תוכנית וגה

תוכנית וגה (ברוסית: Программа Вега, באנגלית: Vega program) הייתה תוכנית חלל סובייטית לחקר כוכב הלכת נוגה ואשר ניצלה את הופעת השביט האלי בשנת 1986. וגה 1 ו־וגה 2 היו גשושיות בלתי מאוישות ששוגרו ב־1984 בשיתוף פעולה של ברית המועצות (שסיפקה את הגשושיות ואת המשגר) ואוסטריה, בולגריה, הונגריה, גרמניה המזרחית, גרמניה המערבית, פולין, צ'כוסלובקיה וצרפת. משימתם הייתה מורכבת משני שלבים: לחקור את נוגה ולבצע יעף על פני השביט האלי. ביצוע יעף על השביט האלי היה שינוי מאוחר בתוכנית ונרה שהועלה בעקבות ביטול התוכנית האמריקאית לחקר האלי ב־1981. משימה מאוחרת בתוכנית ונרה בוטלה ומשימת המחקר של נוגה על ידי וגה 1 צומצמה. לכן נקראה התוכנית וגה - ראשי תיבות של ונרה וגאליי (השם הרוסי לשביט האלי). מבנה הגשושיות היה מבוסס על מבנה הגשושיות במשימות ונרה 9 ו־10. הגשושיות שוגרו ב־15 וב־21 בדצמבר 1984 (בהתאמה). עם משימתם הכפולה, גשושיות וגה היו לחלק מהצי האלי - קבוצת גשושיות שחקרו את השביט האלי במהלך הופעתו בפריהליון של שנת 1985–1986. וגה 1 ו־וגה 2 היו גשושיות זהות. הגשושיות התבססו על הגשושיות מתוכנית ונרה שקדמה לה. הם תוכננו במרכז החלל באבאקין ונבנו תחת השם 5VK על ידי חברת לאבוצ'קין בחימקי. מקור הכוח של הגשושית היה שני לוחות סולאריים והם נשאו אנטנה לתקשורת וכלים מדעיים שונים, ביניהם מצלמות, ספקטרומטר, גשושי תת־אדום, מגנטומטרים וגשושי פלזמה. הגשושית שקלה 4,920 ק"ג ושוגרה על גבי משגר פרוטון 8K82K מקוסמודרום בייקונור, הרפובליקה הסובייטית הסוציאליסטית הקזחית (כיום בקזחסטן). הגשושיות היו בעלי יכולת ניווט תלת־צירית והן צוידו במגיני אבק כפולים כהגנה מהשביט האלי. מערכת צילום ספקטרומטר תת־אדום ספקטרומטר על־סגול גלאי חדירה גלאי אבק ספקטרומטר מסה אבק ספקטרומטר מסה גז טבעי מנתח אנרגיית פלזמה מנתח אנרגיית חלקיקים מגנטומטר מנתחי פלזמה וגלים וגה 1 הגיעה אל נוגה ב־11 ביוני 1985 ווגה 2 הגיעה ב־15 ביוני. כל גשושית וגה נשאה גשושית חדירה כדורית במשקל 1,500 ק"ג ובקוטר 2.4 מטרים. רכבי החדירה שוחררו מגשושיות הוגה מספר ימים לפני ההגעה אל נוגה וחדרו לאטמוספירת נוגה ללא הכוונה פעילה. כל גשושית חדירה הורכבה מנחתת ומבלון מחקר. נחתות הוגה היו זהות לנחתות מתוכנית ונרה והן תוכננו לחקור את אטמוספירת וקרקע נוגה. הנחתות נשאו כלים לבחינת נוגה ביניהם מד טמפרטורה, מד לחץ, ספקטרומטר על־סגול, מד ריכוז מים, כרומוטוגרף גז, ספקטרומטר גלי X, ספקטרומטר מסה ומתקן לדגימות קרקע. הניסויים שיועדו לנחתת וגה 1 הופעלו בשוגג 20 ק"מ מעל לפני הקרקע של נוגה על ידי משב רוח חזק, ולכן הנחתת נכשלה בביצוע משימותיה. היא נחתה ב־7°12′N 177°48′E﻿ / ﻿7.2°N 177.8°E﻿ / 7.2; 177.8. נחתת וגה 2 נחתה בשעה 03:00:50 UT ב־15 ביוני 1985 ב־8°30′S 164°30′E﻿ / ﻿8.5°S 164.5°E﻿ / -8.5; 164.5, במזרח מישור אפרודיטה. הלחץ באתר הנחיתה היה 90 אטמוספירות והטמפרטורה הייתה 736 קלווין. הנחתת שידרה נתונים מנוגה במשך 56 דקות. חיישני מטאורים T,P כרומוטוגרף גז סיגמא־3 ספטקומטר חלקיקים מנתח תרסיסים היגרומטר VM-4 נפלומטר/סקטרומטר ISAV-A ספקטרומטר מסה Malakhit-V ספקטרומטר על סגול ISAV-S מקדחה (GZU VB-02) ספקטרומטר פלואורסצנצית קרני X בשם BDRP-AM25 לניתוח דגימות קרקע ספקטרומטר קרינת גמא GS-15-STsV פנטרומטר PrOP-V סוללות סולאריות קטנות MSB הבלונים של חלליות הוגה תוכנן כך שירחף בגובה של כ־54 ק"מ מעל פני הקרקע של נוגה - שכבת העננים הפעילה ביותר באטמוספירת נוגה. לבלון היה סוללה שיכלה לספק כוח ל־60 שעות פעילות. שני הבלונים שלו וגה 1 ווגה 2 עבדו יותר מ־46 שעות משחרורם מחללית הוגה ועד לשידור האחרון. הבלונים היו כדוריים, בקוטר 3.54 מטרים ומולאו בהליום מהבלון השתלשל מטה כבל באורך 13 מטרים שבתחתיתו חוברה מערכת החיישנים. מערכת החיישנים שקלה 3.9 ק"ג ואורכה היה 1.3 מטרים. משקל המערכת כולה כולל הבלון היה 21 ק"ג. בראש מערכת החיישנים הייתה אנטנה חרוטית בגובה 37 ס"מ וברוחב 13 ס"מ בבסיס. מתחת לאנטנה מוקמו מערכות הרדיו ומערכות השליטה של הבלון. החלק התחתון של המערכת כלל את הכלים המדעיים והסוללות. הכלים המדעיים כללו: זרוע שנשאה מדי חום ורוח. מד החום כלל פרופלור פלסטיק שסיבוביו נמדדו על ידי גלאי מיוחד. מערכת שכללה דיודת PIN פוטודיטקטור למדידת רמות אור ומד לחץ לקרני קוורץ רוטטים. מערכת שכללה את הסוללות ונפלומטר למדידת צפיפות העננים דרך השתקפות אור. משדר הרדיו הקטן של הבלון איפשר לשדר מידע בקצב של 2,048 ביט לשנייה בלבד, לכן הבלון דחס את המידע לפני שידורו. בכל מקרה, קצב ביצוע המדידות של מרבית הכלים היה מדידה אחת כל 75 שניות. המעקב אחר הבלונים מכדור הארץ נעשה על ידי 20 רדיו טלסקופים סך הכל: הרשת הרוסית, שהוכוונה על ידי האקדמיה הרוסית למדעים והרשת הבינלאומית שהוכוונה על ידי CNES. הבלונים הושלכו אל הצד החשוך של נוגה ונפרשו בגובה של כ־50 ק"מ. לאחר מכן הם ריחפו כלפי מעלה עד לגובה בו נמצאו בשיווי משקל (57 ק"מ). בגובה זה, הטמפרטורה והלחץ דומים לאלו שבכדור הארץ, אם כי הרוחות באטמוספירת נוגה נעו במהירות של הוריקן והאטמוספירה המורכבת מפחמן דו־חמצני בעלת חומצה גופריתית עם ריכוזים קטנים של חומצת מימן כלורי וחומצה הידרופלואורית. הבלונים נעו מהר דרך הצד החשוך של נוגה אל הצד המואר שלה, ולאחר זמן קצר נגמרו הסוללות של הבלונים והם פסקו לשדר. המעקב אחר הבלונים הראה כי הבלונים נעו אנכית ולא רק אופקית, דבר שהצביע אל תנועה של מסות אוויר שלא הייתה ידועה לפני כן. אחרי השלכת הנחתות והבלונים אל נוגה, השתמשו גשושיות "וגה" בכוח המשיכה של נוגה כדי להגיע אל השביט האלי. וגה אחד ביצע את היעף הקרוב ביותר שלו על פני השביט ב־6 במרץ, במרחק של כ־8,890 ק"מ מהגרעין. וגה 2 ביצעה את יעפה הקרוב ביותר לשביט ב־9 במרץ, במרחק של כ־8,030 ק"מ. המדידות ושליחת הנתונים האינטנסיבית התבצעה ב־3 השעות המשמעותיים ביותר במהלך היעף. הגשושיות יועד למדוד את הנתונים הפיזיים של גרעין השביט, כמו ממדיו, צורתו, ומאפייני הטמפרטורה ופני השטח שלו, יחד עם חקירת המבנה והדינמיקה של זנב השביט, הרכב הגז סמוך לשביט, הרכב חלקיקי האבק ופיזור המסה כפונקציה למרחק מהגרעין והאינטראקציה בין השביט לרוח השמש. סך הכול שלחו וגה 1 ווגה 2 כ־1,500 תמונות של השביט האלי. הגשושיות חדלו מפעילות מספר שבועות לאחר המפגש עם השביט. מערכת הטלוויזיה שהייתה על הגשושית פותחה בשיתוף פעולה של מתקני פיתוח וייצור של ברית המועצות, הונגריה, צרפת וצ'כוסלובקיה. המידע שהתקבל מהמערכת עובד על ידי צוות בינלאומי שכלל מדענים מברית המועצות, הונגריה, צרפת, גרמניה המזרחית וארצות הברית. וגה 1 ווגה 2 הם נמצאות כיום במסלול הליוצנטרי (סביב השמש). תוכנית ונרה פיוניר־ונוס מגלן (גשושית) מדיה וקבצים בנושא תוכנית וגה בוויקישיתוף מידע אודות תוכנית וגה (באנגלית) www.sciencemag.org/content/231/4744/1414