La sonde Vénus express est partie avec sept instruments à son bord. Chacun d'entre eux poursuit un ou plusieurs objectifs particuliers. L'ensemble des résultats permettront de répondre aux objectifs plus généraux de la mission . ASPERA MAG PFS SPICAV VeRa VIRTIS VMC

Cet instrument permet d'étudier les interactions entre l'atmosphère vénusienne et les vents solaires. Pour cela, il détecte et analyse les particules provenant du Soleil et celles sortant de l'atmosphère de la planète. Cela permettra de comprendre les processus qui se réalisent au sein du plasma lorsque le vent solaire rencontre l'atmosphère et le rôle joué par ce dernier dans l'évolution de l'atmosphère vénusienne.

Le vent solaire est un flux de particules chargées électriquement (principalement des protons et des électrons) émis par le soleil à une vitesse de 400Km/h. Lorsque celui-ci entre en contact avec l'atmosphère d'une planète, il en modifie la composition chimique et provoque son érosion. Si la planète possède un champ magnétique, comme la Terre par exemple, le champ empêche les particules ionisées du vent solaire de rentrer en contact avec l'atmosphère. Néanmoins, l'étude des interactions entre l'atmosphère vénusienne et le vent solaire va peut-être permettre de comprendre comment se produit le contact entre ce dernier et le champ magnétique terrestre.

Cet instrument sert à mesurer la force et la direction du champ magnétique induit par le champ extérieur que l'on retrouve sur Vénus. Mag est composé de deux détecteurs (l'un placé sur le corps de la sonde et l'autre situé à l'extrémité d'une antenne d'un mètre de long) ainsi que d'une unité de contrôle électronique. L'utilisation de deux détecteurs permet de limiter l'influence du champ magnétique de la sonde sur les mesures.

C'est un spectromètre infrarouge. Cet instrument permet de déterminer la composition de la matière à travers laquelle passe la lumière. Dans ce cas-ci, la composition de l'atmosphère de Vénus. Le P.F.S. permettra également de mesurer la température de l'atmosphère entre 55 et 100 kilomètres d'altitude, ainsi que celle de la surface. Il sera également capable de détecter une éventuelle activité volcanique

Il s'agit d'un spectromètre dans le domaine des ultraviolets et infrarouges. Il s'inspire de l'instrument SPICAM qui se trouve à bord de la sonde Mars Express.

• un canal pour les longueurs d'onde des ultraviolets : SPICAV-UV
• un canal pour les longueurs d'onde des infrarouges : SPICAV-IR

Contrairement à SPICAM, ce spectromètre-ci est pourvu d'un troisième canal, SOIR (Solar Occultation in the Infra Red), qui lui permettra d'observer le soleil à travers l'atmosphère vénusienne sur de plus amples longueurs d'ondes infrarouges. L'objectif est en particulier de détecter des molécules d'eau, d'oxygène et de composés sulfuriques, dont on soupçonne la présence dans l'atmosphère vénusienne

Cette expérience a plusieurs objectifs :

1. Tout d'abord, examiner l'ionosphère et l'atmosphère neutre de Vénus. Pour cela, les scientifiques utiliseront les ondes radio émises par la sonde. Lorsqu'elle sera sur le point de passer derrière Vénus, elle enverra vers la Terre des ondes qui passeront à travers l'atmosphère de la planète. Les chercheurs pourront ainsi analyser les perturbations que les ondes auront subies en traversant l'atmosphère et de cette manière en apprendre plus sur la composition de celle-ci.

2. Par le même procédé, l'instrument va permettre d'étudier la Couronne solaire . La sonde enverra des ondes radio en direction de la Terre au moment où Vénus passe derrière le soleil afin que ces ondes traversent la couronne solaire. Les éventuelles perturbations permettront de retirer des informations sur la couronne solaire.

Ces deux premier aspect de la radio science sont assurés par des chercheurs d'Allemagne.

3. Cet instrument permet également d'examiner la surface de Vénus et plus précisément ses propriétés électriques, sa rugosité et sa composition chimique. La sonde va envoyer des ondes en direction de la planète. La rencontre entre ses ondes et la surface solide va provoquer une diffraction, c'est à dire qu'elle va modifier la trajectoire initiale de l'onde. En observant l'effet sur le signal de retour, les scientifiques obtiendront des informations sur la rugosité de la surface de Vénus. Ce sont les Etats-Unis qui s'occuperont d'étudier cet aspect de la mission.

4. Enfin, la communication de la sonde permettra de reconstruire son orbite et de voir les modifications de celle-ci. Les changements de sa trajectoire peuvent avoir trois causes :

• La première est le changement de trajectoire volontairement effectué afin que la sonde ne soit pas affectée par la trop grande proximité du soleil.
• La deuxième est une particularité dans la répartition des masses en surface et à l'intérieur de Vénus. En effet, si la sonde passe au dessus d'une concentration de masse, elle dévie légèrement parce qu'elle est attirée vers la surface. Cela se produit lorsque le champ de pesanteur varie. Une modification de trajectoire permet donc de déduire la répartition des masses car une variation de masse modifie le champ de pesanteur.
• Les marées peuvent aussi influencer la trajectoire de la sonde car la "force de marée" provoque une légère déformation de la planète. L'observation des marées peut fournir des informations sur la composition du noyau de Vénus. Mais la tâche ne sera pas facile car Vénus tourne lentement donc la déformation ne sera pas aussi visible que pour la planète Mars. Cet instrument permettra de connaître la répartition des masses à la surface et à l'intérieur de la planète. Il va aussi permettre de détecter s'il y a des déplacements de matériaux chauds depuis le manteau jusqu'à la surface et ainsi détecter un éventuelle activité volcanique. C'est l'Observatoire Royal de Belgique qui prend en charge cette partie de la mission !

C'est un spectromètre imageur qui agit sur d'autres longueurs d'onde. Les données qu'il fournit sont complémentaires de celles obtenues par les autres spectromètres. Cet instrument analysera toutes les couches de la basse atmosphères ainsi que des nuages qui s'y trouvent, mesurera les températures de surface et étudira les interactions entre surface et atmosphère.

Cette caméra à grand angle permettra de prendre des images de Vénus dans le proche infrarouge , l'ultraviolet et la lumière visible. Elle permet de fournir un support d'imagerie à la mission et aidera à l'identification des phénomènes détectés par les autres instruments. VMC a également pour objectif de faciliter l'étude des processus dynamiques de l'atmosphère de Vénus.