פרויקט פיוניר-ונוס

פרויקט פיוניר־ונוס הייתה תוכנית חלל של נאס"א לחקר כוכב הלכת נוגה שכללה שני שיגורים ב־1978. בשיגור הראשון שוגרה הגשושית פיוניר־ונוס 1 (מקפת פיוניר־ונוס) ואחריה שוגרה הגשושית פיוניר־ונוס 2 (פיוניר־ונוס מולטי־פרוב) שהייתה מורכבת מ־5 גשושיות ש"התאבדו" על קרקע נוגה וחקרו את סביבת הכוכב במהלך הנפילה אל פניו. הפרויקט הופעל על ידי מרכז המחקר איימס של נאס"א כחלק מתוכנית פיוניר שכללה גם את פיוניר 10 ופיוניר 11. מקפת פיוניר־ונוס הוכנסה למסלול אליפטי סביב נוגה ב־4 בדצמבר 1978. המקפת הייתה בצורת גליל בקוטר 2.5 מטרים ובגובה 1.2 מטרים. כל הכלים המדעיים ושאר המערכות מוקמו על צדו הקדמי של הגליל חוץ מהמגנטומטר שהוצב בקצה מוט באורך 4.7 מטרים שהזדקר מהמקפת. לוח סולארי כיסה את היקף הגליל וסיפק אנרגיה חשמלית בהספק של 312 ואט. אנטנה בקוטר 1.9 מטרים סיפקה תקשורת בתדר S ובתדר X עם כדור הארץ. המקפת יוצרה על ידי חברת יוז איירקראפט. מקפת פיוניר־ונוס נשאה כלים מדעיים שיועדו לבצע 17 ניסויים: OCPP - פוטו־פולארימטר למדידת הפילוג הזוויתי של העננים. דומה לזה של פיוניר 10 ו־11. ORAD - רדאר למיפוי פני השטח של נוגה (האטמוספירה המעוננת של נוגה לא מאפשרת מיפוי סטנדרטי על ידי מצלמות). OIR - רדיומטר תת־אדום למדידת כמות הקרינה התת־אדומה הנפלט מאטמוספירת נוגה. OUVS - ספקטרומטר על־סגול למדידת קרינה על־סגולה. ONMS - ספקטרומטר־מסה לקביעת הרכב האטמוספירה העליונה. OPA - מנתח פלזמת רוח שמש לאפיון רוח השמש. OMAG - מגנטומטר לאפיון השדה המגנטי של נוגה. OEFD - גלאי שדות חשמליים לבחינת רוח השמש והאינטראקציות עימה. OETP - גשושית טמפרטורת אלקטרון ללימוד מאפייניו התרמיים של היונוספירה. OIMS - ספקטרומטר־מסה יוני לאפיון אוכלוסיית היונים ביונוספירה. ORPA - מנתח הפוטנציאל המעכב של חלקיקים טעונים לבחינת החלקיקים ביונוספירה. שתי מערכות רדיו לבחינת שדה הכבידה של נוגה. מערכת רדיו לאפיון אטמוספירת נוגה. מערכת רדיו לבחינת האטמוספירה העליונה. ניסוי זרימה טורבולנטית. OGBD - גלאי התפרצות גמא לבחינת מקרי התפרצות קרינת גמא. מהכניסה למסלול ועד ליולי 1980 עמד פריאפסיד המסלול בין 142 ל־253 ק"מ כדי לבצע מדידות ינוספריות ורדאריות של כוכב הלכת. אפואפסיד המסלול היה 66,900 ק"מ וזמן ההקפה סביב נוגה היה 24 שעות. מיולי 1980 הונח לפריאפסיד לעלות (עד למקסימום של 2,290 ק"מ) ואז הורד על מנת לחסוך בדלק. ב־1991 הופעל רדאר המקפת מחדש במטרה למפות אזורים בחלקו הצפוני של הכוכב שלא היו ניתנים למיפוי לפני כן, יחד עם הגשושית החדשה שנכנסה למסלול סביב נוגה - מגלן). במאי 1992 החל השלב האחרון במשימה בו נשמר הפריאפסיד בגובה של בין 150 ל־250 ק"מ עד שדלק המקפת אזל והיא נשרפה בעת חדירתה לאטמוספירה באוגוסט אותה שנה. למקפת פיוניר־ונוס היה "מושב קדמי" כאשר שביט היילי היה פחות או יותר מוסתר מאחורי השמש בפברואר 1986. ספקטרומטר העל־סגול שלה צפה באובדן הים כאשר השביט היה בפריהליון ב־9 בפברואר 1986. פיוניר־ונוס מולטיפרוב הייתה גשושית שהורכבה מ־5 תת־גשושיות: בסיס הגשושית (Bus) - שהיווה גשושית בפני עצמו, גשושית גדולה ושלוש גשושיות קטנות. לאף אחת מגשושיות אלו לא היו מצלמות ואף אחת מהן לא תוכננה לבחינת קרקע נוגה. הגשושיות אפילו לא תוכננו לנחיתה רכה על נוגה. הגשושית הגדולה (Large probe) נשאה מצנח שהאט אותה עד לגובה מסוים ואז ניתק ממנה, בעוד לגשושיות הקטנות לא היה מצנח כלל. שרידת ההתרסקות על אדמת נוגה הייתה אפשרית (ואכן אחת הגשושיות שרדה מעט זמן לאחר ההתרסקות) ונחשבה כ"בונוס" למשימה. כל הגשושיות שרדו את החדירה לאטמוספירה לפחות עד להתרסקות אבל רק גשושית אחת שרדה זמן משמעותי (יותר משניות בודדות) לאחר ההתרסקות. הגשושית הגדולה (Large probe) שוחררה ב־16 בנובמבר 1978 ושלוש הגשושיות הקטנות שוחררו ב־20 בדצמבר. כל 4 הגשושיות חדרו לאטמוספירת נוגה ב־9 בדצמבר 1978 ובעקבותיהן חדרה הגשושית הראשית (ה־Bus). הפיוניר־ונוס באס היה החלק המרכזי של המולטיפרוב שנשא את 4 הגשושיות הקטנות יותר. הגשושית חדרה לאטמוספירת נוגה בזווית קטנה ושידרה מידע עד להתפרקותה באטמוספירה. מטרת הגשושית הייתה לחקור את הרכב ומבנה האטמוספירה של נוגה עד לפני הקרקע, את הרכב העננים המכסים את נוגה, את שדה הקרינה ותחלופת האנרגיה באטמוספירה התחתונה, ואיסוף מידע על דפוסי הסירקולציה של האטמוספירה באזור החדירה. הבאס הייתה גוף גלילי בקוטר 2.5 מטרים ובמשקל 290 ק"ג והייתה היחידה שהעבירה מידע אודות האטמוספירה העליונה של נוגה, בעוד הגשושיות הקטנות יותר החלו למסור תשדורות רק לאחר שהאטו והיו באטמוספירה התחתונה. לבאס לא היו לא מגיני חום ולא מצנח אלא רק שני כלים באמצעותם ביצעה מדידות: ספקטרומטר־מסה יוני (BIMS). ספקטרומטר גז טבעי (BNMS). הכלים מסרו מידע עד לגובה של כ־110 ק"מ מעל פני הקרקע של נוגה עד שב־9 בדצמבר 1978, בשעה 20:22:55 UTC אבד הקשר עם הבאס. הפיוניר־ונוס לארג'־פרוב נשא עליו 7 כלים מדעיים שהוכנסו לתוך גופו הכדורי והמדוחס של הגשושית: ספקטרומטר־מסה לחקירת הרכב האטמוספירה. כרומוטוגרף גזים לחקירת הרכב האטמוספירה. רדיומטר זרימה סולארית למדידת זרמים סולאריים החודרים לאטמוספירת נוגה. רדיומטר תת־אדום למדידת תפוצת הקרינה התת־אדומה. ספקטרומטר חלקיקים למדידת גודלם וצורתם של חלקיקים. נפלומטר לחיפוש אחר חלקיקי עננים. חיישני טמפרטורה, לחץ ותאוצה. הגשושית הכדורית והמדוחסת אוחסנה בתוך מגן חום חרוטי ומגן אחורי. לאחר ההאטה בחדירה לאטמוספירה והגעה למהירות של כ־11.5 ק"מ לשנייה ולגובה של כ־47 ק"מ מפני הקרקע, על יד קו הזמן שמפריד בין יום ללילה בנוגה, נפרש מצנח הגשושית והושלך מגן החום הקדמי. קוטרו של הלארג'־פרוב היה 1.5 מטרים וקוטרו של הגוף הכדורי היה 73.2 ס"מ. שלוש הגשושיות הקטנות היו זהות. קוטרן היה 80 ס"מ ושלושתן היו בעלות צורה כדורית ומדוחסות כמו הלארג'־פרוב. אבל שלא בדומה לו, להן לא היה מצנח, ומגיניהן לא הופרדו במהלך הנחיתה. כל גשושית קטנה נשאה נפלומטר וחיישני טמפרטורה, לחץ ותאוצה, יחד עם רדיומטר, על מנת למפות את תפוצת מקורות ומשקעי קרינת האנרגיה באטמוספירה. אותות הרדיו שהתקבלו מהגשושיות הקטנות שימשו גם לאפיון הרוחות, המערבולות ותהליכי ההתפשטות באטמוספירת נוגה. כל גשושית קטנה קיבלה יעד אחר על פני הכוכב וקיבלה את שמה בהתאם: ה־North probe (גשושית צפונית) חדרה לאטמוספירת נוגה בקו רוחב 60° צפון, בצד המואר של נוגה. ה־Night probe (גשושית לילה) חדרה בצד החשוך של נוגה. ה־Day probe (גשושית יום) חדרה בצד המואר של נוגה. גשושית זו הייתה היחידה שהמשיכה לשדר לאחר ההתרסקות בנוגה ושידרה נתונים במשך כשעה אז אבד עימה הקשר. תוכנית ונרה תוכנית וגה תוכנית פיוניר מגלן (גשושית) נאס"א: מידע אודות פרויקט פיוניר־ונוס (באנגלית) Pioneer Venus Observations during Comet Halley's Inferior Conjunction" אוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס. אוחזר 10-2-2009