Per decenni, l'esplorazione del nostro sistema solare ha lasciato uno dei nostri pianeti vicini, Venere, in gran parte inesplorato. Ora le cose stanno per cambiare.
Nell'ultimo annuncio del programma di esplorazione del sistema solare della NASA , è stato dato il via a due missioni, entrambe dirette a Venere . Le due ambiziose missioni partiranno tra il 2028 e il 2030.
Questo segna un notevole cambiamento di direzione per la divisione di scienze planetarie della NASA, che non invia una missione sul pianeta dal 1990. È una notizia entusiasmante per gli scienziati spaziali come me.
Venere è un mondo ostile. La sua atmosfera contiene acido solforico e la temperatura superficiale è abbastanza calda da fondere il piombo. Ma non è sempre stato così. Si pensa che Venere sia nata in modo molto simile alla Terra . Allora, cos'è successo?
Mentre sulla Terra, il carbonio è principalmente intrappolato nelle rocce , su Venere è fuggito nell'atmosfera, rendendolo circa il 96% di anidride carbonica. Ciò ha portato a un effetto serra incontrollato, spingendo le temperature superficiali fino a 750 kelvin (470 gradi Celsius o 90 gradi Fahrenheit).
La storia del pianeta lo rende un luogo eccellente per studiare l'effetto serra e per imparare a gestirlo sulla Terra. Possiamo usare modelli che tracciano gli estremi atmosferici di Venere e confrontare i risultati con ciò che vediamo a casa.
Ma le condizioni estreme della superficie sono uno dei motivi per cui le missioni di esplorazione planetaria hanno evitato Venere. L'alta temperatura significa una pressione molto alta di 90 bar (equivalente a circa un chilometro sott'acqua) che è sufficiente per schiacciare istantaneamente la maggior parte dei lander planetari. Potrebbe non sorprendere, quindi, che le missioni su Venere non siano sempre andate secondo i piani.
La maggior parte dell'esplorazione fatta finora è stata effettuata dall'allora Unione Sovietica tra gli anni '60 e gli anni '80. Ci sono alcune eccezioni degne di nota, come la missione Pioneer Venus della NASA nel 1972 e la missione Venus Express dell'Agenzia spaziale europea nel 2006.
Il primo atterraggio avvenne nel 1970, quando la Venera 7 dell'Unione Sovietica si schiantò a causa dello scioglimento del paracadute. Ma è riuscito a trasmettere 20 minuti di dati sulla Terra. Le prime immagini di superficie sono state scattate da Venera 9, seguita da Veneras 10, 13 e 14 .
La missione di discesa
La prima delle due missioni NASA selezionate sarà conosciuta come Davinci+ (un accorciamento di Deep Atmosphere of Venus Investigations of Noble Gases, Chemistry and Imaging). Include una sonda di discesa, il che significa che verrà lasciata cadere nell'atmosfera, effettuando misurazioni man mano che procede. La discesa ha tre tappe con la prima che indaga l'intera atmosfera.
La sonda osserverà in dettaglio la composizione dell'atmosfera, fornendo informazioni su ogni strato mentre cade. Sappiamo che l'acido solforico è confinato negli strati nuvolosi a circa 50 chilometri (30 miglia) di altezza, e sappiamo che l'atmosfera è composta per il 97% da anidride carbonica. Ma studiare gli oligoelementi può fornire informazioni su come l'atmosfera sia finita in questo stato. La seconda fase esaminerà le quote più basse per misurare in dettaglio le proprietà meteorologiche come la velocità del vento, la temperatura e la pressione.
L'ultima fase acquisisce immagini di superficie in alta risoluzione. Sebbene questo sia molto comune per Marte, è sempre stata una sfida su Venere. Lo spesso strato di nuvole significa che la luce visibile viene riflessa, quindi l'osservazione dalla Terra o dall'orbita non è pratica. Le intense condizioni della superficie significano anche che i rover non sono pratici. Un suggerimento è stata una missione in mongolfiera .
Abbiamo un'immagine a bassa risoluzione della superficie di Venere, grazie alla missione Magellan della NASA nel 1990, che ha mappato la superficie usando il radar. La sonda Davinci acquisirà immagini di superficie utilizzando la luce infrarossa durante la sua discesa. Queste immagini non solo consentiranno una migliore pianificazione per le missioni future, ma aiuteranno anche gli scienziati a studiare come si è formata la superficie.
Mappare la superficie
La seconda missione si chiama Veritas, abbreviazione di Venus Emissivity, Radio science, InSAR, Topography and Spectroscopy. Questa sarà una missione planetaria più standard. L'orbiter trasporterà a bordo due strumenti per mappare la superficie, integrando le dettagliate osservazioni a infrarossi di Davinci.
Il primo di questi è una telecamera che osserva in una gamma di lunghezze d'onda. Può vedere attraverso le nuvole venusiane, per indagare sulla composizione atmosferica e del suolo. Questo compito è molto difficile, poiché la temperatura superficiale fa sì che la luce riflessa abbia una gamma molto ampia di lunghezze d'onda. Veritas compenserà ciò utilizzando tecniche spesso utilizzate per studiare le atmosfere degli esopianeti.
La telecamera a lunghezza d'onda cercherà anche segni di vapore acqueo. La missione Venus Express ha mostrato che i principali elementi in fuga dall'atmosfera venusiana sono l'idrogeno e l'ossigeno , quindi se c'è dell'acqua sarà in piccole quantità, o in profondità sotto la superficie.
Il secondo strumento è un radar e utilizza una tecnica ampiamente utilizzata sui satelliti di osservazione della Terra. Un ricevitore radio attivo molto grande, importante per le immagini ad alta risoluzione, viene simulato utilizzando impulsi radio puntati ad angoli diversi davanti al veicolo spaziale. Le immagini radar ad alta risoluzione creeranno una mappa più dettagliata per investigare l'evoluzione della superficie di Venere, oltre a determinare se c'è qualche attività tettonica o vulcanica.
Queste missioni potrebbero anche aggiungere prove a una teoria secondo cui la superficie venusiana si è completamente sciolta e si è riformata 500 milioni di anni fa. Ciò è avvenuto per spiegare la mancanza di impatti di meteoriti sulla superficie, ma finora non è stata trovata alcuna prova di uno strato di lava vulcanica che risulterebbe da tale riemersione .
È eccitante che la NASA abbia rivolto la sua visione della missione planetaria verso Venere. Per tutti gli astronauti in erba temo che la possibilità di mandare un umano lì presto sia inesistente. Ma le informazioni che possono essere ottenute dalla sorella in gran parte dimenticata della Terra saranno di altissimo valore per comprendere il nostro mondo.
Ian Whittaker è Senior Lecturer in Physics alla Nottingham Trent University di Nottingham, in Inghilterra.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Potete trovare l' articolo originale qui.
