Megdöbbentő, mi történik a Vénuszon

A Vénusz Magellan űrszonda szintetikus apertúrájú radarjával készített képe

A Venyera–13 szovjet–orosz űrszonda 40 esztendeje indult a pokoli bolygó titkainak felfedezésére. Az évforduló kapcsán született összeállításunkban - a teljesség igénye nélkül - a Vénusz legkülönlegesebb jellemzőiből mutatunk néhányat, és a bolygó űrszondás kutatástörténetének érdekességeiből is szemezgetünk.

Megolvadna felszínén az ólom, kénsav eső csepereg a felhőiből

A különböző irodalmi alkotásokban a Hajnalcsillag, vagy Esthajnalcsillag nevet viselő bolygó a legtöbbet említett naprendszerbeli planéta. A hagyományos népi, sőt, a mai köznyelvben elterjedt elnevezésével ellentétben a Vénusz nem a nukleáris fúzióval energiát és fényt termelő csillagok, hanem a fényt visszaverő, és központi égitestünk körül keringő, régies nevén „bolyongó" égitestek, azaz a bolygók családjába tartozik. Mivel a Földhöz képest lényegesen közelebb kering a Naphoz, a földi megfigyelők számára mindig annak szomszédságában látszik; reggel közvetlenül előtte kell, este pedig nem sokkal utána nyugszik.

A Hold, a Vénusz és a Jupiter tündöklése az éjszakai égbolton. A Nap és a Hold után a Vénusz a harmadik legfényesebb égitest Forrás: ESO

Így már könnyen érthetővé válik a költői „esthajnal" kifejezés is. A bolygóról sokáig az a képzet járta, hogy fizikai és biológiai viszonyai az ősi Földéhez hasonlatosak, amelynek felszínén pompás őserdők burjánzanak, a dinoszauruszokhoz hasonló lényeknek biztosítva kiapadhatatlan táplálékforrást. Nevét is a római mitológia szépség és szerelem istennője után kapta.

Botticelli Vénusz születése című festménye. Az égbolt legfényesebb bolygóját a római mitológia szerelemistennőjéről nevezték el Forrás: en.wikipedia.org

A 20. század második felében a csillagászati műszertechnika fejlődése, a radarvizsgálatok, majd az űrszondás kutatások azonban egy egészen más Vénusz képét rajzolták meg.

Egy olyan pokoli világét, amely az üvegházhatás révén annyira forró, hogy megolvadna felszínén az ólom.

Az atmoszferikus nyomás a Földön megszokottnak a százszorosa, így ha egy szkafanderes űrhajós lépne a felszínére, pillanatokon belül úgy összelapulna, mint egy összetaposott konzervdoboz.

A Vénusz űrszonda felvételen. A sűrű légkör miatt nem látszanak a felszíni alakzatok, csak a felhősávok Forrás: ESO/M. Kornmesser & NASA/JPL/Caltech

A Vénusz kis mennyiségben nitrogénből, zömében azonban szén-dioxidból álló légkörének narancsos színű felhőiből aláhulló csapadék maró hatású kénsav.

A távoli múltban is borzasztó körülmények jellemezhették

Mindezek ellenére, az ember elküldte követeit az „Esthajnalcsillagra". Az első szovjet–orosz szondák a mostoha körülmények miatt csak néhány perces működésre kalibrálva készítettek fényképeket a bolygó gyilkos felszínén. A körülötte pályára álló amerikai űreszközök részletes radarmérésekkel pontos térképeket készítettek a Vénusz sűrű felhőzet alá bújó felszínéről, a tudomány eszközeivel megjelenítve e pokoli világ arcát.

A képen a Somló sziluettje felett a Vénusz és a Merkúr párosa szerepel. Napközelsége miatt a Vénusz mindig vagy napnyugat után, vagy pedig napkelte előtt látható az égbolton Forrás: Ladanyi Tamas

A Földünkkel szinte megegyező méretű bolygószomszéd szabad szemmel fényes csillaghoz hasonlatosan ragyog az égbolton. Már a legkisebb csillagászati távcsőbe tekintve is feltűnik a bolygó korongszerű formája,

és megfigyelhetővé válnak a Holdéhoz hasonló fázisai;

a Vénusz egyre vékonyodó sarlója. A Vénusz-sarló, amelyet az átlagosnál élesebb szeműek messzelátó nélkül is kivehetnek, olyan fényes lehet, hogy akár árnyékot is vethet, ha a Hold fénye nem zavar.

A Vénusz a Holdhoz hasonló fázisokat mutat Forrás: E.M. Rivera

A legújabb kutatási eredmények azt mutatják, hogy a szerelem istennőjéről elnevezett, ugyanakkor a valóságban pokoli világot rejtő Vénusz a megszaladt üvegházhatás előtti időszakában sem volt felszíni viszonyaiban hasonlatos a földihez. Mivel a Vénusz meghatározó magmás kőzete a bazalt, ellenben gránitot nem találtak az eddigi vizsgálatok, vélhetően az a hipotetikus óceán sem létezett, ami egyes elképzelések szerint a bolygó nagyon lassú tengelyforgásáért lenne felelős.

A Vénusz egyes elképzelések szerint egy Földhöz hasonló bolygónak indult, de végül pokoli világ lett belőle. Az új kutatási eredmények alapján valószínűtlen, hogy óceán borította egykor a felszínét Forrás: NASA

A Vénusz a Holdhoz, a Merkúrhoz, vagy éppen a Marshoz képest jóval kevesebb ősi meteoritbecsapódás nyomát őrzi a testén. A geológiai időskálán fiatalnak mondható felszíne, továbbá az égitestre jellemző speciális felszínalaktani jegyek az űrszondás adatgyűjtésre alapozott egyes elképzelések szerint kizárólag a közelmúlt folyamatos és szisztematikus vulkáni aktivitásának, egy másik tudományos hipotézis alapján pedig egy 300–750 millió éve bekövetkező kataklizmikus eseménynek köszönhetően formálódtak.

Csak pár percet bírtak ki a felszínére eljutott űrszondák

Ahogy Szergej Koroljovnak, a szovjet rakétatechnika atyjának köszönhetjük többek közt az első szputnyikot, és az első ember űrrepülését, ugyancsak ő volt azoknak az úttörő jellegű helyszíni planetológiai kutatásoknak is a mentora, amelyek a Holdat, a Vénuszt, és a Marsot célozták meg. Belső bolygószomszédunk azonban az űrszondás vizsgálatok szempontjából korántsem számít olyan kiemelt célpontnak, mint a Mars.

Szergej Koroljov szovjet rakétamérnök, a korai szovjet űrprogramok atyja Forrás: Wikimedia Commons/Ria Novosti

Ez leginkább a rendkívül mostoha fizikai viszonyainak köszönhető, ami kizárja, hogy esetleges életnyomok után kutathassunk a felszínén, vagy akár az atmoszférájában. Az 1960-as és az 1970-es években a szovjet űrkutatás az amerikai Mars-sikerek, illetve orosz Mars-kudarcok ellenpárjaként egyeduralkodóvá vált a Vénusz vizsgálatában. A kezdetet az 1961-es Venyera–1 űrszonda küldetése jelentette, amely elsőként haladt el a bolygó mellett, de mindezt „vakon" tette, mivel a rádiókapcsolat megszakadt vele.

A venyera-1 űrszonda makettje Forrás: Wkimedia Commons / Armael

A Venyera-7 1970-ben repült el a gyilkos planétához. Elsőként szállt le sikeresen, méréseket hajtott végre, majd 23 perc elteltével (ami az ottani körülményeket átvészelve nagy időnek számít) parancsolt neki megálljt a kegyetlen vénuszi fizika. Közel + 500 Celsius fokos hőmérsékletű és a földihez képest százszoros nyomású felszínén

a későbbi leszállóegységek is kizárólag csak rövid ideig maradtak működőképesek.

Az orosz űrmisszióknak köszönhető kevés fényképfelvétel közül több eredeti, valamint feljavított kép is kering a neten.

Illusztráció a Vénusz felszínéről. Pokoli körülmények, +450 Celsius fokos felszíni hőmérséklet, és 100 atmoszféra nyomás jellemzik a felszínét Forrás: leemage/©Joe Bergeron/Novapix/Leemage/Joe Bergeron

A Zond jelű Naprendszer-kutató űrszondák és automata holdűrhajók epikus útjainak sorában az első „fém-fecske", a Zond–1 1964-ben indult el a Vénusz irányába. A szondával azonban egy hónap után megszakadt a rádiókapcsolat . A Zond-1 a pályaszámítások szerint nagyságrendileg 100 ezer km távolságban hajthatott végre elrepülő manővert a Vénusz mellett. A Zond–1 a későbbi sikeres Venyera-missziókat előrevetítve egy leszállóegységet is vitt magával, ami azonban a műszaki problémák és a nagy távolság miatt nem ereszkedhetett le a testvérbolygónk felszínére.

A Zond űrszonda Forrás: Wkimedia Commons

A Zond misszió után a Kozmosz sorozat számított a szovjet–orosz űrprogramok jolly-jokerének. A Kozmosz–48 a Venyera–8 Vénusz-szonda párja volt 1972-ben.

Műszaki meghibásodása miatt azonban Föld körüli pályán ragadt.

A felső légkör fékező hatására bekövetkezett pályamódosulás miatt két esztendeje volt rá esély, hogy a szonda belépjen a Föld atmoszférájába. Kialakítása és műszaki paraméterei miatt viszont korántsem volt biztos, hogy el is ég a légkör sűrűbb rétegeiben, hiszen a kegyetlen körülményeiről ismert vénuszi viszonyokra tervezték.

A Vénusz Magellan űrszonda szintetikus apertúrájú radarjával készített képe Forrás: NASA

Sőt, mivel az erre szolgáló berendezései működőképesek lehettek, elméletben akár sima leszállást is végrehajthatott volna a Földön. Izgalom tehát volt bőven, de szerencsére végül ez sem esett a fejünkre.

A jövőbeli kutatások fókuszában a barátságosabb vénuszi felsőlégkör áll majd

A Vénusz bolygó űrszondákkal történt kutatásaiból a szélesebb közvélemény főként a Venyera szondák történelmi felszíni fotóit ismeri. Ugyanakkor az 1960-as évektől az űrversenyben konkurens Egyesült Államoknak is megvoltak a maga „Hajnalcsillag-projektjei". A 60-as évek elején a Venyera–1 cél előtti elvesztése miatt végül a Mariner–2 továbbította a valaha volt első mérési adatokat a Föld „gonosz ikertestvérének" közvetlen közeléből.

A Vénusz felszínének művészi ábrázolása Forrás: ESA/AOES

A NASA Mariner–10 űrszondája a Naprendszer megismerésében mérföldkőnek számító első, történelmi Merkúr-látogatását megelőzően a Vénuszt is kutatta. A Pioneer- Venus komplex űrprogram volt: két küldetés, keringő egységek, légköri szondák, műszerek garmadája, és tudományos publikációkban kiteljesedő mérési adatok jellemezték a küldetés eredményességét. A Magellan 90-es évek eleji radarfelvételei alapján készült animációk máig visszaköszönnek a világhálón. Tegyük hozzá, bármennyire is megkapó a vénuszi táj, de a környezeti viszonyai cseppet sem emberre szabottak.

A 3D renderelés két vulkáni struktúrát (coronae) mutat a Vénuszon (a fekete csík adathiányt jelez a képen). A vénuszi környezet cseppet sem embernek való Forrás: University of Maryland

Az amerikai–orosz missziók mellett az Európai és a Japán Űrügynökség is indított űrszondás expedíciókat a Vénuszhoz. A sikeres európai küldetés űrszondájával,

az ESA Venus Express keringőegységével 2014-ben szakadt meg a kapcsolat.

A japán JAXA 2010-ben indította el a 320 kg-os Akacuki orbitert, amely végül nem tudott ráállni a tervezett bolygókörüli pályájára, de módosított röppályára vezérelve mégis sikeres mérésekt végzett.

A Solar Orbiter elrepül a Vénusz mellett (művészi grafika) Forrás: https://www.space.com/solar-orbiter-makes-first-venus-flyby

Az ezzel egyidejűleg műszerek nélküli felbocsátott, és technológiai demonstrációs célokat szolgáló IKAROS napvitorlás ugyanakkor sikeresen elhaladt Vénusz mellett. A közeljövőben – természetesen továbbra is kizárólag automata missziókkal – visszatérünk az extrém viszonyairól ismert Vénuszra. Nemrégiben még a legendás szovjet program újragondolásaként, Venyera–D néven orosz–amerikai közös projektről is szóltak a hírek.

Fantáziarajz a Vénusz felszínéről, légköréről és az ott jelenlévő foszfinmolekulákról. Ezek a molekulák a Vénusz szélfútta felhőiben vannak jelen a felszín feletti 55–80 km-es magasságban, ahol elnyelik az alacsonyabb rétegekből származó milliméteres hullámhosszúságú elektromágneses sugárzás egy kicsiny részét Forrás: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada

Az önálló amerikai elképzelések azonban reálisabbnak tűnnek: a VERITAS orbiter 2028-ban, a DAVINC keringő egység és légköri szonda 2029–2030-ban indulhat el kozmikus útjára. A mostoha felszíni viszonyok, a földinél százszorta nagyobb nyomás, és az aláhulló kénsaveső miatt az anyabolygónkkal sokkal közelebbi hasonlóságot mutató vénuszi felsőlégkör lesz a jövőbeni kutatások egyik kiemelt célpontja.