Venus Expressin tutkimuslaitteita käynnistetään

Maa ja Kuu Venus Expressin VIRTIS-spektrometrin näkemänä
6 Joulukuu 2005

ESAn kohti Venusta matkaava luotain on hyvissä voimissa ja sen instrumentteja ollaan herättämässä henkiin. Suomalaisittain kiinnostava ASPERA-4 -hiukkasmittalaite hyrähtää käyntiin 9. joulukuuta.

Venus Expressin mukana on seitsemän erilaista tieteellistä tutkimuslaitteita, joiden avulla tullaan naapuriplaneettaamme ja sen ilmiöitä tutkimaan hyvin tarkasti ensi huhtikuusta alkaen, kun luotain saapuu Venusta kiertämään. Mittalaitteiden käynnistäminen ja tarkistaminen on alkanut kuitenkin jo nyt, jotta ne olisivat täydessä toimintavalmiudessa heti Venuksen kiertoradalle saapumisesta alkaen.

Ensimmäisenä käynnistettiin luotaimen kuvantava spektrometri VIRTIS marraskuun puolivälin jälkeen ja laite otti saman tien kauniin kuvan maapallosta sekä kuusta. Seuraavana oli vuorossa kameralaitteisto VMC (Venus Monitoring Camera), jolla otettiin myös muutamia koekuvia Maasta ja Kuusta; oheisessa kuvassa kotiplaneettamme näkyy 3,5 miljoonan kilometrin päästä Venus Expressin silmin.

Suomalaisittain kiinnostavin tutkimuslaite on Venuksen lähiympäristön sähköisiä ja neutraaleja energisiä hiukkasia mittaava ASPERA-4, jonka tietokonejärjestelmä ja ohjelmisto ovat Ilmatieteen laitoksen suunnittelemia. "ASPERA-4:n testit tapahtuvat 9.-14.12. siten että ensin laitetaan päälle matalajännite joulukuun 9. päivänä, mitä seuraa kolme korkean jännitteen testiä seuraavina päivinä", kertoo Ilmatieteen laitoksen Esa Kallio. "Lopuksi tehdään instrumentin kalibrointia 13.12. ja lopuksi 14.12. ns. interferenssitesti."

"Käytännössä laitteen käynnistäminen hoituu siten, että muutama ASPERA-4 -ryhmän jäsen koko ajan lennonjohdossa valvomassa testien suorittamista. Mikäli käynnistämisen aikana tapahtuu jotain yllättävää, he voivat ottaa yhteyttä muihin ryhmän jäseniin; näin olleen esimerkiksi Ilmatieteen laitokselta ei paikalla ole kukaan, mutta olemme koko ajan valmiina auttamaan puhelimitse. Olemme myös varautuneet analysoimaan testien tuloksia täältä Suomesta käsin. Näin teimme myös Mars Express -luotaimessa olevan ASPERA-3:n kanssa vastaavassa tilanteessa."

Uusi, Venusta varten räätälöity versio

Aspera
Piirroskuva ASPERA-4 -instrumentista

ASPERA-4 on viimeisin versio alun perin 1980-luvun lopussa kohti Marsia neuvostoliittolaisen Phobos-2 -luotaimen mukana lähetetystä mittalaitteesta. Nimi ASPERA tulee sanoista Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms, eli laitteen tehtävänä on mitata planeetan lähiympäristön sähköisiä ja neutraaleja energisiä hiukkasia, ja tutkia niiden avulla ilmakehän yläosia ja siellä tapahtuvia ilmiöitä.

Laite koostuu kahdesta osasta. Varsinainen instrumentti pitää sisällään mekaanisen skannerin, ohjauselektroniikan, neutraalien hiukkasten kuvantajan sekä ilmaisijan ja elektronispektrometrin. Sen lisäksi laitteistoon kuuluu erikseen sijoitettu ionimassa-analuysaattori. Suomalais-ruotsalais-saksalaisvetoiseen projektiin osallistuu kaikkiaan 10 tutkimuslaitosta Euroopasta ja Yhdysvalloista.

Laitetta on parannettu vuosien varrella, mutta nyt kohti Venusta lentävä ASPERA-4 on lähes identtinen versio Mars Expressin mukana olevasta ASPERA-3:sta. "Lähes identtinen tarkoittaa sitä, että mittalaitteen elektroniikka on tehty kestämään Venuksen luona olevan korkeamman säteilymäärän", selittää Kallio. "Lisäksi elektroniikassa ja ohjelmistoissa on tehty pieniä käytännön parannuksia, joita olemme oppineet ASPERA-3:n käytön yhteydessä."

Kyseessä on ensimmäinen Venusta kiertämään saapuva laite, joka pystyy mittamaan Venuksesta avaruuteen karkaavia energeettisiä neutraaleja atomeja. Nämä atomit ovat jopa satojen kilometrien tuntinopeudella liikkuvia sähköisesti neutraaleja hiukkasia, joita syntyy kun energinen ioni törmää neutraaliin hiukkaseen ja ottaa tältä elektronin muuttuen energiseksi neutraaliatomiksi. Venuksen ilmakehässä syntyy energisiä vetyatomeja aurinkotuulen protoneista ja energisiä happiatomeja Venuksen kaasukehästä pakenevista happi-ioneista.

"Energiset neutraaliatomit havainnollistavat aurinkotuulen suoraa vaikutusta Venuksen kaasukehään, sillä aurinkotuulen poimimat hiukkaset aiheuttavat Venuksen yläilmakehän hidasta erosioitumista", selittää Esa Kallio. "ASPERA-4:n mittausten odotetaan täsmentävän tietämystämme Venuksen yläilmakehästä ja siellä tapahtuvasta hiukkaspaosta. Mittaukset tulevat lisäämään tietämystämme aurinkokuntamme planeettojen ilmakehistä sekä niiden kehityksestä."

Lisätietoja:

Akatemiatutkija Esa Kallio, Ilmatieteen laitos
puh. 09-1929 4636, esa.kallio@fmi.fi

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.