science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Venus staat centraal in de observatiecampagne van oktober 2020

Grafische weergave van enkele van de wetenschappelijke thema's die mogelijk kunnen worden bestudeerd tijdens de twee flybys van Venus. Krediet:ESA

aanstaande oktober, Venus zal de focus zijn van een internationale campagne van gecoördineerde observaties waarbij twee ruimteagentschappen betrokken zijn, drie missies en meerdere telescopen op de grond en planetaire wetenschappers over de hele wereld. De samenwerking heeft tot doel nieuw licht te werpen op de dikke en complexe atmosfeer van Venus. Plannen voor de campagne en een oproep aan astronomen om deel te nemen zijn vandaag aangekondigd door Dr. Yeon Joo Lee van TU Berlijn en Dr. Valeria Mangano van INAF-IAPS tijdens de EPSC-DPS Joint Meeting in Genève.

Op 15 oktober 2020, het ESA-JAXA BepiColombo-ruimtevaartuig zal tijdens de lange reis van de missie naar Mercurius dicht bij Venus passeren in de eerste van twee flybys van de planeet. De ontmoeting biedt een onmisbare kans om de nauwkeurigheid van BepiColombo's instrumentatie te vergelijken met die van JAXA's Venus-orbiter, Akatsuki, en voor de twee missies om samen te werken met op aarde gebaseerde waarnemers om de atmosfeer van Venus vanuit meerdere gezichtspunten en op verschillende schalen te bestuderen.

De BepiColombo-missie werd met succes gelanceerd op 20 oktober 2018, om 01:45 UTC. Het bestaat uit twee wetenschappelijke orbiters, ESA's Mercury Planetary Orbiter (MPO) en JAXA's Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO, hernoemd bij de lancering "Mio'), die zijn ontworpen om Mercurius en zijn omgeving te verkennen. De missie zal in december 2025 in een baan rond Mercurius gaan. BepiColombo zal in oktober 2020 en augustus 2021 Venus ontmoeten om hem te helpen zich in een baan om de aarde te bewegen waar hij de snel bewegende Mercurius kan inhalen. die elke 88 dagen om de zon raast.

Acht van de elf instrumenten aan boord van de MPO zullen op Venus kunnen opereren. Hoewel deze reeks sensoren is ontworpen om de rotsachtige, atmosfeervrije omgeving bij Mercury, de MPO-instrumentatie zal tijdens de flyby waardevolle wetenschap op Venus kunnen bijdragen.

Vooral, MPO's thermische infraroodspectrometer en radiometer (MERTIS) zal temperatuur- en dichtheidsprofielen leveren en de chemische samenstelling en bewolking in de atmosfeer op middelhoge hoogte bestuderen. Dit zal de eerste keer zijn dat dit soort waarnemingen zijn gedaan sinds de Russische Venera 15-missie in 1983. MPO's UV-spectrometer (PHEBUS) kan UV-reflectie van de wolken en emissies van de bovenste atmosfeer bieden terwijl deze Venus nadert. Zes andere instrumenten op zowel MPO als Mio zullen de interactie tussen de zon en de bovenste atmosfeer van Venus bestuderen. De magnetometers op elk ruimtevaartuig zullen de magnetische omgeving bestuderen.

Een animatie van het bekijken van geometrieveranderingen tijdens de eerste Venus-flyby. De intervallen tussen de beelden zijn 30-60 min. De grootte van Venus is niet geschaald, maar de schijnbare grootte van Venus wordt weergegeven in de onderste tekst. Links:BepiColombo; Midden:Akatsuki; Rechts:aarde. Krediet:ESA/JAXA

De infrarood- en ultraviolet-instrumenten zullen gecoördineerde waarnemingen doen met de bijbehorende camera's aan boord van Akatsuki (LIR en UVI). op aarde gebaseerde telescopen, zoals de Canada France Hawaii Telescope (CHFT), de NASA Infrared Telescope Facility (IRTF), de om de aarde draaiende Hisaki ultraviolet astronomie satelliet, zal bijdragen aan een ander kijkperspectief en het wereldwijd in kaart brengen van atmosferische kenmerken op Venus mogelijk maken.

Akatsuki is momenteel het enige ruimtevaartuig in een baan rond Venus. De missie arriveerde in december 2015 en houdt de planeet elke twee uur in de gaten vanuit een elliptische baan die hem van 1 brengt. 000 kilometer bij de dichtste nadering tot 330, 000 kilometer op het verste punt.

Op het moment van de flyby, BepiColombo zal om 10 uur zijn, 681 kilometer van het oppervlak van Venus - ongeveer 30 keer dichter bij de planeet dan Akatsuki, die op zijn hoogtepunt zal zijn. Dit betekent dat BepiColombo close-up observaties zal kunnen doen, terwijl Akatsuki processen op wereldwijde schaal zal vastleggen.

Yeon Joo Lee, zei:"De mogelijkheid om al deze instrumenten tegelijkertijd te gebruiken, geeft ons toegang tot meerdere golflengten om verschillende hoogten van de atmosfeer te onderzoeken en om de verschillende aanwezige gassen te onderscheiden. Gelijktijdige observaties van een close-up tot een globaal beeld betekenen dat we fysieke processen op de planeet op verschillende schalen, van convectie over enkele tientallen kilometers tot wereldwijde circulatiepatronen. De verschillende kijkhoeken en afstanden van alle betrokken ruimtevaartuigen en telescopen zullen ons in staat stellen te zien wat er aan de dag- en nachtzijde van de planeet gebeurt en hoe processen in de loop van de tijd evolueren. die kan worden gemist door slechts één missie."

Akatsuki heeft verschillende belangrijke ontdekkingen gedaan sinds hij bij Venus aankwam, inclusief golven op wereldschaal in de atmosfeer van Venus, complexe variaties in bewolking en verrassende tiental variaties van een mysterieus bestanddeel van de atmosfeer dat ultraviolette straling absorbeert.

Valeria Mangano zei:"Deze gezamenlijke Venus-waarnemingen met BepiColombo, Akatsuki, en op aarde gebaseerde telescopen zullen belangrijke gegevens opleveren om deze recente bevindingen over de atmosferische structuur en dynamiek van Venus in context te plaatsen en ons begrip van de planeet te verbeteren. Mocht deze campagne vruchtbaar zijn, de inspanning zal een tweede keer worden herhaald tijdens de volgende Venus-flyby van BepiColombo op 10 augustus 2021, wanneer een veel kortere vlucht bij Venus zal plaatsvinden bij minder dan 1, 000 kilometer."