Elise Haynes W najnowszym ogłoszeniu programu eksploracji Układu Słonecznego NASA, dwie misje otrzymały zielone światło – obie przeznaczone na Wenus. Dwie ambitne misje rozpoczną się w latach 2028-2030.
Stanowi to poważną zmianę kierunku dla Działu Nauk Planetarnych NASA, który nie wysłał misji na planetę od 1990 roku. To ekscytująca wiadomość dla astronomów takich jak ja.
Wenus to wrogi świat. Jego atmosfera zawiera kwas siarkowy, a temperatura powierzchni jest wystarczająco wysoka, aby stopić ołów. Ale nie zawsze tak było. Uważa się, że Wenus zaczęła bardzo przypominać Ziemię. więc co się stało?
Na Ziemi węgiel jest uwięziony głównie w skałach, a na Wenus przedostał się do atmosfery, tworząc około 96 procent dwutlenku węgla. Doprowadziło to do niekontrolowanego zjawiska globalnego ocieplenia, które podniosło temperaturę powierzchni do 750 K (470 ° C lub 900 ° F).
Historia planety sprawia, że jest to doskonałe miejsce do badania wpływu globalnego ocieplenia i uczenia się, jak nim zarządzać na Ziemi. Możemy użyć modeli, które kreślą ekstrema atmosfery Wenus i porównują wyniki z tym, co widzimy w domu.
Jednak trudne warunki na powierzchni są jednym z powodów, dla których misje eksploracji planet ominęły Wenus. Wysoka temperatura oznacza bardzo wysokie ciśnienie 90 barów (odpowiednik około jednego kilometra pod wodą), które wystarcza do natychmiastowego zmiażdżenia większości lądowników planetarnych. Nic więc dziwnego, że misje na Wenus nie zawsze były planowane.
Większość dotychczasowych poszukiwań została przeprowadzona przez ówczesny Związek Radziecki w latach 60. i 80. XX wieku. Istnieje kilka godnych uwagi wyjątków, takich jak misja Pioneer Venus NASA w 1972 roku i misja Venus Express Europejskiej Agencji Kosmicznej w 2006 roku.
Pierwsze lądowanie miało miejsce w 1970 roku, kiedy radziecki samolot Venera 7 rozbił się na skutek topnienia spadochronu. Ale był w stanie przesłać 20 minut danych z powrotem na Ziemię. Pierwsze zdjęcia powierzchni zostały wykonane przez Venera 9, a następnie Veneras 10, 13 i 14.
Zadanie proporcji
Pierwsza z dwóch wybranych misji NASA będzie znana jako DaVinci+ (skrót głębokiej atmosfery od Venus’ Investigations in Noble Gases, Chemistry and Imaging). Zawiera sondę opadającą, co oznacza, że zostanie zrzucona przez atmosferę, wykonując pomiary podczas podróży. Lądowanie składa się z trzech etapów, z których pierwszy sprawdza całą atmosferę.
Sonda będzie szczegółowo przyglądać się składowi atmosfery, dostarczając informacji o każdej warstwie w miarę jej opadania. Wiemy, że kwas siarkowy jest ograniczony do warstw chmur o wysokości około 50 kilometrów (30 mil) i wiemy, że atmosfera zawiera 97 procent dwutlenku węgla.
Ale badanie pierwiastków śladowych może dostarczyć informacji o tym, jak atmosfera osiągnęła ten stan. W drugim etapie przyjrzymy się niższym wysokościom, aby szczegółowo zmierzyć parametry pogodowe, takie jak prędkość wiatru, temperatura i ciśnienie.
Ostatnim etapem są obrazy powierzchni w wysokiej rozdzielczości. Chociaż jest to bardzo powszechne na Marsie, zawsze stanowiło wyzwanie na Wenus. Gruba warstwa chmur oznacza odbicie światła widzialnego, więc obserwacje z ziemi lub z orbity nie są praktyczne. Ekstremalne warunki powierzchniowe oznaczają również, że pojazdy wędrujące są niepraktyczne. Jedną z sugestii była misja balonowa.
Mamy obraz powierzchni Wenus w niskiej rozdzielczości, dzięki misji NASA Magellan w 1990 roku, która zmapowała powierzchnię za pomocą radaru. Sonda da Vinci wykona obrazy powierzchni za pomocą światła podczerwonego podczas opadania. Obrazy te nie tylko pozwolą na lepsze planowanie przyszłych misji, ale także pomogą naukowcom zbadać, w jaki sposób powstała powierzchnia.
Mapowanie powierzchni
Druga misja nazywa się VERITAS, co jest skrótem od Emisyjności Wenus, Nauki Radiowej, InSAR, Topografii i Spektroskopii. Byłaby to standardowa misja planetarna. Orbiter będzie miał na pokładzie dwa instrumenty do mapowania powierzchni, uzupełniające szczegółowe obserwacje w podczerwieni da Vinci.
Pierwsza to kamera, która monitoruje różne długości fal. Może przejrzeć chmury Wenus, zbadać skład atmosfery i Ziemi.
To zadanie jest bardzo trudne, ponieważ temperatura powierzchni powoduje, że odbite światło ma bardzo szeroki zakres długości fal. Veritas zrekompensuje to za pomocą technik często używanych do badania atmosfer egzoplanet.
Kamera długości fali będzie również szukać śladów pary wodnej. Misja Venus Express wykazała, że głównymi pierwiastkami uciekającymi z atmosfery Wenus są wodór i tlen, więc gdyby była jakakolwiek woda, to w śladowych ilościach lub głęboko na powierzchni.
Drugim instrumentem jest radar i wykorzystuje technologię szeroko stosowaną w satelitach obserwacyjnych Ziemi. Bardzo duży aktywny odbiornik radiowy – ważny dla obrazów o wysokiej rozdzielczości – jest symulowany za pomocą impulsów radiowych skierowanych pod różnymi kątami przed statkiem kosmicznym.
Obrazy radarowe o wysokiej rozdzielczości stworzą bardziej szczegółową mapę, aby zbadać ewolucję powierzchni Wenus, a także określić, czy istnieje jakakolwiek aktywność tektoniczna lub wulkaniczna.
Misje te mogą również dodać dowód do teorii, że powierzchnia Wenus całkowicie stopiła się i naprawiła 500 milionów lat temu. Wyjaśniło to brak uderzeń meteorów na powierzchni, ale jak dotąd nie znaleziono dowodów na lawę, która mogłaby wynikać z takiego pojawienia się.
Co ciekawe, NASA zmieniła pogląd na swoją planetarną misję w kierunku Wenus. Dla każdego początkującego astronauty, obawiam się, że nie ma szans na wysłanie tam człowieka w najbliższym czasie. Ale informacje, które można uzyskać od w dużej mierze zapomnianej Siostry Ziemi, będą miały bardzo dużą wartość dla zrozumienia naszego świata.
(Ten artykuł został opublikowany przez PTI z The Conversation)
