Венера-Д - Venera-D

Венера-Д
Венера-D.jpg
Художественный концепт космического корабля Венера-Д, приближающегося к затянутой облаками Венере
Тип миссииРазведка
ОператорФедеральное космическое агентство России
Продолжительность миссииОрбитальный аппарат: ≥3 лет (предлагается)[1]
Посадочный:> 3 ч [2]
Наземный зонд LLISSE: ≈90 земных дней[2]
Свойства космического корабля
Стартовая масса5,800 - 7,000 кг [3]
Сухая массаОрбитальный аппарат: 990 кг[3]
Посадочный модуль: 1600 кг[4]
Масса полезной нагрузкиОрбитальные аппараты: 1200 кг [3]
Спускаемые инструменты: 100 - 120 кг [3][4]
МощностьОрбитальный аппарат: 1700 Вт [3]
Начало миссии
Дата запускаПредлагается: 2026 г.[5][6][4]
РакетаПротон или же Ангара А5[3]
Запустить сайтКосмодром Восточный[7]
Параметры орбиты
Режимполярный
Высота перицитериона300 км
Высота апоцитериона500 км[3]
Наклон90°
Период24 ч[3][2]
Венера орбитальный аппарат
Компонент космического корабляОрбитальный аппарат
Венера спускаемый аппарат
Компонент космического корабляСпускаемый аппарат
Транспондеры
ГруппаГруппа X, Kа группа [3]
Емкость16 Мбит / сек [3]
← Венера 16
Нет →
 

Венера-Д (русский: Венера-Д, выраженный[vʲɪˈnʲɛrə ˈdɛ]) предлагается русский космическая миссия в Венера это будет включать в себя орбитальный аппарат и посадочный модуль, которые будут запущены в 2026 или 2031 году.[3][8] Основная задача орбитального аппарата - проводить наблюдения с помощью радара. Посадочный модуль на базе Венера конструкция, могла бы работать длительное время (≈3 ч)[2] на поверхности планеты. Буква «Д» в «Венера-Д» означает «долгоживушая», что в переводе с русского означает «долговечный».[9]

«Венера-Д» станет первым зондом Венеры, запущенным Российская Федерация (более ранние зонды Венера были запущены бывшими Советский союз ). «Венера-Д» станет флагманом нового поколения российских зондов Венеры, кульминацией которого станет посадочный модуль, способный выдержать суровые климатические условия Венеры более 1 года.1⁄2 часов, зарегистрированных советскими зондами. Поверхность Венеры испытывает средние температуры 462 ° по Цельсию (864 по Фаренгейту), сокрушающее давление 90 бар (89 атм; 1300 фунтов на квадратный дюйм) и разъедающие облака двуокиси углерода с примесью серная кислота. Венера-Д будет запускаться с Протон или же Ангара А5 ракета.[3]

История

В 2003 году «Венера-Д» была предложена Российская Академия Наук за «список желаний» научных проектов для включения в Федеральную космическую программу на 2006–2015 годы. При формулировании концепции миссии в 2004 году запуск корабля «Венера-Д» ожидался в 2013 году, а его посадка на поверхность Венеры - в 2014 году.[10] В своей первоначальной концепции он имел большой орбитальный аппарат, субспутник, два аэростата, два небольших посадочных модуля и большой долгоживущий посадочный модуль (≈3 ч).

К 2011 году миссия была перенесена на 2018 год и уменьшена до орбитального аппарата с субспутниковым орбитальным аппаратом и одного посадочного модуля с ожидаемым 3-часовым временем работы.[11] К началу 2011 года проект «Венера-Д» перешел в фазу А (Эскизный проект) разработки.

После потери Фобос-Грунт космического корабля в ноябре 2011 года и, как следствие, задержки во всех российских планетарных проектах (за исключением ЭкзоМарс, совместными усилиями с Европейское космическое агентство ) реализация проекта снова отложена не ранее 2026 года.[9][12]

Положение дел

Товарищество Лавочкина возглавляют усилия по разработке архитектуры концепции миссии. В него могут входить инструменты НАСА. С 2018 по 2020 год - второй этап научной деятельности между НАСА и Российский институт космических исследований (IKI) продолжит совершенствовать научные концепции, архитектуру орбитального аппарата и посадочного модуля, а также детально изучить типы воздушных платформ, которые могут быть использованы в ключевых научных исследованиях Венеры. на месте.[6][13] Дополнительные семинары будут проводиться по мере развития концепции миссии.[6][13][14] С точки зрения общей массы, доставленной Венере, наилучшие возможности для запуска будут в 2029 и 2031 годах.[15][6]

Цели

Миссия делает упор на атмосферная суперротация, геологические процессы, которые сформировали и изменили поверхность, минералогический и элементный состав материалов поверхности, а также химические процессы, связанные с взаимодействием поверхности и атмосферы.[12]

Цели орбитального аппарата
[6][9]
  • Изучение динамики и природы суперротации, радиационного баланса и природы парниковый эффект
  • Охарактеризуйте тепловую структуру атмосферы, ветры, тепловые приливы и солнечные запертые конструкции.
  • Измеряйте состав атмосферы, изучайте облака, их структуру, состав, микрофизику и химию.
  • Исследуй верхние слои атмосферы, ионосфера, электрическая активность, магнитосфера, а скорость утечки газа
Цели посадочного модуля:
[6][9]
  • Провести химический анализ материалов поверхности и изучить элементный состав поверхности, включая радиогенные элементы.
  • Исследование взаимодействия поверхности и атмосферы
  • Исследуйте структуру и химический состав атмосферы вплоть до поверхности, включая численность и изотопический соотношения следа и благородные газы
  • Выполните прямой химический анализ облачных аэрозолей
  • Охарактеризуйте геологию местных форм рельефа в разных масштабах.

Инструменты теоретической науки

Для достижения научных целей миссии команда оценивает следующие инструменты орбитального аппарата: [4]

  • ПФС-ВД Спектрометр с преобразованием Фурье, 250–2000 см-1 λ = 5-45 мкм, Δν = 1 см-1
  • Спектрометр для УФ-картирования, 190–490 нм, Δʎ = 0,3 нм
  • ММ-радиометр, Радиометр миллиметрового диапазона; Диапазоны Ka, V и W
  • Спектрометр УФ-ИК-изображения, ВЕНИС
  • Камера наблюдения
  • Спектрометр солнечного и звездного затмения, ССОЭ
  • Инфракрасный гетеродинный спектрометр, ИВОЛГА
  • Radio-science 1 Орбитальный аппарат-земля, двухчастотное покрытие в S- и X-диапазонах
  • Radio-science 2 Двухчастотное затемнение с Земли на орбиту в S- и X-диапазонах
  • GROZA-SAS2-DFM-D, Электромагнитные волны, генерируемые молнией и другими электрическими явлениями
  • Люкс из 3 человек плазма приборы: 1) Панорамный энергетический масс-анализатор ионов; 2) КАМЕРА-О, электронный спектрометр ELSPEC, анализатор быстрых нейтралей FNA; 3) Спектрометр энергетических частиц.
Лендерные инструменты

Посадочный модуль будет перевозить от 100 до 120 кг инструментов, в том числе: [4]

  • Мёссбауэровский спектрометр / APXS
  • Пакет химического анализа (CAP): газовый хроматограф и масс-спектрометр
  • Метеорологический люкс
  • Сбор образцов, обращение, обработка

Возможное сотрудничество с НАСА

В 2014 году российские ученые спросили НАСА, будет ли космическое агентство США заинтересовано в сотрудничестве с некоторыми инструментами для миссии.[9][1] В рамках этого потенциального сотрудничества в 2015 году была создана исследовательская группа «Объединенная группа научного определения Венера-Д» (JSDT). Венера-Д могла бы включать в себя некоторые американские компоненты, в том числе воздушные шары, подспутник для плазма измерений, либо долгоживущая (90-дневная) наземная станция на спускаемом аппарате.[2][12] Любое возможное сотрудничество все еще обсуждается,[1][2][16]

Потенциальные научные инструменты, которые НАСА могло бы внести, включают: Рамановский спектрометр и Альфа-протонный рентгеновский спектрометр (APXS).[17] Кроме того, три типа атмосферных маневренных платформ, рассматриваемые НАСА, включают аэростаты сверхвысокого давления, воздушные шары с регулируемой высотой и Атмосферная маневренная платформа Венеры (ВАМП) полуплавучие самолеты и самолеты на солнечных батареях.[6][18]

Мобильная платформа Venus Atmosphere Mobile Platform (VAMP), работающая на солнечной энергии, в настоящее время разрабатывается Northrop-Grumman Corp. Если она будет включена, она будет способна летать в облачном слое на расстоянии 50–62 км и разрабатывается для работы над 117 Земные дни необходимы для полного мониторинга за один полный день Венеры.[4] На нем будут инструменты для наблюдения за атмосферной структурой, циркуляцией, радиацией, составом и газовыми следами, а также за облачными аэрозолями и неизвестным поглотителем ультрафиолета.[4]

Еще одна предлагаемая полезная нагрузка - это LLISSE (Long Lived In-situ Solar System Explorer), в которой используются новые материалы и термостойкая электроника, которые позволяют автономно работать в течение примерно 90 земных дней.[2][16] Такая долговечность может позволить получать периодические измерения погодных данных для обновления моделей глобальной циркуляции и количественной оценки изменчивости приповерхностного химического состава атмосферы.[2] Ожидаемые инструменты включают датчики скорости / направления ветра, датчики температуры, датчики давления и химический комплекс из нескольких датчиков. LLISSE - это небольшой куб размером 20 см (7,9 дюйма) и весом около 10 кг (22 фунта).[2][19] Посадочный модуль может нести две единицы LLISSE; один будет работать от аккумуляторов (3000 ч), а другой - от ветра.[2][16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c НАСА изучает общие научные цели Венеры с Российским институтом космических исследований. НАСА. 10 марта 2017 г.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j Венера-Д: Финальный отчет II фазы. Объединенная группа определения науки. 31 января 2019.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Отчет о статусе Объединенной группы научных определений Венеры-Д. Д. Сенске, Л. Засова, А. Бурданов, Т. Эконому, Н. Эйсмонт, М. Герасимов, Д. Горинов, Дж. Холл, Н. Игнатьев, М. Иванов, К. Леа Джессуп, И. Хатунцев, О. Кораблев, Т. Кремич, С. Лимай, И. Ломакин, А. Мартынов, А. Окампо, С. Теселкин, О. Вайсберг, В. Воронцов. Конференция Лунно-планетного института. 11 декабря 2017.
  4. ^ а б c d е ж грамм Венера-Д: Расширяя наш горизонт климата и геологии земной планеты за счет всестороннего исследования Венеры. Отчет Объединенной группы научного определения Венера-Д. 31 января 2017.
  5. ^ https://nplus1.ru/news/2019/05/29/venera-d
  6. ^ а б c d е ж грамм Разработка концепции миссии «Венера-Д», от научных целей до архитектуры миссии. 49-я Конференция по изучению луны и планет, 2018 г. (Доклад LPI № 2083).
  7. ^ Концепция миссии Венера-Д по изучению атмосферы, поверхности и плазменного окружения Венеры. 42-я научная ассамблея КОСПАР. Состоялось 14-22 июля 2018 г. в Пасадене, Калифорния, США, Abstract id. PEX.1-26-18. Июль 2018 г.
  8. ^ "РАН: запуск" Венеры-Д "состоится не ранее 2024 года". Газиета.ру. 9 апреля 2012 г.. Получено 26 сентября 2013.
  9. ^ а б c d е Уолл, Майк (17 января 2017 г.). "Россия и США обдумывают совместную миссию на Венеру". Космос. Получено 29 октября 2017.
  10. ^ Миссия Венера-Д в Russia Space Web (по состоянию на 25 ноября 2013 г.)
  11. ^ Тед Стрик, Российская миссия Венера-Д (DPS-EPSC 2011), Planetary Society, 10 мая 2011 г. (по состоянию на 25 ноября 2013 г.)
  12. ^ а б c Senske, D .; Засова, Л. (31 января 2017 г.). «Венера-Д: Расширяя наш горизонт климата и геологии земной планеты за счет всестороннего исследования Венеры» (PDF). НАСА. Получено 29 октября 2017.
  13. ^ а б Венера-Д Фаза II. LPI. 2019.
  14. ^ Дирижабль для исследования Венеры? Россия может добиться успеха первой. Дирк Шульце-Макух, Журнал Air & Space. 11 октября 2019.
  15. ^ https://nplus1.ru/news/2019/05/29/venera-d
  16. ^ а б c Долгоживущий исследователь солнечной системы на месте (LLISSE). LPI. 2019.
  17. ^ Отчет Объединенной группы научного определения Венера-Д. 31 января 2017 года. JSDT, VEXAG в НАСА.
  18. ^ Концепция солнечного самолета, разработанная для исследования Венеры. (PDF) НАСА. Исследовательский центр Гленна. 2018.
  19. ^ Космический зонд НАСА для исследования Венеры должен быть готов к 2023 году. Элисон ДеНиско Райом, C-Net. 23 октября 2019.

внешняя ссылка