تجربة صاروخ فينوس الطيفي

كانت تجربة الصاروخ الطيفي لكوكب الزهرة ( VeSpR ) عبارة عن تلسكوب صاروخي شبه مداري جمع بيانات عن الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من غلاف الزهرة الجوي، والتي يمكن أن توفر معلومات عن تاريخ وجود الماء على كوكب الزهرة . ^{[ 3 ] [ 4 ]} لا يمكن إجراء قياسات من هذا النوع باستخدام التلسكوبات الأرضية لأن الغلاف الجوي للأرض يمتص معظم الأشعة فوق البنفسجية قبل وصولها إلى سطح الكوكب. ^{[ 3 ]}

جمعت تجربة صاروخ فينوس الطيفي (VeSpR) بيانات في 27 نوفمبر 2013، حول تسرب الماء من غلاف فينوس الجوي أثناء رحلة الصاروخ شبه المداري. حمل الصاروخ التلسكوب فوق معظم الغلاف الجوي للأرض، حيث تمكن من رصد الأشعة فوق البنفسجية القادمة من فينوس والتي عادةً ما يمتصها الغلاف الجوي للأرض. استغرقت الرحلة الإجمالية أقل من 10 دقائق، ^{[ 1 ]} ويمكن استعادة التلسكوب وإعادة استخدامه. ^{[ 1 ]}

يُعدّ نظام VeSpR نظامًا ثنائي المراحل، يجمع بين صاروخ Terrier - الذي صُمم في الأصل كصاروخ أرض-جو ثم أُعيد استخدامه لاحقًا لدعم المهمات العلمية - وصاروخ Black Brant من طراز Mk1 الاستكشافي المزود بتلسكوب داخلي، والذي طوّره مركز فيزياء الفضاء بجامعة بوسطن . ^{[ 3 ]} وقد جرى دمج النظام في منشأة والوبس للطيران التابعة لناسا في ولاية فرجينيا.

يشتعل صاروخ تيريير لمدة ست ثوانٍ فقط بعد الإطلاق قبل أن ينطفئ وينفصل عن الصاروخ الرئيسي (Mk 1)، متسارعًا من الصفر إلى 2100  كم/ساعة (1300  ميل/ساعة). ^{[ 2 ]} يندفع صاروخ بلاك برانت صعودًا لمدة ست ثوانٍ، قبل أن يشتعل لمدة 30 ثانية تقريبًا، حاملًا الحمولة إلى سرعة تتجاوز 7800  كم/ساعة (4800  ميل/ساعة). عند هذه النقطة، يكون الصاروخ  على ارتفاع 46 كم، ولكنه يمتلك سرعة كافية للصعود لمدة أربع دقائق أخرى تقريبًا، ليصل إلى ذروته على ارتفاع 300  كم (186 ميل) قبل أن يبدأ هبوطه عائدًا إلى الأرض. ^{[ 2 ]} هبطت الحمولة نهائيًا بواسطة مظلة، وهبطت على بعد حوالي 80  كم (50 ميل) من موقع الإطلاق، حيث يمكن استعادتها.

تتبخر الطبقات العليا من الغلاف الجوي للكواكب الأرضية الثلاثة ببطء في الفضاء، مع أعلى معدل فقدان لذرة الهيدروجين ، أخف الذرات . على كوكب الزهرة، تخترق الأشعة فوق البنفسجية الشمسية الغلاف الجوي الأوسط، حيث يؤدي التفكك الضوئي لجزيئات الماء (H₂O ₎ بفعل هذه الأشعة إلى إطلاق الهيدروجين والأكسجين، اللذين ينتشران في الطبقات العليا من الغلاف الجوي ويصلان في النهاية إلى قاعدة الغلاف الخارجي. ^{[ 5 ]} قد تُفقد ذرات الهيدروجين في الفضاء، بينما يهرب عدد أقل نسبيًا من ذرات الأكسجين، ويعود ذلك أساسًا إلى عمليات غير حرارية. يُعد فهم تفاصيل هذا الهروب اليوم شرطًا أساسيًا لاستقراء الماضي ومعرفة تاريخ الماء على كوكب الزهرة. ^{[ 5 ]}

من المعروف أن غلاف كوكب الزهرة الجوي قد شهد تطورًا كبيرًا على مر العصور الجيولوجية. ^{[ 5 ]} ومن الأدلة على ذلك التباين الملحوظ الحالي بين غلاف الزهرة الجوي وغلاف الأرض الجوي: إذ يحتوي غلاف الزهرة الجوي على كمية قليلة جدًا من الماء، ويتكون من 95% من ثاني أكسيد الكربون _، وتبلغ درجة حرارة سطحه 750 كلفن، وضغطه السطحي 90 بارًا. يُعتقد أن الغلاف الجوي المبكر للزهرة قد مرّ إما بفترة تسخين رطبة أو فترة تسخين ناتجة عن ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح، مما أدى إلى هذه الظروف، وقد تضمن ذلك هروبًا هيدروديناميكيًا للغازات الخفيفة من الغلاف الجوي العلوي، مما أدى إلى استنزاف ما يُعادل محيطًا من الماء. ويدعم هذا السيناريو النسبة المقاسة للديوتيريوم إلى الهيدروجين في غلاف الزهرة الجوي، والتي تبلغ حوالي 1.6%، والمستمدة من بيانات مطياف الكتلة التابع لمسبار بايونير فينوس ، ومطياف الكتلة الأيوني المداري (OIMS)، وأطياف الأشعة تحت الحمراء للغلاف الجوي للجانب الليلي. ويتوافق هذا الارتفاع الكبير في الوفرة الكونية مع فقدان ما يُعادل محيطًا من الماء _على مر العصور الجيولوجية. ^{[ 5 ]}

• قائمة البعثات إلى كوكب الزهرة
• ملاحظات واستكشافات كوكب الزهرة