Naukowcy z NASA przygotowują się do namalowania najbardziej szczegółowego obrazu atmosfery Wenus, gdy misja DAVINCI – czyli Głęboka Eksploracja Gazów Szlachetnych, Chemii i Obrazowania Wenus – trafnie nazwana DAVINCI, zrzuca sondę na powierzchnię planety.
Kiedy lądowisko o szerokości 3 stóp (0,9 m) misji DAVINCI wykonuje jednokierunkowy lot spadochronem do WenusNa początku lat 30. będzie wyposażony w instrument VASI (Venus Atmospheric Structure Investigation) wraz z pięcioma innymi instrumentami. VASI zbierze dane związane z temperaturą, ciśnieniem i wiatrem w Atmosfera Wenus Ponieważ schodzi z piekła i wchodzi w przytłaczającą niższą atmosferę planety.
„Istnieją naprawdę duże tajemnice dotyczące głębokiej atmosfery Wenus” – powiedział Ralph Lorenz, naukowiec zajmujący się instrumentami VASI i planetolog z Laboratorium Fizyki Stosowanej Johnsa Hopkinsa (APL) w Maryland. oświadczenie. „Nie mamy wszystkich elementów tej układanki, a DAVINCI da nam te elementy, mierząc kompozycję w tym samym czasie, jak ciśnienie i temperaturę, gdy zbliżamy się do powierzchni”.
Związane z: Sonda słoneczna Parker Solar Probe z NASA rejestruje oszałamiający obraz Wenus podczas bliskiego przelotu
Gęsta atmosfera Wenus kryje wiele tajemnic, w tym sposób jej powstania, a także liczbę wulkanów wchodzących z nią w interakcję na przestrzeni wieków. Jednym z głównych celów naukowców jest przepchnięcie sondy przez atmosferę drugiej planety z słońce jest ustalenie, czy ten świat jest nadal aktywny wulkanicznie. Sonda może to wyczuć na podstawie pomiarów temperatury atmosferycznej, wiatru i składu.
Rozwiązanie tych tajemnic może dać naukowcom wyobrażenie o tym, co ciągła aktywność wulkaniczna może oznaczać dla atmosfery naszej planety.
„Długoterminowa zdolność do zamieszkania na naszej planecie, tak jak ją rozumiemy, zależy od połączenia wnętrza i atmosfery” – powiedział Lorenz. „Długoterminowa obfitość dwutlenku węgla w naszej atmosferze, od której naprawdę zależy nam, aby powierzchnia Ziemi była wystarczająco ciepła, aby nadawała się do zamieszkania w czasie geologicznym, zależy od wulkanów”.
Wycieczka w jedną stronę na Wenus
Jednym z głównych wyzwań związanych z badaniem Wenus są ekstremalne warunki panujące na planecie, które charakteryzują się ciśnieniem powierzchniowym do 90 razy większym niż na Wenus. Ziemia Temperatura powierzchni wynosi około 900°F (460°C).
Ponadto zanim jakakolwiek sonda dotrze z orbity na powierzchnię planety, musi najpierw przejść przez chmury kwasu siarkowego w górnej atmosferze Wenus. (Tak się składa, że te chmury utrudniają obserwację Wenus z Ziemi; są odblaskowe i błyszczące, zasłaniając nam widok powierzchni planety.)
Zagrożenia te oznaczają, że systemy i czujniki lądowiska DAVINCI zostaną zamknięte w wytrzymałej konstrukcji przypominającej okręt podwodny. Ale podczas gdy kula jest zaprojektowana tak, aby wytrzymać ekstremalne ciśnienie atmosferyczne i jest izolowana, aby chronić czujniki przed intensywnym ciepłem w pobliżu powierzchni Wenus, czujniki VASI muszą być wystawione na pewien stopień ekstremalnych warunków, aby wykonać swoją pracę.
„Wenus jest trudna” – powiedział Lorenz – „Warunki, szczególnie w niższej atmosferze, bardzo utrudniają projektowanie instrumentów i systemów wspierających instrumenty”. „Wszystko, co musi być chronione przed środowiskiem lub w jakiś sposób zbudowane, aby to wytrzymać”.
Kiedy kula opada przez atmosferę Wenus, VASI zmierzy temperaturę za pomocą czujnika wewnątrz cienkiej metalowej rurki przypominającej słomkę. Gdy atmosfera ogrzewa rurę, czujnik mierzy i rejestruje rozszerzenie, a tym samym temperaturę bez bezpośredniego narażenia na działanie środowiska korozyjnego.
VASI zbierze odczyty ciśnienia atmosferycznego za pomocą silikonowej membrany pokrytej wewnątrz. Jedna strona membrany jest wystawiona na działanie próżni, podczas gdy druga strona zwrócona jest do otoczki Wenus. Atmosfera popycha i rozciąga membranę, a zasięg tego odcinka pokazuje siłę ciśnienia atmosferycznego.
Instrument będzie mierzył wiatry na Wenus za pomocą szeregu akcelerometrów, które testują zmiany prędkości i kierunku, oraz żyroskopów, które mierzą kierunek. Misja będzie również śledzić zmiany prędkości i kierunku wiatru, obserwując zmiany częstotliwości i długości fal radiowych.
Nazwany na cześć włoskiego naukowca renesansu Leonarda da Vinci, start DAVINCI jest obecnie zaplanowany na 2029 rok. Jeśli dotrzyma harmonogramu, lądowisko pogrąży się w gęstej atmosferze Wenus w 2031 roku.
Kropla zajmie około godziny. Oczekuje się, że sonda nie przetrwa upadku, ale jeśli tak się stanie, naukowcy NASA będą gotowi uzyskać około 17 minut dodatkowej nauki na powierzchni za pomocą skazanego na zagładę instrumentu.
Śledź nas na Twitterze Umieść tweeta lub na Facebook.
„Podróżujący ninja. Rozrabiaka. Badacz bekonów. Ekspert od ekstremalnych alkoholi. Obrońca zombie.”
