Venera-D

" Venus-D " ("Venus Long-Living" [2] ) er en fremtidig russisk automatisk interplanetarisk station (AMS) til undersøgelse af Venus , en forbedret analog til de sovjetiske enheder i Venera -serien. Lanceringen af ​​enheden er planlagt til 2029. Hvis det lykkes, vil Venera-D være den første Venus-sonde lanceret af Rusland siden 1984.

Venera-D er blevet det vigtigste lovende projekt for IKI RAS i perioden efter 2025, efter at missionen for at studere Jupiter-systemet og dets satellitter måtte udsættes på ubestemt tid på grund af manglende finansiering .

Projekthistorie

Kronologi:

• 2012 — inden for rammerne af det planetariske symposium på IKI RAS blev der afholdt et møde mellem forskere fra Rusland, USA, Europa og andre lande og regioner, der var interesserede i at studere Venus. Deltagerne underskrev en protokol, der angiver vigtigheden af ​​det internationale rumprojekt for studiet af Venus, og den første kandidat til rollen som dette projekt var Venera-D-projektet [3] .
• 2013 - oprettelsen af ​​en fælles arbejdsgruppe (ONWG, The Venera-D Joint Science Definition Team (JSDT)), herunder repræsentanter for Rusland og USA , hvis opgave var at fastlægge de videnskabelige mål med at studere Venus og udarbejde en evt. mission til Venus ved fælles indsats af forskere fra de to lande.
• 2014 - suspension af arbejdet i den fælles arbejdsgruppe om Venera-D-projektet.
• 2015 - genoptagelse af arbejdet i den fælles arbejdsgruppe om Venera-D-projektet.
• 2016 - udelukkelse af Venera-D-projektet fra udkastet til føderalt rumprogram for 2016-2025 på grund af dets sekvestrering.
• 26.-28. juli 2016 - møde i den russisk-amerikanske Joint Scientific Working Group Roscosmos / IKI - NASA om Venera-D-projektet.
• 14.-16. marts 2017 - forhandlinger af den fælles arbejdende videnskabelige gruppe IKI / Roscosmos-NASA om Venera-D-projektet.
• 2019 - den videnskabelige fase af undersøgelsen blev afsluttet: videnskabelige opgaver blev formuleret, prioriteter blev identificeret, konceptet for missionen blev foreslået; projektet er på færdiggørelsesstadiet af pre-draft design, hvorefter fase af det tekniske forslag vil begynde ("Venera-D" kan oprettes inden for fem til seks år, hvis finansiering modtages; en mangel kan føre til en forsinkelse i processen op til 10 år eller mere., - en af ​​udviklerne af Venera-D-projektet Viktor Vorontsov [4] ). 2026 betragtes som et benchmark for lanceringen, men i betragtning af forsinkelsen i tidspunktet for optagelse i det føderale program, betragtes 2028 og 2031 som reservedatoer.
• 2022 - projektet implementeres udelukkende af Roscosmos; under flyvning er det planlagt at bruge en gravitationsmanøvre , som betydeligt vil udvide planetens område, der er tilgængeligt for landing. Lanceringen er planlagt til 2029, fra Vostochny-kosmodromen [1] .

Design

• Den 4. august 2017 annoncerede Roscosmos forslaget fra den fælles arbejdende videnskabelige gruppe IKI / Roscosmos - NASA om at integrere i missionen en sub-satellit, der vejer op til 120 kg og ballonsonder til drift i en højde af 50-55 km i missionen. atmosfære af Venus, samt forskellige nyttelaster foreslået af det videnskabelige samfund [5] .
• Den 3. november 2017 blev det første introduktionsmøde afholdt på FASO med deltagerne i Venera-D-projektet, som et resultat af hvilket IKI RAS blev udpeget som den ledende organisation for udarbejdelsen af ​​et omfattende program for videnskabelig forskning om Venus [ 6] .
• Den 14. marts 2019 fortalte lederen af ​​Det Russiske Videnskabsakademi, Alexander Sergeev , til medierne, at en fælles amerikansk-russisk videnskabelig mission for at studere Venus ville koste omkring 1 milliard dollar (ifølge russisk side, 800 millioner dollars). Missionen er klar til at blive støttet af US National Academy of Sciences . Det er planlagt, at Rusland vil beskæftige sig med leveringsproblemer, nedstigningsplatformen vil være russisk fremstillet. Samtidig kan platformen blive på planeten i ret lang tid ifølge omfanget af tidligere eksperimenter - omkring 10-12 timer. Ud over nedstigningsplatformen vil specielle sonder indsamle information i planetens atmosfære, hvis driftsperiode allerede er omkring 60 dage. Skabelsen af ​​satellitten, såvel som flyet, varetages af amerikansk side. Samtidig vides det stadig ikke præcist, hvordan denne enhed vil se ud. Efter planerne vil det være en slags analog til et fly, der vil flyve i tætte lag af atmosfæren, eller en sonde, der ligner et luftskib , som vil være i atmosfæren på grund af opdrift. Deadline for afsendelse af missionen er endnu ikke fastsat, men den er foreløbig 2030 [7] .
• Den 19. marts 2019 fortalte Lyudmila Zasova, medleder af den bilaterale videnskabelige arbejdsgruppe om Venera-D-projektet fra russisk side, til medierne, at Rusland og USA havde afsluttet dannelsen af ​​videnskabelige opgaver for den fælles mission til Venus og var klar til at gå videre til udviklingen af ​​videnskabeligt udstyr, såvel som selve den interplanetariske station. I øjeblikket[ hvornår? ] den videnskabelige fase af forskningen er afsluttet - videnskabelige opgaver er blevet formuleret, prioriteter er blevet defineret, et missionskoncept er blevet foreslået til at løse disse problemer, missionsarkitekturen er blevet evalueret. Som et resultat af arbejdet i den fælles videnskabelige arbejdsgruppe blev et missionskoncept udviklet og foreslået til evaluering af Roscosmos og NASA, bestående af to "grundlæggende" elementer: en russisk-fremstillet orbital og lander (med en driftsperiode på overflade af Venus 2-3 timer), samt en lille langlivet station NASA, som vil fortsætte med at arbejde i 60 jorddage. Nu er projektet klar til at gå videre til udviklingsfasen (Fase A i amerikansk terminologi) [8] . Japan og Europa er klar til at tilslutte sig Venera-D-projektet efter at have leveret deres videnskabelige udstyr: Japan tilbyder infrarøde og ultraviolette kameraer til orbiteren, Italien - to kortlægningsspektrometre, Tyskland - et kamera til at observere overfladen på Venus' natside i det nære infrarøde område af spektret, hvilket er vigtigt for søgningen efter mulig termisk og vulkansk aktivitet. Zasova sagde også, at hvis der modtages finansiering i den nærmeste fremtid, er lanceringen ikke mulig tidligere end i 2027 [9] .
• Den 29. maj 2019 foreslog Rumrådet i Det Russiske Videnskabsakademi at udskyde lanceringen af ​​Venera-D til 2029 og meddelte Roskosmos, at Venera-D-temaet er klar til åbningen af ​​ROC, men der kræves finansiering for at trække et teknisk forslag. I 2020 eller 2021 foreslås det at afsætte midler til udvikling af et foreløbigt design, hvis den tekniske forslagsfase er vellykket [10] [11] . Stedfortræder for IKI RAS Oleg Korablev meddelte, at produktionstiden for Venera-D ville være 10 år. Prioriteten er landing af enheden på høje breddegrader ( sovjetiske stationer landede i Venus ækvatoriale zone) [12] . Den 3. juni fortalte videnskabelig direktør for IKI RAS Lev Zeleny til medierne, at RAS Council for Space i de kommende dage vil sende en appel til Roscosmos om behovet for at begynde at finansiere de første faser af F&U på Venera-D [13] . Den 12. juni sendte Rumrådet i Det Russiske Videnskabsakademi en appel til Roscosmos om behovet for at begynde at implementere Venera-D-projektet og finansiere de første faser af udviklingsarbejdet på det [14] . Den 13. juni rapporterede Roscosmos pressetjeneste, at et brev fra Det Russiske Videnskabsakademi var modtaget og blev behandlet af specialisterne fra det statslige selskab [15] .
• Den 4. oktober 2019 fortalte Lev Zeleny , videnskabelig direktør for IKI RAS , til medierne, at videnskabsmænd forventer, at Roscosmos begynder at finansiere Venera-D foreløbige design i 2020, i det mindste i 2021. Et foreløbigt design koster flere hundrede millioner rubler og kan være klar om halvandet til to år efter starten af ​​finansieringen. Indtil nu har arbejdet været finansieret af Videnskabs- og Videregående Uddannelsesministeriet inden for rammerne af den statslige opgave for IKI RAS. Roscosmos pressetjeneste fortalte medierne, at der endnu ikke var truffet en beslutning om Venera-D-projektet [16] .
• I begyndelsen af ​​oktober 2019 blev det 10. Moscow International Symposium on Solar System Research afholdt i Moskva, hvor den russisk-amerikanske arbejdsgruppe om Venera-D-projektet valgte landingssteder. Den 7. oktober 2019 fortalte Lyudmila Zasova, leder af det planetariske spektroskopi-laboratorium i IKI RAS IKI, medleder af arbejdsgruppen for Venera-D-projektet, til medierne, at fem grupper af specialister vælger landingssteder - hver har sin egen gruppe, men alle fem landingssteder blev bestemt af specialister på Venus' nordlige halvkugle på høje breddegrader. Lev Zeleny, videnskabelig direktør for IKI RAS, fortalte journalister, at det andet emne, der blev diskuteret på møderne i arbejdsgruppen, var den mulige eksistens af mikroorganisk liv i skylaget på Venus, og hvilket udstyr der ville være nødvendigt for at fikse det [17] .
• Den 16. december 2019 fortalte Roscosmos Dmitry Rogozin til medierne, at Venera-D-projektet, som blev udelukket fra det føderale rumprogram 2016-2025 på grund af sekvestrering, kan optræde i det russiske rumprogram i 2020 [18] .
• Den 31. januar 2020 blev den førende ingeniør for NPO opkaldt efter Lavochkin Dmitry Khmel fortalte medierne, at Roscosmos havde sat opgaven med at udvikle et Venus-udforskningsprogram, der i omfang svarer til det russiske måneprogram , som skulle omfatte Venera-D-projektet [19] .

• Den 4. marts 2021 fortalte Lev Zeleny, videnskabelig direktør for IKI RAS, til medierne, at et møde mellem ledelsen af ​​Det Russiske Videnskabsakademi og Roscosmos havde fundet sted, og det tekniske design af Venera-D-projektet var begyndt, som skulle vare to år. Omkring 550 millioner rubler kan være nødvendige for disse værker indtil 2025. På nuværende tidspunkt[ hvornår? ] kontrakter indgås med udførerne af arbejdet - NPO dem. Lavochkin og IKI RAS. Skaberne af Venera-D har til hensigt at bruge det grundlæggende design af den sovjetiske landingsstation, der blev brugt i Venera- og Vega-missionerne. Lanceringen er planlagt til 2029 [20] [21] [22] .
• Den 17. maj 2021 offentliggjorde Roskosmos en kontrakt med NPO opkaldt efter N.N. Lavochkin for udviklingen af ​​et teknisk forslag til Venera-D-rumkomplekset. Kontraktbeløbet er 318,15 millioner rubler. Ifølge kommissoriet, NPO dem. Lavochkina vil udføre arbejde med emnet "Skapelse af rumkomplekser (SC) af en ny generation til grundlæggende rumforskning. Udvikling af et teknisk forslag til QC. MF ROC-kode: "Perspektiv" ("Venera-D" (TP))". Arbejdet forventes afsluttet den 28. februar 2023. På dette tidspunkt bør en begrundelse for missionens gennemførlighed og mulige designløsninger udføres for at sikre undersøgelsen af ​​atmosfæren, overfladen, den indre struktur og omgivende plasma af Venus på det moderne niveau, en undersøgelse af muligheden for at returnere prøver af jord, atmosfære og aerosoler af Venus til Jorden, og et udkast til tekniske opgaver for rumkomplekset til studiet af Venus "Venera-D". Opsendelsen af ​​rumfartøjet skulle udføres i 2029 ved brug af Angara-A5 løfteraket med det øverste trin DM-03 [23] .
• Den 8. april 2022 fortalte Anatoly Petrukovich, direktør for IKI RAS, til medierne, at NPO dem. Lavochkina og IKI begyndte at designe "Venera-D" [24] .
• Den 5. september 2022 blev specialisterne fra NPO's Videnskabelige og Tekniske Råd opkaldt efter Lavochkin godkendte det tekniske forslag til skabelsen af ​​Venera-D-rumfartøjet og anbefalede, at det blev sendt til yderligere undersøgelse til de førende forskningsorganisationer i raket- og rumindustrien [25] .

• indtil maj 2019 var lanceringen planlagt i perioden fra 25. december 2027 til 16. januar 2028. Det var planlagt at bruge en Angara-A5 løfteraket med en DM-03 øvre trin eller KVTK og Vostochny Cosmodrome til opsendelse .
• i maj 2019 blev lanceringen foreslået udskudt til november 2029 eller juni 2031 (afhængig af finansiering og et skøn over fremstillingen af ​​apparatet om 10 år).
• i marts 2021 var lanceringen planlagt til 2029.
• Den 12. oktober 2021 annoncerede Lyudmila Zasova, leder af Planetary Atmosphere Spectroscopy Laboratory ved IKI RAS, på det 12. internationale symposium om solsystemforskning, at opsendelsen er planlagt til den 11. november 2029. På samme konference udelukkede Lev Zeleny, videnskabelig direktør for IKI RAS, ikke, at lanceringen af ​​missionen kunne udskydes i en kort periode [26] .
• Den 15. april 2022 fortalte chefen for Roscosmos, Dmitry Rogozin, til medierne, at lanceringen af ​​Venera-D ville blive udsat på ubestemt tid [27] .

Projekter

Fælles projekt med ESA

I 2007 blev det annonceret[ af hvem? ] at muligheden for at kombinere den russiske Venera-D-mission med det europæiske ( ESA ) planetariske forskningsprogram overvejes med en lanceringsdato 2016-2018. Den interplanetariske station skulle omfatte: et europæisk orbitalmodul skabt på basis af Venera Express , en russisk lander af nyt, originalt design; en europæisk ballon til forskning i planetens atmosfære og muligvis med små sonder med forskningsudstyr nedkastet i dens forskellige regioner. Det videnskabelige udstyr i modulet, der landede på planetens overflade, skulle forblive i drift ved høje temperaturer (ca. 735 K) og tryk (ca. 90 atm.) i omkring en måned. Europæiske instrumenter kan installeres på det russiske køretøj, og russiske på det europæiske orbitalmodul og i ballongondolen. Det var også muligt at deltage i missionen af ​​en lille japansk ballon, som i modsætning til den europæiske højhøjde vil operere 35 km fra overfladen [2] . Senere dette europæiske projekt[ hvad? ] blev navngivet European Venus Explorer (European Venus Explorer)[ afklare ] .

En af de diskuterede muligheder involverede opsendelsen af ​​et rumfartøj fra Kourou -kosmodromen af ​​en Soyuz-2 løfteraket ( Soyuz-ST ) med en Fregat øvre trin , i 2013. [28] [29]

I 2003 blev projektet annonceret af det russiske videnskabsakademi med henblik på optagelse i det føderale rumprogram for 2006-2015; i 2004, under missionsudvikling, var lanceringen planlagt til 2013.
I 2005, inden for rammerne af det føderale rumprogram for 2006-2015, var opsendelsesdatoen ikke tidligere end 2015 [30] ; i 2007 blev fristen rykket til 2016-2018. [2] , men så, efter annonceringen af ​​et fælles projekt med ESA, Frankrig og muligvis Japan, i 2010, blev det sagt om opsendelsen i 2015-2016. [29] ; i fremtiden manglede sætningerne om det fælles projekt, der dukkede op, i meddelelserne [31] [32] .
I marts 2012 blev tidsfristerne igen forskudt, projektet indgik i solsystemets forskningsprogram frem til 2025, det blev indikeret, at opsendelsen tidligst kunne finde sted i 2024 [33] [34] [35] .
Efterfølgende blev lanceringsdatoerne flyttet til 2026-2027.

Fælles projekt med NASA

Denne mulighed blev diskuteret i 2016 på et møde i den russisk-amerikanske fælles videnskabelige arbejdsgruppe Roscosmos / IKI - NASA om Venera-D-projektet [36] . Den russisk-amerikanske Venera-D-mission foreslås opsendt ved hjælp af Angara-A5 tunge løfteraket [37] med Breeze-M øvre trin eller brint KVTK fra Vostochny-kosmodromen i 2026; 2027 og 2029 betragtes som en backupdato (vinduet for lancering i 2026 er åbent fra 30. maj til 20. juni med den optimale lanceringsdato er 9. juni; backup-vinduet leveres fra 25. december 2027 til 16. januar 2028, med den optimale lanceringsdato er den 6. januar 2028 [38] ).

• Den russiske side vil forsyne Angara-A5 ILV-programmet med et orbitalmodul og et stort landingsmodul.
• Amerikanerne tilbyder til missionen især en række instrumenter, langlivede små og simple sonder (med en vægt på op til 10 kg) [5] , som er lettere at beskytte mod overophedning, og derfor kan de arbejde i op til 50 dage , sporing af atmosfærens dynamik og indsamling af seismografiske data .

Hovedelementerne i Venera-D-missionen er russiske (landende og kredsende køretøjer). Som yderligere elementer i NASA  's mulige bidrag, overvejes VAMP (Venus Atmospheric Manoeuvrable Platform). En anden mulighed er flere små sonder baseret på højtemperaturelektronik, der kan fungere på overfladen af ​​Venus i flere tusinde timer. De kan slippes til forskellige områder af planeten, hvor de vil overvåge parametrene for atmosfæren nær overfladen. Muligheden for at inkludere fritflydende balloner eller en lille undersatellit i missionen overvejes også. Missionen er planlagt til at studere sammensætningen af ​​atmosfæren, overfladen af ​​Venus og finde ud af årsagerne til forsvinden af ​​vand fra denne planet. Skibet inkluderer en orbital enhed, et nedstigningskøretøj og mindst to ballonsonder . To ballonsonder vil blive opsendt fra orbitalenheden, som vil fungere i Venus' kredsløb i lang tid. En af dem vil være placeret i en højde af 55-60 km fra planetens overflade, den anden - under skyerne, i en højde af 45-50 km. Levetiden for ballonsonder er mere end otte dage. Et køretøj med lang levetid skal arbejde på planetens overflade i mindst flere dage. I løbet af denne tid skal enheden sende alle nødvendige oplysninger til Jorden. I tilfælde af, at en Zenith medium raket leveres til Venera-D-missionen , kan en italiensk radar tilføjes det allerede planlagte udstyr. Hvis løfteraketten Proton-M af tunge klasse bruges, vil ekspeditionen omfatte en drivende sonde, som vil operere i en højde på 45-50 km i en måned.

landingssted: Den 7. oktober 2019 fortalte Lyudmila Zasova, leder af det planetariske spektroskopi-laboratorium i IKI RAS, medleder af arbejdsgruppen for Venera-D-projektet, til medierne, at fem grupper af specialister vælger landingssteder - hver har sin egen gruppe, dog blev alle fem landingssteder bestemt af specialister på den nordlige halvkugle Venus, i høje breddegrader [17] .

Den Joint Russian-American Group for the Study of Venus blev dannet i 2013. I 2014 blev arbejdet med projektet indstillet, i 2015 blev det genoptaget igen; det forventedes, at den fælles udvikling af projektet ved udgangen af ​​2018 ville være afsluttet. Fra og med juli 2016 er dette projekt ikke inkluderet i det føderale rumprogram for 2016-2025, selvom det var inkluderet i dets tidligere version udarbejdet før suspenderingen af ​​programmet [39] .

Fra midten af ​​2017 finansierer den amerikanske side papirarbejdet på projektet. På den russiske side ydes der ikke midler til de kommende år på grund af gennemførelsesperioden for programmet først efter 2025 [40] .

2019: lanceringen af ​​missionen er planlagt til 2026-2027, men forhandlingerne er vanskelige på grund af amerikanernes position. [41]

Den 15. september 2020 meddelte Roscosmos, at projektet gennemføres uden udenlandsk deltagelse som et selvstændigt nationalt projekt [42] [43] [44] .

Den 7. marts 2021 fortalte den videnskabelige direktør for IKIK RAS, Lev Zeleny, til mediet, at videnskabsmænd håber, at Venera-D vil være en russisk mission med aktiv deltagelse af USA og muligvis andre lande. Men i øjeblikket er positionen for den nye amerikanske præsidentadministration uklar [45] .

I 2022, som et resultat af sanktioner mod Rusland , i forbindelse med Ruslands invasion af Ukraine som en del af den russisk-ukrainske krig , sagde Roscosmos CEO Dmitry Rogozin, at enhver yderligere amerikansk deltagelse i det russiske Venera-D-projekt er upassende. [46]

Specifikationer

Den automatiske interplanetariske station "Venera-D" består af en orbiter og en lander til en omfattende undersøgelse af Venus atmosfære, dens overflade, indre struktur og omgivende plasma.

Orbiter

Landingskøretøj

Umiddelbart efter landing vil Venera-D indsætte små stationer og begynde at tage jordprøver. 15 minutter efter landing vil indsamlingen af ​​prøver af den venusiske jord være afsluttet, og deres analyse vil begynde. 45 minutter efter landing vil Venera-D begynde at sende videnskabelige data til Jorden. Det forventes, at tre timer efter landing stopper driften af ​​stationen på grund af overophedning af dens radiosystem. I løbet af denne tid formodes det at overføre 340 MB data til Jorden [47] .