Il 18 settembre, il Primo Ministro indiano Narendra Modi ha annunciato i prossimi quattro ambiziosi obbiettivi dell’India in campo spaziale. Chandrayaan-4 sulla Luna, il primo razzo indiano parzialmente riutilizzabile, il lancio del primo modulo abitativo Bas-1 (Bharatiya Antariksh Station) della Stazione spaziale indiana e VOM (Venus Orbiter Mission).

Proprio riguardo a quest’ultima, la prima missione indiana verso Venere, negli scorsi giorni sono emerse importanti novità. Innanzitutto, la missione VOM partirà a marzo 2028 e condurrà verso Venere ben 19 payload scientifici.

Per la missione, il Governo indiano ha stanziato una cifra che va da 8.2 miliardi di rupie (circa 99 milioni di dollari) a 12.36 miliardi di rupie (circa 150 milioni di dollari). I fondi permetteranno lo sviluppo dell’orbiter Shukrayaan che a marzo 2028 dovrà essere sulla rampa di lancio, diretto verso Venere. La sonda studierà dapprima l’atmosfera venusiana per poi approfondire la geologia e l’evoluzione del pianeta.

Come anticipato dal Primo Ministro Modi, VOM fornirà una maggiore comprensione dei processi atmosferici derivanti dall’influenza del Sole sull’atmosfera di Venere. Inoltre, sarà di grande importanza nello stabilire le cause della trasformazione di Venere. Si pensa infatti che un tempo il pianeta fosse simile alla Terra per condizioni al suolo. Partendo da questo assunto, potremmo scoprire se anche la Terra possa andare incontro allo stesso destino ed eventualmente come fermare il processo.

L’eredità raccolta da Venus Orbiter Mission

La missione Venus Orbiter, recentemente approvata, mira con ambizione a risolvere alcuni degli enigmi che Venere e la sua atmosfera conservano ancora gelosamente. Ciò, nonostante ci siano già state diverse missioni in orbita venusiana. Le prime missioni negli anni ’60 e ’70 della NASA e dell’Unione Sovietica rivelarono la torrida temperatura superficiale e la densa atmosfera di Venere.

Fornirono le prime informazioni sulla composizione atmosferica del pianeta, sulle caratteristiche della superficie e sull’ambiente magnetico. Missioni successive negli anni ’70 e ’80, come l’americana Pioneer Venus, lanciata nel 1978, e la sovietica Vega, formata da sonde gemelle lanciate nel 1984, hanno ampliato la comprensione dell’atmosfera di Venere.

Queste missioni hanno anche raccolto dati sulla superficie del pianeta e sulla sua storia geologica. Missioni più recenti, come la missione ESA Venus Express, lanciata nel 2005 e la giapponese Akatsuki, partita nel 2010 ma entrata in orbita venusiana solo nel 2015, si sono concentrate sullo studio delle dinamiche atmosferiche del pianeta. Dall’evoluzione del clima alle caratteristiche della superficie.

Tuttavia, queste missioni su Venere “coprivano un’area” limitata e ristretta, sia nella regione polare meridionale che nella fascia equatoriale. Pertanto è stato molto complesso costruire mappe globali di numerosi fenomeni osservati, inclusi venti e onde rilevate nell’atmosfera venusiana.

La missione Venus Orbiter si porrebbe come obiettivo quello di realizzare una copertura uniforme di Venere, sfruttando ben 19 strumenti scientifici a bordo. Esplorerà l’atmosfera del pianeta, la sua superficie e la sua interazione con il Sole.

Gli obiettivi scientifici chiave includono l’esame delle polveri nell’atmosfera venusiana, la mappatura ad alta risoluzione della sua topografia superficiale, lo studio delle radiazioni solari vicino a Venere. Inoltre, la missione servirà come dimostrazione tecnologica per l’ISRO, testando tecniche di ingresso in orbita, frenata, e regolazione termica nel duro ambiente venusiano.

I 19 payload a bordo

Per la missione Venus Orbiter (VOM), saranno addirittura 19 gli strumenti scientifici a bordo. Di questi, sedici payload indiani, due carichi utili frutto di collaborazione con aziende internazionali e un payload esclusivamente internazionale. Vediamo una breve panoramica di ciascun elemento a bordo:

1. S-Band Synthetic Aperture Radar for Venus mission (VSAR): lo strumento opera in banda S con una frequenza di 2.5 GHz (12cm). Ricercherà attività vulcanica su Venere e opererà anche in modalità radiometro;
2. Venus Surface Emissivity and Atmospheric Mapper (VSEAM): è uno spettrometro per immagini iperspettrali. Si occuperà di identificare “hotspot” vulcanici attivi sulla base di anomalie termiche e studi atmosferici, oltre allo lo studio della struttura delle nubi con la mappatura di H2O e aerosol;
3. Venus Thermal Camera (VTC): la termocamera Venus mapperà l’emissione termica con una risoluzione spaziale di 0,5 km da un’altitudine orbitale di 500 km. Studierà le caratteristiche termiche dell’atmosfera venusiana;
4. Venus Cloud Monitoring Camera (VCMC): la fotocamerà VCMC permetterà lo studio delle dinamiche dell’atmosfera venusiana con osservazioni per la prima volta vicino al polo;
5. Lightning Instrument for VEnus (LIVE): LIVE è un analizzatore di campo elettrico a bassa frequenza che opera nell’intervallo da ~100 Hz a ~30-40 kHz. Verrà utilizzato per la misurazione delle emissioni di campo dovute al plasma e ai fulmini nell’atmosfera di Venere;
6. Venus Atmospheric SpectroPolarimeter (VASP): uno spettropolarimetro nel vicino infrarosso nell’intervallo di lunghezze d’onda compreso tra 0,9 e 1,7 μm, sensibile alla polarizzazione lineare. I principali obiettivi scientifici dello strumento consistono nello studio delle proprietà microfisiche delle nuvole di Venere;
7. Solar occultation photometry for vertical profiling of Aerosols and thin clouds in Venusian atmosphere (SPAV): effettuerà la misurazione della distribuzione degli aerosol e degli strati di foschia nella mesosfera venusiana; 
8. Narrow band oxygen Airglow detection in Venusian Atmosphere (NAVA):  NAVA si propone di indagare le cause delle variazioni nell’intensità di emissione delle linee verdi (557,7 nm) e rosse (630,0 nm) dell’ossigeno, e le cause dell’emissione di bagliore notturno (luce cinerea); 
9. VEnus THermosphere Ionosphere composition Analyser (VETHICA): VETHICA è basato su uno spettrometro di massa quadrupolare, che può funzionare sia in modalità neutra che ionica. Gli obiettivi scientifici sono studiare la distribuzione altitudine-latitudine della composizione neutra e ionica (nella regione termosfera-ionosfera-esosfera) di Venere;
10. Venus Advanced Radar for Topside Ionosphere and Subsurface Sounding (VARTISS): VARTISS è un ecoscandaglio radar a bassa frequenza che funziona in due modalità. Gli obiettivi scientifici consistono nello studio della struttura della ionosfera venusiana, nell’investigare la struttura delle unità geologiche, compresi i punti caldi vulcanici attivi e le colate laviche, e il rilevamento di caratteristiche e strutture sepolte;
11. Venusian Electron temperature and Density Analyser (VEDA): gli obiettivi scientifici di VEDA sono comprendere la variabilità dell’altitudine della ionopausa rispetto alla forzante solare. Questo sensore misura la densità elettronica nell’intervallo di 100-5×105 cm-3 e temperatura degli elettroni compresa tra 700 e 8000 K;
12. Retarding Potential Analyser (RPA) for the observation of Venusian ionosphere: è uno strumento diagnostico del plasma che utilizza una serie di griglie elettrostatiche per misurare la distribuzione dell’energia ionica;
13. Venus Ionospheric Plasma wave detectoR (VIPER): gli obiettivi scientifici dello strumento VIPER sono campionare il plasma e l’ambiente magnetico attorno a Venere e caratterizzare le onde del plasma;
14. Venus Radiation environment monitor (VeRad): l’obiettivo di VeRad è studiare l’impatto delle particelle energetiche solari ad alta energia (SEP) sull’atmosfera di Venere e indagare il loro ruolo nel sostentamento della ionosfera sul lato notturno; 
15. Solar Soft X-ray Spectrometer (SSXS) for Venus Orbiter: il suo obiettivo primario è misurare l’irradianza solare nell’atmosfera di Venere;
    
16. Venus Orbit Dust Experiment (VODEX): è un rilevatore di polveri a ionizzazione per impatto realizzato in lamiera sottile o lamina placcata in oro. I principali obiettivi scientifici di VODEX sono studiare l’abbondanza, il flusso e la distribuzione delle particelle di polvere interplanetaria (IDP) su Venere;
    
17. Frutto di collaborazione tra India e partner internazionali, Venus Ionospheric and Solar Wind particle AnalySer (VISWAS) e Radio Anatomy of Venus Ionosphere (RAVI): il primo, in collaborazione con la Svezia studierà l’interazione del vento solare con Venere; il secondo, in collaborazione con un team tedesco,  studierà la struttura termica nell’atmosfera di Venere sopra e sotto le nuvole, la variazione della ionosfera in differenti condizioni solari e stimerà il contributo di H2SO4 nei processi energetici dell’atmosfera di Venere;
18.  Strumento scientifico fornito da IKI (Russia), VIRAL (Venus InfraRed Atmospheric gases Linker): gli obiettivi scientifici di VIRAL sono recuperare i profili verticali di densità atmosferica, temperatura di anidride carbonica, nonché componenti del particolato e misurare il campo del vento mesosferico attraverso misurazioni Doppler dirette.
    

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