La Nasa esplorerà Venere con la missione DAVINCI

La Nasa si prepara a fare il grande passo: l'agenzia spaziale statunitense esplorerà in futuro Venere tramite la missione DAVINCI ("Deep Atmosphere of Venus Investigation of Noble gass, Chemistry, and Imaging"). Quante altre volte siamo andati su Venere? E con quali risultati?

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La Nasa esplorerà Venere con la missione DAVINCI
La Nasa esplorerà Venere con la missione DAVINCI

La Nasa si prepara a fare il grande passo: l’agenzia spaziale statunitense esplorerà in futuro Venere tramite la missione DAVINCI (“Deep Atmosphere of Venus Investigation of Noble gass, Chemistry, and Imaging”).

Sarà inviata una sonda dal diametro di un metro per sfidare la pressione e le alte temperature caratteristiche del pianeta. L’obiettivo principale è l’esplorazione dell’atmosfera di Venere dalle nuvole fino alla superficie di un’area che in passato potrebbe essere stato un continente, ossia la regione Alpha Regio.

La missione, come è facilmente intuibile, è ispirata al grande genio di Leonardo Da Vinci. Inoltre, DAVINCI include due sorvoli scientifici di Venere durante i quali cercherà indizi su molecole biologiche nelle nuvole, misurando anche i tipi di roccia in alcune delle regioni montuose di Venere.

I misteri di Venere

La missione DAVINCI della NASA studierà l’origine, l’evoluzione e lo stato attuale di Venere con dettagli senza precedenti dalla parte superiore delle nuvole fino alla superficie del pianeta. L’obiettivo della missione è aiutare a rispondere a domande di lunga data sul nostro pianeta vicino, in particolare se Venere sia mai stata bagnata e abitabile come la Terra. Prende il nome dal visionario artista e scienziato del Rinascimento Leonardo da Vinci, la missione DAVINCI è prevista per la fine degli anni ’20.

La Nasa vuole conoscere di più sul pianeta

Tutte queste nuove e uniche misurazioni renderanno l’ esopianeta della porta accanto un luogo chiave per comprendere gli esopianeti delle dimensioni della Terra e di Venere che potrebbero avere storie simili al nostro pianeta gemello.



DAVINCI aprirà la strada a una serie di missioni della Nasa e dell’Esa negli anni ’30 del 2000 aprendo la frontiera alla ricerca di indizi sul fatto che Venere ospitasse gli oceani e su come il suo sistema clima-atmosfera si sia evoluto nel corso di miliardi di anni. DAVINCI affronterà questioni sull’abitabilità e su come potrebbe essere “persa” man mano che i pianeti rocciosi si evolvono nel tempo.

Quali analogie con la Terra?

La superficie di Venere misura 900 gradi, ha potenti venti d’alta quota ed è ricoperto da una densa atmosfera di anidride carbonica. Sebbene abbia le stesse dimensioni e densità della Terra, le somiglianze finiscono qui.

Il nostro pianeta ha infatti acqua e vita. Venere è un corpo celeste desolato, secco e apparentemente senza vita. La missione DAVINCI, intitolata a Leonardo da Vinci, ci riporterà ora su Venere e affronterà questioni irrisolte su questo misterioso pianeta.

Questa nuova entusiasmante missione verrà lanciata a giugno 2029. Durante due sorvoli di assistenza gravitazionale, DAVINCI studierà le cime delle nuvole alla luce ultravioletta, monitorando i movimenti delle nuvole e analizzando misteriose sostanze chimiche che assorbono gli ultravioletti.

Entrambi i sorvoli esamineranno anche il calore notturno emanato dalla superficie. Questi indizi geologici dipingeranno un quadro globale della composizione della superficie e della sua evoluzione.

L’entrata nell’atmosfera

Sette mesi dopo il secondo sorvolo, DAVINCI rilascerà la sua sonda di discesa atmosferica, che entrerà nell’atmosfera nel corso di due giorni. La sonda impiegherà circa un’ora per attraversare l’atmosfera, effettuando misurazioni fino alla superficie.

Queste misurazioni includeranno profili di composizione, venti, temperatura, pressione e accelerazione. I gas chiave ci aiuteranno a capire come si è formata ed evoluta Venere. Alcune di queste misurazioni possono persino rivelare tracce di acqua antica.

La sonda sferica ospita gli strumenti all’avanguardia che lavoreranno insieme per rispondere a domande sull’atmosfera di Venere, proteggendole dalle temperature estreme, dalle alte pressioni e dalle nuvole acide nell’ambiente.

L’esplorazione di Venere

Sono state compiute molte missioni senza equipaggio su Venere: dieci sonde sovietiche hanno effettuato un atterraggio morbido sulla superficie, con più di 110 minuti di comunicazioni dalla superficie. Le finestre di lancio si susseguono ogni 19 mesi, e dal 1962 al 1985 vennero tutte sfruttate per il lancio di sonde

Il 12 febbraio 1961 la sonda sovietica Venera 1 fu la prima ad essere inviata su un altro pianeta. Il surriscaldamento del sensore di orientamento provocò un guasto che fece perdere i contatti sette giorni dopo l’inizio della missione, quando la sonda era a 2 milioni di km dalla Terra.

La sonda statunitense Mariner 2 fu la prima sonda a raggiungere Venere con successo il 14 dicembre 1962. Misurò una temperatura superficiale estremamente alta, di circa 425 °C (ponendo termine ad ogni ipotesi di vita sul pianeta), ma non fu in grado di rilevare la presenza di un campo magnetico o di fasce di radiazioni analoghe alle Fasce di Van Allen terrestri.

Successivamente:

  • Nel 1967 la sonda Venera 4 fu la prima ad inviare dati dall’interno dell’atmosfera venusiana e nello stesso periodo la sonda Mariner 5 misurò il campo magnetico del pianeta;
  • Nel 1974 la sonda Mariner 10 passò da Venere lungo il suo tragitto verso Mercurio e riprese immagini all’ultravioletto delle nubi, dimostrando una velocità dei venti estremamente elevata.
  • Il 1º marzo 1966 la sonda Venera 3 fu la prima ad atterrare su un altro pianeta, schiantandosi sulla superficie di Venere.La capsula di discesa della sonda Venera 4 entrò nell’atmosfera venusiana il 18 ottobre 1967, e per la prima volta inviò misure dirette da un altro pianeta, tra cui temperatura, pressione, densità e 11 esperimenti chimici automatici per l’analisi dell’atmosfera. I primi dati mostrarono che l’atmosfera era composta per il 95% da anidride carbonica e che la pressione in superficie era molto più elevata delle previsioni (da 75 a 100 atmosfere).Il giorno successivo, il 19 ottobre, fu la volta della sonda Mariner 5. Essa era stata progettata come sonda di riserva per la Mariner 4 inviata su Marte; quando quest’ultima ebbe successo, la Mariner 5 venne riadattata per una missione su Venere, ed equipaggiata con strumenti più sensibili di quelli della Mariner 2. I dati raccolti dalle sonde Mariner 5 e Venera 4 furono analizzati da un team scientifico sovietico-americano durante l’anno successivo, in un primo esempio di cooperazione nelle missioni spaziali.

    Questi risultati vennero verificati e migliorati dalle sonde gemelle Venera 5 e Venera 6 il 16 maggio e il 17 maggio 1969, ma nessuna missione era ancora riuscita a trasmettere dati fino al raggiungimento della superficie: le batterie di Venera 4 si scaricarono mentre era ancora nell’atmosfera (probabilmente a causa della alta densità atmosferica che rallentò molto la discesa con il paracadute) e le sonde Venera 5 e 6 furono distrutte dalla pressione ad una altezza di circa 18 km. Esse erano progettate per resistere ad una pressione di 25 atmosfere, contro le 75-100 presenti sul pianeta.

    Il primo atterraggio con successo fu effettuato da Venera 7 il 15 dicembre 1970 (progettata per resistere fino a 180 bar pari a circa 177 atmosfere), trasmettendo dati sulla temperatura per 23 minuti (da 455 °C a 475 °C) mentre Venera 8 atterrò il 22 luglio 1972, mostrando che le nubi del pianeta formavano uno strato che terminava 22 miglia sopra la superficie e analizzando la composizione chimica della crosta attraverso uno spettrometro a raggi gamma.

a sonda Venera 9 entrò in orbita il 22 ottobre 1975 diventando il primo satellite artificiale di Venere. Una serie di camere e spettrometri inviarono a Terra informazioni sulle nubi, sulla ionosferamagnetosfera ed effettuò misure radar della superficie.

Il veicolo di discesa (pesante 660 kg) si separò dalla sonda e atterrò sul pianeta, scattando le prime foto della superficie e analizzando il terreno con uno spettrometro a raggi gamma e un densimetro. Durante la discesa vennero misurate la pressione e la temperatura, oltre a rilevazioni fotometriche e della densità delle nubi attraverso un nefelometro. Si scoprì che esse erano formate da tre strati distinti. Un simile programma scientifico fu effettuato anche dalla sonda Venera 10, che arrivò sul pianeta il 25 ottobre.

La NASA inviò su Venere due sonde Pioneer Venus, composte da due componenti lanciati separatamente: un orbiter e una multisonda. Quest’ultima trasportava tre piccole sonde atmosferiche e una sonda più grande, che venne lanciata il 16 novembre 1978 e fu seguita da quelle minori il 20 novembre. Esse entrarono nell’atmosfera venusiana il 9 dicembre, seguite dal veicolo che le trasportava. Anche se non era previsto che sopravvivessero alla discesa, esse continuarono ad operare per 45 minuti dopo aver raggiunto il suolo. L’orbiter venne inserito in un’orbita ellittica attorno al pianeta il 4 dicembre 1978 ed eseguì 17 esperimenti, operando fino all’esaurimento del carburante usato per mantenere l’orbita. La sonda venne distrutta dal rientro nell’atmosfera nell’Agosto 1992.

Sempre nel 1978 le sonde Venera 11 e Venera 12 volarono verso Venere, rilasciando moduli di discesa il 21 dicembre e il 25 dicembre rispettivamente. Questi lander trasportavano camere a colori e un analizzatore per il terreno, che sfortunatamente non funzionò. Ogni lander effettuò misure con un nefelometro, uno spettrometro di massa, un gas cromatografo e un analizzatore chimico basato sulla fluorescenza X che inaspettatamente rivelò una grande quantità di cloro nelle nuvole, oltre allo zolfo. Venne anche rilevata una forte attività di fulmini.

Nel 1981 la sonda Venera 13 inviò la prima immagine a colori della superficie e analizzò un campione di terreno con la fluorescenza X, operando per una durata record di 127 minuti sulla superficie ostile del pianeta. Nello stesso anno Venera 14 rilevò anche una possibile attività sismica.

Il 10 e l’11 ottobre 1983 Venera 15 e Venera 16 entrarono in orbita polare. La prima mappò l’atmosfera superiore con uno spettrometro a trasformata di Fourier nell’infrarosso. Dall’11 novembre al 10 luglio entrambe mapparono la parte nord del pianeta con un radar ad apertura sintetica, e fornirono le prime conoscenze dettagliate della geologia, inclusa la scoperta di enormi vulcani a scudo. Venere non presentò prove di tettonica a placche, a meno che un terzo del pianeta non fosse un’unica placca.

Nel 1985 l’Unione Sovietica, sfruttando l’opportunità di combinare una missione su Venere con il passaggio della cometa di Halley, lanciò due sonde Vega chiamate Vega 1 e Vega 2 che giunsero sul pianeta l’11 giugno e il 15 giugno 1985 e lanciarono un pallone ad elio ad una altezza di 50 km dalla superficie (dove la temperatura e la pressione erano comparabili a quelle della superficie terrestre) per studiare la dinamica della parte più attiva dell’atmosfera venusiana.

I lander trasportarono esperimenti per studiare la composizione e la struttura dell’aerosol delle nubi. Si scoprì che i due strati superiori delle nuvole erano composti da acido solforico, mentre lo strato inferiore era probabilmente composto da una soluzione di acido fosforico.

I palloni aerostatici fluttuarono ad una altezza di 53 km circa per 46 e 60 ore rispettivamente, viaggiando per circa un terzo del pianeta e misurando la velocità dei venti, la temperatura, la pressione e la densità delle nubi. Venne scoperta una maggiore turbolenza e attività convettiva rispetto a quella prevista. 220px Venus2 mag big

Mappa topografica costruita dalla sonda Magellano

Il 10 agosto 1990 la Sonda Magellano si inserì in orbita attorno a Venere e iniziò una dettagliata mappatura radar. Venne mappato il 98% della superficie con una risoluzione di circa 100m e il 95% del campo gravitazionale. Dopo quattro anni di attività, come pianificato, la sonda affondò nell’atmosfera l’11 ottobre 1994 e fu parzialmente vaporizzata. Si pensa che qualche frammento possa aver raggiunto la superficie venusiana.

La sonda Venus Express dell’ESA ha studiato dettagliatamente il pianeta dalla sua orbita polare, in cui si è inserita con successo l’11 aprile 2006. La missione principale, riguardante la mappatura, ha avuto una durata di due anni venusiani (circa 500 giorni terrestri) e si è conclusa il 31 dicembre 2012. I primi risultati della missione comprendono la scoperta di un enorme vortice polare doppio al polo sud di Venere.

Il 20 maggio 2010 è stata lanciato con successo la sonda Akatsuki che ha però fallito l’ingresso in orbita attorno a Venere, previsto per il 7 dicembre 2010. Le condizioni della sonda hanno permesso un nuovo tentativo nel 2015 che è avvenuto con successo.

Sono inoltre in corso sorvoli di diverse missioni: Parker Solar Probe (7 fly-by tra il 2018 e il 2024), BepiColombo (2 fly-by tra il 2020 e il 2021, che prevedono l’attivazione di strumenti per studiare l’atmosfera e la magnetosfera del pianeta) e Solar Orbiter (8 fly-by tra il 2020 e il 2030).

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