Venera-D

" Venus-D " ("Venus Long-Living" [2] ) este o viitoare stație interplanetară automată rusă (AMS) pentru studiul lui Venus , un analog îmbunătățit al dispozitivelor sovietice din seria Venera . Lansarea dispozitivului este planificată pentru 2029. Dacă va avea succes, Venera-D va fi prima sondă Venus lansată de Rusia din 1984.

Venera-D a devenit principalul proiect promițător al IKI RAS pentru perioada de după 2025, după ce misiunea de studiere a sistemului Jupiter și a sateliților săi a trebuit să fie amânată pe termen nelimitat din cauza lipsei de finanțare .

Istoricul proiectului

Cronologie:

• 2012 — în cadrul simpozionului planetar de la IKI RAS , a avut loc o întâlnire a oamenilor de știință din Rusia, SUA, Europa și alte țări și regiuni interesate să studieze Venus. Participanții au semnat un protocol prin care se precizează importanța proiectului spațial internațional pentru studiul lui Venus, iar primul candidat pentru rolul acestui proiect a fost proiectul Venera-D [3] .
• 2013 - crearea unui grup de lucru comun (ONWG, The Venera-D Joint Science Definition Team (JSDT)), inclusiv reprezentanți ai Rusiei și Statelor Unite , a cărui sarcină a fost să determine obiectivele științifice ale studierii lui Venus și să elaboreze un posibil misiune către Venus prin eforturi comune ale oamenilor de știință din cele două țări.
• 2014 - suspendarea lucrărilor grupului de lucru comun privind proiectul Venera-D.
• 2015 - reluarea lucrărilor grupului comun de lucru pe proiectul Venera-D.
• 2016 - excluderea proiectului Venera-D din proiectul Programului Spațial Federal pentru 2016-2025 din cauza sechestrării acestuia.
• 26-28 iulie 2016 - întâlnirea Grupului de lucru științific mixt ruso-american Roscosmos / IKI - NASA privind proiectul Venera-D.
• 14-16 martie 2017 - negocieri ale grupului științific comun IKI / Roscosmos-NASA pe proiectul Venera-D.
• 2019 - a fost finalizată etapa științifică a studiului: au fost formulate sarcini științifice, au fost identificate priorități, s-a propus conceptul misiunii; proiectul se află în stadiul de finalizare a proiectării anteproiectului, după care va începe etapa propunerii tehnice („Venera-D” poate fi creată în termen de cinci până la șase ani dacă se primește finanțare; o neajuns poate duce la o întârziere). în proces până la 10 ani sau mai mult., - unul dintre dezvoltatorii proiectului Venera-D Viktor Vorontsov [4] ). 2026 este considerat ca un etalon pentru lansare, dar având în vedere întârzierea timpului de includere în programul federal, 2028 și 2031 sunt considerate date de rezervă.
• 2022 - proiectul este implementat exclusiv de Roscosmos; în zbor, se plănuiește utilizarea unei manevre gravitaționale , care va extinde semnificativ aria planetei disponibilă pentru aterizare. Lansarea este programată pentru 2029, din cosmodromul Vostochny [1] .

Design

• Pe 4 august 2017, Roscosmos a anunțat propunerea grupului științific comun de lucru IKI / Roscosmos - NASA de a integra în misiune un sub-satelit cu o greutate de până la 120 kg și sonde cu baloane pentru funcționarea la o altitudine de 50-55 km în atmosfera lui Venus, precum și diverse sarcini utile propuse de comunitatea științifică [5] .
• La 3 noiembrie 2017, la FASO a avut loc prima întâlnire introductivă cu participanții la proiectul Venera-D, în urma căreia IKI RAS a fost numită organizație principală pentru pregătirea unui program cuprinzător de cercetare științifică asupra lui Venus . 6] .
• Pe 14 martie 2019, șeful Academiei Ruse de Științe, Alexander Sergeev , a declarat presei că o misiune științifică comună SUA-Rusia pentru a studia Venus ar costa aproximativ 1 miliard de dolari (conform părții ruse, 800 de milioane de dolari). Misiunea este gata să fie susținută de Academia Națională de Științe din SUA . Este planificat ca Rusia să se ocupe de problemele de livrare, platforma de coborâre va fi fabricată în Rusia. În același timp, platforma poate rămâne pe planetă destul de mult timp, în funcție de amploarea experimentelor anterioare - aproximativ 10-12 ore. Pe lângă platforma de coborâre, sonde speciale vor colecta informații în atmosfera planetei, a căror perioadă de funcționare este deja de aproximativ 60 de zile. Crearea satelitului, precum și a aeronavei, este întreprinsă de partea americană. În același timp, încă nu se știe exact cum va fi acest dispozitiv. Conform planurilor, va fi un fel de analog al unei aeronave care va zbura în straturi dense ale atmosferei sau o sondă similară cu o aeronavă , care va fi în atmosferă din cauza flotabilității. Termenul limită pentru trimiterea misiunii nu a fost încă stabilit, dar este provizoriu 2030 [7] .
• La 19 martie 2019, Lyudmila Zasova, co-șeful grupului de lucru științific bilateral pentru proiectul Venera-D din partea rusă, a declarat presei că Rusia și Statele Unite au finalizat formarea sarcinilor științifice pentru misiunea comună de a Venus și erau gata să treacă la dezvoltarea echipamentelor științifice, precum și a stației interplanetare în sine. Pentru moment[ când? ] etapa științifică a cercetării a fost finalizată - au fost formulate sarcini științifice, au fost definite priorități, a fost propus un concept de misiune pentru rezolvarea acestor probleme, a fost evaluată arhitectura misiunii. Ca urmare a lucrărilor grupului de lucru științific comun, a fost elaborat și propus spre evaluare de către Roscosmos și NASA un concept de misiune, constând din două elemente „de bază”: un orbital și un lander de fabricație rusă (cu o perioadă de funcționare pe suprafața lui Venus 2-3 ore), precum și o mică stație NASA cu viață lungă, care va continua să funcționeze timp de 60 de zile pământești. Acum proiectul este gata să treacă la faza de dezvoltare (Faza A în terminologia americană) [8] . Japonia și Europa sunt gata să se alăture proiectului Venera-D , după ce au furnizat echipamentul științific: Japonia oferă camere cu infraroșu și ultraviolete pentru orbiter, Italia - două spectrometre de cartografiere, Germania - o cameră pentru observarea suprafeței de pe partea de noapte a lui Venus în domeniul infraroșu apropiat al spectrului, care este important pentru căutarea unei posibile activități termice și vulcanice. Zasova a mai spus că dacă se primesc finanțare în viitorul apropiat, lansarea este posibilă nu mai devreme de 2027 [9] .
• Pe 29 mai 2019, Consiliul Spațial al Academiei Ruse de Științe a propus amânarea lansării lui Venera-D până în 2029 și l-a notificat pe Roskosmos că tema Venera-D este gata pentru deschiderea ROC, dar este nevoie de finanțare pentru a trage elaborarea unei propuneri tehnice. În 2020 sau 2021, se propune acordarea de fonduri pentru elaborarea unui proiect preliminar dacă etapa propunerii tehnice are succes [10] [11] . Deputatul IKI RAS Oleg Korablev a anunțat că timpul de producție pentru Venera-D va fi de 10 ani. Prioritatea este aterizarea dispozitivului la latitudini mari ( stațiile sovietice au aterizat în zona ecuatorială a lui Venus) [12] . Pe 3 iunie, directorul științific al IKI RAS Lev Zeleny a declarat presei că Consiliul RAS pentru Spațiu va trimite în zilele următoare un apel către Roscosmos cu privire la necesitatea de a începe finanțarea primelor etape de cercetare și dezvoltare pe Venera-D [13] . Pe 12 iunie, Consiliul Spațial al Academiei Ruse de Științe a trimis un apel către Roscosmos cu privire la necesitatea de a începe implementarea proiectului Venera-D și finanțarea primelor etape ale lucrărilor de dezvoltare asupra acestuia [14] . Pe 13 iunie, serviciul de presă al Roscosmos a raportat că a fost primită o scrisoare de la Academia Rusă de Științe și este luată în considerare de specialiștii corporației de stat [15] .
• Pe 4 octombrie 2019, Lev Zeleny , directorul științific al IKI RAS , a declarat presei că oamenii de știință se așteaptă ca Roscosmos să înceapă finanțarea proiectului preliminar Venera-D în 2020, cel puțin în 2021. Un proiect preliminar costă câteva sute de milioane de ruble și poate fi gata într-un an și jumătate până la doi ani de la începerea finanțării. Până în prezent, lucrarea a fost finanțată de Ministerul Științei și Învățământului Superior în cadrul misiunii de stat a IKI RAS. Serviciul de presă al Roscosmos a declarat presei că încă nu a fost luată o decizie cu privire la proiectul Venera-D [16] .
• La începutul lunii octombrie 2019, la Moscova a avut loc cel de-al 10-lea Simpozion Internațional de Cercetare a Sistemului Solar de la Moscova, unde grupul de lucru ruso-american al proiectului Venera-D a ales locurile de aterizare. Pe 7 octombrie 2019, Lyudmila Zasova, șeful laboratorului de spectroscopie planetară al IKI RAS IKI, co-șeful grupului de lucru al proiectului Venera-D, a declarat presei că cinci grupuri de specialiști aleg locuri de aterizare - fiecare are propriul său grup, totuși, toate cele cinci locuri de aterizare au fost determinate de specialiști în emisfera nordică a lui Venus, la latitudini mari. Lev Zeleny, directorul științific al IKI RAS, a declarat reporterilor că al doilea subiect discutat la ședințele grupului de lucru a fost posibila existență a vieții microorganice în stratul de nor al lui Venus și ce echipament ar fi necesar pentru a o repara [17] .
• Pe 16 decembrie 2019, Roscosmos Dmitri Rogozin a declarat presei că proiectul Venera-D, care a fost exclus din Programul Spațial Federal 2016-2025 din cauza sechestrului, ar putea apărea în programul spațial rus în 2020 [18] .
• La 31 ianuarie 2020, inginerul principal al NPO a fost numit după Lavochkin Dmitri Khmel a declarat presei că Roscosmos și-a stabilit sarcina de a dezvolta un program de explorare Venus similar ca sferă cu programul lunar rusesc , care ar trebui să includă proiectul Venera-D [19] .

• La 4 martie 2021, Lev Zeleny, directorul științific al IKI RAS, a declarat presei că a avut loc o întâlnire a conducerii Academiei Ruse de Științe și Roscosmos, iar proiectarea tehnică a proiectului Venera-D a început, care ar dura doi ani. Pentru aceste lucrări ar putea fi necesare aproximativ 550 de milioane de ruble până în 2025. In prezent[ când? ] contractele se încheie cu executanții lucrării - OBNL aceștia. Lavochkin și IKI RAS. Creatorii lui Venera-D intenționează să folosească designul de bază al stației de aterizare sovietică folosită în misiunile Venera și Vega. Lansarea este planificată pentru 2029 [20] [21] [22] .
• Pe 17 mai 2021, Roskosmos a postat un contract cu NPO numit după N.N. Lavochkin pentru elaborarea unei propuneri tehnice pentru complexul spațial Venera-D. Valoarea contractului este de 318,15 milioane de ruble. Conform termenilor de referință, NPO-i. Lavochkina va lucra pe tema „Crearea complexelor spațiale (SC) de nouă generație pentru cercetarea spațială fundamentală. Elaborarea unei propuneri tehnice pentru QC. Cod MF ROC: „Perspectivă” („Venera-D” (TP))”. Lucrările vor fi finalizate până pe 28 februarie 2023. Până în acest moment, ar trebui efectuată o justificare a fezabilității misiunii și a posibilelor soluții de proiectare pentru a asigura studiul atmosferei, suprafeței, structurii interne și a plasmei înconjurătoare a lui Venus la nivel modern, un studiu al posibilității de returnare a probelor. de sol, atmosferă și aerosoli de la Venus pe Pământ, și un proiect de sarcini tehnice pentru complexul spațial pentru studiul lui Venus „Venera-D”. Lansarea navei spațiale ar trebui să fie efectuată în 2029 folosind vehiculul de lansare Angara-A5 cu treapta superioară DM-03 [23] .
• Pe 8 aprilie 2022, Anatoly Petrukovich, directorul IKI RAS, a declarat presei că NPO îi. Lavochkina și IKI au început să proiecteze „Venera-D” [24] .
• La data de 5 septembrie 2022, specialiștii Consiliului Științific și Tehnic al OBNL poartă numele Lavochkin a aprobat propunerea tehnică pentru crearea navei spațiale Venera-D și a recomandat ca aceasta să fie trimisă spre examinare ulterioară către organizațiile de cercetare de top din industria rachetelor și industriei spațiale [25] .

• până în mai 2019, lansarea a fost planificată pentru perioada 25 decembrie 2027 - 16 ianuarie 2028. A fost planificat să se utilizeze un vehicul de lansare Angara-A5 cu o treaptă superioară DM-03 sau KVTK și Cosmodromul Vostochny pentru lansare .
• în mai 2019, s-a propus amânarea lansării pentru noiembrie 2029 sau iunie 2031 (în funcție de finanțare și de o estimare a producției aparatului în 10 ani).
• în martie 2021, lansarea a fost planificată pentru 2029.
• Pe 12 octombrie 2021, Lyudmila Zasova, șeful Laboratorului de Spectroscopie a Atmosferei Planetare de la IKI RAS, a anunțat la cel de-al 12-lea Simpozion Internațional de Cercetare a Sistemului Solar că lansarea este programată pentru 11 noiembrie 2029. La aceeași conferință, Lev Zeleny, Director Științific al IKI RAS, nu a exclus ca lansarea misiunii să poată fi amânată pentru o perioadă scurtă de timp [26] .
• Pe 15 aprilie 2022, șeful Roscosmos, Dmitri Rogozin, a declarat presei că lansarea lui Venera-D va fi amânată pe termen nelimitat [27] .

Proiecte

Proiect comun cu ESA

În 2007 a fost anunțat[ de cine? ] că se are în vedere posibilitatea combinării misiunii ruse Venera-D cu programul european de cercetare planetară ( ESA ), cu data de lansare 2016-2018. Stația interplanetară trebuia să includă: un modul orbital european creat pe baza Venera Express , un lander rusesc cu un design nou, original; un balon european pentru cercetare în atmosfera planetei și, eventual, cu sonde mici cu echipamente de cercetare aruncate în diferitele sale regiuni. Echipamentul științific al modulului de aterizare la suprafața planetei a trebuit să rămână funcțional la temperaturi ridicate (aproximativ 735 K) și presiune (aproximativ 90 atm.) timp de aproximativ o lună. Instrumentele europene pot fi instalate pe vehiculul de origine rusă, iar cele rusești pe modulul orbital european și în gondola cu balon. De asemenea, a fost posibilă participarea la misiunea unui mic balon japonez, care, spre deosebire de cel european de mare altitudine, va opera la 35 km de la suprafață [2] . Mai târziu acest proiect european[ ce? ] a fost numit European Venus Explorer (European Venus Explorer)[ clarifica ] .

Una dintre opțiunile discutate a implicat lansarea unei nave spațiale din cosmodromul Kourou de către un vehicul de lansare Soyuz-2 ( Soyuz-ST ) cu o treaptă superioară Fregat , în 2013. [28] [29]

În 2003, proiectul a fost anunțat de Academia Rusă de Științe pentru a fi inclus în Programul Spațial Federal pentru 2006-2015; în 2004, în timpul dezvoltării misiunii, lansarea a fost programată pentru 2013.
În 2005, în cadrul Programului Spațial Federal pentru 2006-2015, data de lansare nu a fost mai devreme de 2015 [30] ; în 2007, termenul limită a fost mutat în 2016-2018. [2] , dar apoi, după anunțul unui proiect comun cu ESA, Franța, și eventual Japonia, în 2010, s-a spus despre lansarea în 2015-2016. [29] ; pe viitor, din mesaje lipseau frazele despre proiectul comun apărute [31] [32] .
În martie 2012, termenele au fost din nou deplasate, proiectul a fost inclus în programul de cercetare Sistemul Solar până în 2025, s-a indicat că lansarea ar putea avea loc nu mai devreme de 2024 [33] [34] [35] .
Ulterior, datele de lansare au fost mutate în 2026-2027.

Proiect comun cu NASA

Această opțiune a fost discutată în 2016, la o întâlnire a grupului de lucru științific comun ruso-american Roscosmos / IKI - NASA privind proiectul Venera-D [36] . Misiunea ruso-americană Venera-D este propusă a fi lansată folosind vehiculul de lansare greu Angara-A5 [37] cu treapta superioară Breeze-M sau KVTK cu hidrogen din cosmodromul Vostochny în 2026; 2027 și 2029 sunt considerate ca dată de rezervă (fereastra de lansare în 2026 este deschisă în perioada 30 mai - 20 iunie, data optimă de lansare fiind 9 iunie; fereastra de rezervă este prevăzută în perioada 25 decembrie 2027 - 16 ianuarie 2028, cu data optimă de lansare fiind 6 ianuarie 2028 [38] ).

• Partea rusă va furniza programului Angara-A5 ILV un modul orbital și un modul mare de aterizare.
• Americanii oferă pentru misiune, în special, o serie de instrumente, sonde mici și simple de lungă durată (cu o greutate de până la 10 kg) [5] , care sunt mai ușor de protejat de supraîncălzire și, prin urmare, pot funcționa până la 50 de zile. , urmărirea dinamicii atmosferei și colectarea datelor seismografice .

Principalele elemente ale misiunii Venera-D sunt rusești (vehicule de aterizare și orbită). Ca elemente suplimentare ale  posibilei contribuții ale NASA , este luată în considerare VAMP (Venus Atmospheric Manoeuvrable Platform). O altă opțiune sunt mai multe sonde mici bazate pe electronice de înaltă temperatură care pot funcționa pe suprafața lui Venus timp de câteva mii de ore. Ele pot fi aruncate în diferite regiuni ale planetei, unde vor monitoriza parametrii atmosferei de lângă suprafață. Se are în vedere și posibilitatea includerii în misiune a baloanelor în derivă liberă sau a unui mic subsatelit. Misiunea este planificată pentru a studia compoziția atmosferei, a suprafeței lui Venus și a afla motivele dispariției apei de pe această planetă. Nava include o unitate orbitală, un vehicul de coborâre și cel puțin două sonde cu baloane . Din unitatea orbitală vor fi lansate două sonde cu balon, care va funcționa pe orbita lui Venus pentru o lungă perioadă de timp. Unul dintre ele va fi situat la o altitudine de 55-60 km de suprafața planetei, al doilea - sub nori, la o altitudine de 45-50 km. Durata de viață a sondelor cu balon este mai mare de opt zile. Un vehicul de coborâre cu viață lungă trebuie să lucreze la suprafața planetei timp de cel puțin câteva zile. În acest timp, dispozitivul trebuie să transmită către Pământ toate informațiile necesare. În cazul în care pentru misiunea Venera-D este prevăzută o rachetă medie Zenith , la echipamentul deja planificat ar putea fi adăugat un radar italian. Dacă se folosește vehiculul de lansare de clasă grea Proton-M, atunci expediția va include o sondă în derivă, care va funcționa la o altitudine de 45-50 km timp de o lună.

locul de aterizare: La 7 octombrie 2019, Lyudmila Zasova, șeful laboratorului de spectroscopie planetară al IKI RAS, co-șeful grupului de lucru al proiectului Venera-D, a declarat presei că cinci grupuri de specialiști aleg locurile de aterizare - fiecare are propriul grup, totuși, toate cele cinci locuri de aterizare au fost determinate de specialiști în emisfera nordică Venus, la latitudini mari [17] .

Grupul mixt ruso-american pentru studiul lui Venus a fost format în 2013. În 2014, lucrările la proiect au fost suspendate, în 2015 au fost reluate; era de așteptat ca până la sfârșitul anului 2018 dezvoltarea comună a proiectului să fie finalizată. Din iulie 2016, acest proiect nu este inclus în Programul Spațial Federal pentru 2016-2025, deși a fost inclus în versiunea sa anterioară pregătită înainte de suspendarea programului [39] .

De la jumătatea anului 2017, partea americană finanțează documentele privind proiectul. Pe partea rusă, din cauza perioadei de implementare a programului abia după 2025, nu se asigură finanțarea pentru următorii ani [40] .

2019: lansarea misiunii este programată pentru 2026-2027, dar negocierile sunt dificile din cauza poziției americanilor. [41]

Pe 15 septembrie 2020, Roscosmos a anunțat că proiectul este implementat fără participarea străină ca proiect național independent [42] [43] [44] .

Pe 7 martie 2021, directorul științific al IKIK RAS, Lev Zeleny, a declarat presei că oamenii de știință speră că Venera-D va fi o misiune rusă cu participarea activă a Statelor Unite și, eventual, a altor țări. Cu toate acestea, în acest moment, poziția noii administrații prezidențiale americane este neclară [45] .

În 2022, ca urmare a sancțiunilor impuse Rusiei , în legătură cu invazia Rusiei a Ucrainei ca parte a războiului ruso-ucrainean , CEO-ul Roscosmos, Dmitri Rogozin, a declarat că orice participare ulterioară a SUA la proiectul rus Venera-D este nepotrivită. [46]

Specificații

Stația interplanetară automată „Venera-D” constă dintr-un orbiter și un aterizare pentru un studiu cuprinzător al atmosferei lui Venus, a suprafeței sale, a structurii interne și a plasmei înconjurătoare.

Orbiter

Vehicul de aterizare

Imediat după aterizare, Venera-D va desfășura stații mici și va începe să preleve mostre de sol. La 15 minute de la aterizare, recoltarea probelor de sol venusian va fi finalizată și va începe analiza acestora. La 45 de minute după aterizare, Venera-D va începe să transmită date științifice pe Pământ. Este de așteptat ca la trei ore de la aterizare, funcționarea stației să se oprească din cauza supraîncălzirii sistemului său radio. În acest timp se presupune că va transfera 340 MB de date pe Pământ [47] .