Επιστήμονες και μηχανικοί δοκίμασαν ένα πρωτότυπο αερόστατο της Αφροδίτης στην έρημο Black Rock της Νεβάδα τον Ιούλιο του 2022. Το μικρότερο σε μέγεθος όχημα ολοκλήρωσε με επιτυχία 2 αρχικές δοκιμαστικές πτήσεις.

Με την καυτή ζέστη και την αφόρητη πίεση, η επιφάνεια της Αφροδίτης είναι εχθρική και αδυσώπητη. Στην πραγματικότητα, οι ανιχνευτές που έχουν προσγειωθεί εκεί μέχρι στιγμής έχουν διαρκέσει μόνο λίγες ώρες το πολύ. Αλλά μπορεί να υπάρχει ένας άλλος τρόπος για να εξερευνήσετε αυτόν τον επικίνδυνο και συναρπαστικό κόσμο πέρα ​​από τα διαστημόπλοια σε τροχιά, που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον ήλιο σε απόσταση αναπνοής από τη Γη. Αυτό είναι το αερόστατο. Το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης (JPL) της NASA στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια, ανέφερε στις 10 Οκτωβρίου 2022 ότι ένα ρομποτικό αερόστατο, ένα από τα αερορομπότ που κατασκευάζει, ολοκλήρωσε με επιτυχία δύο δοκιμαστικές πτήσεις πάνω από τη Νεβάδα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα δοκιμαστικό πρωτότυπο, μια συρρικνωμένη έκδοση ενός μπαλονιού που θα μπορούσε στην πραγματικότητα μια μέρα να παρασυρθεί μέσα στα πυκνά σύννεφα της Αφροδίτης.

Πρώτη δοκιμαστική πτήση πρωτοτύπου αερόστατου της Αφροδίτης

Το σχεδιαζόμενο Venus Aerobot έχει διάμετρο 12 μέτρα, περίπου τα 2/3 του μεγέθους του πρωτοτύπου.

Μια ομάδα επιστημόνων και μηχανικών από το JPL και την Near Space Corporation στο Τίλαμουκ του Όρεγκον, πραγματοποίησε τη δοκιμαστική πτήση. Η επιτυχία τους υποδηλώνει ότι τα αερόστατα της Αφροδίτης θα πρέπει να είναι σε θέση να επιβιώσουν στην πυκνή ατμόσφαιρα αυτού του γειτονικού κόσμου. Στην Αφροδίτη, το αερόστατο θα πετάξει σε υψόμετρο 55 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια. Για να ταιριάζει με τη θερμοκρασία και την πυκνότητα της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης στη δοκιμή, η ομάδα ανέβασε το δοκιμαστικό αερόστατο σε υψόμετρο 1 χιλιομέτρου.

Από κάθε άποψη, το αερόστατο συμπεριφέρεται όπως σχεδιάστηκε. Ο Jacob Izraelevitz, Κύριος Ερευνητής της Δοκιμής Πτήσης JPL, Ειδικός Ρομποτικής, δήλωσε: «Είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με την απόδοση του πρωτοτύπου. Εκτοξεύτηκε, επέδειξε ελεγχόμενο ελιγμό σε υψόμετρο και το επαναφέραμε σε καλή κατάσταση και μετά από δύο πτήσεις. Έχουμε καταγράψει εκτεταμένα δεδομένα από αυτές τις πτήσεις και ανυπομονούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να βελτιώσουμε τα μοντέλα προσομοίωσής μας πριν εξερευνήσουμε τον αδελφό μας πλανήτη».

Ο Paul Byrne του Πανεπιστημίου Washington στο Σεντ Λούις και συνεργάτης της επιστήμης της αεροδιαστημικής ρομποτικής πρόσθεσε: «Η επιτυχία αυτών των δοκιμαστικών πτήσεων σημαίνει πολλά για εμάς: Έχουμε επιδείξει με επιτυχία την τεχνολογία που απαιτείται για την έρευνα του νέφους της Αφροδίτης. Αυτές οι δοκιμές θέτουν τις βάσεις για το πώς θα μπορούσαμε να επιτρέψουμε τη μακροπρόθεσμη ρομποτική εξερεύνηση στην κολασμένη επιφάνεια της Αφροδίτης».

Ταξίδι με τους ανέμους της Αφροδίτης

Γιατί λοιπόν μπαλόνια; Η NASA θέλει να μελετήσει μια περιοχή της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης που βρίσκεται πολύ χαμηλά για να την αναλύσει το διαστημόπλοιο σε τροχιά. Σε αντίθεση με τα διαστημόπλοια προσεδάφισης, τα οποία εκρήγνυνται μέσα σε λίγες ώρες, τα μπαλόνια μπορούν να αιωρούνται στον άνεμο για εβδομάδες ή και μήνες, παρασυρόμενα από την ανατολή προς τη δύση. Το μπαλόνι μπορεί επίσης να αλλάξει το υψόμετρο του μεταξύ 171.000 και 203.000 ποδιών (52 έως 62 χιλιομέτρων) πάνω από την επιφάνεια.

Ωστόσο, τα ιπτάμενα ρομπότ δεν είναι εντελώς μόνα τους. Λειτουργούν με ένα τροχιακό σκάφος πάνω από την ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Εκτός από τη διεξαγωγή επιστημονικών πειραμάτων, το μπαλόνι λειτουργεί επίσης ως αναμεταδότης επικοινωνίας με το τροχιακό σκάφος.

Μπαλόνια σε μπαλόνια

Το πρωτότυπο είναι ουσιαστικά ένα «μπαλόνι μέσα σε ένα μπαλόνι», ανέφεραν οι ερευνητές. Υπό πίεσηήλιογεμίζει την άκαμπτη εσωτερική δεξαμενή. Εν τω μεταξύ, το εύκαμπτο εξωτερικό μπαλόνι ηλίου μπορεί να διασταλεί και να συσταλεί. Τα μπαλόνια μπορούν επίσης να ανέβουν ψηλότερα ή να πέσουν χαμηλότερα. Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθειαήλιοαεραγωγοί. Αν η ομάδα της αποστολής ήθελε να σηκώσει το αερόστατο, θα διοχέτευε ήλιο από την εσωτερική δεξαμενή στο εξωτερικό αερόστατο. Για να επανατοποθετήσει το αερόστατο στη θέση του, τοήλιοεξαερώνεται πίσω στη δεξαμενή. Αυτό προκαλεί τη σύσπαση του εξωτερικού μπαλονιού και την απώλεια κάποιας άνωσης.

Διαβρωτικό περιβάλλον

Στο προβλεπόμενο υψόμετρο των 55 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Αφροδίτης, η θερμοκρασία δεν είναι τόσο άσχημη και η ατμοσφαιρική πίεση δεν είναι τόσο ισχυρή. Αλλά αυτό το μέρος της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης εξακολουθεί να είναι αρκετά σκληρό, επειδή τα σύννεφα είναι γεμάτα με σταγονίδια θειικού οξέος. Για να αντέξουν σε αυτό το διαβρωτικό περιβάλλον, οι μηχανικοί κατασκεύασαν το αερόστατο από πολλαπλά στρώματα υλικού. Το υλικό διαθέτει μια ανθεκτική στα οξέα επίστρωση, μεταλλοποίηση για τη μείωση της ηλιακής θερμότητας και ένα εσωτερικό στρώμα που παραμένει αρκετά ισχυρό για να μεταφέρει επιστημονικά όργανα. Ακόμη και οι σφραγίδες είναι ανθεκτικές στα οξέα. Οι δοκιμές πτήσης έχουν δείξει ότι τα υλικά και η κατασκευή του αερόστατου θα πρέπει να λειτουργούν και στην Αφροδίτη. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την επιβιωσιμότητα της Αφροδίτης είναι δύσκολο να κατασκευαστούν και η ανθεκτικότητα χειρισμού που επιδείξαμε στην εκτόξευση και την ανάκαμψη από τη Νεβάδα μας δίνει εμπιστοσύνη στην αξιοπιστία των αερόστατών μας στην Αφροδίτη.

Για δεκαετίες, ορισμένοι επιστήμονες και μηχανικοί έχουν προτείνει τα αερόστατα ως έναν τρόπο εξερεύνησης της Αφροδίτης. Αυτό μπορεί σύντομα να γίνει πραγματικότητα. Εικόνα από τη NASA.

Επιστήμη στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης

Οι επιστήμονες εξοπλίζουν μπαλόνια για διάφορες επιστημονικές έρευνες. Αυτές περιλαμβάνουν την αναζήτηση ηχητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα που παράγονται από σεισμούς στην Αφροδίτη. Μερικές από τις πιο συναρπαστικές αναλύσεις θα είναι η σύνθεση της ίδιας της ατμόσφαιρας.Διοξείδιο του άνθρακααποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης, τροφοδοτώντας το ξέφρενο φαινόμενο του θερμοκηπίου που έχει κάνει την Αφροδίτη μια κόλαση στην επιφάνεια. Η νέα ανάλυση θα μπορούσε να παράσχει σημαντικές ενδείξεις για το πώς ακριβώς συνέβη αυτό. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες λένε ότι στις πρώτες μέρες, η Αφροδίτη έμοιαζε περισσότερο με τη Γη. Τι συνέβη λοιπόν;

Φυσικά, από τότε που οι επιστήμονες ανέφεραν την ανακάλυψη φωσφίνης στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης το 2020, το ζήτημα της πιθανής ζωής στα νέφη της Αφροδίτης έχει αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον. Η προέλευση της φωσφίνης είναι ασαφής και ορισμένες μελέτες εξακολουθούν να αμφισβητούν την ύπαρξή της. Αλλά αποστολές με αερόστατα όπως αυτή θα ήταν ιδανικές για εις βάθος ανάλυση των νεφών και ίσως ακόμη και για την άμεση αναγνώριση τυχόν μικροβίων. Αποστολές με αερόστατα όπως αυτή θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αποκάλυψη ορισμένων από τα πιο περίπλοκα και απαιτητικά μυστικά.