzyplanetarny będzie trwał 6 miesięcy i w maju 2006 VEX wejdzie na orbitę Venus.
Cele misji
- Badanie oddziaływania wiatru słonecznego i atmosfery Wenus – analizator plazmy ASPERA-4
- Badanie pola magnetycznego Wenus, pomiary jego natężenia i kierunku – magnetometr MAG
- Badanie rozkładu temperaturowego atmosefry Wenus oraz analiza składu chemicznego atmosfery – spektrometr PFS pracujący w zakresie widzialnym i podczerwonym
- Badanie składu chemicznego atmosfery – spektrometr SPICAV pracujący w zakresie podczerwonym i nadfioletowym
- Sondowanie atmosfery i jonosfery Wenus w zakresie fal radiowych – eksperyment VeRa
- Analiza spektralna atmosfery i powierzchni Wenus oraz zjawisk zachodzących między nimi – spektrometr VIRTIS
- Sporządzenie mapy całej powierzchni Wenus – wielokanałowa kamera VMC
Krótko o Wenus
Wenus jest drugą z kolei planetą licząc od Słońca. Pod względem rozmiarów i gęstości jest najbardziej podobna do Ziemi. Jej powierzchnia ma raczej charakter równinny. Bezpośrednie obserwacje powierzchni są utrudnione, gdyż planetę zakrywa gęsta warstwa nieprzezroczystych chmur odbijajacych aż 60% światła słonecznego. 10% powierzchni Wenus zajmują łańcuchy górskie. Najwyższy szczyt ma wysokość 11 km. Na terenach płaskich widoczne są bezładnie rozrzucone owalne formacje o średnicach od 20 do 80 km. Są to prawdopodobnie pozostałości kraterów meteorytowych. Na Wenus brak kraterów o średnicy mniejszej niż 2 km, pewnie dlatego że mniejsze meteoryty nie zdołały przeniknąć przez gęstą warstwę atmosfery. Wyraźnie jaśniejsze plamy to obszary aktywnie tektonicznie – znajdują się one w różnych fazach rozwoju.
Gęsta atmosfera, która utworzyła się ponad 3,5 mld lat temu, zmieniła bilans cieplny planety. Coraz silniejszy był efekt szklarniowy i temperatura planety wzrastała. W tym czasie z powierzchni Wenus wyparowała cała woda, a para wodna w atmosferze uległa rozłożeniu na wodór i tlen pod działaniem promieniowania nadfioletowego Słońca.
Wenus obiega Słońce po niemal kołowej orbicie w ciągu 224 dni. Ponieważ oś obrotu planety jest prawie prostopadła do płaszczyzny jej orbity, na Wenus nie występują pory roku. Doba na Wenus trwa nieco ponad 243 doby ziemskie – spośród wszystkich planet Wenus obraca się najwolniej wokół własnej osi.
Aparatura naukowa
Na satelicie WENUS EXPRESS znajduje się 7 przyrządów naukowych opracowanych w różnych instytutach europejskich
- analizator plazmy i energetycznie obojętnych atomów ASPERA-4: (Szwecja)
- magnetometr MAG (Austria)
- spektrometr fourierowski PFS do badań atmosferycznych (Włochy)
- spektrometr SPICAV pracujący w zakresie widzialnym i podczerwonym (Francja)
- radar VeRa: (Niemcy) do badań jonosfery, atmosfery i powierzchni w zakresie fal radiowych
- spektrometr VIRTIS (Francja) pracujący w pasmie fal od 0.25 do 5 um.
- wielokanałowa kamera VMC: (Niemcy)
Start satelity Venus Express nastąpił 9 listopada 2005 z poligonu Bajkonur. Orbiter, o całkowitej masie 1270 kg, był umocowany na rosyjskiej rakiecie SOYUZ-FREGATA. Po wyniesieniu satelity na orbitę okołoziemską, 3 niższe stopnie rakiety Soyuz oddzieliły się od statku i spłonęły w atmosferze ziemskiej. Wkrótce potem silniki napędowe czwartego stopnia rakiety nośnej – Fregaty – wyniosły satelitę na trajektorię w kierunku Wenus. Po tym manewrze Fregata oddzieliła się od satelity i VENUS EXPRESS dalej leci sam.
Podczas 153 dni lotu międzyplanetarnego satelita dokona jedynie drobnych manewrów korekcji trajektorii lotu, wykorzystując swój własny system sterujący. Po zbliżeniu się do Wenus, orbiter włączy silnik hamujący, tak by przy odpowiedniej prędkości zostać przechwyconym przez pole grawitacyjne planety. Wejście na orbitę Wenus planowane jest w maju 2006.
Orbita VENUS-EXPRESS
Osiągnięcie przez satelitę docelowej orbity potrwa około 5 dni licząc od momentu wejścia w pole grawitacyjne planety. Pierwszym zadaniem układów kontrolujących pracę satelity będzie właściwe ustawienie statku kosmicznego względem Słońca. Następnie rozwiną się automatycznie panele baterii słonecznych i na Ziemię zostanie przesłana wiadomość o stanie przyrządów naukowych i systemu pokładowego.
VENUS EXPRESS będzie okrążał Wenus średnio co 24 godziny po orbicie eliptycznej o perygeum 250 km i apogeum 66 tys. km. Łączność z Ziemią nawiąże tylko w wyznaczonych okresach czasowych. Wtedy też będą transmitowane informacje zebrane wcześniej podczas pracy przyrządów naukowych zapisane w pamięci satelity. Cała misja zaplanowana została na 2 doby wenusjańskie czyli około 500 dni ziemskich.
