Budoucnost výzkumu sluneční soustavy kosmickými sondami II - Merkur a Venuše

Stejně jako v případě Měsíce, nastalo i u Venuše období horečnatého výzkumu, kdy k této planetě startovala jedna sonda za druhou. Toto období začalo již záhy po prvních kosmických letech, a to počátkem šedesátých let, konkrétně rokem 1961, kdy odstartovala sovětská sonda Veněra 1 (spojení bylo však ztraceno). Poté následovalo velké množství dalších pokusů, většinou opět sovětských a opět neúspěšných. První úspěch zaznamenali sovětští vědci a technici sondou Veněra 4 v roce 1967. Dva dny po ní proletěl kolem Venuše rovněž americký Mariner 5. Zatím poslední úspěšnou misí byla sonda Magellan – přílet k Venuši roku 1990. Merkur zkoumala jediná sonda, Mariner 10 v roce 1974, v současné době k němu letí americká sonda MESSENGER (detaily viz. Athena 7/2004).

Obr. 1: Sonda Venus Express [1].

Obr. 2: Sonda Planet - C [3].

Obr. 3: Sonda Bepi Colombo [4].

Na konec tohoto roku je naplánován start evropské meziplanetární sondy Venus Express, na rok přespříští pak start japonské sondy Planet – C, cílem obou je Venuše. K Merkuru je plánována mise Bepi – Colombo Evropské kosmické agentury.

Kosmická sonda Venus Express odstartuje letos v říjnu nebo listopadu z kazašského kosmodromu Bajkonur pomocí nosné rakety Sojuz – Fregat; po navedení na dráhu k Venuši jí cesta potrvá 153 dnů. Design této sondy je založen na jiné evropské sondě Mars Expressu, přičemž celková hmotnost Venus Expressu je 1200 kg a její vědecké vybavení je tvořeno nevyužitými přístroji ze sond Mars Express a Rosetta. Jedná se o:

- VMC (širokoúhlou kameru pro sledování planety, původní design přístroje HRSC/SRC sondy Mars Express a přístroje OSIRIS sondy Rosetta)

- ASPERA-4 (výzkum interakce mezi slunečním větrem a atmosférou Venuše, design přístroje ASPERA 3 z Mars Expressu)

- MAG (měření magnetického pole, původně ROMAP na Rosettě)

- PFS (studium atmosféry pomocí Fourierovy infračervené spektroskopie)

- SPICAV (spektroskopické studium atmosféry pozorováním Slunce nebo hvězd při průchodu paprsků, SPICAM Mars Expressu)

- VeRa (rádiové sondování atmosféry, RSI z Rosetty)

- VIRTIS (spektroskopické sledování atmosféry a povrchu, VIRTI z Rosetty)

Jak je zřejmé z vybavení sondy, jejím hlavním úkolem je studium plazmatu, atmosféry a povrchu. Výsledky mohou rozšířit naše znalosti o složení, cirkulaci a vývoji atmosféry. Znalosti interakce mezi atmosférou a povrchem napoví něco o vulkanismu. Na závěr dodejme, že sonda je výsledkem spolupráce mezi členskými státy ESA a Ruskou federací.

Japonská sonda Planet – C by měla startovat někdy během roku 2008 pomocí nosné rakety M – V a na orbitu Venuše vstoupit v roce 2009. Vybavena má být pěti speciálními palubními kamerami, schopnými pozorovat planetu v infračerveném a ultrafialovém oboru spektra, což by mělo umožnit sledování planety od povrchu až po svrchní vrstvy atmosféry. Navedena by měla být na eliptickou oběžnou dráhu ve výšce 300 – 60 000 km nad povrchem, což umožní komplexní sledování atmosférických jevů a úniků částic do volného prostoru. Informace o této sondě jsou jen kusé, jelikož je zatím ve vývoji a ne vše je jasné a rozhodnuté.

Bepi – Colombo je projektem ESA (jedná se o spolupráci s JAXA/ISAS). Celá mise je stále ve fázi plánování, dá se tedy počítat s tím, že dojde k mnoha změnám. Kvůli rozpočtovým škrtům byl již zastaven vývoj přistávacího modulu MSE (The Mercury Surface Element). Zatím se tedy předpokládá, že mise bude sestávat ze dvou samostatných komponent: MPO (Mercury Planetary Orbiter) a MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter, právě tu by mohla dodat JAXA/ISAS). Komponenty mohou být vypuštěny zároveň pomocí nosné rakety Ariane 5 nebo spíše každá zvlášť dvěma raketami Sojuz – Fregat v roce 2012. Cesta by měla trvat 4,2 roku s pomocí iontových motorů (SEPM – Solar-Electric Propulsion Module), chemických motorů (CPM – Chemical Propulsion Module) a gravitační asistence Měsíce, Venuše a Merkuru. Vědeckými cíli mise jsou: studium vnitřní struktury, geologie, chemického složení, kráterů, původu planety, dále struktury a dynamiky magnetického pole planety, složení zbytkové atmosféry, testování obecné teorie relativity, hledání asteroidů uvnitř oběžné dráhy Země a nakonec studium původu a vývoje planet, které se nacházejí blízko své mateřské hvězdy.

Hmotnost pohonných jednotek SEPM bez paliva bude 365 kg, k tomu připadá pro MPO 230 kg xenonu a pro MMO 238 kg xenonu jako paliva. Hmotnost CPM bude 71 kg a 156 kg paliva pro MPO a 334 kg paliva pro MMO. Celková startovací hmotnost MPO bude 1229 kg, MMO okolo 1200 kg.

MPO ponese snímkovací systém sestávající z širokoúhlé a teleskopické kamery, infračervený, ultrafialový, gama, rentgenový a neutronový spektrometr, laserový výškoměr, teleskop pro sledování blízkozemních objektů (NEO – near Earth objects) a rádiový experiment. MMO bude mít ve výbavě sadu magnetometrů, detektor nabitých částic, emitor kladně nabitých iontů a snímkovací zařízení.

Sonda je pojmenována po Guisseppe (Bepi) Colombovi (1920 – 1984) italském vědci, matematikovi a inženýrovi na univerzitě v Padově.