ESA Venus Express aerobraking

Credit: ESA–C. Carreau

La sonda dell'ESA Venus Express ha concluso il suo esperimento di aerobraking (aerofrenaggio), salendo nuovamente di quota. Ora, la sonda continuerà le osservazioni di Venere per almeno un paio mesi.

A partire dal 23 giugno, Venus Express era scesa di quota, mantenendosi mediamente ad altitudini comprese tra i 131 e i 135 chilometri per un paio di minuti alla volta, durante ciascuno degli approcci più vicini al pianeta.

Le normali operazioni di Venus Express avvengono in un'orbita ellittica di 24 ore che raggiunge i 66.000 chilometri sopra il polo sud e i circa 250 chilometri al polo nord, appena sopra la parte superiore dell'atmosfera. Ma dopo otto anni di missione, ormai a corto di propellente, la sonda ha terminato le operazioni di routine il 15 maggio scorso.
Il team, così, prima di andare in contro ad un destino segnato entro la fine di quest'anno, ha deciso di tentare delle immersioni nell'inospitale atmosfera del pianeta per esplorare regioni ancora sconosciute ed ottenere informazioni sul comportamento di una navicella spaziale che incontra diversi strati atmosferici ad alta velocità (10 chilometri al secondo).

La manovra, già utilizzata per altri veicoli spaziali come il Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA e prevista per missioni future, sfrutta l'attrito dell'atmosfera del pianeta per rallentare la sonda e regolarne l'orbita, risparmiando carburante.
L'aerobraking può essere utilizzato per ridurre la velocità di un veicolo spaziale mentre si avvicina ad un pianeta o ad una luna con un'atmosfera, inserendolo in orbita e portandolo da un orbita ellittica ad una più circolare.

"Abbiamo raccolto dati preziosi sull'atmosfera venusiana in una regione difficile da caratterizzare con altri mezzi", afferma Håkan Svedhem, scienziato Venus Express dell'ESA.

"I risultati mostrano che l'atmosfera sembra essere più variabile di quanto pensavamo a queste altitudini, ma saranno necessarie ulteriori analisi per spiegare correttamente le variazioni".

Tra i 165 e i 130 chilometri di altitudine, la densità atmosferica aumenta circa un migliaio di volte e Venus Express ha rilevato forze e sollecitazioni decisamente maggiori rispetto a quelle registrate durante le operazioni standard.

La sonda ha inoltre sperimentato diversi cicli di riscaldamento estremo, con temperature in crescita oltre i 100 gradi Celsius durante le immersioni.

La resistenza atmosferica, a queste altitudini più basse, è stata così elevata da ridurre il periodo orbitale della navicella di oltre un'ora.

Joerg Fischer, ingegnere per Venus Express, ha dichiarato che la sonda ha dimostrato di essere robusta ed apparentemente non manifesta alcun segno di degrado anche se una valutazione dettagliata è ancora in corso.

Alla fine della campagna in aerobraking, 15 accensioni dei propulsori hanno risollevato l'orbita della navicella, impedendole di cadere nell'atmosfera. L'ultima è stata eseguita lo scorso giovedì, portando Venus Express a 460 chilometri nel punto più vicino e a 63.000 chilometri nel punto più lontano, destinati a scendere nuovamente di quota nei prossimi mesi fino all'immersione finale che decreterà anche la fine della missione. Questa nuova orbita richiede 22 ore e 24 minuti per essere completata.

"Durante le 15 manovre, ogni propulsore ha sparato più di 8.000 impulsi e bruciato un totale di circa 5,2 kg di propellente per sollevare il veicolo spaziale a questa nuova altitudine", ha aggiunto Joerg.