p Aproximando-se de Vênus pelo lado diurno, passando o planeta, usando sua atração gravitacional para desacelerar e continuar em seu lado noturno no curso para Mercúrio:na quinta-feira, 15 de outubro de 2020, às 05:58 CEST, A espaçonave BepiColombo da ESA passará por Vênus a uma distância de aproximadamente 10, 720 quilômetros e transferir parte de sua energia cinética para o nosso planeta vizinho, a fim de reduzir sua própria velocidade. p Dois anos após o lançamento, o objetivo da manobra é abaixar a órbita de BepiColombo em torno do sol em direção à órbita de Mercúrio. As duas espaçonaves orbitais da Agência Espacial Européia (ESA) e da Agência Espacial Japonesa (JAXA) fazem parte de uma missão conjunta que chegará a este ponto após outro sobrevôo de Vênus em agosto de 2021. Após seis sobrevoos próximos de Mercúrio, a missão entrará em órbita ao redor do planeta mais interno no final de 2025. Para pesquisadores planetários e engenheiros do Centro Aeroespacial Alemão (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) e para o Instituto de Planetologia da Universidade de Münster, o sobrevôo de Vênus é outra oportunidade de testar o Radiômetro de MErcúrio e o Espectrômetro de infravermelho térmico (MERTIS) de BepiColombo.

p Vista do envelope de gás de Vênus com sensores infravermelhos

p O sobrevoo de Vênus e o sobrevoo da Terra-lua que ocorreu na primavera de 2020 são manobras de voos espaciais usadas para testar a funcionalidade de alguns dos experimentos a bordo de ambos os orbitadores e para calibrar os sensores e cadeias de sinal com os dados obtidos. "Medições científicas também serão realizadas durante a aproximação e partida e na abordagem mais próxima de Vênus, "dizem as duas pessoas principalmente responsáveis ​​pelo instrumento MERTIS, Jörn Helbert do Instituto DLR de Pesquisa Planetária e Harald Hiesinger do Instituto de Planetologia da Universidade de Münster. "Nosso espectrômetro de imagem MERTIS, que construímos junto com a indústria e parceiros internacionais, será usado novamente para fazer essas medições, "diz Helbert.

p O MERTIS foi desenvolvido principalmente para medir espectros de minerais formadores de rocha na superfície livre da atmosfera de Mercúrio. Mas com seus sensores infravermelhos, também pode examinar o denso envelope de gás de Vênus até uma certa profundidade. “Já esperamos algumas descobertas muito interessantes, com mais a seguir em 2021, quando estaremos muito mais perto de Vênus, "acrescenta Hiesinger.

p MERTIS é um espectrômetro infravermelho de imagem e radiômetro com dois sensores de radiação não resfriados que são sensíveis a comprimentos de onda de 7 a 14, e 7 a 40 micrômetros, respectivamente. Durante duas séries de medições, o primeiro começa hoje, MERTIS irá capturar quase 100, 000 imagens individuais. A primeira série começará quando a espaçonave se aproximar de uma distância de aproximadamente 1,4 milhão de quilômetros de Vênus até uma distância de 670, 000 quilômetros. Após uma pausa para verificar o instrumento, a segunda série começará a uma distância de 300, 000 quilômetros, 11 horas antes do sobrevôo de Vênus, e continuará até que BepiColombo tenha quase 120 anos, 000 quilômetros de Vênus quatro horas antes da abordagem mais próxima do sobrevôo.

p Vênus como o foco da pesquisa planetária

p Vênus é quase tão grande quanto a Terra, mas se desenvolveu de uma maneira completamente diferente. Sua atmosfera é muito mais densa, consistindo quase inteiramente de dióxido de carbono, e assim o planeta experimenta um efeito estufa muito forte. Isso resulta em uma temperatura de superfície permanente de cerca de 470 graus Celsius. Não há água e, portanto, pensa-se que nenhuma vida poderia sobreviver na superfície.

p É bem possível que vulcões ainda estejam ativos em Vênus. "Estes seriam detectados, por exemplo, através do dióxido de enxofre que eles emitem, "diz Helbert." Seguindo as primeiras medições feitas nas décadas de 1960 e 1970, cerca de 10 anos atrás, A missão Venus Express da ESA registrou uma redução massiva, por mais da metade, das concentrações de dióxido de enxofre. Vênus literalmente "cheira" a vulcões ativos. O MERTIS agora pode nos fornecer novas informações. "Os experimentos serão complementados por observações simultâneas do orbitador venusiano Akatsuki japonês e de uma dúzia de telescópios profissionais, bem como informações de astrônomos amadores na Terra.

p Vênus só recentemente ficou sob os holofotes da ciência e da mídia quando um grupo de astrônomos usou telescópios no Havaí e no Chile para provar sem sombra de dúvida a presença do gás residual fosfina (ou monofosfano, fórmula química PH ₃ ) em Vênus. A fosfina é fabricada industrialmente na Terra para uso no controle de pragas, mas também é produzido por processos biológicos no sapropel ou no trato digestivo dos vertebrados. A fosfina é uma molécula de vida muito curta, portanto, deve haver uma fonte atual da molécula em Vênus ou em sua atmosfera.

p Modelagem anterior de fontes naturais de fosfina, como vulcanismo, reações químicas após impactos de meteoritos ou descargas de raios não podem explicar as concentrações medidas. É por isso que a possibilidade de que a fosfina seja produzida por microrganismos no alto da atmosfera de Vênus é debatida por pesquisadores planetários. Essa descoberta pode sugerir que existe vida nos "tapetes voadores" temperados de nuvens de ácido sulfúrico que existem em altitudes de 40 a 60 quilômetros. Os próprios autores do estudo questionam essa ideia, Contudo, e indicar a necessidade de novas medições no futuro. No futuro, Vênus será o alvo das missões da ESA e da NASA.

p Vênus, um exoplaneta à nossa porta

p O MERTIS e os outros cinco instrumentos ativados a bordo do Mercury Planetary Orbiter não serão capazes de detectar nenhuma molécula de fosfina à distância do sobrevôo. No entanto, o sobrevôo é cientificamente interessante, como a espaçonave pode ser usada para estudar Vênus como se fosse um distante, Planeta extra-solar semelhante à Terra, com superfície sólida e atmosfera densa.

p "Durante o sobrevôo da Terra, estudamos a lua, caracterizando MERTIS em vôo pela primeira vez em condições experimentais reais. Conseguimos bons resultados, "diz Gisbert Peter, Gerente de projeto MERTIS no DLR Institute of Optical Sensor Systems, que foi responsável pelo projeto e construção do MERTIS. "Agora, estamos apontando o MERTIS para um planeta pela primeira vez. Isso nos permitirá fazer comparações com as medições feitas antes do lançamento do BepiColombo, para otimizar a operação e o processamento de dados, e ganhar experiência para o projeto de experimentos futuros. "

p Todos os experimentos se concentrarão na medição da composição, estrutura e dinâmica da atmosfera de Vênus, a ionosfera do planeta e - usando os instrumentos do MMO japonês (Mercury Magnetospheric Orbiter) - a magnetosfera induzida de Vênus.

p Economizando combustível com sobrevôos planetários

p Após o primeiro sobrevôo da Terra de BepiColombo em 10 de abril de 2020, seu sobrevôo de Vênus é projetado para continuar a desacelerar a espaçonave sem usar nenhum combustível. Isso é necessário para comprimir a elipse orbital da espaçonave em direção a uma órbita circular que, em última análise, é quase geometricamente idêntica à órbita de Mercúrio. A espaçonave "cai" em direção a Vênus em sua órbita em espiral através do sistema solar interno em várias velocidades, dependendo de sua distância do sol. Em Vênus, BepiColombo reduzirá sua velocidade heliocêntrica em 37 quilômetros por segundo (133, 500 km / h). O sobrevôo ocorrerá a uma distância de 116 milhões de quilômetros da Terra. Vênus está atualmente à frente da Terra em sua órbita e é visível no céu oriental pouco antes do amanhecer.

p Devido à forte atração gravitacional do sol, missões planetárias para o sistema solar interno só podem ser realizadas com trajetórias muito complexas. Com a manobra de quinta-feira, a velocidade relativa da espaçonave em comparação com Mercúrio será reduzida para 1,84 quilômetros por segundo. No final de seu voo em espiral entre as órbitas da Terra e Mercúrio, BepiColombo orbitará o sol quase na mesma velocidade de Mercúrio. Ele então será facilmente capturado pela gravidade do menor planeta do sistema solar em 5 de dezembro de 2025 e se moverá para uma órbita polar. O BepiColombo foi lançado em 20 de outubro de 2018 a bordo de um veículo de lançamento Ariane 5 do espaçoporto europeu em Kourou.

p O uso de manobras de sobrevôo foi implementado pela primeira vez durante a missão Mariner 10 da NASA, permitindo que a espaçonave faça dois sobrevoos adicionais próximos a Mercúrio depois que ela já passou pelo planeta uma vez. Os cálculos foram feitos pelo engenheiro e matemático italiano Giuseppe 'Bepi' Colombo, professor da Universidade de Pádua. Colombo foi convidado para uma conferência em preparação para a missão Mariner 10 no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, em 1970. Depois de ver o plano original da missão, ele percebeu que um primeiro sobrevôo altamente preciso poderia permitir dois sobrevôos adicionais de Mercúrio. A atual missão européia-japonesa do Mercúrio foi nomeada em sua homenagem.