Wetenskaplikes en ingenieurs het in Julie 2022 'n prototipe van die Venus-ballon in Nevada se Black Rock-woestyn getoets. Die afgeskaalde voertuig het 2 aanvanklike toetsvlugte suksesvol voltooi

Met sy skitterende hitte en oorweldigende druk is Venus se oppervlak vyandig en onvergewensgesind. In werklikheid het die sondes wat tot dusver daar beland het, hoogstens 'n paar uur geduur. Maar daar is miskien 'n ander manier om hierdie gevaarlike en fassinerende wêreld buite wentelbane te verken, wat die son net 'n klipgooi van die aarde af wentel. Dit is die ballon. NASA se Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornië, het op 10 Oktober 2022 berig dat 'n lugrobotiese ballon, een van sy lugrobotiese konsepte, twee toetsvlugte oor Nevada suksesvol voltooi het.

Die navorsers het 'n toetsprototipe gebruik, 'n gekrimpte weergawe van 'n ballon wat eendag deur die digte wolke van Venus kon dryf.

Eerste Venus -ballon prototipe toetsvlug

Die beplande Venus Aerobot is 12 meter in deursnee, ongeveer 2/3 die grootte van die prototipe.

'N Span wetenskaplikes en ingenieurs van JPL en naby Space Corporation in Tillamook, Oregon, het die toetsvlug gedoen. Hul sukses dui daarop dat Venusiese ballonne in die digte atmosfeer van hierdie naburige wêreld moet kan oorleef. Op Venus vlieg die ballon op 'n hoogte van 55 kilometer bo die oppervlak. Om die temperatuur en die digtheid van Venus se atmosfeer in die toets te pas, het die span die toetsballon op 'n hoogte van 1 km opgehef.

In alle opsigte gedra die ballon soos dit ontwerp is. Jacob Izraelevitz, hoofondersoeker van JPL Flight Test, robotika -spesialis, het gesê: 'Ons is baie tevrede met die uitvoering van die prototipe. Dit het van stapel gestuur, gedemonstreerde beheerde maneuver gekry, en ons het dit weer in 'n goeie vorm gekry na beide vlugte. Ons het uitgebreide data van hierdie vlugte aangeteken en ons daarna uitsien om dit te verbeter om ons simulasiemodelle te verbeter voordat ons ons suster ondersoek het.

Paul Byrne van die Universiteit van Washington in St. Louis en 'n lugvaartrobotika-wetenskaplike medewerker het bygevoeg: 'Die sukses van hierdie toetsvlugte beteken baie vir ons: ons het die tegnologie wat nodig is om die Venus-wolk te ondersoek, suksesvol gedemonstreer. Hierdie toetse lê die grondwerk vir die manier waarop ons die langtermyn-robotiese verkenning op Venus se helse oppervlak moontlik maak.

Reis in Venus -winde

So hoekom ballonne? NASA wil 'n gebied van Venus se atmosfeer bestudeer wat te laag is vir die wentelbaan om te ontleed. Anders as landers, wat binne ure opblaas, kan ballonne weke of selfs maande in die wind dryf, en dit dryf van oos na wes. Die ballon kan ook sy hoogte tussen 171,000 en 203,000 voet (52 tot 62 kilometer) bo die oppervlak verander.

Vliegende robotte is egter nie heeltemal alleen nie. Dit werk met 'n wentelbaan bo Venus se atmosfeer. Benewens die uitvoering van wetenskaplike eksperimente, dien die ballon ook as 'n kommunikasie -aflos met die baan.

Ballonne in ballonne

Die prototipe is basies 'n 'ballon in 'n ballon', het die navorsers gesê. Onder drukheliumVul rigiede interne reservoir. Intussen kan die buigsame buitenste heliumballon uitbrei en saamtrek. Ballonne kan ook hoër styg of laer daal. Dit doen dit met die hulp vanheliumvents. As die sendingspan die ballon wou lig, sou hulle helium van die binneste reservoir na die buitenste ballon vent. Om die ballon weer op sy plek te plaas, dieheliumword weer in die reservoir geventileer. Dit veroorsaak dat die buitenste ballon saamtrek en 'n bietjie dryfvermoë verloor.

Korrosiewe omgewing

Op die beplande hoogte van 55 kilometer bo die oppervlak van Venus is die temperatuur nie so erg nie en is die atmosferiese druk nie so sterk nie. Maar hierdie deel van Venus se atmosfeer is nog steeds redelik hard, want die wolke is vol druppels swaelsuur. Om hierdie korrosiewe omgewing te help weerstaan, het ingenieurs die ballon uit verskeie lae materiaal gebou. Die materiaal het 'n suurbestande deklaag, metallisasie om die verhitting van die son te verminder, en 'n innerlike laag wat sterk genoeg bly om wetenskaplike instrumente te dra. Selfs die seëls is suurbestand. Vlugtoetse het getoon dat die materiale en konstruksie van die ballon ook op Venus moet werk. Die materiale wat vir Venus -oorleefbaarheid gebruik word, is 'n uitdaging om te vervaardig, en die robuustheid van die hantering wat ons in ons Nevada -bekendstelling en -herstel getoon het, gee ons vertroue in die betroubaarheid van ons ballonne op Venus.

Sommige wetenskaplikes en ingenieurs het dekades lank ballonne voorgestel om Venus te verken. Dit kan binnekort 'n werklikheid word. Beeld via NASA.

Wetenskap in Venus se atmosfeer

Wetenskaplikes toerus ballonne vir verskillende wetenskaplike ondersoeke. Dit sluit in op soek na klankgolwe in die atmosfeer wat deur Venusiese aardbewings geproduseer word. Van die opwindendste ontledings is die samestelling van die atmosfeer self.KoolstofdioksiedMaak die grootste deel van Venus se atmosfeer uit, wat die weghol -kweekhuiseffek aanlok wat Venus so 'n hel op die oppervlak gemaak het. Die nuwe ontleding kan belangrike leidrade gee oor hoe presies dit gebeur het. In werklikheid sê wetenskaplikes dat Venus in die vroeë dae meer soos die aarde was. Wat het dan gebeur?

Aangesien wetenskaplikes die ontdekking van fosfien in Venus se atmosfeer in 2020 aangemeld het, het die vraag na moontlike lewe in Venus se wolke belangstelling laat herleef. Die oorsprong van fosfien is onoortuigend, en sommige studies bevraagteken steeds die bestaan ​​daarvan. Maar ballonmissies soos hierdie sou ideaal wees vir diep ontleding van wolke en miskien selfs mikrobes direk identifiseer. Ballon -missies soos hierdie kan help om sommige van die mees verwarrende en uitdagendste geheim te ontrafel.