# Venus Flagship Mission

**URL:** <https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412>\
**Category:** Discussioni tecniche\
**Created:** [18 Settembre 2020, 2:53pm UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412 "2020-09-18T14:53:28Z")\
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**Author:** ![mattodeg](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/mattodeg/32/240810_2.png) [@mattodeg](https://www.forumastronautico.it/u/mattodeg)\
**Post date:** [18 Settembre 2020, 2:53pm UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/1 "2020-09-18T14:53:28Z")

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Per non intasare il thread sulla fosfina, chiedo a @marcozambi o a @amoroso di spostare i messaggi OT qui.

Grazie ad un documento giratomi da @Vespiacic, che allego in fondo, ~~la Planetary Society~~ si apprende di un proposta di Wesleyan University, JPL e Goddard Space Flight Center per una missione su Venere.

## Nome della missione

Molto creativamente, la missione prende il nome di _Venus Flagship Mission_ (VFM).

## Timeline della missione

1. Lancio a bordo di un Falcon Heavy Expendable previsto per il 2031-06-04T22:00:00Z con successivo e immediato rilascio i alcuni piccoli satelliti e trasferimento grazie all’uso di pannelli solari. In alternativa c’è una possibilità nel giugno 2032.
2. Flyby dell’oribter, nel 2031-10-12T22:00:00Z;
3. Entrata in orbita degli SmallSats il 2034-08-14T22:00:00Z;
4. Rilascio di Aerobot il 2034-04-10T22:00:00Z;
5. Entrata in atmosfera di Aerobot il 2034-11-08T23:00:00Z;
6. Rilascio del lander 2034-05-15T22:00:00Z e successivo atterraggio il 2034-05-18T22:00:00Z;
7. Termine della missione il 2038-06-05T22:00:00Z.

I due SmallSats saranno in orbita tre mesi prima dell’arrivo dell’orbiter, di Aerobot e del lander, che utilizzano la propulsione chimica. Dopo l’inserzione in orbita venusiana, l’orbiter stazionerà in un’orbita polare per sei mesi e successivamente rilascerà il lander, non prima di aver effettato misure sul luogo di atterraggio. L’architettura di missione consente di prolungare la fase di mappatura per acquisire ulteriori dettagli sul terreno. Il lander impiegherà circa tre giorni per raggiungere la superficie.

La missione è sicuramente ambiziosa, sia in termini di complessità che di durata temporale.

## Obiettivi scientifici

- Stabilire se Venere è stato abitabile in passato, cercando di capire la storia di componenti volatili e di acqua allo stato liquido

- Determinare la composizione e la storia climatologica della superficie di Venere, oltre a studiare le interazioni tra la superficie e l’atmosfera;

- Capire il passato geologico di Venere, cercando di stabilire un’attività presente tuttora.

## Composizione della sonda:

### Orbiter

#### Payload

- _Synthetic Aperture Radar_ (SAR)
- _Near-IR Imager_ (NIR-I)
- _Electron Electrostatic Analyzer_ (ESA-e)
- _Ion Electrostatic Analyzer_ (ESA-i)
- _Magnetometer_ (Mag)
- _Sub-mm Spectrometer_ (S-mm)
- _Neutral Mass Spectrometer_ (NMS)
- _EUV Sensor_ (EUV)

#### Alimentazione e altre informazioni

- Massa: 1930 kg;
- Alimentazione: batteria e pannelli solari;
- Comunicazioni: banda S con altri strumenti della missione, Banda X e Ka per quelle con la Terra;
- Funzionamento: circa 6.5 anni come relay con altre parti della missione.
- Costo: 761 milioni di dollari;

### SmallSats

Saranno 2.

- _Ion Electrostatic Analyzer_ (ESA-i)
- _Electron Electrostatic Analyzer_ (ESA-e)
- _Magnetometer_ (Mag)
- _Solar Energetic Particle Detector_ (SEPD)
- _Electric Fields Detector_ (E-FD)
- _Langmuir Probe_ (LP)

### Costo

- 280 milioni di dollari;

### Aerobot

#### Payload

- _Aerosol Mass Spectrometer with Nephelometer_ (AMS-N)
- _Fluorimetric Microscope_ (FM)
- _Metereological Suite_ (MET)
  - _Barometro_
  - _Termometro_
  - _Radiometro_
  - Sensore 3D per il vento
  - Dosimetro

- _Visible Imager_ (VI)
- _Magnetometer_ (Mag)

#### Alimentazione e altre informazioni

- Massa: 1433 kg;
- Alimentazione: 2 batterie da 300 Ah e pannelli solari;
- Comunicazioni: banda S;
- Design: gondola ad elio ad altezza variabile;
- Funzionamento: circa 60 giorni con altezza tra 52 e 62 chilometri.
- Costo: 771 milioni di dollari;

Aerobot sarà importantissimo per risolvere, se ci dovessero essere ancora dubbi nel 2035, il [“problema” della fosfina](https://www.forumastronautico.it/t/trovata-fosfina-nellatmosfera-di-venere/35376), in quanto effettuerà cicli di abbassamento e innalzamento per acquisire dettagli sulle riserve di gas volatili e anche per stabilire l’esistenza di forme di vita.

### Lander

#### Luogo di atterraggio

Il lander atterrerà nella regione West Ovda.+

#### Payload

- Fase di discesa:
  - _Neutral Mass Spectrometer_ (NMS)
  - _Tunable Laser Spectrometer_ (TLS)
  - _Atmospheric Structure Suite_ (P, T, Radiometer) (AS)
  - _Descent NIR imager_ (DI)
  - _Nephelometer_ (Neph)
  - _Neutron Generator/Gamma Ray Spectrometer_ (NG/GRS)
  - _X-Ray Diffractometer_ (XRD)
  - _X-Ray Fluorescence Spectrometer_ (XFS)
  - _Raman-LIBS Instrument_ (R-LIBS)
  - _Panoramic Camera_ (PC)
  - _Sample Drill_
  - _Long lived meteorologic suite_ (LLISSE)

#### Alimentazione e altre informazioni

- Massa: 2002 kg;
- Alimentazione: 9 batterie interne da 200 Ah;
- Comunicazioni: banda S con l’orbiter (80 minuti previsti) e fino a fine vita con i SmallSats;
- Funzionamento: un’ora di raccolta dati durante la fase di discesa e sette ore sulla superficie;
- Costo: 1238 milioni di dollari;

L’atterraggio del lander consentirà di raggiungere gli obiettivi scientifici prefissati, oltre a permettere la calibrazione degli strumenti in orbita tramite l’analisi del terreno. Il lander riuscirà nel suo intento se riuscirà ad atterrare in una zona con pendenza non superiore ai 30°: a questo scopo sarà sviluppato un nuovo sistema di guida per evitare zone altamente pericolose.

## Costo totale della missione

Oltre ai già citati costi degli strumenti, si aggiungono altri 662 milioni di dollari per le operazioni di mantenimento e di analisi dei dati, portando ad un totale di 3712 milioni di dollari. I costi sono espressi con una maggiorazione del 50%.

Una tabella più chiara:

| Strumento | Costo (Milioni di dollari) |
| --- | --- |
| Orbiter | 761 |
| SmallSat | 280 |
| Aerobot | 771 |
| Lander | 1238 |
| Scienza/Mantenimento | 662 |
| Totale | 3712 |

## Milestone e primati raggiunti

Giusto per non rimanere ad enunciare numeri e dati, diamo un po’ di brio con dei primati che potrebbero essere stabiliti, oltre agli enormi sviluppi nella comprensione della formazione, evoluzione e abitabilità.

La missione sarà la prima a:

- Tracciare l’evoluzione, stratificazione, movimento, riserve e perdite di materiali volatili;
- Atterrare sulla _tesserae_, che si crede rappresenti il tipo di roccia più antico sul pianeta;
- Analizzare tutti i maggiori gas nobili e isotopi atmosferici;
- Misurare la composizione della superficie dall’orbita;
- Analizzare la bassa atmosfera con nuovi strumenti dall’orbita;
- Mappare i venti e la composizione della mesosfera e della termosfera;
- Effettuare analisi di mineralogia e di geochimica del terreno;
- Effettuare misure simultanee in più punti dell’esosfera e ionosfera;
- Rilevare la sismicità e il campo magnetico;
- Misurare contemporaneamente il tasso di perdita degli ioni dall’esosfera e dalla termosfera;
- Rilasciare strumentazione elettronica non raffreddata per permettere operazioni a lungo termine sulla superficie.

## Stato delle tecnologie

Da un’interessante tabella (pagina 4 del PDF allegato) si dovrebbe avere la prefase A non prima del 2022, la fase A nel 2023 e la B dal 2024 fino al 2026. La C inizia subito dopo e dura fino a fine 2029; da quel momento la fase D si protrae fino al 2032. La fase E dura fino al 2042, mentre la F fino al 2043.

La gran parte dei concept proposti utilizza hardware già testato, ma si dovranno compiere importanti passi in alcune aree per migliorare gli strumenti già esistenti e ridurre i rischi. Sia gli SmallSats che l’orbiter verranno sviluppati praticamente senza sviluppare nulla, mentre lander e aerobot necessiteranno dei miglioramenti appena citati.

Gli elementi a più basso TRL sono:

1. Lander - _Integrated Terrain Relative Navigation_ (TRN) e _Landing Hazard Detection and-  
Avoidance_ (LHDA), ovvero il sistema di navigazione e riconoscimento degli ostacoli, stimato in TRL 3. Saranno necessari sviluppi per quanto riguarda i motori e gli aeratori, oltre che all’algoritmo di guida.
2. Aerobot - Balloon: il pallone ad altezza variabile è TRL 4, ma ci sono progetti in corso al JPL più maturi.
3. Lander and Aerobot - Instruments and Sample Acquisition/Handling Systems: alcuni sistemi di acquisizione e gestione dei campioni e degli strumenti dovranno essere sviluppati e migliorati sul campo per sopportare le condizioni ostili su Venere.

Lo sviluppo di tutte le tecnologie richiederà circa 79 milioni di dollari.

## Rischi di missione

Non esiste alcuna missione senza alcun rischio e VFM a maggior ragione ne avrà quattro principali:

1. Atterraggio su un terreno troppo inclinato;
2. Evitare ostacoli durante la fase di atterraggio;
3. La complessità del lander;
4. La struttura complessiva della missione.

### Ulteriori approfondimenti

Dal momento che il PDF è di 222 pagine e non ha senso tradurre tutto, ho lasciato i riferimenti più importanti, mentre qui sotto scrivo per completezza dove si possono trovare altre informazioni non presenti.

- Pagine 22-25: strumenti di orbiter, lander, smallsats e aerobot;
- Pagine 26-34: tanti dettagli tecnici dei componenti della VFM;
- Pagine 35-38: dettagli su tutte le fasi della missione, dal lancio alle operazioni scientifiche;
- Pagina 39: Rischi della missione;
- Pagina 40: prospetto del TRL;

Per chi si volesse perdere nei dettagli ancora più tecnici, le due Appendici in fondo vi permetteranno di soddisfare tutte le vostre richieste.

EDIT: Aggiunto il PDF, ma tanto non era importante…

[Venus Flagship Mission.pdf](https://www.forumastronautico.it/uploads/short-url/rCL63jSqqxrUhVx9QcUAnFAWKrP.pdf) (45,9 MB)

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**Author:** ![Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/vespiacic/32/589_2.png) [@Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/u/Vespiacic)\
**Post date:** [22 Settembre 2020, 7:11pm UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/2 "2020-09-22T19:11:47Z")

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> [@mattodeg](#):
>
> che allego in fondo

Ottimo riassunto!  
Manca l’allegato forse (leggo da cellulare con schermo piccolo, potrebbe anche essermi sfuggito).

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**Post date:** [22 Settembre 2020, 7:12pm UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/3 "2020-09-22T19:12:11Z")

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Invece non sbagli, non l’ho aggiunto… Ah, la vecchiaia…

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**Author:** ![astroTommyS](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/astrotommys/32/68449_2.png) [@astroTommyS](https://www.forumastronautico.it/u/astroTommyS)\
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Grazie Matte!

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**Author:** ![mattodeg](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/mattodeg/32/240810_2.png) [@mattodeg](https://www.forumastronautico.it/u/mattodeg)\
**Post date:** [22 Settembre 2020, 8:49pm UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/5 "2020-09-22T20:49:39Z")

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Di nulla Tommy, mi sono limitato a tradurre un documento gentilmente offerto da @Vespiacic!

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**Author:** ![Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/vespiacic/32/589_2.png) [@Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/u/Vespiacic)\
**Post date:** [23 Settembre 2020, 6:31am UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/6 "2020-09-23T06:31:32Z")

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> [@mattodeg](#):
>
> la Planetary Society ha sviluppato un concept per una missione su Venere

Questo non è corretto, la proposta è di Wesleyan University, JPL e Goddard Space Flight Center, quindi quasi una proposta NASA, ed è stata presentata al [Planetary Science and Astrobiology Decadal Survey 2023-2032](https://www.forumastronautico.it/t/planetary-science-and-astrobiology-decadal-survey-2023-2032/34621/1) assieme a tante altre proposte “innovative” (come l’orbiter di Plutone).

La missione ricalca una proposta del 2009, questa qui:  
[https://vfm.jpl.nasa.gov/files/Venus+Flagship+Mission+Study+090501-compressed.pdf](https://vfm.jpl.nasa.gov/files/Venus+Flagship+Mission+Study+090501-compressed.pdf)  
con dei notevoli miglioramenti, in quanto allora mancavano alcune tecnologie. Non c’erano gli smallsat e non c’era il Falcon Heavy, ad esempio, ed erano necessari due lanci di Atlas al posto di uno di Falcon Heavy.

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**Author:** ![mattodeg](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/mattodeg/32/240810_2.png) [@mattodeg](https://www.forumastronautico.it/u/mattodeg)\
**Post date:** [23 Settembre 2020, 6:38am UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/7 "2020-09-23T06:38:10Z")

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Grazie Gianmarco delle precisazioni! Modifico il thread.

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**Author:** ![Frred](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/frred/32/231038_2.png) [@Frred](https://www.forumastronautico.it/u/Frred)\
**Post date:** [23 Settembre 2020, 6:43am UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/8 "2020-09-23T06:43:50Z")

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Innanzitutto grazie per il riassunto.  
Questa missione è emozionante!  
Inoltre, da una risposta pure a chi si chiede a cosa serviranno i superlanciatori…

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**Author:** ![Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/vespiacic/32/589_2.png) [@Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/u/Vespiacic)\
**Post date:** [23 Settembre 2020, 7:20am UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/9 "2020-09-23T07:20:49Z")

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Bella la manovra di gonfiamento dell’aerobot, screenshot preso dal file:

 ![](https://discourse-data-fra.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/original/3X/1/d/1d3f17f6ff4b8aa96eb56b80626bb4da70f6cee3.jpeg)

Con i classici due paracadute che si usano ad esempio su Marte. Da notare che il sistema di gonfiaggio viene espulso dopo il deploy, quindi non si possono più fare manovre di rigonfiamento e cambio di quota.  
Anzi ora che la guardo bene penso che hanno sbagliato a scrivere la velocità a t=168, 5 km/s sono davvero troppi, secondo me volevano scrivere -51,3 m/s.

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**Author:** ![aricchi](https://www.forumastronautico.it/letter_avatar_proxy/v4/letter/a/ee7513/32.png) [@aricchi](https://www.forumastronautico.it/u/aricchi)\
**Post date:** [23 Settembre 2020, 7:34am UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/10 "2020-09-23T07:34:45Z")

</div>

Presumibilmente non è il thread giusto, ma anche questa missione sembra interessante:

> **[Meet Calypso, a daredevil mission concept to explore the surface of Venus](https://www.space.com/venus-calypso-surface-survey-idea.html)**
>
> Just because it's hard doesn't mean we shouldn't do it.

Venere è tornato al centro della scena 😊

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**Author:** ![Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/vespiacic/32/589_2.png) [@Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/u/Vespiacic)\
**Post date:** [23 Settembre 2020, 7:39am UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/11 "2020-09-23T07:39:31Z")

</div>

Anche prima della fosfina, solo quest’anno erano state già proposte 20 missioni diverse su Venere.  
Di proposte in generale ce ne sono tante (e belle) per tutti i corpi celesti. Di soldi pochi.  
Un elenco di white papers di missioni per Venere da ottobre 2019 a settembre 2020:

> **[White papers for decadal - Google Drive](https://drive.google.com/drive/folders/1ixI3Lluu3LQPukIicqo69tyDZwe8O8c2)**

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<div class="post-metadata">

**Author:** ![aricchi](https://www.forumastronautico.it/letter_avatar_proxy/v4/letter/a/ee7513/32.png) [@aricchi](https://www.forumastronautico.it/u/aricchi)\
**Post date:** [6 Ottobre 2020, 2:10pm UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/12 "2020-10-06T14:10:38Z")

</div>

Anche i russi studiano una missione per svelare il mistero della fosfina direttamente sul luogo …

[https://www.spacedaily.com/reports/Russia\_may\_send\_mission\_to\_Venus\_to\_study\_biomarkers\_in\_atmosphere\_in\_2027\_999.html](https://www.spacedaily.com/reports/Russia_may_send_mission_to_Venus_to_study_biomarkers_in_atmosphere_in_2027_999.html)

Tra l’altro i russi sono i soli a essere riusciti a fare atterrare delle sonde su Venere …

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<div class="post-metadata">

**Author:** ![Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/user_avatar/www.forumastronautico.it/vespiacic/32/589_2.png) [@Vespiacic](https://www.forumastronautico.it/u/Vespiacic)\
**Post date:** [20 Novembre 2020, 10:23am UTC](https://www.forumastronautico.it/t/venus-flagship-mission/35412/13 "2020-11-20T10:23:34Z")

</div>

Eccone un’altra, da parte di ISRO, onestamente ero abbastanza convinto che la proposta era stata scartata definitivamente, invece è tornata in auge:

> **[India’s Shukrayaan orbiter to study Venus for over four years, launches in 2024](https://spacenews.com/indias-shukrayaan-orbiter-to-study-venus-for-over-four-years-launches-in-2024/)**
>
> India’s Shukrayaan orbiter to study Venus for over four years, launches in 2024
