Ранее мы сообщали о проекте, финансируемом NIAC, известном как миссия Lofted Environment and Atmocultural Venues Sensors (LEAVES) по изучению атмосферы Венеры. Хотя технология, лежащая в основе этой идеи, все еще находится в стадии разработки, она уже вдохновила команду студентов Вустерского политехнического института (WPI) на разработку вспомогательной спутниковой миссии для запуска и связи с листьями. Их статья, являющаяся частью диссертации бакалавра, подробно описывает, как использовать эти новые датчики и какие проблемы предстоит решить.
В качестве напоминания: главное уникальное преимущество LEAVES заключается в том, что они представляют собой недорогие способы сбора данных об атмосфере Венеры – по крайней мере, с высоты примерно 100 км до 30 км, где происходит много интересных атмосферных явлений. Они спроектированы без двигательной установки и поэтому планируют вниз самостоятельно, отправляя обратно данные о местном давлении, температуре, составе атмосферы и ориентации зонда через инерциальный измерительный блок, подобный тем, которые используются на дронах.
Они не предназначены для длительного существования, но то короткое время, в течение которого они будут присутствовать в атмосфере, может дать представление о нескольких нерешенных вопросах о Венере, например, о том, какое соединение поглощает ближний ультрафиолетовый свет в верхних слоях атмосферы или о местной концентрации угарного газа. . Однако их распределение по поверхности планеты является важнейшей частью любых подобных усилий, и именно здесь на помощь приходит разработка миссии командой WPI.
Их миссия построена вокруг двух космических кораблей, соединенных вместе для запуска и приближения к Венере, но затем разошедшихся на совершенно разные орбиты. Одна из них, Деметра, отвечает за запуск ЛИСТЬЕВ. Другая, Персефона, названа в честь дочери Деметры, которую греческий эквивалент Венеры увез в подземный мир. Он остается на более высокой орбите и отвечает за передачу данных, собранных LEAVES, обратно на Землю.
У «Деметры» было два важных проектных решения: первое — где разместить LEAVES, а второе — как это сделать. Команда разработала стратегию развертывания восьми LEAVES каждые 20 метров широты по всей планете, всего 144 зонда. Важно отметить, что они будут использоваться в режиме «день/ночь», чтобы изучить, как разница между днем и ночью может играть роль в цикле диоксида серы на Венере.
Их размещение представляло собой другую задачу: команда остановилась на 18 миниатюрных корпусах, каждый из которых был прикреплен к небольшому твердотопливному ракетному ускорителю с помощью гидразина. «Деметра» будет вращаться вокруг планеты на высоте около 235 км и запускать восемь ЛИСТЬЕВ каждые 20 градусов вокруг планеты. Эти ЛИСТЬЯ пройдут через атмосферу – некоторые вокруг экватора, некоторые вокруг полюсов – и развернут свою планирующую форму примерно в 150 км от поверхности. Примерно на 100 км они начнут отправлять данные на Персефону, ожидая ее над головой. После завершения миссии по развертыванию сама «Деметра» сойдет с орбиты и начнет сгорать в атмосфере Венеры.
Кредит — YouTube-канал Cosmic Voyages.
У Персефоны гораздо более простая задача: она использует ракетный ускоритель для достижения орбиты высотой 2000 км и терпеливо ждет, пока ЛИСТЬЯ будут развернуты. Затем он использует антенну с высоким коэффициентом усиления для приема сигналов от относительно слабых систем связи LEAVES и сохраняет их на своем локальном жестком диске. Как только все данные будут собраны, Персефона передает их обратно на Землю.
Все компоненты, кроме одного, на обоих спутниках имеют очень высокий уровень технологической готовности (TRL-9). Единственным исключением являются трубы развертывания для LEAVES, у которых ожидаемый TRL 1-2, что означает, что им потребуется дополнительная разработка и тестирование, прежде чем они будут готовы к прайм-тайму.
На данный момент сроков для этой разработки и испытаний нет, поскольку LEAVES по-прежнему является всего лишь проектом NIAC и не был выбран для миссии на Венеру. Учитывая растущий интерес к исследованию нашей родственной планеты, вполне вероятно, что подобная миссия когда-нибудь будет запущена – и, возможно, кто-то из команды, которая провела так большую часть своего выпускного года, работая над этим проектом, приложит руку к работе над версией, которая, наконец, добирается туда.
Узнать больше:
Бакстер и др. – Проектирование и анализ SmallSat в качестве ретранслятора связи для атмосферных зондов Венеры.
UT – Плавающие ЛИСТЬЯ могут характеризовать атмосферу Венеры
UT – Атмосфера Венеры
UT – На Венере есть облака концентрированной серной кислоты, но жизнь все еще может выжить
Ведущее изображение:
Макет космического корабля «Деметра», включая трубы развертывания LEAVES.
Кредит – Бакстер и др.
