9 i 10 sierpnia 2021 r. dwie sondy kosmiczne przeleciały obok Wenus. Ich bliskie przeloty dzieliło zaledwie 33 godziny.
Sondy Solar Orbiter i BepiColombo skorzystały w sierpniu z asysty grawitacyjnej Wenus w drodze do swoich celów. W przypadku europejskiej sondy Solar Orbiter powstałej we współpracy z NASA tym celem jest Słońce. Statek zbliża się do naszej gwiazdy na coraz mniejsze odległości i zmienia też orbitę tak, by finalnie wykonać najdokładniejsze w historii obserwacje jej regionów polarnych. BepiColombo to z kolei wspólna misja NASA i japońskiej agencji kosmicznej JAXA. Jej ostatecznym celem jest badanie najbliższej Słońcu planety - Merkurego.
Solar Orbiter
Wizja artystyczna sondy Solar Orbiter przelatującej obok Wenus od jej nocnej strony. Źródło: ESA/ATG medialab
Statek Solar Orbiter zbliżył się do Wenus 9 sierpnia 2021 r. W najniższym punkcie o 6:42 czasu polskiego znajdował się 7995 km od powierzchni planety. Była to druga asysta grawitacyjna Wenus w wykonaniu sondy. Pierwsza nastąpiła pod koniec 2020 r. Statek jeszcze w tym roku przeleci w pobliżu Ziemi. Pole grawitacyjne naszej planety również zmodyfikuje orbitę statku w taki sposób, że zmniejszy jej peryhelium - czyli punkt najbliżej Słońca.
W 2020 r. za sprawą sondy otrzymaliśmy pierwsze dokładne zdjęcia powierzchni Słońca wykonane przez jej instrumenty. Z odległości 77 mln km udało się zarejestrować miniaturowe rozbłyski słoneczne (ang. campfires), które mogą pełnić jakąś rolę w podgrzewaniu korony słonecznej.
W 2021 r. statek wleciał na swojej orbicie w pozostałości po warkoczu komety C/2019 Y4 (ATLAS), która uległa fragmentacji przed swoim największym zbliżeniem do Słońca w 2020 r. Naukowcy wykorzystali tę okazję i uruchomili instrumenty naukowe na pokładzie statku. Po raz pierwszy udało się bezpośrednio zmierzyć resztki warkocza komety, a co za tym idzie to w jaki sposób przelatująca kometa wpływała na pole magnetyczne niesione przez wiatr słoneczny. Takie badania przyczynią się do lepszego zrozumienia oddziaływań między materią kometarną, a Słońcem i dynamiką powstających na kometach warkoczy jonowych.
Kamera SoloHI wyspecjalizowana do fotografowania wiatru słonecznego została podczas bliskiego przelotu wykorzystana do zobrazowania dziennej strony Wenus. Uzyskane światło jest bardzo jasne z powodu czułości tego instrumentu, który jest zbudowany do obserwacji znacznie ciemniejszego światła rozproszonego przez elektrony w wietrze słonecznym.
BepiColombo
Sekwencja 89 zdjęć wykonanych przez kamery na sondzie BepiColombo podczas bliskiego przelotu obok Wenus. Na pierwszym nocna strona Wenus tuż przed bliskim przelotem, na drugim moment tuż po największym zbliżeniu, następnie zdjęcia z kamery MC3 przedstawiający prawie dobę od bliskiego przelotu do oddalenia się statku. W kadrze widać ramię magnetometru i antenę średniego zysku do komunikacji z Ziemią. Źródło: ESA/BepiColombo/MTM.
Europejsko-japońska misja BepiColombo zbliżyła się do Wenus dzień później. Zestaw przeleciał 10 sierpnia o 15:48 czasu polskiego w odległości zaledwie 550 km od planety. Podobnie jak w przypadku Solar Orbitera była to druga asysta grawitacyjna Wenus w tej misji. BepiColombo wejdzie na orbitę wokół Merkurego w 2025 r., ale takie bliskie przeloty już przynoszą cenne dane naukowe.
Zarówno Solar Orbiter jak i BepiColombo w momencie swojego najbliższego przelotu uruchomiły swoje magnetometry, aby zarejestrować jak gęsta, bogata w dwutlenek węgla atmosfera reaguje z wiatrem słonecznym. Zespołowi misji BepiColombo udało się przetworzyć uzyskany sygnał na dźwięk (w procesie zwanym sonifikacją). Wyraźnie słychać zwiększone natężenie gdy sonda przelatywała w coraz gęstszym polu i nagły spadek w momencie przekroczenia łukowej fali uderzeniowej, gdzie wenusjańska magnetosfera hamuje wiatr słoneczny do prędkości poddźwiękowych.
Dwa zbiory danych uzyskane z obu sond pozwolą lepiej poznać jak planeta Wenus i jej atmosfera wpływa na wiatr słoneczny. Minie jeszcze jednak wiele tygodni zanim te dane zostaną przeanalizowane.
Instrumenty na sondzie BepiColombo monitorowały też środowisko jonowe w magnetosferze i bliskim sąsiedztwie Wenus. Wykryto wyraźny wzrost gęstości jonów wodorowych w momencie największego zbliżenia. Radiometr i termiczny spektrometr MERTIS był w stanie zarejestrować widmo atmosfery planety - coś co nie było wykonywane tam od czasu radzieckiej misji Wenera 15 w latach 80. Na dokładne analizy tych danych i analizę struktury termicznej także będziemy musieli poczekać.
BepiColombo także sfotografowało Wenus na czarno-biało przy użyciu trzech dostępnych kamer.
Zdjęcia z drugiego bliskiego przelotu sondy BepiColombo obok Wenus. Źródło: ESA.
Co stanie się w obu misjach jeszcze w 2021 roku?
Już 1 października 2021 r. sonda BepiColombo wykona pierwszy bliski przelot obok swojego głównego celu czyli Merkurego. Będzie to pierwsza z sześciu asyst grawitacyjnych zanim statek użyje swojego napędu do wejścia na orbitę w 2025 r.
Solar Orbiter 27 listopada przeleci ostatni raz obok Ziemi. Minie naszą planetę w odległości zaledwie 460 km. Po tym bliskim przelocie rozpocznie się zasadnicza faza misji, podczas której sonda będzie regularnie przelatywać obok Wenus i stopniowo zmieniać inklinację orbity wokół Słońca aż do docelowej orbity polarnej.
Więcej informacji:
Opracował: Rafał Grabiański
Na zdjęciu tytułowym: Wizja artystyczna sondy Solar Orbiter przelatującej obok Wenus. Źródło: ESA/ATG medialab.
