Европейские ученые измерили толщину атмосферы Венеры. Космические кульбиты помогут им продлить жизнь аппарату «Венера-Экспресс».
Европейские ученые придумали изящный способ измерения толщины атмосферы Венеры. В этом им помог космический зонд «Венера-Экспресс», пять лет назад выведенный на вытянутую полярную орбиту вокруг планеты. Для оценки плотности и высоты верхних слоев атмосферы в приполярных областях ученые решили несколько раз «окунуть» туда космический аппарат.
Такие нырки совершались в четыре этапа – в 2008, 2009, а также в феврале и апреле 2010 года. Как сообщает пресс-служба Европейского космического агентства, всего было выполнено 10 экспериментов, показавших, что атмосфера в полярных областях Венеры на 60% тоньше, чем считалось ранее.
Вообще конструкция аппарата не предусматривает подобных экспериментов. На спутнике нет приборов для непосредственного измерения плотности атмосферы. Поэтому оценка плотности велась двумя независимыми способами. Во-первых, за торможением аппарата в атмосфере Венеры следили радиолокационные станции на Земле. Во-вторых, перед началом экспериментов инженеры ориентировали обе солнечные панели спутника так, чтобы между ними был угол в 90 градусов. И одна батарея терлась об атмосферу, закручивая весь аппарат вокруг своей оси.
Для самого аппарата такое вращение – не беда. На его борту установлены тяжелые маховики (гиродины), раскручивая которые инженеры придают спутнику нужную ориентацию. А вот скорость закрутки позволила физикам оценить плотность атмосферы вторым, независимым способом. Атмосфера Венеры простирается до высоты 250 километров. В ходе последнего, апрельского эксперимента аппарат «нырнул» до высоты 175 километров. По данным экспериментов, толщина атмосферы в полярных областях оказалась переоценена более чем наполовину. Кроме того, оказалось, что плотность газов слегка меняется от дня к ночи.
Притопить чтобы спасти
Эксперименты с нырянием в атмосферу ученые решили проводить с далеко идущими планами. Дело в том, что нынешняя эллиптическая орбита спутника ограничивает время его эксплуатации. Сегодня период его обращения составляет 24 часа, минимальная высота 250 км, максимальная – 66 тыс. км. На большом удалении от Венеры аппарат слегка отклоняется от курса солнечной гравитацией. Поэтому каждые 40-50 дней инженерам на Земле приходится включать реактивные двигатели, чтобы корректировать орбиту «Венеры-Экспресса». Запасы топлива не бесконечны – их должно хватить до 2015 года. По мнению ученых, продлить жизнь аппарату можно если сократить период обращения зонда в два раза и приблизить его орбиту к круговой. Сделать это можно все те ми же нырками в атмосферу, которые отбирают у аппарата угловой момент. «Было бы опасно опускать аппарат глубоко в атмосферу, не зная ее плотности», -- пояснил участник эксперимента Паскаль Розенблатт из Королевской обсерватории в Бельгии.
«Если эксперименты покажут, что мы можем безопасно провести эти маневры, орбиту удастся опустить в начале 2012 года», -- пояснил Хакан Сведхем, участник программы «Венера-Экспресс».
