A NASA (újra) a Vénuszra megy


A NASA (újra) a Vénuszra megy
Olvasási idő: 7 perc

A NASA, június eleji bejelentése alapján, rögtön két missziót is indít, hogy behatóbban tanulmányozza, a lakhatóságát tekintve egyre vitatottabb, Vénuszt!

A Vénusz felfedezése jó ideje nem szerepel már  az űrügynökségek céljai között, ezt a tendenciát fordíthatják meg most az amerikaiak. A hidegháborús űrverseny egyik, máig ismeretlen, területe a Naprendszerünk második bolygójának (Vénusz) megközelítéséért és felfedezéséért vívott békés és tudományos köntösbe csomagolt harc. Az 1960-as évek elejétől fogva az amerikaiak és a szovjetek párhuzamosan haladtak a műholdak fejlesztésével és fellövésével. A sort ismételten a szovjetek nyitották meg a világ első bolygószondájával, a Venyera-1-essel, 1961. február 12-én. A szonda először Föld körüli pályára állt, majd a következő fázisban elindult a Vénusz felé.

A Venyera-1-es – csakúgy, mint a program második és harmadik fázisa – nem ért célt. Az egyes számú szonda elveszítette a kapcsolatot a földi irányítással. Ennek az lett az oka, hogy a bolygóhoz közeledvén, nem tudták bekapcsolni a pálya korrigálásához szükséges hajtóműveket, így az űrszonda elvétette célját és Nap körüli pályára állt. A második és harmadik fázisban fellőtt szondák már sikeresebbek voltak, ugyanakkor túlmelegedés miatt szintén elveszítették a kapcsolatukat a szovjet irányítással.

A programot azonban nem állították le, sőt a marsi küldetésből származó tapasztalatok felhasználásával, jelentősen megerősítették a szondákat és a leszálló egységeket!

A Venyera-13 szondája és sorban utána a többi fennmaradt kapszula. Forrás: astronomy.com
A Venyera-13 szondája és sorban utána a többi fennmaradt kapszula. Forrás: astronomy.com

A Venyera-4-es 1967 októberében érte el a Vénuszt és kezdte meg a leszállást. Bár az egység megkezdte a hőmérséklet, légköri viszonyok és uralkodó nyomás mérését, a felszín felett 23 km-el a kapcsolat megszakadt. A szovjet tudósok ennek okát a nagy nyomásnak tulajdonították, bár ez nem biztos. 1969-ben a Venyera-5 és 6-os egységek már 17 km-re tudták megközelíteni a felszínt, mielőtt elődjük hasonló sorsára jutottak volna. A küldetés mégis értékes adatokat tudott közölni a földiekkel.

A felszínen beazonosított 10 MPa nyomás és 500 Celsius fokos hőmérséklet már jó megközelítést adott, hogy mi ellen is kell felszerelniük az űreszközeiket. A múlt század nyolcvanas éveiig folytatódó missziós-sorozatnak még további 10 programot sikerült megvalósítania. Az 1975 és 1982 közötti 4 Venyera-misszió már képeket is tudott továbbítani a Földre, a szokásos fizikai és egyéb geográfiai adatok mellett. Egy évvel később, a Venyera-15 és 16 radarral pásztázták a felszín, több aktív vulkánt is felfedezve.

Venyera-13 első színes panorámaképeinek egyike. Forrás: planetary.org
Venyera-13 első színes panorámaképeinek egyike. Forrás: planetary.org

Bár a leszállóegységek több kameralencséjének védőrostélya sem tudott kinyílni, illetve átlagosan 20-30 percen túl a kapcsolat megszakadt, abban az időben ez hihetetlen teljesítményt jelentett!

Mégis, sikeresség tekintetében az amerikaiak nyerték meg az űrverseny e szakaszát! A Mariner 2-es egység, 1962-ben sikeresen közelítette meg a Vénuszt és küldött adatokat 129 napon át, míg a Venyerához hasonlóan Nap körüli pályára nem állt. A Mariner-program érdekessége, hogy az amerikaiak minden egységhez egy tartalék egységet csatoltak, amelynek feladata a kutatás átvétele volt meghibásodás esetén. A marsi expedíciók tapasztalatát ebben az esetben is felhasználták. A Mariner 4-et például eleve marsi misszióra tervezték.

A Mariner 2 űreszköz, amely megszerezte az elsőséget az amerikaiaknak a Vénuszért folytatott űrversenyben. Forrás: practicalspace.com
A Mariner 2 űreszköz, amely megszerezte az elsőséget az amerikaiaknak a Vénuszért folytatott űrversenyben. Forrás: practicalspace.com

 

Természetesen a Mariner küldetéssorozatban is előfordultak hibák és sikertelen küldetések, azonban a szovjetekhez képest a befektetett pénz jobban tudott hasznosulni. A Mariner 4-10-ig számozott küldetésekből csak a nyolcas számú nem tudta betölteni célját, mert az óceánba zuhant. A NASA a sikeressége miatt – amely egyszerre ölelte fel a Mars, Vénusz és Merkúr vizsgálatát – 1975-ben be is fejezte a kísérleteket, majd a Voyager-program a távolabbi bolygók felé fordult, mígnem az 1990-es években a nagyarányú költségvetési elvonások miatt ezeket is leállították.

Az Európai Űrügynökség 2006 és 2014 között állította sikeresen Vénusz körüli pályára a Venus Express elnevezésű űrszondát, amely az üzemanyag kiürülése után, a bolygó felszíne felé közeledve darabokra esett. A küldetés érdekessége, hogy a bolygó vizsgálatán kívül, magát a Földet figyelték meg, hogy az élet jeleit kutassák nagy távolságban.

Természetesen az európaiak folytatják a kutatásaikat különféle programokon keresztül, de ezek nem Vénusz, sokkal inkább Nap specifikusak. Velük szorosan együttműködve a japán Akatsuki említhető meg, amely 2020 végéig szállított volna adatokat a Földre, de végül nem sikerült pályára állnia.

A számos űrkutatási célból felküldött űrszondák, terepkutató egységeknek hála, a Vénuszról rengeteg adattal rendelkezünk!

A bolygót már egészen korán ,,felfedezték” az emberek és úgynevezett kalauzcsillagként használták. Az Esthajnalcsillag névvel illetett égitest számtalanszor adott tájékozódási pontot az utazóknak. Később a sci-fi irodalom kedvelt témája volt a benépesítés. A szerzők szokás szerint előre jelezhettek valamit, hiszen a Vénusz a Föld testvérbolygója, vagyis a két égitestnek hasonló a mérete, tömege és gravitációs ereje. Ez utóbbi talán a legfontosabb, hiszen a másik szomszédunk, a Marssal szemben, ahol ez az érték a földi körülbelül 38%-a, itt viszont 90,4%. A távolság is előbbihez képest 56 millió km, utóbbihoz képest 45 millió km.

Vénusz és Föld. Forrás: universetoday.com
Vénusz és Föld. Forrás: universetoday.com

 

Bár a légkör szén-dioxid tartalma igen magas, ez hasznosulhat szén alapú vegyületek előállításakor. Hátrány, hogy a felszíni nyomás a földinek a 92-szerese és a felszíni hőmérséklet is 460 Celsius fok felett van, amely éjszaka -220-ig is lesüllyedhet, köszönhetően a felhőknek, amelyek a fény 60%-át is visszaverik. Ezek és egy halvány ózonréteg megléte alapján a planetológusok arra következtethetnek, hogy egykor hasonló légkörű bolygó lehetett az égitest, mint a Föld. Mára az üvegházhatás elinflálta a vizeket, a párát, csaknem megállította a szeleket, az eső nem más, mint kén-dioxid és kén-sav.

Valószínű, hogy itt található a legtöbb vulkán az összes többi bolygó közül a Naprendszerünkben. Egy év 243 földi napnak felel meg a lassú forgás miatt. Bár holdja nincs, meteorokból később kialakulhatna. A NASA és a Glenn Kutatóközpont kutatója, Geoffrey A. Landis komolyan foglalkozott a gyors benépesítés terraformálás nélküli elgondolásaival. Javaslatában lebegő ,,városok” szerepelnek, amelyeket a rengeteg légköri szén-dioxid tartana fenn, amelynek felhajtóereje több tízszerese a héliuménak.

Ezek azok, amiket idáig tudtunk, most jöjjön a legújabb felfedezés!

A bolygót körüllengő felhőben olyan gázt fedeztek fel (először 1978-ban, majd 2017-, 2019-ben is), amelyeket csakis élő organizmusok állíthattak elő. A vizsgált gázban található elemeket eddig csak a Földön tudták kimutatni, és egyértelműen mocsaras területeken élő anaerob mikrobákkal állnak összefüggésben. Ez, ha óvatosan is, de azt jelenti: van élet a Vénuszon! Eddigi vizsgálatok alapján kimutatták a kutatók, hogy a bolygón nagy mértékben található foszfin, amely egy színtelen, erősen gyúlékony és mérgező gáz. Az anyag a Földön is fellelhető, azonban itt gyorsan le is bomlik; míg a Vénuszon újra és újra megjelenik.

Jane Greaves, a Cardiff Egyetem asztronómiaprofesszora szerint ennek a legvalószínűbb magyarázata csakis az lehet, hogy a Vénusz sűrű felhőrétegében él valamilyen földönkívüli mikroorganizmus-kolónia, amely gondoskodik a foszfin előállításáról. További hasonlatos gázok megléte is valószínűsíthető úgy, mint a nitritsav, nitrátsav, kénhidrogén és ammónia. A felfedezést tavaly ősszel jelentették be és azóta a tudományos világ próbálja cáfolni a földönkívüli mikrobás elméletet. Bár a földi foszfin-kísérletek a modellben működtek és elvileg lehetséges, hogy a Vénusz ,,légkörét” a mikroorganizmusok alakítsák, ugyanakkor még mindig nem zárható ki pontosan a szimpla kémiai folyamat-együttes.

Több, mint valószínű, hogy a bolygón máig aktív vulkanizmus működik. A vulkánok képesek foszfint és egyéb mérges gázokat kilövellni. A legfőbb kritika mégis Greaves és csapatának megfigyelését támadja. A kritikusok szerint a kutatók nem foszfint láttak a távcsöveken keresztül, hanem kén-dioxidot, amely hasonlóan vulkanizmus eredménye, valamint szintén 266,94 GHz frekvencián nyelik el a sugarakat. Greaves ezt azzal védte, hogy a színképtartomány szélessége, amely a foszfin ujjlenyomatának feleltethető meg, őt igazolja, nem a kén-dioxid jelenlétét.

További kifogások is vannak, amelyekre a tudós még nem reagált! Ezek szerint sokkal több kén-dioxid van a Vénuszon, mint az eddigi mérések alapján feltételezték, ez megmagyarázná a színképeltolódást, továbbá a használt frekvenciatartomány becsapós lehet. Greaves és csapata szerint a sugárzást a tengerszint feletti 50 és 60 km-nél kell indítani – ahogy azt tették az Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) távcsővel Chilében – míg a kritikusok szerint 80 km magasból.

A hipotézisek csatája már zajlik, biztosat csak a missziók alapján lehet majd állítani!

A NASA már 1992 óta visz egy nagyszabású, úgynevezett Discovery Pogram-ot, amely több kisebb vállalkozás ernyőszervezete. A Discovery Program jelenleg aktív missziói érintik a Hold felderítését 2009-óta és a Mars felszíni vizsgálatát az InSight 2018-as programjában. A jövőben, 2021 októberében aszteroidákat fog vizsgálni a Lucy, 2022 augusztusában a Psyche. Marsi holdakat vizsgál majd a japánokkal koprodukcióban megvalósuló MEGANE.

Csakúgy, mint a DAVINCI+ és VERITAS, amelyek a Vénuszra fognak összpontosítani!

2020 februárjában a NASA parancsot adott, hogy dolgozzanak ki négy lehetséges esettanulmányt, amelyet misszióvá lehetne fejleszteni. A szervezet munkatársai és külsős egyetemi szakemberek, értelmiségiek brainstormingjának köszönhetően az ötletekből nem volt hiány. Végül az amerikai űrügynökség négy lehetséges koncepciót választott ki, ezek a fentebb már említett DAVINCI+, VERITAS, a Neptunusz holdját vizsgáló TRIDENT és a Io Volcano Observer (IVO), amely a Jupiter egyik égi kísérője után ered majd.

A tervek szerint a négy program várható költségei 2 milliárd dollár körül alakulnak; minden misszióra 500 milliót elkülönítve. A pénz mennyisége pontosan illeszkedik a tervekhez, hiszen kis szabású missziókról van szó, hogy több sikert fel lehessen mutatni, hogy a következő évtizedekben már a Kongresszus növelhesse az ügynökség büdzséjét. Az időkeret, vagyis a várható kilövés és égitest elérés 2028 és 2030 között történik majd meg. Az idő kitolására nincs hivatalos magyarázat, valószínűleg a projekt megvalósulásának nagyobb esélye állhat a háttérben.

DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry and Imaging)

A projekt célja, hogy az égitest atmoszféráját vizsgálva eljusson arra a következtetésre, hogy az hogyan keletkezhetett, illetve fejlődhetett. A tudósok remélik, hogy így rájöhetnek, rendelkezett a Vénusz valaha óceánnal vagy egyáltalán nagy víztömegekkel. Egy speciális szondán keresztül, amit közvetlenül a légkörbe juttatnak, megfogják várhatóan határozni az azt felépítő gázok, főként a nemes gázok pontos arányát és mértékét. Erre azért van szükség, hogy megállapítsák pontosan mi vezetett a Vénusz, úgynevezett elszabadult üvegházhatásához; pontosan mi az az érték, amikor már számunkra sincs visszatérés, mert a gázok megakadályozzák a hőmérséklet távozását, ezáltal a Föld lehűlését.

A következtetéses kutatások mellett a DAVINCI+ fogja szállítani az első nagy felbontású HD képminőséget is. A gyönyörködtetésen kívül ez a feltételezett kontinensek lemeztektonikáját fogja bemutatni a Vénusz Tessera (Mozaik) elnevezésű helyszínéről. A DAVINCI+ szondája egy kompakt spektrométert visz magával, vagyis a CUVIS-t, amely jelenleg a legújabb fejlesztésű optikai rendszer, amit a felhők és azok kémiai vizsgálatára használnak majd. A projekt első embere James Garvin a maryland-i Goddard Space Flight Center-ből. Szintén a NASA vezető űrközpontja állítja majd fel a menedzsment stábját is.

VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy)

A VERITAS program az égitest felszínét pásztázza majd, hogy annak geológiai múltját térképezze fel, hogy megláthassuk, miért tért a Földtől eltérő fejlődési pályára. Ezen kívül feladata, hogy feltérképezze a teljes topográfiát, különösképpen a vulkánokat és a nehezebb terepszakaszokat. Ettől azt várhatjuk, hogy végre kiderül, mennyire aktív a vulkánosság, bocsátanak-e ki a kráterek gőzt, milyen kőzetanyaggal rendelkeznek.

A távolságok pontos mérésére egy, a GPS-hez hasonló eszközre van szükség. Ez a Deep Space Atomic Clock-2, amely egy mikrosütő méretű atomóra. A távolságot a sebesség és az idő hármasának képletéből tudhatjuk. A földi jel kibocsátása, majd fogadása egyre több idő az űreszköz távolodás miatt, ami végül a távolban meg is szűnhet, esetleg egy égitest is blokkolhatja. Az atomóra lényege, hogy földi időt mutasson, azonban a kvarckristály oszcillátorok az űrben idővel veszítenek sebességükből és időbeli ,,tévedésük” száz kilométeres eltévelyedéseket is okozhat.

A Deep Space Atomic Clock-2. Forrás: theconversation.com
A Deep Space Atomic Clock-2. Forrás: theconversation.com

A Deep Space Atomic Clock-2 forradalmi megoldása, hogy amíg a Földön az arany és a kvarc jelentett stabil időmérési lehetőséget, odafent a higany-ion és kvarc együttese, esetleg egyéb atomok ,,keveréke”. Az így létrejövő óra 10 millió évente fog pusztán 1 másodpercet tévedni. Ez azonban nem számít, hiszen az űrbéli atom óra napi kétszer kap update-jelet a Földről, ahol még stabilabb órák vannak. Ez azt jelenti, hogy a szerkezettel lehetségessé válik a távoli űrutazás. Hiszen a földi kommunikáció update jeleinek fogadására immár évek állnak rendelkezésre. A sikeres VERITAS küldetés után valószínű, hogy az atomóra alapfelszerelése lesz a GPS-műholdaknak és jövőbeni űreszközöknek.          

Ennél a résznél kapcsolódik be az Európai Űrügynökség (ESA), amellyel a részleteket Suzanne Smrekar, a VERITAS első embere hivatott kidolgozni. Suzanne a dél-karolinai Sugárhajtású Laboratóriumból jött, ami szintén a NASA szervezeti ernyője alá tartozik. Az ESA által bejelentett, szintén a Vénuszt, hasonló célból vizsgálandó EnVision-program, megkapja a NASA által kifejlesztett Szintetikus Rés Radart, a VenSAR-t. Az európaiak, közülük is külön a francia és olasz ügynökségekkel való együttműködése rendkívül gyümölcsöző lehet és az összefogás remek példája!

A mérföldkövekről és eredményekről reméljük, hamarosan beszámolhatunk!



Previous RadCube küldetés, kis műhold a Föld körül
Next Van kis tó a kertedben? Segíts!

No Comment

Leave a reply

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük