Визуализация художником спускаемого зонда ДАВИНЧИ, лежащего на поверхности Венеры. Фото: Студия научной визуализации НАСА.
Миссия НАСА DAVINCI — исследование благородных газов, химии и визуализации глубокой атмосферы Венеры — воплощает в себе дух инноваций и исследований, которыми славился ее тезка, Леонардо да Винчи.
Запуск DAVINCI запланирован на начало 2030-х годов. Он будет исследовать Венеру как с помощью космического корабля, так и спускаемого зонда. Зонд DAVINCI станет первым в 21 веке, который бросит вызов атмосфере Венеры, спускаясь из-за облаков планеты на ее поверхность. Две другие миссии, НАСА VERITAS и ЕКА (Европейское космическое агентство) Envision, также будут исследовать Венеру в 2030-х годах с орбиты планеты.
Космический корабль DAVINCI будет изучать облака и возвышенности Венеры в ходе двух пролетов. Он также выпустит сферический зонд шириной около 3 футов, который пройдет сквозь плотную атмосферу планеты и коррозийные облака, производя измерения и получая изображения с высоким разрешением поверхности Венеры, когда она опускается под облака.
Вот некоторые из предстоящих «новинок» DAVINCI в исследовании Венеры:
Исследование уникальной местности Солнечной системы
Миссия DAVINCI станет первой, которая внимательно исследует Альфа-Регио, регион, известный как «тессера». Пока что тессеры встречаются только на Венере, где они составляют около 8% поверхности, и представляют собой высокогорные районы, внешне похожие на скалистые горы на Земле. Предыдущие миссии обнаружили эти особенности с помощью радиолокационных приборов, но из многих международных космических кораблей, проходивших через атмосферу Венеры в период с 1966 по 1985 год, ни один не изучал и не фотографировал мозаику.
Считающиеся древними континентами, тессеры, подобные Alpha Regio, могут быть одной из старейших поверхностей на планете, предоставляя ученым доступ к горным породам, возраст которых составляет миллиарды лет.
Изучая эти породы над Альфа-Регио, ученые DAVINCI могут узнать, были ли на древней Венере континенты и океаны, и как вода могла влиять на ее поверхность.
Фотографирование одной из древнейших поверхностей Венеры.
Зонд DAVINCI сделает первые снимки Альфа-Регио крупным планом с помощью своих инфракрасных и оптических камер; это также будут первые фотографии поверхности планеты, сделанные за более чем 40 лет.
Поскольку температура поверхности достигает 900°F, а давление воздуха в 90 раз превышает земное, суровые условия Венеры затрудняют исследование, а ее непрозрачная атмосфера скрывает прямой обзор. Обычно ученые полагаются на радиолокационные приборы с космических кораблей, находящихся на орбите Земли или Венеры, для изучения ее местности.
Но зонд ДАВИНЧИ спустится сквозь атмосферу и ниже облаков, чтобы получить четкое представление о горах и равнинах. Он будет захватывать изображения, сравнимые с видом поверхности Земли при приземлении самолета. Ученые будут использовать фотографии для составления 3D-карт Альфа-Регио, которые предоставят более подробную информацию о местности Венеры, чем когда-либо, помогая им искать камни, которые обычно образуются только в сочетании с водой.
Раскрываем тайны загадочной нижней атмосферы Венеры
Миссия DAVINCI станет первой, которая проанализирует химический состав нижних слоев атмосферы Венеры посредством измерений, проводимых через регулярные промежутки времени, начиная примерно с высоты 90 000 футов над поверхностью и продолжаясь непосредственно перед столкновением.
Этот регион имеет решающее значение, поскольку он содержит газы и химические соединения, которые могут происходить из нижних облаков, поверхности или даже недр Венеры.
Например, обнаруженные здесь соединения серы могут указывать на то, активны ли венерианские вулканы в настоящее время или были активны в недавнем прошлом. Благородные газы (такие как гелий или ксенон), с другой стороны, остаются химически инертными и поддерживают стабильные концентрации, предлагая бесценные подсказки о древней истории Венеры, такие как запасы воды на планете в прошлом.
Сравнивая состав благородных газов Венеры с составом благородных газов Земли и Марса, ученые смогут лучше понять, почему эти планеты, несмотря на то, что они образовались из одинаковых исходных материалов, эволюционировали в совершенно разные миры.
Более того, измерения DAVINCI изотопов и газовых примесей в нижних слоях атмосферы прольют свет на историю воды на Венере, с древних времен до наших дней, а также на процессы, которые вызвали экстремальный парниковый эффект на планете.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте обновления о прорывах, инновациях и важных исследованиях — ежедневно или еженедельно.
Современная технология для детального изучения Венеры
Благодаря современным технологиям зонд DAVINCI сможет делать то, что космические корабли эпохи 1980-х годов не могли.
Спускаемый зонд будет лучше, чем предыдущие зонды, оборудован для защиты чувствительной электроники внутри него, поскольку внутри он будет покрыт высокотемпературной многослойной изоляцией — слоями современной керамики и кремнеземной ткани, разделенными алюминиевыми листами.
Сверхплотная атмосфера Венеры замедлит спуск зонда, но также будет выпущен парашют, чтобы замедлить его еще больше. Большинство безопасных для Земли парашютных тканей, таких как нейлон, растворятся в облаках серной кислоты Венеры, поэтому DAVINCI придется использовать другой тип материала, чем предыдущие миссии на Венеру: тот, который устойчив к кислотам и в пять раз прочнее стали.
