Có một vấn đề với sao Kim. Chúng tôi không biết nó quay nhanh như thế nào. Đối với một nền văn minh không gian xa xôi như của chúng ta, đó là một vấn đề.
Đo chiều dài của ngày, hoặc tốc độ quay của hầu hết các cơ thể là khá đơn giản. Đánh dấu một đặc điểm bề mặt nổi bật và thời gian cần thiết để xoay 360 độ. Nhưng sao Kim bị che phủ trong những đám mây dày. Những đám mây đó mang lại cho nó độ phản xạ và làm cho nó sáng và đáng chú ý trên bầu trời, nhưng chúng khiến cho việc đo chiều dài ngày của Venus Venus trở nên khó khăn.
Năm 1963, các quan sát radar từ Trái đất đã xuyên qua lớp mây dày và đo chiều dài Sao Kim trong ngày (LOD). Những quan sát này đã chốt tốc độ quay vòng ở 243,1 ngày. Họ cũng tiết lộ rằng Sao Kim có vòng quay ngược, nghĩa là nó quay theo hướng ngược lại với Trái đất và hầu hết các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời. (Sao Thiên Vương cũng có một vòng quay ngược.)
Đó là kết thúc của việc đo Venus Venus LOD. Các quan sát radar sau đó đã đưa ra các giá trị khác nhau, đôi khi lên đến sáu phút. Có lẽ một tàu vũ trụ sẽ làm một công việc tốt hơn.
Năm 1989, NASA đã phóng tàu vũ trụ Magellan. Magellan đến Sao Kim vào tháng 8 năm 1990 và đi vào quỹ đạo hình elip gần ba giờ. Sau 487 ngày và gần 1800 quỹ đạo, Magellan đã hoàn thành nhiệm vụ lập bản đồ của mình và cũng đo được Venus Venus LOD sau 243,0185 ngày, với độ không chắc chắn là 9 giây.
Các nhà khoa học đã đo tốc độ quay của Venus Venus kể từ đó, và có thể nhận được câu trả lời nhất quán. Có những giải thích được đề xuất khác nhau cho vấn đề này, như lực cản trong khí quyển từ bầu khí quyển dày Venus, hay mô-men thủy triều. Nhưng một con số chính xác đã khó nắm bắt.
Bên cạnh việc ở trong tư thế không thoải mái khi không biết người hàng xóm thân thiết của mình quay nhanh như thế nào, còn có một lý do thực tế cho việc muốn biết: hạ cánh tàu vũ trụ ở đó.
Sao Kim là một nơi khắc nghiệt. Nhiệt độ phồng rộp và áp suất khí quyển đã hạn chế việc thăm dò bề mặt hành tinh đối với một số tàu thăm dò của Liên Xô. Họ là những người thăm dò Venera, được gửi đến Sao Kim bắt đầu từ năm 1961.
Nhưng có kế hoạch gửi thêm tàu vũ trụ để khám phá sao Kim. Không biết tốc độ quay, nó rất khó để tàu vũ trụ hạ cánh. Sự không chắc chắn hiện tại trong các phương tiện tốc độ quay mà một tàu vũ trụ có thể bỏ lỡ mục tiêu của mình bằng 21 km (13 dặm.) Venus là một mục tiêu đủ nguy hiểm đã không mời mà nhiều lỗi.
Một nhóm các nhà khoa học từ Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian, Đại học Cornell, Đài quan sát động cơ phản lực và các tổ chức khác muốn đưa ra một phép đo chính xác hơn. Họ đã phân tích 29 năm dữ liệu radar dựa trên Trái đất trên Sao Kim, từ năm 1988 đến 2017. Bài báo của họ có tiêu đề Tốc độ quay trung bình của Sao Kim từ 29 năm quan sát radar dựa trên Trái đất. Nó được xuất bản trên tạp chí Icarus.
Hình ảnh radar đã cho nhóm nghiên cứu về các đặc điểm bề mặt và vị trí của chúng trong hơn 29 năm. Thay vì cố gắng tìm ra thời gian chính xác, ổn định trong ngày (LOD) cho Sao Kim, họ đã đưa ra giá trị trung bình là 243.0212 ± 0.0006d. Giá trị trung bình này rất quan trọng cho bất kỳ nhiệm vụ nào trong tương lai.
Mặc dù giá trị chính xác, vững chắc của đá cho Venus Venus LOD vẫn nằm ngoài tầm với, do dao động từ lực cản của khí quyển và mô-men mặt trời, ý nghĩa mới này vẫn còn giá trị. Càng đi xa trong thời gian chúng ta nhận được từ nhiệm vụ Magellan, nó càng trở nên quan trọng.
Đó là vì bản đồ các tính năng bề mặt Sao Kim của chúng tôi vẫn dựa vào 487 ngày và gần 1800 quỹ đạo mà Magellan hoàn thành vào năm 1990. Những bản đồ đó vẫn đóng vai trò lớn trong việc chọn điểm hạ cánh và các đặc điểm bề mặt trong các bản đồ đó là trôi dạt. Như nhóm nghiên cứu đã nói trong bài báo của họ, những sự bù đắp vị trí hiện tại từ các dự đoán của Magellan-epoch đã cách xa xích đạo 20 km về phía đông gần xích đạo. Càng nhiều thời gian trôi qua giữa Magellan và một nhiệm vụ đến Sao Kim, những sự bù đắp đó sẽ càng phát triển.
Các nhiệm vụ trong tương lai tới Sao Kim có khả năng sẽ nhắm vào địa hình cao nguyên tessera. Địa hình đó là một mô hình phức tạp của các tập hợp gãy xương và đường gờ ngang. Sao Kim có một mạng lưới toàn cầu về các vành đai kiến tạo đi qua địa hình này. Địa hình vùng cao tessera có lẽ là cổ xưa so với địa hình dòng dung nham phổ biến trên sao Kim, và việc hạ cánh ở đó sẽ đáp ứng mục tiêu của Lộ trình khám phá sao Kim năm 2014. Tài liệu đó phác thảo các mục tiêu sứ mệnh cho Sao Kim bao gồm Địa hóa học bề mặt và nghiên cứu khoáng vật học trên vùng cao nguyên tesserae.
Mặc dù bản chất chính xác của bất kỳ nhiệm vụ nào đối với bề mặt Sao Kim vẫn chưa chắc chắn, nhưng có vẻ như chắc chắn rằng sẽ có tàu đổ bộ ở đó. Có thể vào cuối những năm 2020. Và nếu vùng cao nguyên tesserae là điểm đến, điều đó có nghĩa là có một số mối nguy hiểm phải đối mặt. Vùng đó có độ dốc lớn và các khu vực hạ cánh phù hợp chỉ rộng vài km.
Nghiên cứu này làm giảm mức độ không chắc chắn trong Sao Kim LOD xuống mức nhỏ nhất. Đồng thời, nó làm tăng tính chính xác của việc lập kế hoạch và thực hiện hạ cánh. Và trong vài năm tới, các phép đo tiếp theo của Venus Kim LOD có thể làm giảm lỗi đó hơn nữa.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Vòng quay của sao Kim
- Tài liệu nghiên cứu: Tốc độ quay trung bình của sao Kim từ 29 năm quan sát radar trên trái đất
- Tạp chí vũ trụ: Lava chảy trên sao Kim gợi ý rằng hành tinh không bao giờ ấm áp và ẩm ướt
