Forskere og ingeniører testet en Venus Balloon-prototype i Nevadas Black Rock Desert i juli 2022. Det nedskalerte kjøretøyet fullførte 2 første testflyvninger

Med sin brennende varme og overveldende trykk, er Venus 'overflate fiendtlig og utilgivende. Faktisk har sonder som har landet der så langt bare vart noen timer på det meste. Men det kan være en annen måte å utforske denne farlige og fascinerende verden utover orbitere, og kretsløse solen bare et steinkast fra jorden. Det er ballongen. NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, California, rapporterte 10. oktober 2022 at en luft -robotballong, et av de luftige robotkonseptene, har fullført to testfly over Nevada.

Forskerne brukte en testprototype, en krympet versjon av en ballong som faktisk en dag kunne drive gjennom de tette skyene i Venus.

First Venus Balloon Prototype Test Flight

Den planlagte Venus Aerobot er 40 fot (12 meter) i diameter, omtrent 2/3 på størrelse med prototypen.

Et team av forskere og ingeniører fra JPL og nær Space Corporation i Tillamook, Oregon, gjennomførte testflygen. Suksessen deres antyder at venusiske ballonger skal kunne overleve i den tette atmosfæren i denne nærliggende verden. På Venus vil ballongen fly i en høyde av 55 kilometer over overflaten. For å matche temperaturen og tettheten av Venus 'atmosfære i testen, løftet teamet testballongen til en høyde av 1 km.

På alle måter oppfører ballongen seg slik den ble designet. Jacob Izraelevitz, hovedetterforsker av JPL Flight Test, Robotics Specialist, sa: "Vi er veldig fornøyde med utførelsen av prototypen. Den ble lansert, demonstrerte kontrollert høydemanøver, og vi fikk den tilbake i god form etter begge flyvningene. Vi har registrert omfattende data fra disse flyvningene og ser frem til å bruke den til å forbedre simuleringen vår.

Paul Byrne fra Washington University i St. Louis og en Aerospace Robotics Science-samarbeidspartner la til: “Suksessen med disse testflyvningene betyr mye for oss: Vi har med hell demonstrert den teknologien som er nødvendig for å undersøke Venus Cloud. Disse testene legger grunnlaget for hvordan vi kan muliggjøre langsiktig robot utforskning på Venus 'helvete.

Reise i Venus vind

Så hvorfor ballonger? NASA ønsker å studere et område av Venus 'atmosfære som er for lav for at orbiter kan analysere. I motsetning til Landers, som blåser opp i løpet av timer, kan ballonger flyte i vinden i flere uker eller til og med måneder, og drive fra øst til vest. Ballongen kan også endre høyden mellom 171 000 og 203 000 fot (52 til 62 kilometer) over overflaten.

Flying roboter er imidlertid ikke helt alene. Det fungerer med en orbiter over Venus 'atmosfære. I tillegg til å gjennomføre vitenskapelige eksperimenter, fungerer ballongen også som et kommunikasjonsrelé med orbiter.

Ballonger i ballonger

Prototypen er i utgangspunktet en "ballong i en ballong," sa forskerne. Pressetheliumfyller stivt indre reservoar. I mellomtiden kan den fleksible ytre heliumballongen utvide og trekke seg sammen. Ballonger kan også stige høyere eller falle lavere. Det gjør dette ved hjelp avheliumventilasjonsåpninger. Hvis misjonsteamet ønsket å løfte ballongen, ville de lufte helium fra det indre reservoaret til ytterballongen. Å sette ballongen på plass igjen,heliumer luftet tilbake i reservoaret. Dette fører til at ytre ballong trekker seg sammen og mister litt oppdrift.

Etsende miljø

I den planlagte høyden på 55 kilometer over overflaten av Venus, er temperaturen ikke så alvorlig og atmosfæretrykket er ikke så sterk. Men denne delen av Venus 'atmosfære er fremdeles ganske hard, fordi skyene er fulle av dråper svovelsyre. For å motstå dette etsende miljøet, bygde ingeniører ballongen fra flere lag med materiale. Materialet har et syrebestandig belegg, metallisering for å redusere soloppvarming og et indre lag som forblir sterkt nok til å bære vitenskapelige instrumenter. Selv selene er syrebestandige. Flyprøver har vist at materialene og konstruksjonen av ballongen også skal fungere på Venus. Materialene som brukes til Venus overlevelsesevne er utfordrende å produsere, og robustheten til håndteringen vi demonstrerte i vår Nevada -lansering og utvinning gir oss tillit til påliteligheten til ballongene våre på Venus.

I flere tiår har noen forskere og ingeniører foreslått ballonger som en måte å utforske Venus på. Dette kan snart bli en realitet. Bilde via NASA.

Vitenskap i Venus 'atmosfære

Forskere utstyrer ballonger for forskjellige vitenskapelige undersøkelser. Disse inkluderer å se etter lydbølger i atmosfæren produsert av venusiske jordskjelv. Noen av de mest spennende analysene vil være sammensetningen av atmosfæren.Karbondioksidutgjør mesteparten av Venus 'atmosfære, og driver drivstoff til den løpende drivhuset som har gjort Venus til et slikt helvete på overflaten. Den nye analysen kan gi viktige ledetråder om hvordan akkurat dette skjedde. Faktisk sier forskere at Venus de første dagene pleide å være mer som Jorden. Så hva skjedde?

Siden forskere rapporterte oppdagelsen av fosfin i Venus 'atmosfære i 2020, har spørsmålet om mulig liv i Venus' skyer gjenopplivet interessen. Opprinnelsen til fosfin er uoverensstemmende, og noen studier stiller fortsatt spørsmål ved dens eksistens. Men ballongoppdrag som dette ville være ideelle for dyp analyse av skyer og kanskje til og med identifisere alle mikrober direkte. Ballongoppdrag som dette kan bidra til å avdekke noe av den mest forvirrende og utfordrende hemmeligheten.