Tutkijat ja insinöörit testasivat Venus-ilmapalloprototyyppiä Nevadan Black Rock Desertissä heinäkuussa 2022. Skaalattu ajoneuvo suoritti onnistuneesti 2 alkuperäistä testilentoa

Venuksen pinta on vihamielinen ja anteeksiantamaton ja ylivoimainen paine sen hämärtyvällä lämmöllä. Itse asiassa siihen tähän mennessä laskeutuneet koettimet ovat kestäneet korkeintaan muutaman tunnin. Mutta voi olla toinen tapa tutkia tätä vaarallista ja kiehtovaa maailmaa orbiterien ulkopuolella, kiertämällä aurinkoa vain kivenheiton päässä maasta. Se on ilmapallo. NASA: n Jet Propulsion Laboratory (JPL) Pasadenassa, Kaliforniassa, kertoi 10. lokakuuta 2022, että ilmarobottipallo, yksi sen ilma -robottikonsepteista, on onnistuneesti suorittanut kaksi koealtoa Nevadan yli.

Tutkijat käyttivät testiprototyyppiä, kutistunutta versiota ilmapalloista, joka voisi tosiasiallisesti ajautua Venuksen tiheiden pilvien läpi.

Ensimmäinen Venus Balloon Prototyyppikokeen lento

Suunniteltu Venus Aerobot on halkaisija 40 jalkaa (12 metriä), noin 2/3 prototyypin kokoa.

Ryhmä tutkijoita ja insinöörejä JPL: stä ja lähellä Space Corporationia Tillamookissa, Oregonissa, suoritti testilennon. Heidän menestyksensä viittaa siihen, että Venusian ilmapallojen pitäisi pystyä selviytymään tämän naapurimaiden tiheässä ilmapiirissä. Venuksella ilmapallo lentää 55 kilometrin korkeudessa pinnan yläpuolella. Vastaakseen Venuksen ilmakehän lämpötilaa ja tiheyttä testissä, joukkue nosti testipalloon 1 km: n korkeuteen.

Kaikilla tavoilla ilmapallo käyttäytyy kuin se oli suunniteltu. Robotics -asiantuntijan JPL -lentokokeen päätutkija Jacob Izraelevitz sanoi: ”Olemme erittäin tyytyväisiä prototyypin suorituskykyyn. Se käynnisti, osoitettu hallittu korkeusohjaus, ja saimme sen takaisin hyvässä kunnossa molempien lentojen jälkeen. Olemme tallentaneet laajoja tietoja näistä lentoista ja odotamme sitä parantamaan simulaatiomalliamme ennen siskoplaneepattia.

Paul Byrne Washingtonin yliopistosta St. Louisissa ja ilmailu- ja avaruusrobotiikan tiedeyhteistyökumppani lisäsivät: ”Näiden testilentojen menestys tarkoittaa meille paljon: Olemme onnistuneesti osoittaneet tekniikan, jota tarvitaan Venus-pilven tutkimiseen. Nämä testit ovat perustaneet pohjatyötä siitä, kuinka voimme mahdollistaa pitkäaikaisen robotin tutkimuksen Venuksen helvetin pinnalla.

Matkustaa Venuksen tuulessa

Joten miksi ilmapalloja? NASA haluaa tutkia Venuksen ilmakehän aluetta, joka on liian matala, jotta kiertoradat analysoidaan. Toisin kuin Landers, joka räjähtää muutamassa tunnissa, ilmapallot voivat kellua tuulessa viikkoja tai jopa kuukausia, ajautuen itään länteen. Ilmapallo voi myös muuttaa korkeuttaan välillä 171 000 - 203 000 jalkaa (52–62 kilometriä) pinnan yläpuolella.

Lentävät robotit eivät kuitenkaan ole täysin yksin. Se toimii Venuksen ilmapiirin yläpuolella olevan kiertoradan kanssa. Tieteellisten kokeiden suorittamisen lisäksi ilmapallo toimii myös viestintäreleinä kiertoradan kanssa.

Ilmapallot ilmapalloissa

Prototyyppi on pohjimmiltaan ”ilmapallo ilmapallo”, tutkijat sanoivat. PaineistettuheliumTäyttää jäykän sisäisen säiliön. Samaan aikaan joustava ulkovallo voi laajentua ja supistumaan. Ilmapallot voivat myös nousta korkeammalle tai laskea alhaisemmaksi. Se tekee tämänheliumtuuletusaukot. Jos lähetysjoukkue halusi nostaa ilmapalloa, he ilmaisivat heliumin sisäräiliöstä ulkopalloon. Laita ilmapallo takaisin paikoilleen,heliumon tuuletettu takaisin säiliöön. Tämä aiheuttaa ulkopallon supistumisen ja menettämisen jonkin verran kelluvuutta.

Syövyttävä ympäristö

Suunnitellussa 55 kilometrin korkeudessa Venuksen pinnan yläpuolella lämpötila ei ole niin vakava ja ilmakehän paine ei ole yhtä vahva. Mutta tämä osa Venuksen ilmakehästä on edelleen melko kova, koska pilvet ovat täynnä rikkihappoa. Tämän syövyttävän ympäristön kestämiseksi insinöörit rakensivat ilmapalloa useista materiaalikerroksista. Materiaalissa on happoresistentti pinnoite, metallisointi aurinkosämmityksen vähentämiseksi ja sisäkerros, joka pysyy riittävän vahvana tieteellisten välineiden kuljettamiseksi. Jopa tiivisteet ovat happoresistenttejä. Lentokokeet ovat osoittaneet, että ilmapallojen materiaalien ja rakentamisen tulisi toimia myös Venuksen parissa. Venuksen selviytymiselle käytetyt materiaalit ovat haastavia valmistukseen, ja Nevadan lanseerauksessa ja palautumisessa osoitimme käsittelyn kestävyys antaa meille luottamuksen Venuksen ilmapallomme luotettavuuteen.

Jotkut tutkijat ja insinöörit ovat vuosikymmenien ajan ehdottaneet ilmapalloja tapaksi tutkia Venusta. Tästä voi pian tulla todellisuus. Kuva NASA: n kautta.

Tiede Venuksen ilmapiirissä

Tutkijat varustavat ilmapalloja erilaisiin tieteellisiin tutkimuksiin. Näitä ovat Venusian maanjäristysten tuottaman ilmakehän ääniaaltojen etsiminen. Jotkut mielenkiintoisimmista analyyseistä ovat itse ilmakehän koostumus.Hiilidioksidimuodostaa suurimman osan Venuksen ilmakehästä, polttaen karkaavan kasvihuoneilmiön, joka on tehnyt Venuksesta niin helvetin pinnalle. Uusi analyysi voisi antaa tärkeitä vihjeitä siitä, kuinka tämä tapahtui. Itse asiassa tutkijat sanovat, että alkuaikoina Venus oli aiemmin enemmän kuin maa. Joten mitä tapahtui?

Tietenkin, koska tutkijat ilmoittivat fosfiinin löytämisestä Venuksen ilmakehässä vuonna 2020, kysymys mahdollisesta elämästä Venuksen pilvissä on herättänyt kiinnostusta. Fosfiinin alkuperä on epäselvä, ja jotkut tutkimukset kyseenalaistavat sen olemassaolon edelleen. Mutta tällaiset ilmapallo -tehtävät olisivat ihanteellisia pilvien syvään analysointiin ja ehkä jopa mahdollisten mikrobien tunnistamiseen suoraan. Tällaiset ilmapallo -tehtävät voisivat auttaa selvittämään joitain hämmentävimmistä ja haastavimmista salaisuuksista.