Атмосферата над полюсите на Венера се оказва по тънка от колкото се очаваше. Това стана ясно след като ЕКА насочи апарата Venus Express на орбита през горните слоеве на атмосферата на Венера.

Venus Express започна да се 'гмурка' в отровната атмосфеар на Венера по време на прелитанията по низки орбити през юли-август 2008, октомври 2009г, и вефруари - април 2010г.
Учените искаха да измерят плътноста на горните слоеве на атмосферата на Венера , и поради това , че на апарата Venus Express няма прибори за непосредставено измерване на плътноста на газа, астрономите решиха да преведат апарата през атмосферата и по съпротивлението на средата да измерят нейната плътност.
След серията от 10 'гмуркания' се изяснило , че атмосферата на големи височини над полюсите на планетата е на 60% ! по тънка, от колкото се прогнозираше. Освен това , е зарегистрирана разлика в плътноста на дневната ина нощната страна на планетат. Това означава , че в атмосферата на Венера протичат неизвестни мощни процеси. През април Venus Express се е гмуркал на височина 175км. Една седмица след това се спуснал още пониско до 165км.
Навлизането в атмосферата на друга планета , още повече на такава като на Венера , е уникална операция . Апарата прави завъртане по елиптическа орбита с дължина 66 хил км. Всяко влизане в атмосферата трябва да бъде точно пресметнато. Например по време на едното от гмурканията, операторите са отклонявали единия слънчев панел ребром , а другия като крило и с помоща на това са реализирали завой с помоща на насрещния поток.
Всяко потапяне с малко намаля височината на следващотото прелитане, по този начин , двигателите на апарата трябва да се включват през 40-50 дни за корекция на орбитта.
От ЕКА планират постепенно снижаване на апарата да продължи до 2015г. Но също така подчертават , че това е много тънък и опасен процес и не може да има бързане. От друга страна , за толкова продължителен период на наблюдения Venus Express със сигурност ще събере много полезни данни и ще направи не едно откритие.