cfq 7º ano

Exploração de Vénus

Principais missões a este planeta

Principais missões ao planeta Vénus

Planeta Vénus
Fig. 1 - Planeta Vénus [1]

O planeta Vénus (português europeu) ou Vênus (português brasileiro) foi o primeiro planeta do Sistema Solar a ser visitado por uma sonda espacial. Antes dele apenas tinha sido visitada a Lua. A exploração espacial de Vénus não foi fácil e foram enviadas muitas sondas, que da parte dos Estados Unidos da América, que da parte da antiga União Soviética. Esta aventura foi iniciada na década de 1960 e prolongou-se até aos anos 70. A quantidade de sondas de exploração enviadas a Vénus foi reduzida durante as décadas de 1980 e 1990 e é atualmente o principal objetivo de missões científicas da Europa e do Japão.

A órbita de Vénus é cerca de 28 de vezes mais próxima do Sol em comparação à Terra, e por essa razão, as naves que viajam até Vénus percorrem mais de quarenta e um milhões de quilómetros. O processo de pousar na superfície do planeta é bastante complicado, pois a nave adquire uma grande velocidade durante a aproximação ao planeta e não existe informação bastante precisa sobre a densidade atmosférica nas camadas superiores, sendo difícil controlar o processo de desaceleração.

O programa russo Venera

O Programa Venera, também chamado por vezes de Venusik no hemisfério ocidental, consistiu na construção e lançamento de uma série de sondas espaciais desenvolvidas pelo programa espacial soviético, para a recolha de informações do planeta Vénus. Estas sondas eram lançadas em pares, com uma segunda sonda sendo lançada uma ou duas semanas após o lançamento da primeira. Os desenhos e os equipamentos carregados pelas sondas da série variaram ao longo dos anos, sendo gradualmente aperfeiçoados para resistir às extremas condições da atmosfera e da superfície do planeta Vénus.

Este programa teve início em 1961, tendo-se prolongado até 1983.

Mesmo sendo pouco divulgadas, as missões Venera foram pioneiras em vários aspetos:

  • Primeiro artefato humano a pousar suavemente em outro planeta e conseguir transmitir informações durante certo tempo.

  • Primeiras máquinas criadas pelo homem a entrar na atmosfera de outro planeta.

  • Foi a primeira missão a fotografar e enviar à Terra imagens de outro planeta.

  • A primeira a cartografar por radar a superfície de um planeta.

  • As condições extremas de Vénus, com temperaturas superiores a 450 ℃, um pressão atmosférica 90 vezes maior do que a da Terra e tempestades de ácido sulfúrico, fizeram com que estas sondas não sobrevivessem por muito tempo. As 8 primeiras sondas foram desenhadas para pousar no planeta, enquanto as 8 sondas posteriores foram desenhadas de um modo diferente, sendo compostas de uma sonda orbital e de uma sonda projetada para pousar no planeta e resistir por um mínimo de 30 minutos na superfície do planeta antes de ser decomposta.

    As sondas da missão Venera

    Sonda da missão Venera
    Fig 2 - Sonda da missão Venera
    Venera 4

    A Venera 1 e a Venera 2 perderam contato com a Terra antes de chegar a Vénus. A Venera 3 alcançou o planeta em 1 de março de 1965, mantendo contacto com a Terra, até à sua entrada na atmosfera do planeta. A Venera 3 tornou-se o primeiro objeto humano a pousar em outro planeta - embora este pouso não tenha sido controlado. A sonda possuía um corpo cilíndrico com uma espécie de redoma no topo, com uma altura total de cerca de 2 m, e havia dois painéis solares laterais de dimensões relativamente pequenas. Uma antena grande (mais de 2 m de diâmetro), de alto ganho, era a responsável pela receção dos sinais de controlo, e uma antena linear longa transmitia os sinais à Terra. Os instrumentos científicos da nave incluíam um magnetómetro, detetores de iões, detetores de micrometeoritos e radiação cósmica. A redoma no topo da nave continha uma esfera pressurizada que continha as insígnias soviéticas, e era projetada para flutuar nos presumíveis oceanos de Vénus, após o pouso (a nave não continha retrofoguetes).

    A Venera 4 alcançou Vénus em 18 de outubro de 1967, tornando-se a primeira sonda a entrar na atmosfera e a enviar dados para o nosso planeta. A Venera 4 também realizou a primeira comunicação de rádio sonda-Terra. Ela libertou uma cápsula com dois termómetros, um barómetro, um altímetro e medidores de densidade do ar, 11 analisadores de gás e dois rádiotransmissores. O módulo principal da nave carregava um magnetómetro, detetores de raios cósmicos, indicadores de oxigénio e hidrogénio e detetores de partículas. O módulo de descida conseguiu transmitir informações durante a descida, até alcançar a altitude de 25 km (com o auxílio de paraquedas), onde foi destruído pelas severas condições atmosféricas de Vénus.

    Esta sonda realizou a primeira análise química da atmosfera venusiana, mostrando que Vénus tem principalmente dióxido de carbono com uma pequena percentagem de azoto e menos de um por cento de oxigénio e de vapor de água. Também foi esta sonda que detetou que Vénus tinha um campo magnético fraco e sem radiação. A camada atmosférica exterior continha muito pouco hidrogénio e oxigénio não atómico. A sonda enviou as primeiras medições diretas provando que Vénus foi extremamente quente, que a atmosfera era muito mais densa do que a esperada, e que Vénus tinha perdido a maior parte da sua água há muito tempo.

    A Venera 5 alcançou Vénus a 16 de maio de 1969 e entrou na atmosfera de Vénus no mesmo dia, enviando dados à Terra antes de ser esmagada pela atmosfera. A Venera 5 lançou o seu módulo de pouso no lado escuro de Vénus em 16 de maio de 1969, e a Venera 6 fez o mesmo no dia seguinte.

    Venera 7 foi a primeira sonda desenhada para resistir às extremas condições do planeta Vénus e a realizar um pouso controlado no planeta. Alcançou Vénus a 15 de dezembro de 1970 e pousou no planeta no mesmo dia. Enviou informações à Terra por 23 minutos antes de ser decomposta pelo calor e pela pressão do planeta. O radar da Venera 7 detetou ventos de mais de 100 quilómetros por hora. Foi o primeiro artefacto humano a pousar suavemente noutro planeta e conseguir transmitir informações durante um certo tempo. A Venera 8 pousou em Vénus a 22 de julho de 1972, sobrevivendo por 50 minutos.

    A Venera 12 Chegou a Vénus no dia 21 de dezembro de 1978, sobrevivendo por 110 minutos. A sua irmã, a Venera 11, pousou no planeta 4 dias depois, sobrevivendo por 95 minutos, mas os seus sistemas de imagem (fotografia e radar) não funcionaram.

    A Venera 13 enviou à Terra as primeiras imagens coloridas da superfície de Vénus, no dia 1 de março de 1982, sobrevivendo 127 minutos, à temperatura de 456 graus centígrados e à pressão de 89 atmosferas.

    Existe um novo projeto russo, chamado Venera-D, que pretende explorar o planeta por radar e também localizar lugares para próximos pousos sobre a superfície. O projeto tem seu lançamento previsto para 2016.

    A Venera 15 e 16 foram lançadas em 1983, encerrando o programa Venera. O seu objetivo era ficar em órbita e cartografar a superfície do planeta com o auxílio de um radar. A Venera 15 foi lançada em 2 de junho de 1983 e a Venera 16, a 7 de junho de 1983. As naves Venera 15 e 16 eram idênticas e aproveitaram a nave base (módulo orbitador) das Venera 9 a 14, ligeiramente modificadas.

    As missões Mariner

    Mariner 10
    Fig. 3 - Sonda da missão Mariner
    Mariner 10

    O Programa Mariner foi o primeiro programa de exploração interplanetária Norte-americano, desenvolvido pela NASA, com o objetivo de explorar os planetas interiores. O programa foi desenhado em função de um conjunto de objetivos, nomeadamente a exploração faseada de Marte, Vénus e Mercúrio. Para isso, foram desenvolvidas cinco missões distintas utilizando dez sondas - utilizando um sistema de redundância - e em que três não conseguiram completar a missão.

    O lançamento da Mariner 1, a 22 de julho de 1962 não foi bem sucedido. A primeira missão que teve sucesso foi a Mariner 2, lançada a 27 de Agosto de 1962, e que passou a 35 000 Km de Vénus, a 14 de Dezembro de 1962, obtendo dados sobre as condições atmosféricas do planeta.

    Mercúrio recebeu a visita da Mariner 10, lançada a 3 de novembro de 1973, que enviou informações sobre o planeta mais próximo do Sol, em 1974. Esta sonda passou por Vénus a 5 de Fevereiro de 1974.

    Ainda se mantém em órbita em torno do Sol, apesar de se ter perdido o controlo sobre ela em 1975.

    Missão Venus Express

    sonda Vénus express
    Fig. 4 - sonda Vénus Express
    desenho artístico

    A Venus Express é um satélite otimizado para o estudo da atmosfera de Vénus, desde a sua superfície até à ionosfera. O objetivo da missão é fazer observações globais da atmosfera venusiana, das características da superfície e da interação do ambiente do planeta com o vento solar. Venus Express é a primeira missão da Agência Espacial Europeia (ESA) ao planeta Vénus. A missão foi proposta em 2001 como forma de reutilização do desenho da Mars Express. Contudo, algumas características da missão levaram a mudanças no desenho, principalmente em áreas de controlo térmico, comunicações e eletricidade. A missão Venus Express também utiliza instrumentos desenvolvidos para a missão da sonda Rosetta.

    No dia 11 de Abril de 2006, a sonda deu a sua primeira volta em torno do planeta, a chamada órbita de captura, que foi uma elipse em torno de Vénus cujo apocentro se encontrava a 330 000 quilómetros e o pericentro a menos de 400 quilómetros. Menos de um mês depois da inserção em órbita, e depois de voar dezasseis vezes em torno de Vénus, a nave espacial chegou à sua órbita operacional final a 7 de Maio de 2006.

    A missão foi lançada no dia 9 de novembro de 2005 pelo foguete Soyuz e entrou em órbita de Vénus no dia 11 de abril de 2006, depois de aproximadamente 150 dias de viagem.

    Objetivos da missão

    Vénus é o planeta do Sistema solar mais parecido com a Terra. Embora tivessem tamanho e composição química na época em que foram formados, a evolução posterior destes dois planetas foi muito diferente.

    Espera-se que a nave Venus Express possa fornecer uma contribuição significativa para a compreensão da estrutura da atmosfera venusiana e também para que se possa entender as mudanças que a fizeram evoluir para o estado atual, caracterizado por um intenso efeito de estufa. Este conhecimento pode contribuir para o estudo das mudanças climatéricas na Terra. Em setembro de 2010 foram divulgadas imagens que mostram a existência de vórtices próximos do Polo Sul do planeta, semelhantes aos que se observam em Saturno.

    A Venus Express também é utilizada para tentar detetar sinais de vida na Terra. Nas imagens feitas pelas câmaras da sonda, o nosso planeta ocupa uma área menor do que um pixel, uma situação parecida com o que se espera observar nas imagens de alguns exoplanetas semelhantes à Terra. Essas observações são então utilizadas para desenvolver métodos que possibilitem detetar planetas habitáveis em torno de outras estrelas.

    As missões JAXA - Japão

    No dia 21 de Maio de 2010, a Agência Espacial Japonesa JAXA, procedeu ao lançamento a partir do Centro Espacial Tanegashima da sonda Akatsuki (inicialmente designada por Planet-C) cujo objetivo era estudar as variações climáticas do planeta Vénus. Depois de perder a sua primeira oportunidade de orbitar Vénus, há dois anos, a sonda japonesa Akatsuki está pronta para um retorno em 2015, disseram os cientistas da missão.

    A sonda Akatsuki - cujo nome significa "Amanhecer", em japonês - deveria começar a circular Vénus em dezembro de 2010, mas o seu motor principal não funcionou durante uma manobra de inserção orbital, e a sonda navegou para outra órbita. Apesar do motor principal da Akatsuki ter sido declarado não operacional, a sonda deverá ser capaz de alcançar a órbita de Vénus em novembro de 2015, utilizando os propulsores auxiliares que têm como função controlar a atitude da nave (orientação angular em relação a um triedo de referência).

    As esperanças dos cientistas da missão renovaram-se em novembro do ano passado, quando esses motores permitiram a realização de uma manobra que permitirá a inserção da sonda em órbita no ano de 2015.

    Akatsuki tem ainda que enfrentar outros desafios. Depois de perder Vénus há dois anos, a sonda navegou para uma órbita solar que trouxe a sonda para mais perto da nossa estrela do que previsto. Como resultado, a temperatura da sonda foi aumentando cada vez mais com a aproximação ao sol.

    A sonda Akatsuki com um custo de 300 milhões de dólares foi lançada em maio de 2010 junto com a vela solar do Ikaros JAXA, que orbita com sucesso o espaço profundo. Akatsuki estava destinada a passar dois anos em órbita do planeta Vénus, estudando as suas nuvens, atmosfera e clima, de forma a encontrar pistas sobre como este planeta se tornou tão quente e aparentemente inóspito para a vida.

    Akatsuki foi a segunda sonda não tripulada japonesa a visitar outro planeta. A primeira foi a sonda Nozomi, que não conseguiu entrar em órbita de Marte em 2003.

    Referências:

    Wikipédia - Exploração do planeta Vénus

    [1] imagem obtida em Planeta Vénus