La missione EnVision dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) effettuerà una mappatura ottica, spettrale e radar di Venere. Ma prima di procedere, la navicella dovrà effettuare una frenata aerodinamica (aerobraking), ovvero abbassare la sua orbita passando più volte attraverso l’atmosfera calda e densa del pianeta. L’ESA sta attualmente testando i materiali per il veicolo spaziale per vedere se possono resistere in modo sicuro a questo complesso processo di navigazione atmosferica.
«EnVision nella sua forma attuale non è possibile senza questa lunga fase di frenata aerodinamica», spiega il responsabile dello studio EnVision dell’ESA Thomas Voirin. — «La sonda orbiterà intorno a Venere a un’altitudine molto elevata, circa 250.000 km, poi dovremo scendere a un’orbita polare alta 500 km per le operazioni scientifiche. Rallenteremo con ripetuti passaggi attraverso l’atmosfera superiore di Venere, scendendo fino a 130 km di profondità dalla superficie».
La sonda precedente a EnVision, Venus Express, ha effettuato un’aerofrenata sperimentale durante gli ultimi mesi della sua missione nel 2014, raccogliendo dati preziosi sulla tecnologia. L’aerofrenaggio è stato utilizzato per la prima volta nel 2017 dall’ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) dell’ESA, che ha impiegato 11 mesi per abbassare la sua orbita su Marte.
Thomas osserva: «La decelerazione aerodinamica intorno a Venere sarà molto più difficile. La gravità di Venere è circa 10 volte quella di Marte. Ciò significa che la navicella sperimenterà velocità circa doppie rispetto al TGO quando attraverserà l’atmosfera. Di conseguenza, EnVision deve puntare a una modalità inferiore di frenata aerodinamica, che porta a un raddoppio di questa fase. Inoltre, saremo molto più vicini al Sole, sperimentando circa il doppio dell’intensità solare rispetto alla Terra. Inoltre, dobbiamo tenere conto di un altro fattore finora sperimentato solo nell’orbita terrestre bassa: l’ossigeno atomico altamente erosivo».
Thomas spiega: «La concentrazione è piuttosto alta, in un solo passaggio non è così importante, ma nel corso di migliaia di volte inizia ad accumularsi e alla fine la fluenza dell’ossigeno atomico raggiunge un livello equivalente a quello che sperimentiamo nell’orbita terrestre bassa, ma a temperature più elevate. Vogliamo assicurarci che i pezzi siano resistenti all’erosione e che mantengano le loro proprietà ottiche. Dobbiamo anche evitare lo sfaldamento o il rilascio di gas che portano alla contaminazione».
Questa campagna di test fa parte di una più ampia che esamina la frenata aerodinamica di EnVision, utilizzando anche il database climatico di Venere, sviluppato da missioni precedenti, per valutare la variabilità locale dell’atmosfera del pianeta e stabilire i limiti di sicurezza per la navicella.
