Venus Express

Venus Express bola európska planetárna sonda organizácia ESA určená pre prieskum planéty Venuša, najmä chemického zloženia a dynamiky jej atmosféry.

Venus Express na obežnej dráhe Venuše

Trojosovo stabilizovaná sonda so základným telesom v tvare kvádra s rozmermi 1,5 × 1,8 × 1,4 m bola vybavená dvoma krídlami fotovoltaických článkov s celkovou plochou 5,7 m₂, dodávajúcich v maximálnej vzdialenosti od Slnka (pri Zemi) minimálne 800 W elektrickej energie, pri Venuši až 1100 W a dobíjajúcich tri lithiumsulfonylové akumulátorové batérie s kapacitou 3 × 22,5 Ah. Na palube sondy sa nachádzali nasledujúce experimenty (celková hmotnosť 93 kg):

• Fourierov spektrometer PFS (Planetary Fourier Spectometer) na štúdium chemického zložení atmosféry, jej teploty v výškach 0 až 10 km a 55 až 100 km a lokálnych variácií teploty povrchu planéty (Taliansko);
• analyzátor plazmy ASPERA (Analyser of Space Plasma and Energetic Atoms) v okolí planéty (Švédsko);
• trojosí magnetometer MAG (Magnetometer) pre štúdium zmien magnetického poľa slnečného vetra v oblasti jeho interakcie s planetárnou atmosférou (Rakúsko);
• spektrometer Spica-V/SOIR pre štúdium chemického zloženia atmosféry planéty (Francúzsko, Belgicko, Rusko);
• mapujúci spektrometer pre ultrafialovú, viditeľnú a blízku infračervenú oblasť VIRTS (Ultraviolet/Visible/Near Infrared Topographic Spectrometer) pre štúdium chemického zloženia atmosféry vo výškach pod 40 km a na zisťovanie pohybu mrakov (Taliansko, Francúzsko);
• širokouhlá multispektrálna kamera VMC (Venus Mapping Camera) na vyhotovenie snímok v ultrafialovej, viditeľnej a blízkej infračervenej oblasti spektra (Nemecko).

Časť týchto vedeckých prístrojov bola už zostrojená skôr ako záložné exempláre pre sondy Rosetta a Mars Express.

Okrem toho bolo využívané sledovanie signálov nosnej frekvencie palubných vysielačov na nasledujúce vedecké pozorovania v rámci experimentu VeRa (Venus Radio Science); Nemecko):

• upresnenie parametrov gravitačného poľa Venuše;
• pri rádiových zákrytoch bol určovaný teplotný a tlakový profil atmosféry;
• pri rádiových zákrytoch boli merané charakteristiky ionosféry;
• simultánne pozorovanie priamych a odrazených signálov od povrchu planéty (bistatický radar) bolo využité na zisťovanie nerovností terénu;
• pri konjunkcii so Slnkom na zisťovanie vlastností slnečnej koróny.

Vysielače sondy pracovali v pásme X (8,4 GHz) a S (2,3 GHz), povelový prijímač pracoval v pásme S (2,1 GHz). Pre spojenie so pozemnými stanicami v blízkosti Zeme slúžili dve všesmerové tyčové antény, vo väčších vzdialenostiach dve pevné parabolické antény s priemerom 1,3 m resp. 0,3 m. Namerané dáta boli zaznamenávané do veľkokapacitnej polovodičovej pamäte palubného počítača s kapacitou 12 Gbit. Orientácia sondy bola zisťovaná hviezdnymi snímačmi, laserovými meracími gyroskopami a hrubými snímačmi Slnka. Ako výkonné prvky stabilizácie a orientácie slúžili silové zotrvačníky a osem trysiek na dvojzložkové kvapalné pohonné látky (KPL) s ťahom 8 × 10 N, ktoré mali spoločné zásoby KPL v dvoch nádržiach s celkovou kapacitou 570 kg s hlavným motorom s ťahom 400 N, ktorý slúžil na navedenie na obežnú dráhu okolo Venuše. Malé trysky slúžili tiež na drobné korekcie dráhy. Pohonné látky boli do motorov dopravované pretlakom hélia.

Riadenie sondy zabezpečovalo stredisko VMCC (Venus Express Mission Control Centre) umiestnené v areáli ESOC (European Space Operations Centre), Darmstadt (Nemecko). Spojenie zabezpečovala pozemná stanica Cebreros pri Madride (Španielsko) za podpory staníc vo Villafranca (Španielsko), Kourou (Francúzska Guyana) a New Norcia (Austrália).

Predpokladaná aktívna životnosť sondy bola dva roky, fungovala však štyrikrát dlhšie.

Náklady na vývoj a stavbu sondy, na zabezpečenie jej prístrojového vybavenia a na jej vypustenie ruskou nosnou raketou predstavovali približne 220 mil. €.