Vistes i sons d’un sobrevol de Venus


Ciència i exploració

13/08/2021
266 vistes
4 m’agrada

La nau espacial Solar Orbiter i BepiColombo de l’ESA van fer un sobrevol històric de Venus a principis d’aquesta setmana, passant pel planeta en un termini de 33 hores l’un de l’altre i capturant imatges i dades úniques durant la trobada.

Solar Orbiter va sobrevolar Venus el 9 d’agost a una distància de 7995 km, mentre que BepiColombo va passar pel cap a només 552 km de la superfície del planeta el 10 d’agost. Els flybys eren necessaris per donar a la nau espacial un assistència per gravetat per ajudar-los a arribar a les seves properes destinacions. BepiColombo farà el primer dels sis flybys a Mercury durant la nit de l’1 a l’1 d’octubre, abans d’entrar en òrbita el 2025. Solar Orbiter realitzarà un sobrevol proper de la Terra el 27 de novembre, abans que altres estirades de Venus inclinin la seva inclinació per aconseguir el primeres vistes dels pols del Sol.

Els voladors de Venus requereixen un treball de navegació a l’espai profund extremadament precís, assegurant que la nau espacial tingués les trajectòries d’aproximació correctes a uns pocs quilòmetres a una distància de 187,7 milions de km de la Terra.

Sentint la calor

Com era d’esperar durant el proper sobrevol de BepiColombo, els mòduls de les naus espacials van sentir un ràpid augment de calor en passar de la nit a la nit del planeta. El JAXA Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO), situat dins del protector solar, va registrar un augment de 110 graus centígrads en un dels seus vuit panells solars, de -100ºC a + 10ºC. Dins de la nau espacial només es va observar un augment de 2-3 graus, cosa que demostra l’eficàcia de l’aïllament.

Al mòdul europeu de transferència de mercuri, es va observar un augment de la temperatura de 50 graus al radiador de la nau espacial, mentre que el Mercury Planetary Orbiter (MPO) va registrar un canvi d’uns 20 graus.

Remolcador de gravetat

Tant Solar Orbiter com BepiColombo també van sentir la immensa atracció gravitatòria del planeta en l’impuls angular de les seves rodes de reacció, que s’utilitzen per mantenir l’actitud de la nau espacial, mantenint-la en direcció.

L’acceleròmetre italià de primavera (ISA) a bord del MPO BepiColombo va registrar les acceleracions mesurades per la sonda amb gran sensibilitat. Després, l’equip ISA va traduir les dades d’acceleració en freqüència per fer-les audibles a l’oïda humana. El so resultant és ric amb efectes interessants a causa de la gravetat del planeta que actua sobre l’estructura de la nau espacial, la resposta de la nau als canvis de temperatura ràpids i les rodes de reacció que treballen intensament per compensar aquests efectes.

L’acceleròmetre també va sentir els efectes de la marea que actuaven sobre la nau espacial mentre volava a diferents distàncies més enllà de Venus. Es va poder detectar la petita diferència d’atracció gravitatòria entre el centre de massa de BepiColombo i l’ISA en relació amb Venus, la primera vegada que un acceleròmetre va registrar aquest efecte en un altre planeta. L’equip està analitzant aquestes valuoses dades i utilitzarà la mesura com a referència per afinar l’instrument abans de la fase científica a Mercury.

Ciència multipunt

Molts dels instruments científics estaven en funcionament durant els flybys, aprofitant l’oportunitat de recopilar dades sobre l’entorn magnètic, plasmàtic i de partícules de Venus al voltant de la nau espacial. A més, l’aspecte únic del doble sobrevol és que els dos conjunts de dades es poden comparar des de llocs que no solen ser mostrejats per un orbitador planetari.

Els equips de magnetòmetres de les dues naus espacials van informar que van veure els efectes del sobrevol en les seves dades, permetent una rara visió de la interacció del vent solar amb una atmosfera planetària.

L’equip de magnetòmetres MPO de BepiColombo va crear una sonificació simple de la variabilitat del camp magnètic total mentre sobrevolaven Venus. El àudio capta sorolls semblants al vent de baixa freqüència causats pel vent solar i la seva interacció amb Venus. Es registra clarament la sobtada transició de la nau espacial al vent solar molt tranquil al xoc de proa (la ubicació on la magnetosfera del planeta es troba amb el vent solar).

Volar per l’entorn magnètic de Venus

L’equip de magnetòmetres Solar Orbiter també descriu el camp magnètic que augmenta en magnitud a causa de la compressió del camp mentre viatjaven passant pels flancs del planeta, i després d’una forta caiguda en tornar a creuar el xoc de proa cap al vent solar.

I mentre Solar Orbiter creuava a través de la cua de la magnetosfera i sortia del xoc de proa cap al vent solar, BepiColombo estava “aigües amunt”, de manera que els equips coneixeran les condicions del camp magnètic d’entrada durant tota la trobada per veure com Venus ha afectat el vent solar riu avall. Passaran moltes setmanes en fer una anàlisi detallada dels dos conjunts de dades.

Els sensors de BepiColombo MPO i MMO també estaven vigilant si hi havia ions que circulaven a la magnetosfera i a les rodalies properes de Venus. Les partícules segueixen camps electromagnètics i també estan fortament relacionades amb processos de la ionosfera i l’atmosfera. Per exemple, el detector de partícules d’ions SERENA / PICAM de MPO va mesurar clarament un pic de densitat d’ions d’hidrogen durant l’aproximació més propera. SERENA és el conjunt d’instruments de Recerca de Recàrrega Exosfèrica i Abundàncies Naturals Emeses i PICAM és la Càmera de Ions Planetaris.

Volant per Venus

Amb la trobada propera, el radiòmetre MErcury i l’espectròmetre d’imatge per infrarojos tèrmics (MERTIS) de MPO podrien capturar espectres de l’atmosfera de Venus mentre el planeta omplia completament el seu camp de visió. Aquests espectres d’alta resolució de Venus no s’han obtingut des de la missió Venera 15 a principis dels anys vuitanta. Un primer cop d’ull a les dades de MERTIS mostra la banda esperada de diòxid de carboni i indicis de característiques més espectrals. L’anàlisi detallada que reveli l’estructura tèrmica a l’atmosfera i l’abundància potencial de diòxid de sofre trigarà moltes setmanes. A part del valor científic d’aquestes dades, també ajudarà a verificar el calibratge de l’instrument en preparació per a les primeres observacions tèrmiques d’infraroig de Mercuri per part d’una nau espacial.

Fotobomba de Venus
No va ser possible prendre imatges d’alta resolució de Venus amb les càmeres científiques a bord de cap de les dues missions, però tots dos van poder utilitzar altres instruments per capturar imatges en blanc i negre.

L’imaginador SoloHI de Solar Orbiter va observar la nit de Venus els dies abans de l’aproximació més propera. SoloHI sol prendre imatges del vent solar, el flux de partícules carregades alliberades constantment del Sol, captant la llum dispersada pels electrons al vent. Els dies previs al sobrevol de Venus, el telescopi va copsar l’observació dramàtica de la vora del dia del planeta. El imatges mostra Venus movent-se pel camp visual des de l’esquerra, mentre el Sol està fora de la càmera a la part superior dreta. La part nocturna del planeta, la part oculta del Sol, apareix com un semicercle fosc envoltat per una brillant mitja lluna de llum.

Les tres càmeres de monitorització de BepiColombo van capturar una sèrie d’instantànies en blanc i negre, començant des de l’aproximació a la nit, fins a l’aproximació més propera i els dies posteriors a la desaparició de la vista del planeta. El conjunt complet d’imatges del flyby està disponible a Arxiu de Ciències Planetàries.

Segon sobrevol de Venus de BepiColombo en imatges

On seguir?
Solar Orbiter i BepiColombo tenen un sobrevol més aquest any.

Durant la nit de l’1 al 1 d’octubre, BepiColombo veurà el seu destí per primera vegada, convertint-se en el primer dels sis voladors de Mercuri a una distància de només 200 km. Els dos orbitadors planetaris seran lliurats a l’òrbita de Mercuri a finals del 2025, encarregats d’estudiar tots els aspectes d’aquest misteriós planeta interior des del seu nucli fins als processos superficials, el camp magnètic i l’exosfera, per comprendre millor l’origen i l’evolució d’un planeta proper al seu estrella pare.

El 27 de novembre, Solar Orbiter realitzarà un últim sobrevol de la Terra a 460 km, iniciant la seva missió principal. Seguirà fent volants regulars de Venus per augmentar progressivament la seva inclinació de l’òrbita per observar millor les regions polars no explorades del Sol, que és clau per entendre el cicle d’activitat del Sol durant 11 anys.

BepiColombo és una associació entre ESA i JAXA.
Orbitador solar és una associació entre l’ESA i la NASA.

Per obtenir més informació, poseu-vos en contacte amb:
Relacions amb els mitjans de comunicació de l’ESA
media@esa.int



Publicació original

Vistes i sons d’un sobrevol de Venus