Venera-D
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Venera-D
Venera-D.jpg
Concepto artístico de la nave espacial Venera-D acercándose a Venus velada por nubes
Tipo de misiónVenus orbitador y aterrizador
OperadorAgencia Espacial Federal Rusa
Duración de la misiónOrbitador: ≥3 años (propuesto) [1]
Lander:> 3 h [2]
Sonda de superficie LLISSE: ≈90 días terrestres [2]
Propiedades de la nave espacial
Masa de lanzamiento4.800 kg (10.600 libras) [3]
Secado masivoOrbitador: 990 kg (2180 lb) [4]
Lander: 1600 kg (3500 lb) [5]
Masa de carga útilInstrumentos orbitadores: 1200 kg (2600 lb) [4]
Instrumentos de aterrizaje: 85 kg (187 lb) [3]
PoderOrbitador: 1.700 W [4]
Inicio de la misión
Fecha de lanzamientoNoviembre de 2029 (propuesto) [3]
CoheteAngara A5 [4]
Sitio de lanzamientoCosmódromo de Vostochny [6]
Parámetros orbitales
Régimenpolar
Altitud del periciterión300 km (190 millas)
Altitud de apocytherion500 km (310 millas) [4]
Inclinación90 °
Período24 h [4] [2]
Orbitador de Venus
Componente de la nave espacialOrbitador
Aterrizaje de venus
Componente de la nave espacialLander
Transpondedores
BandaX banda , K una banda [4]
Capacidad16 Mbit / s [4]
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Ninguno →
 

Venera-D (en ruso : Венера-Д , pronunciado  [vʲɪˈnʲɛrə ˈdɛ] ) es una misión espacial rusa propuesta a Venus que incluiría un orbitador y un módulo de aterrizaje que se lanzarán en 2029. [3] El objetivo principal del orbitador es realizar observaciones con el uso de un radar. El módulo de aterrizaje, basado en el diseño de Venera , sería capaz de operar durante un período prolongado (~ 3 h) [2] en la superficie del planeta. La "D" en Venera-D significa "dolgozhivushaya", que significa "duradera" en ruso. [7]

Venera-D será la primera sonda Venus lanzada por la Federación de Rusia (las primeras sondas Venera fueron lanzadas por la ex Unión Soviética ). Venera-D servirá como buque insignia para una nueva generación de sondas Venus construidas en Rusia, que culminará con un módulo de aterrizaje capaz de resistir el duro entorno venusiano durante más de 1 1 ⁄ 2 horas registradas por las sondas soviéticas. La superficie de Venus experimenta temperaturas promedio de 462 ° Celsius (864 Fahrenheit), presiones aplastantes de 90 bar (89 atm; 1300 psi) y nubes corrosivas de dióxido de carbono mezcladas con ácido sulfúrico . Venera-D se lanzará en un cohete Angara A5 . [4]

Historia

En 2003, Venera-D fue propuesto a la Academia de Ciencias de Rusia para su "lista de deseos" de proyectos científicos que se incluirán en el Programa Espacial Federal en 2006-2015. Durante la formulación del concepto de misión en 2004, se esperaba el lanzamiento de Venera-D en 2013 y su aterrizaje en la superficie de Venus en 2014. [8] En su concepción original, tenía un gran orbitador, un sub-satélite, dos globos, dos módulos de aterrizaje pequeños y un módulo de aterrizaje grande de larga duración (~ 3 h).

Para 2011, la misión se retrasó hasta 2018 y se redujo a un orbitador con un orbitador subsatélite y un módulo de aterrizaje único con un tiempo de operación esperado de 3 horas. [9] A principios de 2011, el proyecto Venera-D entró en la etapa de desarrollo de la Fase A (Diseño preliminar).

Tras la pérdida de la nave espacial Phobos-Grunt en noviembre de 2011 y las demoras resultantes en todos los proyectos planetarios rusos (con la excepción de ExoMars , un esfuerzo conjunto con la Agencia Espacial Europea ), la implementación del proyecto se retrasó nuevamente a no antes de 2026. . [7] [10]

La posible detección de fosfina en la atmósfera de Venus por ALMA en septiembre de 2020 impulsó un renovado impulso para implementar el proyecto Venera-D. A partir de marzo de 2021, está previsto que el lanzamiento de Venera-D no sea anterior a noviembre de 2029. [3]

Estado

La Asociación Lavochkin está liderando el esfuerzo en el desarrollo de la arquitectura del concepto de misión. Puede incluir instrumentos de la NASA. De 2018 a 2020, la segunda fase de las actividades científicas entre la NASA y el Instituto Ruso de Investigación Espacial (IKI) continuará perfeccionando los conceptos científicos, la arquitectura de la misión del orbitador y el módulo de aterrizaje, así como un examen detallado de los tipos de plataformas aéreas. que podría abordar la ciencia clave de Venus in situ . [11] [12] Se llevarán a cabo talleres adicionales a medida que se desarrolle el concepto de misión. [11] [12] [13] Desde el punto de vista de la masa total entregada a Venus, las mejores oportunidades de lanzamiento ocurren en 2029 y 2031. [14][11]

Metas

La misión tiene un énfasis en la superrotación atmosférica , los procesos geológicos que han formado y modificado la superficie, la composición mineralógica y elemental de los materiales de la superficie y los procesos químicos relacionados con la interacción de la superficie y la atmósfera. [10]

Los objetivos del orbitador son
[11] [7]
  • Estudio de la dinámica y la naturaleza de la superrotación, el equilibrio radiativo y la naturaleza del efecto invernadero.
  • Caracterizar la estructura térmica de la atmósfera, los vientos, las mareas térmicas y las estructuras bloqueadas por el sol.
  • Mide la composición de la atmósfera, estudia las nubes, su estructura, composición, microfísica y química.
  • Investigar la atmósfera superior, la ionosfera , la actividad eléctrica, la magnetosfera y la tasa de escape de gas.
Los objetivos del módulo de aterrizaje son
[11] [7]
  • Realizar análisis químicos de los materiales de la superficie y estudiar la composición elemental de la superficie, incluidos los elementos radiogénicos.
  • Estudio de la interacción entre la superficie y la atmósfera.
  • Investigar la estructura y composición química de la atmósfera hasta la superficie, incluidas las abundancias y las proporciones isotópicas de los gases traza y nobles.
  • Realizar un análisis químico directo de los aerosoles de la nube.
  • Caracterizar la geología de accidentes geográficos locales a diferentes escalas.

Instrumentos de ciencia nocional

Para lograr los objetivos científicos de la misión, el equipo está evaluando los siguientes instrumentos para el orbitador: [5]

  • Espectrómetro de transformada de Fourier PFS-VD , 250–2000 cm-1 λ = 5-45 μm, Δν = 1 cm-1
  • Espectrómetro de mapeo UV, 190–490 nm, Δʎ = 0.3 nm
  • Radiómetro MM, Radiómetro de Onda Milimétrica; Bandas Ka, V y W
  • Espectrómetro de imágenes UV-IR, VENIS
  • Cámara de vigilancia
  • Espectrómetro de ocultación solar y de estrellas, SSOE
  • Espectrómetro heterodino infrarrojo, IVOLGA
  • Radiociencia 1 Orbitador a tierra, ocultación de dos frecuencias en bandas S y X
  • Radiociencia 2 Ocultación de dos frecuencias de tierra a orbitador en bandas S y X
  • GROZA-SAS2-DFM-D, ondas electromagnéticas generadas por rayos y otros fenómenos eléctricos
  • Conjunto de 3 instrumentos de plasma : 1) Analizador de masa de energía panorámica de iones; 2) CAMERA-O, espectrómetro de electrones ELSPEC, analizador rápido de neutros FNA; 3) Espectrómetro de partículas energéticas.
Instrumentos de aterrizaje

El módulo de aterrizaje llevará alrededor de 85 kg de instrumentos, [3] que pueden incluir: [5]

  • Espectrómetro Mossbauer / APXS
  • Paquete de análisis químicos (CAP): cromatógrafo de gases y espectrómetro de masas
  • Suite meteorológica
  • Adquisición, manipulación y procesamiento de muestras

Colaboración potencial de la NASA

En 2014, científicos rusos preguntaron a la NASA si la agencia espacial estadounidense estaría interesada en colaborar con algunos instrumentos para la misión. [7] [1] Bajo esta posible colaboración, el equipo de estudio "Venera-D Joint Science Definition Team" (JSDT) se estableció en 2015. Venera-D podría incorporar algunos componentes estadounidenses, incluidos globos, un subsatélite para mediciones de plasma , o una estación de superficie de larga duración (90 días) en el módulo de aterrizaje. [2] [10] Toda posible colaboración aún está en discusión. [1] [2] [15]

Los posibles instrumentos científicos que la NASA podría contribuir incluyen un espectrómetro Raman y un espectrómetro de rayos X de protones alfa (APXS). [16] Además, los tres tipos de plataformas maniobrables atmosféricas bajo consideración por la NASA incluyen globos de súper presión, globos controlados por altitud, la plataforma de maniobra atmosférica Venus (VAMP), aviones semi-flotantes y aviones propulsados ​​por energía solar. [11] [17]

La plataforma móvil de atmósfera de Venus (VAMP), que funciona con energía solar, está siendo desarrollada actualmente por Northrop-Grumman Corp. Si se incluye, sería capaz de volar dentro de la capa de nubes entre 50 y 62 km, y se está desarrollando para operar en 117 Se necesitan días terrestres para un seguimiento completo durante un día completo en Venus. [5] Llevaría instrumentos para adquirir observaciones de la estructura atmosférica, la circulación, la radiación, la composición y las especies de gases traza, junto con los aerosoles de nubes y los absorbentes ultravioleta desconocidos. [5]

Otra carga útil propuesta es LLISSE ( Explorador del sistema solar in situ de larga duración ), que utiliza nuevos materiales y componentes electrónicos resistentes al calor que permitirían un funcionamiento independiente durante unos 90 días terrestres. [2] [15] Esta resistencia puede permitir obtener mediciones periódicas de datos meteorológicos para actualizar los modelos de circulación global y cuantificar la variabilidad de la química atmosférica cercana a la superficie. [2] Sus instrumentos anticipados incluyen sensores de velocidad / dirección del viento, sensores de temperatura, sensores de presión y una matriz de sensores químicos múltiples. LLISSE es un cubo pequeño de 20 cm (7,9 pulgadas) de aproximadamente 10 kg (22 lb). [2] [18] El módulo de aterrizaje puede llevar dos unidades LLISSE; uno funcionaría con baterías (3000 h) y el otro con energía eólica.[2] [15]

Ver también

  • Observaciones y exploraciones de Venus
  • Venus In Situ Atmospheric and Geochemical Explorer (VISAGE), módulo de aterrizaje
  • Investigaciones de composición in situ de Venus (VICI), módulo de aterrizaje
  • Venus Origins Explorer (VOX), orbitador
  • VERITAS (nave espacial) , orbitador
  • DAVINCI + , orbitador y sonda atmosférica

Referencias

  1. ^ a b c NASA estudia los objetivos científicos compartidos de Venus con el Instituto de Investigación Espacial Ruso [ enlace muerto ] . NASA. 10 de marzo de 2017
  2. ^ a b c d e f g h i j Venera-D: Informe final de la fase II . Equipo conjunto de definición científica. 31 de enero de 2019.
  3. ↑ a b c d e f Zak, Anatoly (5 de marzo de 2021). "Nueva promesa para el proyecto Venera-D" . RussianSpaceWeb . Consultado el 7 de marzo de 2021 .
  4. ^ a b c d e f g h i Informe de estado del equipo conjunto de definición científica de Venera-D. D. Senske, L. Zasova, A. Burdanov, T. Economou, N. Eismont, M. Gerasimov, D. Gorinov, J. Hall, N. Ignatiev, M. Ivanov, K. Lea Jessup, I. Khatuntsev, O Korablev, T. Kremic, S. Limaye, I. Lomakin, A. Martynov, A. Ocampo, S. Teselkin, O. Vaisberg y V. Vorontsov. Conferencia del Instituto Lunar y Planetario. 11 de diciembre de 2017.
  5. ^ a b c d e Venera-D: Expandiendo nuestro horizonte del clima y la geología del planeta terrestre a través de la exploración integral de Venus . Informe del equipo conjunto de definición científica de Venera-D. 31 de enero de 2017.
  6. ^ Concepto de misión Venera-D para estudiar el ambiente de atmósfera, superficie y plasma de Venus . 42ª Asamblea Científica de COSPAR. Celebrada del 14 al 22 de julio de 2018, en Pasadena, California, EE. UU., Abstract id. PEX.1-26-18. Julio de 2018.
  7. ↑ a b c d e Wall, Mike (17 de enero de 2017). "Rusia, Estados Unidos reflexionando sobre la misión conjunta a Venus" . Espacio . Consultado el 29 de octubre de 2017 .
  8. ^ Misión Venera-D en Russia Space Web (consultado el 25 de noviembre de 2013)
  9. ^ Ted Stryk, misión Venera-D de Rusia (DPS-EPSC 2011) , Planetary Society, 10 de mayo de 2011 (consultado el 25 de noviembre de 2013)
  10. ^ a b c Senske, D .; Zasova, L. (31 de enero de 2017). "Venera-D: Ampliando nuestro horizonte de clima y geología del planeta terrestre a través de la exploración integral de Venus" (PDF) . NASA . Archivado desde el original (PDF) el 27 de abril de 2017 . Consultado el 29 de octubre de 2017 .
  11. ^ a b c d e f Desarrollo del concepto de misión Venera-D, desde los objetivos científicos hasta la arquitectura de la misión. 49a Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria 2018 (Contribución LPI No. 2083).
  12. ^ a b Fase II de Venera-D . LPI. 2019.
  13. ^ ¿ Un dirigible para explorar Venus? Rusia podría llegar primero. Dirk Schulze-Makuch, Revista Air & Space . 11 de octubre de 2019.
  14. ^ https://nplus1.ru/news/2019/05/29/venera-d
  15. ^ a b c Explorador del sistema solar in situ de larga duración (LLISSE). LPI. 2019.
  16. ^ Informe del equipo conjunto de definición científica de Venera-D. 31 de enero de 2017. JSDT, VEXAG en NASA.
  17. ^ Concepto de aeroplano solar desarrollado para la exploración de Venus . (PDF) NASA. Centro de Investigación Glenn . 2018.
  18. ^ La sonda espacial de la NASA para explorar Venus debería estar lista para 2023. Alison DeNisco Rayome, C-Net . 23 de octubre de 2019.

enlaces externos

  • Venera-D - Programa espacial federal de la Federación de Rusia
  • Misión Venera-D en Russia Space Web
  • Informe Venera-D Fase II (31 de enero de 2019)
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