Missioni su Venere

Venere è stato oggetto di numerose missioni, ma comunque non così tante come Marte. È più difficile andare su Venere? Vediamo insieme quali missioni sono riuscite a raggiungere il gemello della Terra come obbiettivo primario o semplicemente ci sono passate vicino per sfruttarne l’effetto fionda gravitazionale.

È più facile andare su Marte o su Venere?

Mentre l’orbita di Marte dista dal Sole circa 1,52 UA, quella di Venere dista solo 0,72 UA. Rispetto all’Orbita Terrestre (1 UA) quella di Venere risulta più vicina (0,28 UA). Ciò non significa che sia più facile giungerci e 0,28 UA non è la strada da percorrere. Ad esempio con un trasferimento alla Hohmann è necessario un Δv dalla LEO di circa 3,5 km/s, mentre per Marte ne è richiesto uno di circa 3,6 km/s. Cosa ben diversa avviene per il Δv necessario per la circolarizzazione dell’orbita, ovvero quella manovra necessaria per passare da un’orbita iperbolica ad una circolare attorno al corpo celeste. Per Marte si tratta di un Δv di circa 2,1 km/s. Per Venere di circa 3,3 km/s. Quindi complessivamente per una missione verso Marte è necessario un Δv di 5,71 km/s, mentre per Venere circa 6,79 km/s. Dunque, a parità di efficienza del propulsore ed a meno di non ricorrere ad una manovra di aerofreno (far passare la navicella negli strati più esterni dell’atmosfera planetaria così da esserne frenata), servirà più propellente per una missione su Venere.

Missioni Sovietiche

L’URSS destinò a Venere 31 missioni, di cui solo 15 ebbero successo. Si tratta delle sonde Venera 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, e Vega 1, 2, lanciate fra il 1967 ed il 1984. Fra tutte ricordiamo senz’altro la più importante, la Venera 7, che il 15 Dicembre 1970 segnò un record: fu la prima sonda robotizzata a toccare il suolo di un altro pianeta, da cui è riuscita a trasmettere solo i dati della temperatura operando per circa 20 minuti. Segnando una temperatura di circa 475°C confermò l’impossibilità della presenza di acqua liquida sulla superficie venusiana. Anche i lander delle sonde Vega 1 e 2 riuscirono a toccare la superficie di Venere, mentre queste hanno sfruttato la gravità di Venere per effettuare dei sorvoli ravvicinati della Cometa di Halley.

I Lander di Vega 1 e 2, pressoché identici a quelli usati dalle sonde Venera, operarono per poco meno di un’ora, trasmettendo i dati di temperatura, e questa volta anche della pressione atmosferica, segnando ben 90 atmosfere, e riuscendo ad analizzare alcuni campioni di suolo presenti in loco per stabilirne la tipologia: riscontrò trattarsi di una anortosite–troctolite, una roccia magmatica intrusiva.

Missioni Statunitensi

Sonde Mariner

Gli USA inviarono verso Venere 10 missioni, di cui 9 ebbero successo. La Mariner 2 fu la prima sonda ad avvicinarsi a Venere. Il sorvolo avvenne il 14 Dicembre 1962 a una distanza di circa 34700 km. Permise di stabilire che la folta coltre di nubi che oscura la superficie è composta da Anidride Carbonica e di ottenere la prima stima della temperatura superficiale (circa 430 °C). Va ricordata anche la Mariner 10, la prima sonda a sfruttare l’effetto fionda gravitazione per sorvolare due pianeti: Venere e Mercurio. Durante le fasi progettuali, lo scienziato Giuseppe Colombo si rese conto che dopo il sorvolo di Mercurio il periodo orbitale della sonda sarebbe coinciso con il doppio periodo di rivoluzione dello stesso Mercurio e suggerì agli scienziati del JPL di sfruttare questa risonanza per programmare molteplici sorvoli di Mercurio praticamente al “costo” di uno. La sonda così poté effettuare 3 sorvoli ravvicinati con Mercurio.

Venus Pioneer

La missione Venus Pioneer, composta da due velivoli separati: un Orbiter e Multiprobe. Quest’ultimo costituito da un modulo di trasporto contente 4 sonde atmosferiche (ovvero non destinate all’atterraggio), una più grande dotata di paracadute e tre più piccole senza paracadute. Permisero di effettuare misurazioni dell’atmosfera in diverse parti del pianeta, di cui incredibilmente una delle piccole sopravvisse all’impatto con il suolo, continuando a trasmettere dati per circa 1 ora.

Sonda Magellano

La sonda Magellano, realizzata con parti di ricambio delle sonde Voyager e della sonda Galileo, fu lanciata nel 1989. Fu la prima missione ad usare la manovra di aerofreno. Era dotata di un dispositovo SAR (Synthetic Aperture Radar): ovvero un dispositivo di telerilevamento radar che funziona come una “fotocamera ad onde radio” che permise di vedere oltre le nubi venusiane ed osservarne la superficie, realizzando la mappatura più dettagliata fino ad ora della superficie di Venere.

Sonde Statunitensi non destinate a Venere ma che lo hanno sorvolato

La sonda Galileo è una missione molto interessante. Portata in orbita dallo Space Shuttle Atlantis nel 1989, incontrò numerosi corpi celesti prima di giungere nell’orbita di Giove (e dentro Giove), attraverso una manovra di fionda gravitazionale con Venere. Ne parlammo in questo precedente articolo: A caccia di Asteroidi!

Anche la straordinaria missione Cassini-Huygens, di cui l’altro ieri è stato il terzo anniversario della fine della missione, ha sorvolato Venere per ottenere due spinte attraverso l’effetto fionda gravitazionale che gli hanno permesso di acquisire la velocità necessaria per giungere su Saturno. Anche la sonda Messenger, destinata a Mercurio, ha sfruttato l’effetto fionda gravitazionale con Venere per essere frenata verso le regioni più interne del sistema solare.

Missioni Europee

La missione Venus Express è stata la prima sonda scientifica realizzata interamente dall’ESA per lo studio dell’atmosfera venusiana e dei meccanismi di formazione del plasma dall’atmosfera del pianeta. Lanciata nel 2007, la missione fu conclusa nel 2014.

Attualmente la sonda BepiColombo, (dedicata allo scienziato italiano Giuseppe Colombo), è in rotta per effettuare il primo di due sorvoli ravvicinati con Venere per sfruttarne l’effetto fionda gravitazionale attraverso cui potrà perdere velocità e giungere verso il suo obiettivo finale in orbita di Mercurio. Il primo sorvolo di Venere è previsto per il 15 Ottobre 2020

Missioni Giapponesi

Il Giappone conta all’attivo una missione dedicata al pianeta Venere: Venus Climite Orbiter (VCO), la prima vera “sonda metereologica interplanteria“. Ha lo scopo di studiare la dinamica dell’atmosfera venusiana e cercare di trovare una risposta alla sua “super-rotazione”. Infatti Venere è soggetta a venti anche di 360 km/h, che equivalgono a circa 60 volte a velocità di rotazione del pianeta. Infatti impiega 224,7 giorni a compiere un giro intorno al Sole e 243,7 giorni a compiere un giro su se stesso. La sonda dopo aver mancato la manovra di inserimento orbitale è riuscita a rieseguirla dopo 5 anni.

In Copertina: Composizione di più foto del transito di Venere di fronte al Sole, realizzata dal Solar Dynamic Observatory (SDO). Credits: NASA