Как зонд НАСА «Венера» переживет ад и сделает беспрецедентные открытия

Как зонд НАСА «Венера» переживет ад и сделает беспрецедентные открытия Космос

Здоровенный вопрос до сих пор озадачивает планетологов: что случилось с Венерой?

Хотя Венера и Земля являются скалистыми мирами одинакового размера, занимающими аналогичные части Солнечной системы, Венера является адской землей, достаточно горячей, чтобы расплавить свинец. Между тем, потрясающее биоразнообразие процветает на умеренной Земле. Где-то их истории разошлись.

Позже в этом десятилетии НАСА запустит свою миссию DAVINCI — сокращение от Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gas, Chemistry, and Imaging — для сбора беспрецедентных наблюдений за нашей бурной планетой-сестрой. Как изложено в новой статье исследователей миссии, зонд поможет ответить на неуловимые вопросы: была ли Венера в океанах? Был ли он пригодным для жизни? Что именно происходит на его поверхности? «Венера всегда была этой загадочной планетой-сестрой».

В венерианский день в 2031 году, в полдень, космический аппарат DAVINCI сбросит титановую сферу шириной три фута через толстые облака Венеры. Он будет глотать газы. Он будет проводить эксперименты. Он выдержит экстремальные температуры и давления. Это покажет нам, как на самом деле выглядят венерианские горы. Если все пойдет по плану, всего один час наблюдений изменит наше понимание Венеры.

«Венера всегда была этой загадочной сестринской планетой», — сказал Джим Гарвин, который возглавляет миссию НАСА DAVINCI. «Почему Венера не похожа на Землю?» — задается он вопросом.

Падение сквозь облака Венеры

Нелегко заглянуть в Венеру или понять ее.

Облака планеты имеют толщину около 19 миль (30 километров), которые в значительной степени окутывают мир внизу. В начале 1990-х годов орбитальный аппарат НАСА «Магеллан» использовал проникающий в облака радар для картирования значительной части поверхности Венеры, которая обнаружила потоки лавы, горы, кратеры и за ее пределами. Но, тем не менее, наше понимание этого динамичного мира «нечеткое», сказал Гарвин. Несколько советских зондов приземлились на поверхность в 1970-х и 1980-х годах и вернули обратно единственные кадры, когда-либо снятые с поверхности Венеры. Но под давящим давлением и теплом эти машины так и не просуществовали даже двух часов. (Поверхностное давление на Венере в 90 раз больше, чем на Земле, или примерно такое же давление в 1 миле под океаном.)

Инженеры не строят зонд DAVINCI, чтобы выжить более часа, когда он падает через облака Венеры, а затем ударяется о поверхность со скоростью около 25 миль в час. Но даже короткая поездка требует надежного космического корабля. Это сфера титана, одного из самых прочных металлов на Земле. Помимо того, чтобы выдерживать интенсивное давление и жгучую жару, корабль и его научные инструменты должны выдерживать кислотные облака. «Это относительно спокойное падение».

По мере того, как DAVINCI падает через атмосферу, он будет делать тысячи наблюдений. Зонд будет измерять давление и температуру воздуха каждые пятьдесят футов; он будет вдыхать и идентифицировать различные газы; он будет проводить эксперименты на борту сферы, такие как анализ контрольных химических веществ, которые могут доказать, что жидкая вода когда-то существовала или текла на планете (это, конечно, больше не так). «Мы переносим лабораторию на Венеру», — сказал Гарвин.

Падающий зонд имеет чрезвычайно насыщенный 60-минутный маршрут, когда он падает через атмосферу, в которую он входит примерно в 120 километрах или 75 милях над поверхностью.

  • В 70 километрах (44 мили): Зонд сбросит свой защитный тепловой экран. Затем зонд выпустит парашют и начнет мягко падать через венерианское небо, удерживаемое термостойкими кевларовыми кабелями. Он будет принимать и анализировать газы, а также передавать эту информацию на космический аппарат-ретранслятор DAVINCI, вращающийся над планетой (этот корабль доставил зонд на Венеру, а затем сбросил его в облака).
  • В 40 километрах (25 миль): Зонд сбрасывает свой парашют. Теперь он мягко свободно падает через плотную атмосферу, как камень в воде, со скоростью около 25 миль в час. «Это относительно спокойное падение», — объяснил Гарвин. Зонд будет продолжать поглощать газы и передавать эти данные на космический аппарат выше.
  • На расстоянии 10 километров (шесть миль): Зонд войдет в зону чрезвычайно плотного давления, где атмосфера углекислого газа всего в двенадцать раз менее плотная, чем вода. Виды по-прежнему будут туманными, но специализированные камеры DAVINCI будут идентифицировать различные типы пород ниже.
  • В 1,5 километрах (около мили): Виды будут великолепными. Зонд спустится в горы в бурном регионе Альфа Реджио. «У нас впервые будут четкие изображения гор Венеры», — удивился Гарвин.
  • Посадка: Миссия заканчивается к тому времени, когда зонд ударит по поверхности Венеры. Титановый зонд, выпекающийся при температуре 900 градусов по Фаренгейту, может продержаться до 17 минут, все еще собирая информацию о таинственной венерианской поверхности.
Как зонд НАСА «Венера» переживет ад и сделает беспрецедентные открытия

Венероподобные миры

Вероятно, только в галактике Млечный Путь насчитывается более 1 триллиона экзопланет или планет за пределами нашей Солнечной системы. И многие из меньших планет размером с Землю могут быть похожи на Венеру. Это «экзо-Венеры», если хотите.

Новый космический телескоп Джеймса Уэбба — самый мощный такой телескоп, когда-либо построенный, — скоро сосредоточится на экзопланетах в нашей галактике, и исследователи могут найти много венероподобных миров (эти планеты могут быть яркими и отражающими, и они также близки к своим звездам, что облегчает их обнаружение при прохождении мимо). Важно отметить, что если планетологи хотят лучше понять эти венероподобные миры — если они пригодны для жизни или если они содержат океаны, подобные тому, что когда-то могла иметь Венера — им нужно лучше понять фактическую Венеру по соседству, которая приближается к 38 миллионам миль от Земли.

«Мы должны знать нашу Венеру».

«Мы должны знать нашу Венеру», — подчеркнул Гарвин.

Некоторые симуляции эволюции Венеры предсказывали, что у нее был океан в течение примерно 2 или 3 миллиардов лет. Это много времени для развития потенциальной жизни. В более глубоком космосе другие экзо-Венеры могут содержать аналогичные среды.

Но сначала планетологи должны больше понять историю Венеры. Выносливый зонд DAVINCI подберет подсказки о прошлой воде и за ее пределами на планете. Мы видели много изображений окутанной облаками Венеры, но мало что понимаем из того, что лежит и когда-то существовало, внизу.

«Мы еще ничего не видели», — сказал Гарвин.

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Наш сайт использует файлы cookies, чтобы улучшить работу и повысить эффективность сайта. Продолжая работу с сайтом, вы соглашаетесь с использованием нами cookies и политикой конфиденциальности.

Принять