Индия планирует отправить к Венере миссию Venus Orbiter в 2028 году: одобрение правительства получено

18 сентября премьер-министр Индии Нарендра Моди представил четыре важных космических инициативы. В их числе – запуск первой частично многоразовой индийской ракеты «Чандраян-4» к Луне, вывод на орбиту первого пилотируемого модуля Индийской космической станции Bas-1 (Bharatiya Antariksh Station) и реализация миссии «Венера-Орбитер» (Venus Orbiter Mission).

В последние дни появились важные новости касательно последней, первой индийской миссии к Венере. В частности, старт миссии VOM запланирован на март 2028 года, и она доставит на Венеру 19 научных приборов.

Для реализации этой миссии индийское правительство выделило финансирование в диапазоне от 8,2 миллиарда рупий (примерно 99 миллионов долларов) до 12,36 миллиарда рупий (около 150 миллионов долларов). Эти средства предназначены для создания орбитального аппарата «Шукрайян», запуск которого с планируется в марте 2028 года для исследования Венеры. Сначала зонд проведет изучение венерианской атмосферы, после чего перейдет к исследованию геологических особенностей и эволюции планеты.

По словам премьер-министра Моди, миссия VOM позволит глубже изучить атмосферные явления, вызванные воздействием Солнца на атмосферу Венеры. Кроме того, она будет важна для определения факторов, приведших к изменению Венеры. Предполагается, что когда-то планета имела сходные с Землей грунтовые условия. На основе этого предположения можно будет определить, подвержена ли Земля аналогичной судьбе, и, в случае положительного ответа, как предотвратить этот процесс.

Наследие миссии Venus Orbiter

Новая миссия Venus Orbiter призвана раскрыть некоторые из тайн, которые до сих пор скрывает Венера и ее атмосфера. Это несмотря на то, что ранее несколько миссий посещали орбиту этой планеты. Первые экспедиции НАСА и Советского Союза в 1960-х и 1970-х годах выявили экстремально высокие температуры поверхности Венеры и ее густую атмосферу.

Первоначально они сообщили о составе атмосферы, характеристиках поверхности и магнитном поле планеты. Более поздние миссии, осуществленные в 1970-х и 1980-х годах, например, американский аппарат «Пионер Венеры», запущенный в 1978 году, и советская миссия «Вега», включавшая два зонда, запущенные в 1984 году, позволили углубить наши знания об атмосфере Венеры.

Миссии также предоставляли информацию о поверхности планеты и ее геологическом прошлом. Более поздние миссии, например, Venus Express, запущенная ЕКА в 2005 году, и японский аппарат Akatsuki, стартовавший в 2010 году и вышедший на венерианскую орбиту лишь в 2015 году, были направлены на изучение динамики атмосферы планеты. От эволюции климата до характеристик поверхности.

Эти миссии к Венере охватывали лишь отдельные участки, как в южной полярной области, так и в экваториальном поясе. В результате стало затруднительно составить глобальные карты множества наблюдаемых явлений, таких как ветры и волны, обнаруженные в атмосфере Венеры.

Аппарат Venus Orbiter предназначен для всестороннего изучения Венеры, оснащенный 19 научными приборами. Он проведет исследования атмосферы планеты, ее поверхности и взаимодействие с солнечным излучением.

Ключевые научные цели включают в себя исследование пылевых частиц в атмосфере Венеры, создание подробных карт рельефа ее поверхности и анализ солнечной радиации вблизи планеты. Помимо этого, миссия позволит Индийской организации космических исследований (ISRO) протестировать новые технологии, в частности, методы вывода на орбиту, торможения и терморегулирования, применимые в экстремальных условиях Венеры.

19 полезных нагрузок на борту

На борту аппарата Venus Orbiter (VOM) планируется размещение 19 научных приборов. Среди них: шестнадцать индийских приборов, две разработки, созданные в рамках международного сотрудничества, и один прибор, полностью созданный международной командой. Ниже представлен краткий обзор каждого из приборов, которые будут установлены на аппарате:

  • Радар с синтезированной апертурой для миссии на Венеру (VSAR) функционирует в S-диапазоне, используя частоту 2,5 ГГц (длина волны 12 см). Целью его работы является поиск вулканической активности на Венере, а также использование в качестве радиометра;
  • Venus Surface Emissivity and Atmospheric Mapper (VSEAM) представляет собой гиперспектральный спектрометр, создающий изображения. Он предназначен для обнаружения активных вулканических зон, проявляющихся в виде тепловых аномалий, и для изучения атмосферы, включая картирование H2O и аэрозолей, с целью определения структуры облаков;
  • Тепловизионная камера Венеры (VTC) позволит картировать тепловое излучение с орбиты высотой 500 км, обеспечивая пространственное разрешение 0,5 км. С ее помощью будут изучены тепловые характеристики венерианской атмосферы;
  • Камера мониторинга облаков Венеры (VCMC): Благодаря камере VCMC впервые появится возможность исследовать процессы, происходящие в атмосфере Венеры, с помощью наблюдений в полярных областях;
  • Lightning Instrument for VEnus (LIVE): LIVE – это анализатор электрического поля, предназначенный для работы в низкочастотном диапазоне от примерно 100 Гц до 30-40 кГц. С его помощью планируется измерять выбросы электрического поля, генерируемые плазмой и молниями в атмосфере Венеры;
  • Venus Atmospheric SpectroPolarimeter (VASP) — это спектрополяриметр, работающий в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн от 0,9 до 1,7 мкм, обладающий чувствительностью к линейной поляризации. Прибор предназначен для изучения микрофизических характеристик облаков Венеры;
  • Солнечная оккультная фотометрия для вертикального профилирования аэрозолей и тонких облаков в венерианской атмосфере (SPAV) предоставит возможность определить распределение аэрозолей и слоев дымки в венерианской мезосфере;
  • Узкополосное обнаружение кислородного свечения в венерианской атмосфере (NAVA): Основная задача NAVA – исследование факторов, влияющих на изменения интенсивности излучения кислорода в зеленых (557,7 нм) и красных (630,0 нм) линиях, а также на причины возникновения ночного свечения (пепельного света);
  • VEnus THermosphere Ionosphere Composition Analyser (VETHICA): VETHICA использует квадрупольный масс-спектрометр, способный функционировать как в нейтральном, так и в ионном режимах. Целью исследования является изучение изменения в зависимости от высоты и широты состава нейтральных и ионов (в области термосферы-ионосферы-экзосферы) Венеры;
  • Радар VARTISS, предназначенный для исследования ионосферы и подповерхностного слоя Венеры, представляет собой низкочастотный зонд, функционирующий в двух режимах. Его научная задача – изучение структуры ионосферы планеты, исследование геологических образований, включая действующие вулканические центры и лавовые потоки, а также поиск скрытых объектов и структур;
  • Венерианский анализатор температуры и плотности электронов (VEDA): основная цель научных исследований с использованием VEDA – изучение влияния солнечной активности на высоту ионопаузы. Прибор позволяет измерять плотность электронов в диапазоне от 100 до 5×105 см-3 и температуру электронов в пределах от 700 до 8000 К;
  • Retarding Potential Analyser (RPA) предназначен для изучения ионосферы Венеры и представляет собой прибор для диагностики плазмы, использующий последовательность электростатических решеток для определения распределения энергии ионов;
  • Детектор ионосферных плазменных волн Венеры (VIPER) предназначен для изучения плазмы и магнитного окружения Венеры, а также для определения параметров плазменных волн;
  • Монитор радиационной обстановки Венеры (VeRad): Задача VeRad заключается в изучении влияния высокоэнергетических солнечных частиц (SEP) на атмосферу Венеры и определении их роли в поддержании ионосферы на ночной стороне;
  • Солнечный мягкий рентгеновский спектрометр (SSXS), предназначенный для Венеры, будет выполнять измерения солнечного излучения в ее атмосфере;
  • Venus Orbit Dust Experiment (VODEX) – это детектор пыли, использующий метод ударной ионизации и состоящий из тонкого металлического листа или позолоченной фольги. Основной задачей VODEX является исследование концентрации, потока и распределения частиц межпланетной пыли (IDP) в окрестностях Венеры;
  • Благодаря сотрудничеству Индии с зарубежными партнерами были разработаны программы Venus Ionospheric and Solar Wind particle AnalySer (VISWAS) и Radio Anatomy of Venus Ionosphere (RAVI). Первая, созданная совместно со Швецией, предназначена для изучения взаимодействия солнечного ветра с Венерой. Вторая, реализованная в сотрудничестве с немецкими специалистами, позволит исследовать тепловую структуру атмосферы Венеры как над, так и под облаками, а также изменения ионосферы в зависимости от солнечной активности и оценить влияние серной кислоты (H2SO4) на энергетические процессы, происходящие в атмосфере планеты;
  • VIRAL (Venus InfraRed Atmospheric gases Linker), научный прибор, предоставленный ИКИ (Россия), предназначен для решения следующих задач: определение вертикальных профилей плотности атмосферы, температуры углекислого газа и концентрации твердых частиц, а также измерение поля мезосферного ветра посредством прямых доплеровских измерений.