En vanlig fråga när man tittar på solsystemet och jordens plats i det stora planen för det är "vilken planet är närmast jorden?" Bortsett från att tillfredsställa en persons allmänna nyfikenhet är denna fråga också av stor betydelse när det gäller utforskning av rymden. Och när mänskligheten överväger att införa bemannade uppdrag till angränsande planeter, blir det också en enorm praktik.
Om vi en dag hoppas utforska, bosätta och kolonisera andra världar, vilket skulle göra för den kortaste resan? Oförsvarligt är svaret Venus. Venus, ofta kallad ”Jordens tvilling”, har många likheter med Jorden. Det är en markplanet, den går i solens bebodda zon och har en atmosfär som tros ha en gång varit som jordens. Kombinerat med dess närhet till oss, dess lilla undra anser vi det som vår tvilling.
Venus 'bana:
Venus kretsar runt solen på ett genomsnittligt avstånd (halv-huvudaxel) av 108 208 000 km (0,723 AU), mellan 107 477 000 km (0,718 AU) vid perihelion och 108 939 000 km (0,728 AU) vid aphelion. Detta gör Venus 'bana till den minst excentriska av alla planeter i solsystemet. I själva verket, med en excentricitet på mindre än 0,01, är dess bana nästan cirkulär.
När Venus ligger mellan jorden och solen upplever den det som kallas en underlägsen konjunktion. Det är vid denna tidpunkt som den tar sin närmaste tillvägagångssätt till jorden (och den för alla planeter) med ett medelavstånd på 41 miljoner km (25,476,219 mi). I genomsnitt uppnår Venus ett underlägset samband med jorden var 584 dagar.
Och på grund av den minskande excentriciteten i jordens omloppsbana kommer minimiavstånden att bli större under de kommande tiotusentals åren. Så inte bara är det jordens närmaste granne (när den tar sin närmaste strategi), utan den kommer att fortsätta att bli mysigare med oss när tiden går!
Venus vs. Mars:
Som jordens andra granne har Mars också en "nära" relation med jorden. Omkretsar vår sol på ett medelavstånd på 227 939 200 km (1,52 AU), Mars 'mycket excentriska omloppsbana (0,0934) tar det från ett avstånd av 206 700 000 km (1,38 AU) vid perihel till 249 200 000 km (1,666 AU) vid aphelion. Detta gör dess omloppsbana till en av de mer excentriska i vårt solsystem, näst efter Mercury
För att jorden och Mars ska vara närmast måste båda planeterna vara på samma sida av solen, Mars måste vara på sitt närmaste avstånd från solen (perihelion) och jorden måste vara längst (aphelion). Detta är känt som opposition, en tid då Mars framträder som ett av de ljusaste föremålen på himlen (som en röd stjärna), som konkurrerar med Venus eller Jupiter.
Men även på denna punkt sträcker sig avståndet mellan Mars och Jorden avsevärt. Det närmaste tillvägagångssättet inträffade redan 2003, då Jorden och Mars bara var 56 miljoner km (3 4796 787 mi) från varandra. Och det var det närmaste de varit på 50 000 år. Nästa närmaste strategi kommer att äga rum den 27 juli 2018, när Jorden och Mars kommer att ligga på ett avstånd av 57,6 miljoner km (35,8 mi) från varandra.
Det har också uppskattats att den närmaste teoretiska metoden skulle äga rum på ett avstånd av 54,6 miljoner km (33,9 miljoner mi). Inget sådant tillvägagångssätt har dock dokumenterats i all inspelad historia. Man skulle då tänka undra varför så mycket av mänsklighetens utforskningsinsatser (förflutna, nutid och framtid) riktar sig till Mars. Men när man tänker på hur hemsk Venus miljö är i jämförelse blir svaret klart.
Utforskningsinsatser:
Studien och utforskningen av Venus har varit svår under åren, på grund av kombinationen av dess täta atmosfär och den hårda ytmiljön. Ytan har avbildats först i nyare historia, tack vare utvecklingen av radarbildning. Många robotrymdfarkoster och till och med några landare har dock gjort resan och upptäckt mycket om jordens närmaste granne.
De första försöken gjordes av sovjeterna på 1960-talet genom Venera-programmet. Medan det första uppdraget (Venera-1) misslyckades på grund av förlust av kontakt, den andra (Venera-3) blev det första konstgjorda objektet som kom in i atmosfären och slog ytan på en annan planet (den 1 mars 1966). Detta följdes av Venera-4 rymdskepp, som sjösattes den 12 juni 1967 och nådde planeten ungefär fyra månader senare (den 18 oktober).
NASA genomförde liknande uppdrag under Mariner-programmet. De Mariner 2 uppdraget, som inleddes den 14 december 1962, blev det första framgångsrika interplanetära uppdraget och passerade inom 34 833 km (21 644 mi) från Venus yta. Mellan slutet av 60-talet och mitten av 70-talet genomförde NASA flera flybys med Mariner-sonder - till exempel Mariner 5 uppdrag den 19 oktober 1967 och Mariner 10 uppdrag den 5 februari 1974.
Sovjeterna lanserade ytterligare sex Venera-sonder mellan slutet av 60-talet och 1975 och fyra ytterligare uppdrag mellan slutet av 70-talet och början av 80-talet. Venera-5, Venera-6, och Venera-7 alla kom in i Venus atmosfär och returnerade kritiska data till jorden. Venera 11 och Venera 12 upptäckt venusianska elektriska stormar; och Venera 13 och Venera 14 landade på planeten och tog de första färgfotografierna av ytan. Programmet avslutades i oktober 1983, då Venera 15 och Venera 16 placerades i omloppsbana för att utföra kartläggning av den venusiska terrängen med syntetisk öppningsradar.
I slutet av sjuttiotalet påbörjade NASA Pioneer Venus Project, som bestod av två separata uppdrag. Den första var Pioneer Venus Orbiter, som infördes i en elliptisk bana runt Venus (4 december 1978) för att studera dess atmosfär och kartlägga ytan. Den andra, den Pioneer Venus Multiprobe, släppte fyra sonder som gick in i atmosfären den 9 december 1978 och returnerade data om dess sammansättning, vindar och värmeflöden.
1985 deltog sovjeterna i ett samarbetsföretag med flera europeiska stater för att starta Vega-programmet. Detta två-rymdskeppsinitiativ var avsett att dra nytta av utseendet på Halley's Comet i det inre solsystemet och kombinera ett uppdrag till det med en flyby av Venus. På väg till Halley den 11 och 15 juni släppte de två Vega-rymdfarkosterna sönder i Venera-stil i Venus 'atmosfär för att kartlägga dess väder.
NASA: s Magellan rymdskepp sjösattes den 4 maj 1989 med ett uppdrag att kartlägga Venusytan med radar. Under sitt fyra och ett halvt år uppdrag, Magellan gav de mest högupplösta bilderna hittills på planeten, kunde kartlägga 98% av ytan och 95% av dess tyngdfält. 1994, i slutet av sitt uppdrag, Magellan skickades till dess förstörelse i atmosfären i Venus för att kvantifiera dess täthet.
Venus observerades av Galileo och Cassini rymdskepp under flybys på sina respektive uppdrag till de yttre planeterna, men Magellan var det sista dedikerade uppdraget till Venus i över ett decennium. Det var inte förrän oktober 2006 och juni 2007 som MESSENGER-sonden skulle genomföra en sväng av Venus (och samla in data) för att bromsa sin bana för en eventuell orbitalinsättning av Merkurius.
Venus Express, en sond designad och byggd av Europeiska rymdorganisationen, antog framgångsrikt polarbanan runt Venus den 11 april 2006. Denna sond genomförde en detaljerad studie av den venusiska atmosfären och molnen och upptäckte ett ozonskikt och en virvlande dubbel-virvel vid sydpolen innan han avslutade sitt uppdrag i december 2014. Sedan den 7 december 2015 har Japans Akatsuki varit i en mycket elliptisk venusisk bana.
På grund av dess fientliga yta och atmosfäriska förhållanden har Venus visat sig vara en tuff mutter att spricka trots sin närhet till jorden. Trots detta har NASA, Roscosmos och Indiens ISRO alla planer för att skicka ytterligare uppdrag till Venus under de kommande åren för att lära sig mer om vår tvillingplanet. Och när århundradet fortskrider, och om vissa människor får sin väg, kan vi till och med försöka skicka mänskliga kolonister dit!
Vi har skrivit många artiklar om Jorden och dess närmaste granne här på Space Magazine. Här är planeten Venus, Venus: 50 år sedan vår första resa, och vi kommer tillbaka, intressanta fakta om Venus, utforska Venus med flygfartyg, kolonisera Venus med flytande städer och hur gör vi terraformer Venus?
Om du vill ha mer information om jorden, kolla in NASA: s undersökningssystem för solsystem på jorden. Och här är en länk till NASAs jordobservatorium.
Astronomy Cast har också ett intressant avsnitt om ämnet. Lyssna här, avsnitt 50: Venus.
