Tutkijat ja insinöörit testasivat Venus-ilmapallon prototyyppiä Nevadan Black Rockin autiomaassa heinäkuussa 2022. Pienempi ajoneuvo suoritti onnistuneesti kaksi alustavaa koelentoa.

Polttavan kuumuutensa ja valtavan paineensa vuoksi Venuksen pinta on vihamielinen ja armoton. Itse asiassa sinne tähän mennessä laskeutuneet luotaimet ovat kestäneet korkeintaan muutaman tunnin. Mutta tätä vaarallista ja kiehtovaa maailmaa voi tutkia myös luotainten ulkopuolella, vain kivenheiton päässä Maasta kiertävänä. Se on ilmapallo. NASAn Jet Propulsion Laboratory (JPL) Pasadenassa, Kaliforniassa, raportoi 10. lokakuuta 2022, että yksi sen ilmarobottikonsepteista, robotti-ilmapallo, on suorittanut onnistuneesti kaksi koelentoa Nevadan yllä.

Tutkijat käyttivät testiprototyyppiä, kutistunutta versiota ilmapallosta, joka voisi jonain päivänä ajelehtia Venuksen tiheiden pilvien läpi.

Ensimmäinen Venus-ilmapallon prototyypin koelento

Suunnitellun Venus Aerobotin halkaisija on 12 metriä, mikä on noin kaksi kolmasosaa prototyypin koosta.

Oregonissa Tillamookissa sijaitsevan JPL:n ja Near Space Corporationin tiedemiesten ja insinöörien ryhmä suoritti koelennon. Heidän menestyksensä viittaa siihen, että Venuksen ilmapallojen pitäisi pystyä selviytymään naapuriplaneetan tiheässä ilmakehässä. Venuksella ilmapallo lentää 55 kilometrin korkeudessa maanpinnan yläpuolella. Jotta testin lämpötila ja tiheys vastaisivat Venuksen ilmakehän lämpötilaa ja tiheyttä, tiimi nosti testipallon kilometrin korkeuteen.

Ilmapallo käyttäytyy joka suhteessa suunnitellusti. Jacob Izraelitz, JPL-koelentojen koetutkija ja robotiikkaspesialisti, sanoi: ”Olemme erittäin tyytyväisiä prototyypin suorituskykyyn. Se laukaistiin, osoitti hallittua korkeusohjausta ja saimme sen takaisin hyvään kuntoon molempien lentojen jälkeen. Olemme tallentaneet laajan datan näiltä lennoista ja odotamme innolla, että voimme käyttää sitä simulaatiomalliemme parantamiseen ennen sisarplaneettamme tutkimista.”

Paul Byrne Washingtonin yliopistosta St. Louisissa ja ilmailu- ja avaruusrobotiikan tieteen yhteistyökumppani lisäsi: ”Näiden koelentojen onnistuminen merkitsee meille paljon: Olemme onnistuneesti osoittaneet Venuksen pilven tutkimiseen tarvittavan teknologian. Nämä testit luovat pohjan sille, miten voisimme mahdollistaa pitkäaikaisen robottitutkimuksen Venuksen helvetillisellä pinnalla.”

Matkusta Venuksen tuulissa

Miksi siis ilmapallot? NASA haluaa tutkia Venuksen ilmakehän aluetta, joka on liian matalalla luotaimen analysoitavaksi. Toisin kuin laskeutumisalukset, jotka räjähtävät ilmaan tunneissa, ilmapallot voivat leijua tuulessa viikkoja tai jopa kuukausia ajelehtien idästä länteen. Ilmapallo voi myös muuttaa korkeuttaan 52–62 kilometrin (171 000–203 000 jalan) välillä maanpinnan yläpuolella.

Lentävät robotit eivät kuitenkaan ole täysin ainoita. Se toimii Venuksen ilmakehän yläpuolella olevan luotaimen kanssa. Tieteellisten kokeiden suorittamisen lisäksi ilmapallo toimii myös viestintäreleenä luotaimen kanssa.

Ilmapallot ilmapalloissa

Prototyyppi on pohjimmiltaan "ilmapallo ilmapallon sisällä", tutkijat sanoivat.heliumtäyttää jäykän sisäisen säiliön. Samaan aikaan joustava ulompi heliumpallo voi laajentua ja supistua. Ilmapallot voivat myös nousta korkeammalle tai laskea alemmas. Se tekee tämän avustuksellaheliumtuuletusaukot. Jos lähetysryhmä halusi nostaa ilmapallon, he pääsivät heliumin ulos sisemmästä säiliöstä ulompaan ilmapalloon. Saadakseen ilmapallon takaisin paikoilleen,heliumjohdetaan takaisin säiliöön. Tämä aiheuttaa ulomman ilmapallon supistumisen ja kelluvuuden menetyksen.

Syövyttävä ympäristö

Suunnitellulla 55 kilometrin korkeudella Venuksen pinnasta lämpötila ei ole yhtä ankara eikä ilmanpaine yhtä korkea. Mutta tämä osa Venuksen ilmakehää on silti melko ankara, koska pilvet ovat täynnä rikkihappopisaroita. Tämän syövyttävän ympäristön kestämiseksi insinöörit rakensivat ilmapallon useista materiaalikerroksista. Materiaalissa on haponkestävä pinnoite, metallointi auringon lämmön vähentämiseksi ja sisäkerros, joka on riittävän vahva tieteellisten instrumenttien kuljettamiseen. Jopa tiivisteet ovat haponkestäviä. Lentokokeet ovat osoittaneet, että ilmapallon materiaalien ja rakenteen pitäisi toimia myös Venuksella. Venuksen selviytymiseen käytetyt materiaalit ovat haastavia valmistaa, ja Nevadan laukaisussa ja noudessa osoittamamme käsittelyn kestävyys antaa meille luottamusta ilmapallojemme luotettavuuteen Venuksella.

Jotkut tiedemiehet ja insinöörit ovat vuosikymmenten ajan ehdottaneet ilmapalloja keinoksi tutkia Venusta. Tästä voi pian tulla totta. Kuva NASA:n kautta.

Tiede Venuksen ilmakehässä

Tutkijat varustavat ilmapalloja erilaisia ​​tieteellisiä tutkimuksia varten. Näihin kuuluu Venuksen maanjäristysten aiheuttamien ääniaaltojen etsiminen ilmakehästä. Yksi jännittävimmistä analyyseistä on itse ilmakehän koostumus.Hiilidioksidimuodostaa suurimman osan Venuksen ilmakehästä ja ruokkii kiihtymätöntä kasvihuoneilmiötä, joka on tehnyt Venuksesta niin helvetin pinnalla. Uusi analyysi voisi antaa tärkeitä vihjeitä siitä, miten tämä tarkalleen ottaen tapahtui. Itse asiassa tiedemiehet sanovat, että alkuaikoina Venus oli enemmän Maan kaltainen. Mitä sitten tapahtui?

Tietenkin siitä lähtien, kun tiedemiehet raportoivat fosfiinin löytymisestä Venuksen ilmakehästä vuonna 2020, kysymys mahdollisesta elämästä Venuksen pilvissä on herättänyt uudelleen kiinnostuksen. Fosfiinin alkuperä on epäselvä, ja jotkut tutkimukset kyseenalaistavat edelleen sen olemassaolon. Mutta tällaiset ilmapallolennot olisivat ihanteellisia pilvien syväanalyysiin ja ehkä jopa mahdollisten mikrobien tunnistamiseen suoraan. Tällaiset ilmapallolennot voisivat auttaa selvittämään joitakin hämmentävimmistä ja haastavimmista salaisuuksista.