Di recente la NASA ha fornito nuovi dettagli sulla missione DAVINCI+ (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gas, Chemistry, and Imaging). Questo laboratorio chimico volante scenderà attraverso l’atmosfera stratificata di Venere fino a raggiungere la superficie del pianeta a metà del 2031.

DAVINCI+ misurerà per la prima volta gli aspetti critici del massiccio sistema atmosfera-clima di Venere. Inoltre fornirà la prima immagine degli altopiani montuosi di Venere, mappando la loro composizione rocciosa e il rilievo superficiale a scale non possibili dall’orbita. Questa verrà scattata durante la discesa della sonda nell’atmosfera del pianeta.

Questa missione è stata scelta dalla NASA all’interno del programma Discovery, attraverso il quale vengono finanziate missioni di portata ridotta, con obbiettivi chiari, anche se limitati. Assieme a DAVINCI+ è stata selezionata anche la sonda VERITAS, sempre diretta verso Venere.

Venere: l’atmosfera stratificata attraversata da DAVINCI

La missione DAVINCI misurerà la presenza di gas sconosciuti presenti in piccole quantità e nell’atmosfera più profonda. Tra essi, il rapporto degli isotopi dell’idrogeno, componenti dell’acqua che aiutano a rivelare la storia dell’acqua.

Il Carrier, Relay and Imaging Spacecraft (CRIS) della missione, ha due strumenti a bordo che studieranno le nuvole e mapperanno le aree montuose durante i sorvoli di Venere. La sonda che verrà rilasciata verso la superficie avrà cinque strumenti che forniranno un mix di nuove misurazioni ad altissima precisione. Jim Garvin, autore principale dell’articolo sul Planetary Science Journal e ricercatore principale DAVINCI+:

Questo insieme di dati di imaging chimico e ambientale dipingerà un’immagine dell’atmosfera stratificata di Venere e di come interagisce con la superficie nelle montagne di Alpha Regio. Queste misurazioni ci consentiranno di valutare gli aspetti storici dell’atmosfera e di rilevare speciali tipi di roccia in superficie come i graniti. Cercando anche caratteristiche paesaggistiche rivelatrici che potrebbero parlarci dell’erosione o di altri processi di formazione.

Gli assist gravitazionali e il primo sorvolo di Venere

La missione utilizzerà tre assist gravitazionali di Venere, che consentono di risparmiare carburante sfruttando la gravità del pianeta per modificare la velocità e/o la direzione del sistema di volo CRIS.

• I primi due assist prepareranno il CRIS per un sorvolo di Venere, necessario per eseguire il telerilevamento nella luce ultravioletta e nel vicino infrarosso. In questo modo acquisiranno oltre 60 gigabit di nuovi dati sull’atmosfera e sulla superficie.
• Il terzo aiuto gravitazionale di Venere preparerà la navicella spaziale a rilasciare la sonda per l’ingresso, la discesa, la scienza e l’atterraggio, oltre alla trasmissione successiva alla Terra.

Il primo sorvolo di Venere sarà a sei mesi e mezzo dopo il lancio. Ci vorranno due anni per portare la sonda in posizione per l’ingresso nell’atmosfera sopra una zona chiamata Alpha Regio, e al “mezzogiorno pieno”, quando l’illuminazione sarà ottimale. L’obiettivo è misurare i paesaggi di Venere a scale che vanno da 100 metri fino a oltre un metro. Questi valori consentono degli studi geologici paragonabili a quelli di un lander, senza richiedere l’atterraggio.

Come DAVINCI scenderà su Venere

Una volta che CRIS si troverà a circa due giorni da Venere, il sistema di volo verrà rilasciato, insieme alla sonda, racchiusa in una sfera in titanio di un metro di diametro. La sonda inizierà a interagire con l’atmosfera superiore di Venere a circa 120 chilometri sopra la superficie.

La sonda inizierà le osservazioni scientifiche dopo la separazione del suo scudo termico, a circa 67 chilometri sopra la superficie. Una volta che sarà separato, gli ingressi della sonda raccoglieranno campioni di gas atmosferico per misurazioni chimiche come quelle effettuate dal rover Curiosity su Marte. Durante la sua discesa, che durerà circa un’ora, la sonda acquisirà anche centinaia d’immagini a partire da quando emergerà sotto le nuvole, a circa 30.500 metri sopra la superficie locale.

L’atterraggio di DAVINCI: cosa dobbiamo aspettarci?

“La sonda non è obbligata a funzionare una volta atterrata, poiché tutti i dati scientifici richiesti verranno acquisiti prima di raggiungere la superficie” ha affermato Stephanie Getty, vice investigatore principale di Goddard. “Se sopravviviamo all’atterraggio a circa 12 metri/secondo, potremmo avere fino a 17-18 minuti di operazioni in superficie in condizioni ideali”.

DAVINCI dovrebbe essere lanciato nel giugno 2029 ed entrare nell’atmosfera venusiana nel giugno 2031. Nessuna missione precedente nell’atmosfera di Venere ha misurato la chimica o gli ambienti con i dettagli che la sonda di DAVINCI+ potrà ottenere. Si baserà su ciò che la sonda Huygens ha fatto su Titano e migliorerà ciò che hanno fatto le precedenti missioni sovietiche in situ su Venere.

Lo studio completo, pubblicato su The Planetary Science Journal, è disponibile qui.

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