Επιστήμονες και μηχανικοί δοκίμασαν ένα πρωτότυπο μπαλονιού Venus στην έρημο Black Rock της Νεβάδα τον Ιούλιο του 2022. Το μειωμένο όχημα ολοκλήρωσε με επιτυχία 2 αρχικές δοκιμαστικές πτήσεις

Με την έντονη θερμότητα και την ακαταμάχητη 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 τροχιακά, που περιφέρεται γύρω από τον ήλιο σε απόσταση αναπνοής από τη Γη. Αυτό είναι το μπαλόνι. Το Εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, ανέφερε στις 10 Οκτωβρίου 2022 ότι ένα εναέριο ρομποτικό μπαλόνι, μια από τις εναέριες ρομποτικές ιδέες της, ολοκλήρωσε με επιτυχία δύο δοκιμαστικές πτήσεις πάνω από τη Νεβάδα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα δοκιμαστικό πρωτότυπο, μια συρρικνωμένη εκδοχή ενός μπαλονιού που θα μπορούσε πραγματικά μια μέρα να παρασυρθεί μέσα από τα πυκνά σύννεφα της Αφροδίτης.

Πρώτη δοκιμαστική πτήση πρωτότυπου μπαλονιού Venus

Το προγραμματισμένο Venus Aerobot έχει διάμετρο 40 πόδια (12 μέτρα), περίπου τα 2/3 του μεγέθους του πρωτοτύπου.

Μια ομάδα επιστημόνων και μηχανικών από την JPL και την Near Space Corporation στο Tillamook του Όρεγκον, πραγματοποίησε τη δοκιμαστική πτήση. Η επιτυχία τους υποδηλώνει ότι τα αερόστατα της Αφροδίτης θα πρέπει να μπορούν να επιβιώσουν στην πυκνή ατμόσφαιρα αυτού του γειτονικού κόσμου. Στην Αφροδίτη, το μπαλόνι 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 σήκωσε το δοκιμαστικό μπαλόνι σε υψόμετρο 1 χιλιομέτρου.

Από κάθε άποψη, το μπαλόνι συμπεριφέρεται όπως σχεδιάστηκε. Ο Jacob Israelevitz, κύριος ερευνητής του JPL Flight Test, Ειδικός Ρομποτικής, δήλωσε: «Είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με την απόδοση του πρωτοτύπου. Εκτοξεύτηκε, έδειξε ελιγμό ελεγχόμενου υψομέτρου και το επαναφέραμε σε καλή κατάσταση μετά τις 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 της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις και ένας 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 τη διερεύνηση 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 στους ανέμους της Αφροδίτης

Γιατί λοιπόν μπαλόνια; Η NASA θέλει να μελετήσει μια περιοχή της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης που είναι πολύ χαμηλή για να την αναλύσει ο τροχιακός. Σε αντίθεση με τα αεροσκάφη, τα οποία ανατινάζονται μέσα σε λίγες ώρες, τα μπαλόνια μπορούν να επιπλέουν στον άνεμο για εβδομάδες ή και μήνες, παρασύροντας από την ανατολή προς τη δύση. Το μπαλόνι μπορεί επίσης να αλλάξει το υψόμετρο μεταξύ 171.000 και 203.000 ποδιών (52 έως 62 χιλιόμετρα) πάνω από την επιφάνεια.

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

Μπαλόνια σε μπαλόνια

Το πρωτότυπο είναι βασικά ένα «μπαλόνι μέσα σε ένα μπαλόνι», είπαν οι ερευνητές. Συμπιεσμένοήλιογεμίζει άκαμπτη εσωτερική δεξαμενή. Εν τω μεταξύ, το εύκαμπτο εξωτερικό μπαλόνι ηλίου μπορεί να διαστέλλεται και να συστέλλεται. Τα μπαλόνια μπορούν επίσης να ανέβουν ψηλότερα ή να πέσουν χαμηλότερα. Αυτό το κάνει με τη βοήθεια τουήλιοαεραγωγούς. Εάν η ομάδα της αποστολής ήθελε να σηκώσει το μπαλόνι, θα εξαέριζε ήλιο από την εσωτερική δεξαμενή στο εξωτερικό μπαλόνι. Για να επαναφέρετε το μπαλόνι στη θέση του, τοήλιοεξαερίζεται πίσω στη δεξαμενή. Αυτό αναγκάζει το εξωτερικό μπαλόνι να συστέλλεται και να χάνει κάποια άνωση.

Διαβρωτικό περιβάλλον

Στο προγραμματισμένο υψόμετρο των 55 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Αφροδίτης, η θερμοκρασία δεν είναι τόσο τρομερή 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 σταγονίδια θειικού οξέος. Για να βοηθήσουν στην αντοχή σε αυτό το διαβρωτικό περιβάλλον, οι μηχανικοί κατασκεύασαν το μπαλόνι από πολλαπλά στρώματα υλικού. Το υλικό διαθέτει επίστρωση ανθεκτική στα οξέα, επιμετάλλωση για μείωση της ηλιακής θέρμανσης και ένα εσωτερικό στρώμα που παραμένει αρκετά ισχυρό για να μεταφέρει επιστημονικά όργανα. Ακόμη και οι σφραγίδες είναι ανθεκτικές στα οξέα. Οι πτητικές δοκιμές έδειξαν ότι τα υλικά και η κατασκευή του μπαλονιού θα πρέπει να λειτουργούν και στην Αφροδίτη. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την επιβίωση της Αφροδίτης είναι δύσκολο να κατασκευαστούν και η στιβαρότητα χειρισμού που επιδείξαμε στην εκτόξευση και την ανάκτηση στη Νεβάδα μας δίνει εμπιστοσύνη στην αξιοπιστία των μπαλονιών μας στην Αφροδίτη.

Για δεκαετίες, ορισμένοι επιστήμονες και μηχανικοί έχουν προτείνει μπαλόνια ως τρόπο εξερεύνησης της Αφροδίτης. Αυτό μπορεί σύντομα να γίνει πραγματικότητα. Εικόνα μέσω NASA.

Η επιστήμη στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης

Οι επιστήμονες εξοπλίζουν μπαλόνια για διάφορες επιστημονικές έρευνες. Αυτά περιλαμβάνουν την αναζήτηση ηχητικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα που παράγονται από τους σεισμούς της Αφροδίτης. 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 αφανές φαινόμενο του θερμοκηπίου που έχει κάνει την Αφροδίτη μια τέτοια κόλαση στην επιφάνεια. Η νέα ανάλυση θα μπορούσε να δώσει 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 έγινε λοιπόν;

Φυσικά, από τότε που οι επιστήμονες ανέφεραν την ανακάλυψη φωσφίνης στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης το 2020, το ζήτημα της πιθανής ζωής στα σύννεφα της Αφροδίτης έχει αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον. Η προέλευση της φωσφίνης είναι ασαφής και ορισμένες μελέτες εξακολουθούν να αμφισβητούν την ύπαρξή της. Αλλά αποστολές με μπαλόνια όπως αυτή θα ήταν ιδανικές για βαθιά ανάλυση των νεφών και ίσως ακόμη και για τον απευθείας εντοπισμό τυχόν μικροβίων. Αποστολές με μπαλόνια όπως αυτή θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αποκάλυψη μερικών από τα πιο μπερδεμένα και προκλητικά μυστικά.