Venera-D

" Venus-D " ("Venus Long-Living" [2] ) es una futura estación interplanetaria automática rusa (AMS) para el estudio de Venus , un análogo mejorado de los dispositivos soviéticos de la serie Venera . El lanzamiento del dispositivo está previsto para 2029. Si tiene éxito, Venera-D será la primera sonda Venus lanzada por Rusia desde 1984.

Venera-D se ha convertido en el principal proyecto prometedor del IKI RAS para el periodo posterior a 2025, después de que la misión para estudiar el sistema de Júpiter y sus satélites tuviera que posponerse indefinidamente por falta de financiación .

Historia del proyecto

Cronología:

• 2012 — en el marco del simposio planetario en IKI RAS , se realizó una reunión de científicos de Rusia, Estados Unidos, Europa y otros países y regiones interesados ​​en estudiar Venus. Los participantes firmaron un protocolo declarando la importancia del proyecto espacial internacional para el estudio de Venus, y el primer candidato para el papel de este proyecto fue el proyecto Venera-D [3] .
• 2013 - la creación de un grupo de trabajo conjunto (ONWG, The Venera-D Joint Science Definition Team (JSDT)), que incluye representantes de Rusia y los Estados Unidos , cuya tarea era determinar los objetivos científicos del estudio de Venus y elaborar un posible misión a Venus por esfuerzos conjuntos de científicos de los dos países.
• 2014 - suspensión del trabajo del grupo de trabajo conjunto sobre el proyecto Venera-D.
• 2015: la reanudación del trabajo del grupo de trabajo conjunto sobre el proyecto Venera-D.
• 2016: la exclusión del proyecto Venera-D del borrador del Programa Espacial Federal para 2016-2025 debido a su secuestro.
• 26-28 de julio de 2016: reunión del Grupo de trabajo científico conjunto ruso-estadounidense Roscosmos / IKI - NASA sobre el proyecto Venera-D.
• 14-16 de marzo de 2017: negociaciones del grupo científico de trabajo conjunto IKI / Roscosmos-NASA sobre el proyecto Venera-D.
• 2019 - se completó la etapa científica del estudio: se formularon tareas científicas, se identificaron prioridades, se propuso el concepto de la misión; el proyecto se encuentra en la etapa de finalización del diseño preliminar, después de lo cual comenzará la etapa de la propuesta técnica ("Venera-D" se puede crear dentro de cinco a seis años si se recibe financiación; una deficiencia puede provocar un retraso en el proceso hasta 10 años o más., - uno de los desarrolladores del proyecto Venera-D Viktor Vorontsov [4] ). 2026 se considera como referencia para el lanzamiento, pero dado el retraso en el tiempo de inclusión en el programa federal, 2028 y 2031 se consideran como fechas de reserva.
• 2022: el proyecto es implementado exclusivamente por Roscosmos; en vuelo, está previsto utilizar una maniobra gravitacional , que ampliará significativamente el área del planeta disponible para aterrizar. El lanzamiento está previsto para 2029, desde el cosmódromo de Vostochny [1] .

Diseño

• El 4 de agosto de 2017, Roscosmos anunció la propuesta del grupo científico de trabajo conjunto IKI / Roscosmos - NASA para integrar en la misión un subsatélite de hasta 120 kg y sondas de globo para operar a una altitud de 50-55 km en el atmósfera de Venus, así como varias cargas útiles propuestas por la comunidad científica [5] .
• El 3 de noviembre de 2017, se llevó a cabo la primera reunión introductoria en FASO con los participantes del proyecto Venera-D, como resultado de la cual IKI RAS fue designada como la organización líder para la preparación de un programa integral de investigación científica sobre Venus [ 6] .
• El 14 de marzo de 2019, el director de la Academia de Ciencias de Rusia, Alexander Sergeev , dijo a los medios que una misión científica conjunta de Estados Unidos y Rusia para estudiar Venus costaría alrededor de mil millones de dólares (según la parte rusa, 800 millones de dólares). La misión está lista para recibir el apoyo de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. Está previsto que Rusia se ocupe de los problemas de entrega, la plataforma de descenso será de fabricación rusa. Al mismo tiempo, la plataforma puede permanecer en el planeta durante bastante tiempo según la escala de los experimentos anteriores, entre 10 y 12 horas. Además de la plataforma de descenso, sondas especiales recogerán información en la atmósfera del planeta, cuyo período de funcionamiento ya es de unos 60 días. La creación del satélite, así como de la aeronave, está a cargo de la parte estadounidense. Al mismo tiempo, todavía no se sabe exactamente cómo será este dispositivo. Según los planes, será una especie de análogo de un avión que volará en capas densas de la atmósfera, o una sonda similar a un dirigible , que estará en la atmósfera debido a su flotabilidad. La fecha límite para el envío de la misión aún no se ha fijado, pero tentativamente es 2030 [7] .
• El 19 de marzo de 2019, Lyudmila Zasova, codirectora del grupo de trabajo científico bilateral sobre el proyecto Venera-D del lado ruso, dijo a los medios que Rusia y Estados Unidos habían completado la formación de tareas científicas para la misión conjunta para Venus y estaban listos para proceder al desarrollo de equipos científicos, así como la propia estación interplanetaria. En este momento[ ¿cuándo? ] se ha completado la etapa científica de la investigación: se han formulado tareas científicas, se han definido prioridades, se ha propuesto un concepto de misión para resolver estos problemas, se ha evaluado la arquitectura de la misión. Como resultado del trabajo del grupo de trabajo científico conjunto, se desarrolló un concepto de misión y se propuso para su evaluación por parte de Roscosmos y la NASA, que consta de dos elementos "básicos": un orbital y un módulo de aterrizaje de fabricación rusa (con un período de operación en el superficie de Venus 2-3 horas), así como una pequeña estación de larga duración de la NASA, que seguirá funcionando durante 60 días terrestres. Ahora el proyecto está listo para pasar a la fase de desarrollo (Fase A en la terminología americana) [8] . Japón y Europa están listos para unirse al proyecto Venera-D , habiendo proporcionado su equipo científico: Japón ofrece cámaras infrarrojas y ultravioleta para el orbitador, Italia - dos espectrómetros de mapeo, Alemania - una cámara para observar la superficie en el lado nocturno de Venus en el rango infrarrojo cercano del espectro, que es importante para la búsqueda de una posible actividad térmica y volcánica. Zasova también dijo que si se recibe financiación en un futuro próximo, el lanzamiento no es posible antes de 2027 [9] .
• El 29 de mayo de 2019, el Consejo Espacial de la Academia Rusa de Ciencias propuso posponer el lanzamiento de Venera-D hasta 2029 y notificó a Roskosmos que el tema de Venera-D está listo para la apertura de la República de China, pero se requiere financiación para dibujar una propuesta técnica. En 2020 o 2021, se propone otorgar fondos para el desarrollo de un diseño preliminar si la etapa de propuesta técnica es exitosa [10] [11] . El diputado IKI RAS Oleg Korablev anunció que el tiempo de producción de Venera-D sería de 10 años. La prioridad es el aterrizaje del dispositivo en latitudes altas ( las estaciones soviéticas aterrizaron en la zona ecuatorial de Venus) [12] . El 3 de junio, el director científico de IKI RAS, Lev Zeleny, dijo a los medios que el Consejo para el Espacio de RAS en los próximos días enviará un llamamiento a Roscosmos sobre la necesidad de comenzar a financiar las primeras etapas de I + D en Venera-D [13] . El 12 de junio, el Consejo Espacial de la Academia Rusa de Ciencias envió un llamado a Roscosmos sobre la necesidad de comenzar a implementar el proyecto Venera-D y financiar las primeras etapas del trabajo de desarrollo en él [14] . El 13 de junio, el servicio de prensa de Roscosmos informó que se había recibido una carta de la Academia Rusa de Ciencias y estaba siendo considerada por los especialistas de la corporación estatal [15] .
• El 4 de octubre de 2019, Lev Zeleny , director científico del IKI RAS , dijo a los medios que los científicos esperan que Roscosmos comience a financiar el diseño preliminar del Venera-D en 2020, al menos en 2021. Un diseño preliminar cuesta varios cientos de millones de rublos y puede estar listo en un año y medio o dos años después del inicio de la financiación. Hasta ahora, la obra ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia y Educación Superior en el marco de la tarea estatal del IKI RAS. El servicio de prensa de Roscosmos dijo a los medios que aún no se había tomado una decisión sobre el proyecto Venera-D [16] .
• A principios de octubre de 2019, se celebró en Moscú el 10º Simposio Internacional de Moscú sobre Investigación del Sistema Solar, donde el grupo de trabajo ruso-estadounidense sobre el proyecto Venera-D eligió los lugares de aterrizaje. El 7 de octubre de 2019, Lyudmila Zasova, jefa del laboratorio de espectroscopia planetaria de IKI RAS IKI, codirectora del grupo de trabajo del proyecto Venera-D, dijo a los medios que cinco grupos de especialistas están eligiendo sitios de aterrizaje, cada uno tiene su propio grupo, sin embargo, los cinco lugares de aterrizaje fueron determinados por especialistas en el hemisferio norte de Venus, en latitudes altas. Lev Zeleny, director científico de IKI RAS, dijo a los periodistas que el segundo tema discutido en las reuniones del grupo de trabajo fue la posible existencia de vida microorgánica en la capa de nubes de Venus y qué equipo se necesitaría para solucionarlo [17] .
• El 16 de diciembre de 2019, Roscosmos Dmitry Rogozin dijo a los medios que el proyecto Venera-D, que fue excluido del Programa Espacial Federal 2016-2025 debido al secuestro, puede aparecer en el programa espacial ruso en 2020 [18] .
• El 31 de enero de 2020, el ingeniero líder de la NPO que lleva el nombre de Lavochkin Dmitry Khmel dijo a los medios que Roscosmos se había propuesto desarrollar un programa de exploración de Venus similar en alcance al programa lunar ruso , que debería incluir el proyecto Venera-D [19] .

• El 4 de marzo de 2021, Lev Zeleny, director científico del IKI RAS, dijo a los medios que se había llevado a cabo una reunión de la dirección de la Academia Rusa de Ciencias y Roscosmos, y había comenzado el diseño técnico del proyecto Venera-D. que duraría dos años. Es posible que se requieran alrededor de 550 millones de rublos para estos trabajos hasta 2025. Actualmente[ ¿cuándo? ] los contratos se celebran con los artistas intérpretes o ejecutantes de la obra - NPO ellos. Lavochkin e IKI RAS. Los creadores de Venera-D pretenden utilizar el diseño básico de la estación de aterrizaje soviética utilizada en las misiones Venera y Vega. El lanzamiento está previsto para 2029 [20] [21] [22] .
• El 17 de mayo de 2021, Roskosmos publicó un contrato con NPO que lleva el nombre de N.N. Lavochkin por el desarrollo de una propuesta técnica para el complejo espacial Venera-D. El monto del contrato es de 318,15 millones de rublos. De acuerdo con los términos de referencia, NPO ellos. Lavochkina realizará un trabajo sobre el tema “Creación de complejos espaciales (SC) de una nueva generación para la investigación espacial fundamental. Desarrollo de una propuesta técnica para QC. Código MF ROC: "Perspectiva" ("Venera-D" (TP))". Se espera que el trabajo esté terminado para el 28 de febrero de 2023. En este momento, se debe llevar a cabo una justificación de la viabilidad de la misión y las posibles soluciones de diseño para garantizar el estudio de la atmósfera, la superficie, la estructura interna y el plasma circundante de Venus en el nivel moderno, un estudio de la posibilidad de devolver muestras. de suelo, atmósfera y aerosoles de Venus a la Tierra, y un proyecto de tareas técnicas para el complejo espacial para el estudio de Venus "Venera-D". El lanzamiento de la nave espacial debería llevarse a cabo en 2029 utilizando el vehículo de lanzamiento Angara-A5 con la etapa superior DM-03 [23] .
• El 8 de abril de 2022, Anatoly Petrukovich, director de IKI RAS, dijo a los medios que NPO les. Lavochkina e IKI comenzaron a diseñar "Venera-D" [24] .
• El 5 de septiembre de 2022, los especialistas del Consejo Científico y Técnico de la ONL que llevan el nombre de Lavochkin aprobó la propuesta técnica para la creación de la nave espacial Venera-D y recomendó que se envíe para un examen más detallado a las principales organizaciones de investigación de la industria espacial y de cohetes [25] .

• hasta mayo de 2019, el lanzamiento estaba previsto para el período del 25 de diciembre de 2027 al 16 de enero de 2028. Se planeó utilizar un vehículo de lanzamiento Angara-A5 con una etapa superior DM-03 o KVTK y el cosmódromo de Vostochny para el lanzamiento .
• en mayo de 2019, se propuso posponer el lanzamiento para noviembre de 2029 o junio de 2031 (dependiendo de la financiación y una estimación de la fabricación del aparato en 10 años).
• en marzo de 2021, el lanzamiento estaba previsto para 2029.
• El 12 de octubre de 2021, Lyudmila Zasova, Jefa del Laboratorio de Espectroscopía de Atmósfera Planetaria en IKI RAS, anunció en el 12º Simposio Internacional sobre Investigación del Sistema Solar que el lanzamiento está programado para el 11 de noviembre de 2029. En la misma conferencia, Lev Zeleny, director científico de IKI RAS, no descartó que el lanzamiento de la misión pudiera posponerse por un corto período de tiempo [26] .
• El 15 de abril de 2022, el jefe de Roscosmos, Dmitry Rogozin, dijo a los medios que el lanzamiento de Venera-D se pospondría indefinidamente [27] .

Proyectos

Proyecto conjunto con la ESA

En 2007 se anunció[ ¿por quién? ] que se baraja la posibilidad de combinar la misión rusa Venera-D con el programa europeo de investigación planetaria ( ESA ), con fecha de lanzamiento 2016-2018. Se suponía que la estación interplanetaria incluiría: un módulo orbital europeo creado sobre la base de Venera Express , un módulo de aterrizaje ruso de un diseño nuevo y original; un globo europeo para la investigación en la atmósfera del planeta y, posiblemente, con pequeñas sondas con equipos de investigación lanzadas en sus diferentes regiones. El equipo científico del módulo que aterrizaba en la superficie del planeta debía permanecer operativo a altas temperaturas (alrededor de 735 K) y presión (alrededor de 90 atm.) durante aproximadamente un mes. Los instrumentos europeos se pueden instalar en el vehículo de descenso ruso y los rusos en el módulo orbital europeo y en la góndola del globo. Además, se pudo participar en la misión de un pequeño globo japonés que, a diferencia del europeo de gran altura, operará a 35 km de la superficie [2] . Posteriormente este proyecto europeo[ ¿Qué? ] fue nombrado el Explorador Europeo de Venus (European Venus Explorer)[ aclarar ] .

Una de las opciones discutidas implicó el lanzamiento de una nave espacial desde el cosmódromo de Kourou por un vehículo de lanzamiento Soyuz-2 ( Soyuz-ST ) con una etapa superior Fregat , en 2013. [28] [29]

En 2003, la Academia Rusa de Ciencias anunció el proyecto para su inclusión en el Programa Espacial Federal para 2006-2015; en 2004, durante el desarrollo de la misión, se programó el lanzamiento para 2013.
En 2005, en el marco del Programa Espacial Federal para 2006-2015, la fecha de lanzamiento no fue anterior a 2015 [30] ; en 2007, la fecha límite se cambió a 2016-2018. [2] , pero luego, tras el anuncio de un proyecto conjunto con la ESA, Francia y posiblemente Japón, en 2010, se habló del lanzamiento en 2015-2016. [29] ; en el futuro, las frases sobre el proyecto conjunto que aparecían faltaban en los mensajes [31] [32] .
En marzo de 2012, los plazos se cambiaron nuevamente, el proyecto se incluyó en el programa de investigación del Sistema Solar hasta 2025, se indicó que el lanzamiento podría tener lugar no antes de 2024 [33] [34] [35] .
Posteriormente, las fechas de lanzamiento se cambiaron a 2026-2027.

Proyecto conjunto con la NASA

Esta opción se discutió en 2016, en una reunión del grupo de trabajo científico conjunto ruso-estadounidense Roscosmos / IKI - NASA sobre el proyecto Venera-D [36] . Se propone lanzar la misión ruso-estadounidense Venera-D utilizando el vehículo de lanzamiento pesado Angara-A5 [37] con la etapa superior Breeze-M o KVTK de hidrógeno desde el cosmódromo de Vostochny en 2026; Se considera como fecha de respaldo 2027 y 2029 (la ventana de lanzamiento en 2026 está abierta del 30 de mayo al 20 de junio siendo la fecha óptima de lanzamiento el 9 de junio; la ventana de respaldo está prevista del 25 de diciembre de 2027 al 16 de enero de 2028, con siendo la fecha óptima de lanzamiento el 6 de enero de 2028 [38] ).

• La parte rusa proporcionará al programa Angara-A5 ILV un módulo orbital y un gran módulo de aterrizaje.
• Los estadounidenses ofrecen para la misión, en particular, una serie de instrumentos, sondas pequeñas y simples de larga duración (que pesan hasta 10 kg) [5] , que son más fáciles de proteger contra el sobrecalentamiento y, por lo tanto, pueden funcionar hasta 50 días. , rastreando la dinámica de la atmósfera y recolectando datos sismográficos .

Los elementos principales de la misión Venera-D son rusos (vehículos de aterrizaje y órbita). Como elementos adicionales de la posible contribución de la NASA  , se está considerando la VAMP (Venus Atmospheric Maniobrable Platform). Otra opción son varias sondas pequeñas basadas en electrónica de alta temperatura que pueden operar en la superficie de Venus durante varios miles de horas. Se pueden dejar caer en diferentes regiones del planeta, donde monitorearán los parámetros de la atmósfera cerca de la superficie. También se baraja la posibilidad de incluir globos de deriva libre o un pequeño subsatélite en la misión. La misión está prevista para estudiar la composición de la atmósfera, la superficie de Venus y averiguar los motivos de la desaparición del agua de este planeta. La nave incluye una unidad orbital, un vehículo de descenso y al menos dos sondas de globo . Se lanzarán dos sondas de globo desde la unidad orbital, que operarán en la órbita de Venus durante mucho tiempo. Uno de ellos se ubicará a una altitud de 55-60 km de la superficie del planeta, el segundo, bajo las nubes, a una altitud de 45-50 km. La vida útil de las sondas de globo es de más de ocho días. Un vehículo de descenso de larga duración debe trabajar en la superficie del planeta durante al menos varios días. Durante este tiempo, el dispositivo debe transmitir a la Tierra toda la información necesaria. En el caso de que se proporcione un cohete mediano Zenith para la misión Venera-D , se podría agregar un radar italiano al equipo ya planeado. Si se utiliza el vehículo de lanzamiento de clase pesada Proton-M, la expedición incluirá una sonda a la deriva, que operará a una altitud de 45-50 km durante un mes.

lugar de aterrizaje: el 7 de octubre de 2019, Lyudmila Zasova, jefa del laboratorio de espectroscopia planetaria del IKI RAS, codirectora del grupo de trabajo del proyecto Venera-D, dijo a los medios que cinco grupos de especialistas eligen los lugares de aterrizaje, cada uno tiene su propio grupo, sin embargo, los cinco lugares de aterrizaje fueron determinados por especialistas en el hemisferio norte Venus, en latitudes altas [17] .

El Grupo Conjunto Ruso-Estadounidense para el Estudio de Venus se formó en 2013. En 2014 se suspendieron las obras del proyecto, en 2015 se reanudó; se esperaba que para fines de 2018 se completara el desarrollo conjunto del proyecto. A partir de julio de 2016, este proyecto no está incluido en el Programa Espacial Federal para 2016-2025, aunque se incluyó en su versión anterior preparada antes de la suspensión del programa [39] .

A mediados de 2017, la parte estadounidense está financiando el papeleo del proyecto. En el lado ruso, debido al período de implementación del programa solo después de 2025, no se proporciona financiación para los próximos años [40] .

2019: el lanzamiento de la misión está previsto para 2026-2027, pero las negociaciones son difíciles por la posición de los estadounidenses. [41]

El 15 de septiembre de 2020, Roscosmos anunció que el proyecto se está implementando sin participación extranjera como un proyecto nacional independiente [42] [43] [44] .

El 7 de marzo de 2021, el director científico del IKIK RAS, Lev Zeleny, dijo a los medios que los científicos esperan que Venera-D sea una misión rusa con la participación activa de Estados Unidos y, posiblemente, de otros países. Sin embargo, por el momento, la posición de la nueva administración presidencial estadounidense no está clara [45] .

En 2022, como resultado de las sanciones impuestas contra Rusia , en relación con la invasión rusa de Ucrania como parte de la guerra ruso-ucraniana , el director ejecutivo de Roscosmos, Dmitry Rogozin, dijo que cualquier participación adicional de EE. UU. en el proyecto ruso Venera-D es inapropiada. [46]

Especificaciones

La estación interplanetaria automática "Venera-D" consta de un orbitador y un módulo de aterrizaje para un estudio exhaustivo de la atmósfera de Venus, su superficie, estructura interna y plasma circundante.

Orbitador

Vehículo de aterrizaje

Inmediatamente después de aterrizar, Venera-D desplegará pequeñas estaciones y comenzará a tomar muestras de suelo. 15 minutos después del aterrizaje, se completará la recolección de muestras del suelo venusino y comenzará su análisis. 45 minutos después del aterrizaje, Venera-D comenzará a transmitir datos científicos a la Tierra. Se espera que tres horas después del aterrizaje, la operación de la estación se detenga debido al sobrecalentamiento de su sistema de radio. Durante este tiempo se supone que debe transferir 340 MB de datos a la Tierra [47] .