Tapaa Calypso, rohkea tehtäväkonsepti Venuksen pinnan tutkimiseen
Tietokonesimuloitu näkymä Venuksen pohjoiselle pallonpuoliskolle. (Kuva: NASA/JPL)
Kaikista aurinkokunnan kallioisista, sisäisistä maailmoista, Venus on haastavin tutkia.
Kun pintalämpötila saavuttaa hämmentävän 867 astetta Fahrenheit (464 astetta), jopa kaikkein karkaistut laskurit ei voi selviytyä pitkään. Mutta uusi idea, nimeltään Calypso Venus Scout, vaatii rohkeaa uutta tehtäväsuunnittelua: tiedeanturi, joka roikkuu 32 mailia (20 mailia) pilven alla olevan ilmapallon alapuolella.
Tervetuloa helvettiin
Koska Venus on vain hieman pienempi kuin oma planeetamme, se on saanut lempinimen 'Maan kaksoset'. Mutta jos Venus todella on maan kaksos, se on paha laji. Samoista koistaan huolimatta kaksi maailmaa ei voisi olla toisin . Vaikka Maa ylläpitää leuto ilmasto, jossa kunnollinen ilmapiiri pitää kannen suurilla nestevesillä, Venus on painajainen maailma.
Aiheeseen liittyviä: Venus, joka laskutettiin kerran maan kaksosena, on kasvihuone (ja houkutteleva kohde elämän etsinnässä)
Sen ilmapiiri on lähes kokonaan hiilidioksidia ja saavuttaa 92 -kertaiset paineet, jotka löytyvät Maan merenpinnasta. Haitallinen ilmapiiri on niin paksu, että planeetan pintalämpötilat ovat kuumin sisäisessä aurinkokunnassa - lämpimämpi kuin Merkurius, vaikka se istuu 50% kauempana auringostamme.
Kaikista Venuksen tehtävistä vain Neuvostoliitto yritti laskeutua Venera -ohjelman avulla. Äärimmäisissä olosuhteissa julma, useimmat näistä laskeutumislaitteista epäonnistuivat, mutta muutamat onnistuivat selviytymään riittävän kauan lähettääkseen muutaman nopean valotuksen ennen antautumista.
Yksikään laskeutumislaite ei ole saavuttanut Venuksen pintaa Venera 14: n jälkeen vuonna 1982. Tähän mennessä ainoat tietueet pinnasta ovat peräisin niistä muutamista Neuvostoliiton koettimista ja satunnaisesta kiertoradasta. Vaikka Venus voi olla meidän kaksosemme, tiedämme siitä aivan liian vähän.
Venuksen tuulet
Jopa lähes 40 vuotta viimeisen Venera-tehtävän jälkeen meillä ei ole tekniikkaa rakentaa luotettavaa, pitkäaikaista luotainta Venuksen maaston kartoittamiseen kuten Marsilla. Kaiken lisäksi Marsin etsintä, mukaan lukien mahdolliset ihmisten vierailut, ei todellakaan halua käyttää rahaa kehittääkseen edelleen riskialtista Venus-hanketta varten tarvittavia tekniikoita.
Mutta voisi olla toinen tapa tehdä se, ja sitä kutsutaan Calypso Venus Scoutiksi, kuten on kuvattu valkoisessa kirjassa, joka on äskettäin julkaistu esipainosivustolle arXiv.org . Calypso ei ole NASA: n harkinnan alla juuri nyt; paperin kirjoittaja kirjoitti siitä antaakseen kymmenvuotiskyselylle, hallituksen planeetatieteen pitkän aikavälin suunnitteluprosessille, laajemman käsityksen nykyisistä vaihtoehdoista.
Tehtävä pyrkii tasapainottamaan Venuksen kaksoishaasteita: Venuksen pinta on aivan liian kuuma, mutta kiertoradan tehtäviä, jotka yrittävät tutkia pintaa, haittaavat kilometrien paksu, samea pilvikerros, mikä tekee tarkista mittauksista uskomattoman vaikeita.
Joten Calypso menisi siltä väliltä.
Noin 20 mailin korkeudessa Venuksen paksut pilvet poistuvat. Jos saat anturin tämän tason alapuolelle, sinulla on oltava selkeä, esteetön näkymä maahan. Ja vaikka se on edelleen naurettavan kuuma tuolla korkeudella, se ei ole läheskään yhtä kuuma kuin pinta: suhteellisen leuto 260 F (130 C).
Kun Calypso saapui Venukseen, massiivinen ilmapallo levisi ilmakehään, aivan pilvikerrosten yläosaan ja pysyisi vakaana noin 50 mailin (30 mailin) korkeudessa. Tällä korkeudella lämpötila ja paine eivät vaadi uutta nerokasta tekniikkaa, ja aurinkopaneelit voivat antaa anturille runsaasti virtaa.
Siitä ilmapallosta laskeutumismoduuli kulki alas, ja sitä pidetään 10–30 mailin (10–20 mailin) pituisella kiinnityspallolla. Laskeutumismoduuli tönäisi pilvien alle ja ottaisi joitain kuvia tutkien maastoa, kun korkeat tuulet puhaltavat ilmapallon ympäri. Sitten, kun laskeutumismoduulin sisälämpötilat ovat liian kuumia käsiteltäväksi, moduuli kääntyy takaisin pilvien yläpuolelle ja välittää tiedot takaisin Maahan, kun moduuli jäähtyy toisen kierroksen ajan.
Parempi nähdä sinut
Matkalla ylös ja alas anturi skannaa hitaasti Venuksen pinnan näkyvillä ja infrapuna -aallonpituuksilla vain muutaman tuuman tai senttimetrin mahdolliseen resoluutioon. Yksi Calypson tehokkaimmista piirteistä on se, että se ei rajoitu vain yhden laskeutumispaikan tutkimiseen, vaan se pystyy kartoittamaan laajat alueet Venusian maisema .
Venuksen ymmärtäminen on kriittistä oman planeetamme oppimiseen. Miljardeja vuosia sitten Venus oli todella maan kaksos, nestemäisten vesien ja miellyttävän ilmapiirin kanssa. Mutta Venuksen karkaava kasvihuoneilmiö haihdutti valtameret, antoi hiilidioksidin ilmaantua ilmakehään valvomatta ja jätti paikan raunioiksi. Venus tuli niin kuivaksi, että levyteknologia sulkeutui kokonaan ja lukitsi sen pinnan paikalleen ainakin satoja miljoonia vuosia.
Venus on sekä aikakapseli, joka tarjoaa vilauksen siitä, mikä maapallon kokoinen planeetta oli kauan sitten, ja varoittava tarina . Tutkimalla Venusta enemmän ja rohkeilla tehtävillä, kuten Calypso, voimme paremmin oppia, mikä on oma kohtalomme.
Paul M. Sutter on astrofyysikko SUNY Stony Brookissa ja Flatiron -instituutissa. Sutter julkaisi tämän artikkelin guesswhozoo.comin Expert Voices: Op-Ed & Insights -lehdessä.
Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom ja Facebookissa.
